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将SAT解算器与计算机代数系统结合起来验证组合猜想。 (英语) Zbl 1410.68413号

摘要:我们提出了一种方法和一个关联系统,称为数学检查它将计算机代数系统(CAS)的功能嵌入到冲突驱动的子句学习SAT解算器的内部循环中。SAT+CAS系统数学检查,可以被数学家用作助手,以找到反例或有限地验证由基础CAS支持的任何数学主题(例如,图论和数论、代数、几何等)的开放普遍猜想。这种SAT+CAS系统结合了现代SAT求解器的高效搜索例程和CAS的表达能力,从而对两者进行了补充。SAT+CAS组合强大功能背后的关键洞察力是,CAS系统可以通过提供对理论特定引理进行编码的学习子句来帮助减少SAT解算器的搜索空间,因为它可以搜索输入猜测的反例(就像DPLL(T)中的T一样)。此外,与纯布尔表示。在本文中,我们利用了几个不同CAS的功能,即SAGE,枫树、和岩浆系统。作为案例研究,我们研究了三个长期存在的开放式数学猜想,其中两个来自图论中关于超立方体性质的猜想,另一个来自组合学中关于Hadamard矩阵的猜想。第一个猜想表明任何(d)维超立方体的任何匹配都可以扩展到哈密顿圈;第二种状态是给定超立方体的边-反足染色,在两个反足顶点之间总是存在单色路径;第三种说法是,所有可被4整除的阶都存在Hadamard矩阵。先前关于图论猜想的结果表明,这些猜想在某些低维超立方体中是正确的,并且到目前为止,将其推广的尝试都失败了。使用我们的SAT+CAS系统,数学检查,我们将这两个猜想推广到高维超立方体。关于Hadamard矩阵,我们证明了SAT+CAS,通过构造高达42阶的Williamson矩阵(等效地,高达\阶的Hadamard(4\乘以42=168\)),改进了构造偶数阶Williamson矩阵的边界。在可能的情况下,先前最先进的结构仅适用于奇数。

MSC公司:

68瓦30 符号计算和代数计算
05B20号 矩阵的组合方面(关联、阿达玛等)
05C15号 图和超图的着色
05C38号 路径和周期
68吨15 定理证明(演绎、解析等)(MSC2010)
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全文: 内政部

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