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使用SMT解决不确定性时间问题的强可控性。 (英语) Zbl 1314.90043号

摘要:时间问题(TPs)代表了对活动时间安排的限制,如在许多应用程序中出现的时间安排和时间规划。具有不确定性的TP(TPU)以持续时间不可控的活动为特征。根据约束的布尔结构,可能存在不同类别的TPU:我们有简单(STPU)、约束满足(TCSPU)和析取(DTPU)时间不确定性问题。本文解决强可控性问题,即找到所有可控时间点的赋值,使得约束在任何可能的不可控时间点赋值下都得到满足。我们的方法在可满足性模理论(SMT)的框架下提出了这个问题,其中持续时间的不确定性可以通过通用量词来建模。量词消除技术的使用导致了无量词编码,而这些编码又通过高效的SMT解算器解决。我们获得了第一个实用且全面的强可控性解决方案。我们提供了一系列有效的编码,能够利用问题的特定结构。该方法已经实施,并在大量基准上进行了实验评估。结果清楚地表明,所提出的方法是可行的,并且在可用的情况下优于最先进的竞争对手。

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90B36型 运筹学中的随机调度理论
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Allen,J.F.(1983年)。保持对时间间隔的了解。ACM通讯,26(11),832-843·Zbl 0519.68079号 ·数字对象标识代码:10.1145/182.358434
[2] Armando,A.,Castellini,C.,Giunchiglia,E.(1999)。基于SAT的时间推理程序。S.Biundo和M.Fox(编辑)欧洲规划会议-ECP,LNCS,1809年(第97-108页)。斯普林格·Zbl 1098.68693号
[3] Bagnara,R.、Hill,P.M.、Zafanella,E.(2008)。parma多面体库:用于分析和验证硬件和软件系统的一整套数字抽象。计算机程序设计科学,72(1-2),3-21·doi:10.1016/j.scico.2007.08.001
[4] Barrett,C.、Deters,M.、Moura,L.、Oliveras,A.、Stump,A.(2013)。6年SMT-COMP。自动推理杂志,50243-277·doi:10.1007/s10817-012-9246-5
[5] Barrett,C.、Stump,A.、Tinelli,C.、Boehme,S.、Cok,D.、Deharbe,D.、Dutertre,B.、Fontaine,P.、Ganesh,V.、Griggio,A.、Grundy,J.、Jackson,P.,Oliveras,A.、Krsti,S.,Moskal,M.、Moura,L.D.、Sebastiani,R.、Cok,T.D.、Hoenicke,J.(2010)。smt-lib标准:2.0版。技术代表。
[6] Barrett,C.W.,Sebastiani,R.,Seshia,S.A.,Tinelli,C.(2009)。可满足性模理论。《可满足性手册》(第825-885页)。IOS出版社。
[7] Bruttomesso,R.、Cimatti,A.、Franzén,A.、Griggio,A.、Sebastiani,R.(2008)。MathSAT 4 SMT求解器。A.Gupta和S.Malik(编辑),计算机辅助验证-CAV,LNCS(第5123卷,第299-303页)。斯普林格·Zbl 0737.68070号
[8] Bruttomesso,R.、Pek,E.、Sharygina,N.、Tsitovich,A.(2010年)。openSMT解算器。J.Esparza&R.Majumdar(编辑),系统构建和分析的工具和算法-TACAS,LNCS(第6015卷,第150-153页)。斯普林格·Zbl 0909.68167号
[9] Cimatti,A.、Griggio,A.、Schaafsma,B.J.、Sebastiani,R.(2013)。mathSAT5 SMT求解器。在系统构建和分析的工具和算法-TACAS中·兹比尔1381.68153
[10] Cimatti,A.、Micheli,A.、Roveri,M.(2012)。使用smt解决时间问题:强可控性。在CP中(第248-264页)·Zbl 1314.90043号
[11] Cimatti,A.、Micheli,A.、Roveri,M.(2012)。使用SMT解决时间问题:弱可控性。J.Hoffmann和B.Selman(编辑),美国人工智能协会-AAAI:AAAI出版社·Zbl 1314.90043号
[12] Cotton,S.,&Maler,O.(2006年)。dpll(t)的快速灵活差分约束传播。A.Biere和C.P.Gomes(编辑),《可满足性测试的理论和应用-SAT》,LNCS(第4121卷,第170-183页)。斯普林格·Zbl 1187.68537号
[13] Davis,M.,Logemann,G.,Loveland,D.W.(1962年)。用于理论证明的机器程序。ACM通讯,5(7),394-397·Zbl 0217.54002号 ·数字对象标识代码:10.1145/368273.368557
[14] Dechter,R.、Meiri,I.、Pearl,J.(1991)。时间约束网络。人工智能,49(1-3),61-95·Zbl 0737.68070号 ·doi:10.1016/0004-3702(91)90006-6
[15] Dutertre,B.和de Moura,L.(2006)。Yices SMT解算器。工具纸位于,http://yices.csl.sri.com/tool-paper.pdf。 ·Zbl 1082.68825号
[16] Dutertre,B.和de Moura,L.M.(2006)。DPLL(T)的快速线性算法求解器。T.Ball和R.B.Jones(编辑),计算机辅助验证-CAV,LNCS(第4144卷,第81-94页)。斯普林格·Zbl 0737.68070号
[17] Franzén,A.,Cimatti,A.,Nadel,A.,Sebastiani,R.,Shalev,J.(2010年)。将SMT应用于微码的符号执行。R.Bloem和R.Sharygina(编辑),计算机辅助设计中的形式化方法-FMCAD,(第121-128页)。电气与电子工程师协会·Zbl 0519.68079号
[18] Godefroid,P.、Levin,M.Y.、Molnar,D.A.(2008)。自动白盒模糊测试。网络和分布式系统安全研讨会-NDSS。互联网社会。
[19] Hunsberger,L.(2010年)。一种用于管理动态可控时态网络执行的快速增量算法。及时。
[20] Keßler,C.W.(1996)。并行fourier-motzkin消除。在Euro-par(第二卷,第66-71页)中。
[21] Kleene,S.(1967年)。数学逻辑。威利·Zbl 0149.24309号
[22] Loos,R.和Weispfenning,V.(1993年)。应用线性量词消除。《计算机杂志》,36(5),450-462·Zbl 0787.03021号 ·doi:10.1093/comjnl/36.5.450
[23] Monniaux,D.(2008)。线性实数运算的量词消除算法。在I.Cervesato、H.Veith、A.Voronkov(编辑),《程序设计、人工智能和推理的逻辑——LPAR》,LNCS(第5330卷,第243-257页)。斯普林格·Zbl 1182.68213号
[24] Morris,P.H.,Muscettola,N.,Vidal,T.(2001)。具有时间不确定性的计划的动态控制。B.Nebel(编辑),人工智能国际联合会议-IJCAI(第494-502页):Morgan Kaufmann。
[25] Moskewicz,M.W.,Madigan,C.F.,Zhao,Y.,Zhang,L.,Malik,S.(2001)。Chaff:设计一个高效的SAT求解器。设计自动化会议-DAC(第530-535页)。纽约:ACM出版社。
[26] de Moura,L.M.和Björner,N.(2008)。Z3:高效的SMT解决方案。C.R.Ramakrishnan和J.Rehof(编辑),系统构建和分析的工具和算法-TACAS,LNCS(第4963卷,第337-340页)。斯普林格·Zbl 1054.68664号
[27] Muscettola,N.、Nayak,P.P.、Pell,B.、Williams,B.C.(1998年)。远程代理:大胆地去以前没有人工智能系统的地方。人工智能,103(1-2),5-47·Zbl 0909.68167号 ·doi:10.1016/S0004-3702(98)00068-X
[28] Niemelä,I.(2009年)。集成答案集编程和可满足性模理论。E.Erdem,F.Lin,T.Schaub(编辑),逻辑编程和非单调推理,第十届国际会议-LPNMR,LNCS(第5753卷,第3页)。斯普林格。
[29] Peintner,B.,Venable,K.B.,Yorke-Smith,N.(2007年)。具有不确定性的析取时间问题的强可控性。C.Bessiere(Ed.),约束规划的原理和实践-CP,LNCS(第4741卷,第856-863页)。斯普林格·Zbl 1145.68528号
[30] 普朗肯,L,德维特,M.,范德克罗格特,R.(2012)。利用低树宽计算所有对最短路径。《人工智能研究杂志》(JAIR),43,353-388·Zbl 1244.68062号
[31] Ranise,S.和Loria,T.C.(2006年)。smt-lib标准:版本1.2。技术代表。
[32] Schrijver,A.(1998)。线性和整数规划理论。威利·Zbl 0970.90052号
[33] de la Tour,T.(1990)。通过重命名最小化子句数。M.Stickel(编辑),自动扣除会议-CADE,LNCS(第449卷,第558-572页)。斯普林格·Zbl 1509.68295号
[34] Tsamardinos,I.和Pollack,M.E.(2003年)。选言时态推理问题的高效求解技术。人工智能,151(1-2),43-89·Zbl 1082.68825号 ·doi:10.1016/S0004-3702(03)00113-9
[35] Venable,K.B.、Volpato,M.、Peintner,B.、Yorke-Smith,N.(2010年)。具有析取和不确定性的时间问题的弱动态可控性。在规划和调度约束满足技术研讨会上。
[36] Vidal,T.和Fargier,H.(1999)。处理时间约束网络中的偶然事件:从一致性到可控性。实验理论人工智能杂志,11(1),23-45·Zbl 1054.68664号 ·doi:10.1080/095281399146607
[37] 王尔德,D.K.(1993)。用于执行多面体操作的库。技术代表·Zbl 0968.68172号
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