Главная » Все файлы » Просмотр файлов из архивов » PDF-файлы » Impact of Community Structure on SAT Solver Performance

Impact of Community Structure on SAT Solver Performance (Презентации лекций), страница 3

PDF-файл Impact of Community Structure on SAT Solver Performance (Презентации лекций), страница 3 Boolean SAT-SMT Solvers for Software Engineering (64075): Лекции - 11 семестр (3 семестр магистратуры)Impact of Community Structure on SAT Solver Performance (Презентации лекций) - PDF, страница 3 (64075) - СтудИзба2020-08-25СтудИзба

Описание файла

Файл "Impact of Community Structure on SAT Solver Performance" внутри архива находится в следующих папках: Презентации лекций, Статьи к лекциям. PDF-файл из архива "Презентации лекций", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "boolean sat-smt solvers for software engineering" из 11 семестр (3 семестр магистратуры), которые можно найти в файловом архиве МГУ им. Ломоносова. Не смотря на прямую связь этого архива с МГУ им. Ломоносова, его также можно найти и в других разделах. .

Просмотр PDF-файла онлайн

Текст 3 страницы из PDF

Small LBD learnt clauses addstronger constraints between fewer communities. This may allow the solver tofocus its search on a smaller part of the search tree, avoiding scattering, thephenomena where the solver jumps between lots of communities creating learntclauses that link these communities together thus making the structure of theSAT instance worse and consequently harder to solve. We think this study givesa new point of view of LBD and provides a new explanation of its efficiency. Ofcourse, there exists a few cases that do not exhibit such a relationship. This isthe case, for example, for the last example provided in the Figure 1.c. In thisinstance, it seems that in many cases all learnt clauses involve 15 communitiesand more than ten decision levels.We do not yet have strong evidence that correlates classes of instance, and theaverage number of communities that a learnt clause belongs to.

Our suspicion isthat all the original problems for which CDCL solvers were designed, the BMCproblems, may exhibit a particularly good relationship.3.3How close are Communities and LBD?(a) Cumulative distribution function of stan- (b) Evolution of the standard deviation durdard deviation between different measures ing the searchFig. 2: Some standard deviations. This figure is analysed Section 3.3If the LBD seems heavily related to communities, the question is now howclose to the LBD is it? In particular, on some extreme cases, the simple size ofa clause could be a good predictor for its number of communities (clearly, thelarger the clause is, the bigger the number of communities can be).

Thus, wealso have to ensure that (1) the LBD score is more accurate than the size of theclause for predicting the number of communities and (2) the more we update theLBD, the closest we are to the number of communities (the solver is consistentalong its search).In answer to the above question we present two figures: 2.a and 2.b. For bothfigures we computed each problem instance X, for each learnt clause c duringthe first 100,000 conflicts of Glucose solving X, the standard deviation δX of thevalues:1. |LBD(c) − #Com(c)|, representing the dispersion of the differences betweenthe LBD of a clause c and its number of communities, shown as “LBD andcommunities” in the figure;2.

|size(c) − #Com(c)|, representing the dispersion of the differences betweenthe size of a clause c and its number of communities, shown as “Size andcommunities”;3. |LBD(c) − size(c)|, representing the dispersion of the differences betweenthe LBD of a clause c and its size, shown as “Size and LBD”;In the first experiment, we try to see how close LBD and size are to thenumber of communities. We represent in Figure 2 the cumulative distributionfunction of all the δX for each of the three cases. This figure clearly highlights thatthe relationship between LBD and number of communities is much more accurate(it is less than 0.1 for a large majority of instances) than the relationship betweensize and LBD or between size and communities. Thus, as a first conclusion, we seethat, in the large majority of the cases, the LBD is really close to the number ofcommunities.

The only hypothesis here is that the standard deviation has somemeaning over the analysed data, which seems to be a plausible hypothesis.The last experiment we conducted studies the evolution of LBD scores during the execution of Glucose. We focus now on the values of δX accounting forthe dispersion of values |LBD(c) − #Com(c)| for each instance X.

We comparethe values obtained after 10,000 conflicts with the values obtained after 100,000(shown as “10,000 conflicts” on the figure) and the values obtained after 50,000conflicts with, again, the values obtained after 100,000 (shown as “50,000 conflicts”). The comparison is done by the two scatter plots in Figure 2.b. Twoconclusions can be drawn from this. It seems clear that the longer the solveris running, the more accurate it is at estimating the number of communities ofclauses by the LBD. This may also be explained by the fact that, the longerthe solver is running, the longer it is working on fewer communities/LBD, thusfocusing on small subparts of the problem.

However, which one of these twohypothesis is more accurate is still an ongoing work.3.4Experimental Setup: Correlation between Solve Time andCommunity StructureIn this section, we present the hypothesis that it is possible to correlate thecharacteristics of SAT instance C and the running time of CDCL SAT solversin solving C. Previous attempts in this direction have largely focused on characterising the hardness of solving SAT instances in terms of number of variables,clauses or the clause-variable ratio [9]. In our experiments, we go beyond variables, clauses, and their ratio to also considering number of communities andthe Q value (modularity). To test this hypothesis we performed two experiments.The first experiment we did was to correlate the above-mentioned characteristics and the running time of the MiniSAT solver over all instances in the SAT2013 competition [1].

The second experiment we performed was a controlled one,wherein, we randomly-generated instances varying a subset of their characteristics such as number of variables, clauses, Q value, and number of communitiesand keeping the rest constant. We then ran MiniSAT on these randomly generated instances and recorded its running time.

We then plotted the running timeagainst changing Q to see how the two are correlated. All the data for theseexperiments is available at [13].3.5Community Structure and SAT 2013 Competition InstancesWe performed the following steps in this experiment. First, we attempted tocalculate the community structure of every SAT instance from all categories(hard combinatorial, random, and application) the SAT 2013 competition [1].For this we used the OL algorithm [17].

Due to the size of some of the formula itwas not possible to get this information for every instance. As such we were onlyable to run the community structure analysis on approximately 800 instances.The generated results were then aggregated with the solve time of the MiniSATsolver (from the SAT 2013 competition website [1]) for each instance.The analysis was performed on the log(time) rather than raw recorded timedue to the presence of a large number of timeouts, which would have a skeweddistribution. Having said that, our results are similarly strong without this constraint.

In addition to this, we standardised our data to have a mean of zero anda standard deviation of one. This is standard practice when performing regression on factors that have large differences in scale, and ensures that importanceis not falsely reported based only on scale.After formatting the data as described, we fitted a linear regression modelto it using a stepwise regression technique to choose the best model, this wasidentified as:log(time) = |V | ⊕ |CL| ⊕ Q ⊕ |CO| ⊕ QCOR ⊕ VCLRWhere V is the set of all variables in a formula, CL is the set of all clauses, COQ, and VCLR is the ratiois the set of all communities, QCOR is the ratio of |CO||V |of |CL|.

In this model the ⊕ operator denotes that the factor and all interactionswith all other factors were to be considered. Performing the regression resulted ina residual vs fitted plot, shown in Figure 3(b) where the x-axis shows the fittedvalues and the y-axis shows the residuals. As well as a normal quantile plotshown in Figure 3(a) where the x-axis shows the standardised residuals plottedagainst a randomly generated normally distributed sample with the same meanand standard deviation on the y-axis. In the normal quantile plot, the presenceof a slight curve in the line is indicative that the distribution of the data may bebimodal, as such we are unable to measure confidence intervals for the accuracyof the model. In addition to this, the residual plot shows that the data may bebiased, but at least has relatively even variance.

Unfortunately, the presence ofthe timeout results has played a role in the biased nature of the experiment,however dropping them from the results entirely leads to a bias in the oppositedirection.The adjusted R2 of our model is 0.5159. While this relatively low R2 valueindicates that there is some factor we have not considered, our model is far betterthan any previous model, which relied only on number of variables and clauses.This model, which takes the form oflog(time) = |V | ⊕ |CL| ⊕ VCLRis also given for comparison and results in an adjusted R2 of 0.3148 — makingit significantly less predictive than our model. In addition to this, the moredistinct S shape, and presence of sharp curves in Figure 4(a) shows that thedistribution of the data is less normal.

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5166
Авторов
на СтудИзбе
437
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее