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布尔不可满足子式的求解方法研究进展

计算机辅助设计与图形学学报 2008年第10期20卷 1253-1260页

作者：李思昆张建民沈胜宇国防科学技术大学计算机学院长沙410073

解释布尔公式不可满足的原因在诸如形式化验证与电子设计自动化等众多领域中都具有非常重要的理论与应用价值.不可满足子式能够为布尔公式不可满足的原因提供精确的解释,帮助应用领域的自动化工具迅速定位错误,诊断问题失败的本质缘由.... 详细信息

解释布尔公式不可满足的原因在诸如形式化验证与电子设计自动化等众多领域中都具有非常重要的理论与应用价值.不可满足子式能够为布尔公式不可满足的原因提供精确的解释,帮助应用领域的自动化工具迅速定位错误,诊断问题失败的本质缘由.针对近年来出现的许多求解布尔不可满足子式的研究工作,根据算法的类型归类比较,对各种求解方法进行了概述评论,并简要介绍了在该领域所做的一些研究工作.最后讨论了布尔不可满足子式的求解方法目前面临的主要挑战,并对今后的研究方向进行了展望.

关键词：形式化验证布尔公式可满足问题不可满足子式 DPLL算法

一种加速FPGA布线的不可满足子式求解算法

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电子学报 2021年第6期49卷 1210-1216页

作者：张建民黎铁军马柯帆肖立权国防科学技术大学计算机学院湖南长沙410073

随着VLSI(Very Large Scale Integrated)芯片设计的规模越来越大,功能越来越复杂,在FPGA(Field Programmable Gate Array)上实现或进行原型验证时,往往会出现布线拥塞或无法布通的情况.而不可满足子式能够迅速诊断FPGA无法布通的原因,... 详细信息

随着VLSI(Very Large Scale Integrated)芯片设计的规模越来越大,功能越来越复杂,在FPGA(Field Programmable Gate Array)上实现或进行原型验证时,往往会出现布线拥塞或无法布通的情况.而不可满足子式能够迅速诊断FPGA无法布通的原因,并且精确定位关键线网.针对如何加速FPGA详细布线过程,提出了一种基于消解否证的启发式局部搜索算法,能够快速从布尔公式中提取不可满足子式.基于典型的FPGA布线测试集,与两种求解最小不可满足子式效率最高的算法进行了比较,结果表明局部搜索算法在运行效率方面显著优于分支限界算法与贪心遗传算法,而局部搜索算法也能得到最小不可满足子式;并且深入分析了不可满足子式在FPGA详细布线中的作用,能够加速芯片的设计与验证过程.

关键词： FPGA布线布线约束布尔可满足性不可满足子式局部搜索消解否证

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求解布尔不可满足子式的消解悖论算法

国防科技大学学报 2015年第1期37卷 21-27页

作者：张建民黎铁军徐炜遐庞征斌李思昆国防科技大学计算机学院湖南长沙410073 国防科技大学并行与分布处理重点实验室湖南长沙410073 国防科技大学高性能计算国家重点实验室湖南长沙410073

求解布尔不可满足子式在超大规模集成电路设计与验证领域都具有非常重要的理论与应用价值,帮助EDA工具迅速定位错误与不一致。针对求解不可满足子式的非完全方法,提出了消解悖论与悖论解析树的概念,在此基础上提出一种启发式局部搜索算... 详细信息

求解布尔不可满足子式在超大规模集成电路设计与验证领域都具有非常重要的理论与应用价值,帮助EDA工具迅速定位错误与不一致。针对求解不可满足子式的非完全方法,提出了消解悖论与悖论解析树的概念,在此基础上提出一种启发式局部搜索算法。该算法根据公式的消解规则,采用局部搜索过程直接构造证明不可满足性的悖论解析树,而后递归搜索得到不可满足子式;算法中融合了布尔推理技术、动态剪枝方法及蕴含消除方法以提高搜索效率。基于随机测试集进行了实验对比,结果表明提出的算法优于同类算法。

关键词：形式验证布尔可满足问题不可满足子式消解悖论局部搜索

基于悖论证明与局部搜索的不可满足子式求解算法

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计算机学报 2014年第11期37卷 2262-2267页

作者：张建民沈胜宇李思昆国防科学技术大学计算机学院长沙410073

随着软硬件设计规模日益增加,功能越来越复杂,功能验证与调试在整个设计周期中占有的比重越来越大,迫切需要高效的方法诊断与定位设计中的错误,而求解不可满足子式可以显著提高自动化工具定位错误的效率.近年来,求解不可满足子式的算法... 详细信息

随着软硬件设计规模日益增加,功能越来越复杂,功能验证与调试在整个设计周期中占有的比重越来越大,迫切需要高效的方法诊断与定位设计中的错误,而求解不可满足子式可以显著提高自动化工具定位错误的效率.近年来,求解不可满足子式的算法多是基于DPLL(Davis-Putnam-Logemann-Loveland)回溯搜索过程的完全算法,很少有研究涉及到不完全方法.文中针对求解不可满足子式的不完全方法,提出了悖论证明与悖论解析树的概念,并提出一种启发式局部搜索算法,从布尔公式的悖论证明中求解不可满足子式.算法首先采用融合了布尔推理技术、动态剪枝方法及蕴含消除方法的局部搜索过程,逐步构建悖论证明所对应的悖论解析树;然后调用递归函数搜索悖论解析树,最终得到不可满足子式.基于实际测试集与随机测试集进行了实验对比,结果表明文中提出的算法优于同类算法,而且动态剪枝与蕴含消除技术能够有效地减少存储空间及运行时间.

关键词：形式化验证可满足问题不可满足子式悖论证明局部搜索

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应用不可满足子式的解码电路综合优化方法

国防科技大学学报 2016年第5期38卷 1-6页

作者：张建民黎铁军马柯帆肖立权国防科技大学计算机学院

解释布尔公式不可满足的原因在很多领域都具有实际的应用需求,而最小不可满足子式能够为诸如电路的自动综合等应用领域中的不可满足原因提供最精确的解释。因此,将两种能够高效求解最小不可满足子式的算法——分支-限界算法与贪心遗传算... 详细信息

解释布尔公式不可满足的原因在很多领域都具有实际的应用需求,而最小不可满足子式能够为诸如电路的自动综合等应用领域中的不可满足原因提供最精确的解释。因此,将两种能够高效求解最小不可满足子式的算法——分支-限界算法与贪心遗传算法,集成到解码电路的自动综合工具中。采用通信领域的标准编码电路作为测试集,将两种算法进行对比。实验结果表明,在运行时间与每秒剔除的短句数方面,贪心遗传算法优于分支-限界算法;不可满足子式在解码电路的自动综合过程中发挥重要作用。

关键词：电路综合形式化方法可满足性求解不可满足子式

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一种求解布尔不可满足子式的局部搜索算法

计算机工程与科学 2009年第4期31卷 56-59,105页

作者：张建民沈胜宇李思昆国防科技大学计算机学院湖南长沙410073

解释布尔公式不可满足的原因在众多领域都具有非常重要的理论与应用价值,而不可满足子式能够为公式不可满足的原因提供精确的解释,帮助应用领域的自动化工具迅速定位错误,诊断问题失败的本质缘由。近年来涌现了许多基于SAT求解器DPLL回... 详细信息

解释布尔公式不可满足的原因在众多领域都具有非常重要的理论与应用价值,而不可满足子式能够为公式不可满足的原因提供精确的解释,帮助应用领域的自动化工具迅速定位错误,诊断问题失败的本质缘由。近年来涌现了许多基于SAT求解器DPLL回溯搜索过程的完全算法,但关于不完全方法提取不可满足子式的研究相对较少。因此,本文提出一种采用启发式局部搜索过程从公式的不可满足性证明中求解布尔不可满足子式的算法。该算法根据公式的消解规则通过局部搜索过程直接构造证明不可满足性的消解序列,并融合了布尔推理技术以提高搜索效率;而后通过一个递归过程遍历证明序列从而得到不可满足子式。通过实验与贪心遗传算法进行对比,结果表明本文提出的算法优于贪心遗传算法。

关键词：布尔可满足问题不可满足子式消解序列局部搜索