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決定的並列充足可能性判定器に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K11934
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分61030:知能情報学関連
研究機関山梨大学

研究代表者

鍋島 英知  山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (10334848)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード充足可能性判定(SAT)問題 / SATソルバー / 決定的並列SATソルバー / 充足可能性判定(SAT)問題 / 決定的SATソルバー / 並列SATソルバー / 決定的並列SAT解法
研究開始時の研究の概要

命題論理の充足可能性判定問題(SAT)を解くソルバーは,システム検証やプランニング,スケジューリングなど実社会における様々な応用領域の基盤推論技術として幅広く利用されている.複数のCPUやPCを利用してSAT問題を並列に解く並列SATソルバーはSAT問題の強力な解決法であるが,ほとんどの並列SATソルバーは実行結果に再現性がなく,安定性・頑健性に欠けるという実用上の課題がある.本研究では実社会における並列SATソルバーの応用を促進するため,我々が考案した遅延学習節交換法に基づく決定的な振る舞いをする並列SATソルバーの高速化ならびに高機能化の実現を目指す.

研究成果の概要

命題論理の充足可能性判定器(SATソルバー)は,システム検証やプランニング,スケジューリングなど様々な応用領域における基盤推論技術として幅広く利用されている.SAT問題の高速な求解にむけて,本研究では共有メモリ環境向けの決定的並列SATソルバーのためのフレームワークを実現した.これは並列SATソルバーの実用化に向けて重要となる再現性のある挙動を担保しており,また既存の高速な逐次SATソルバーを少ない手間で並列化することが可能である.我々の開発したソルバーは2022年の国際SAT競技会の並列部門の複数カテゴリで入賞しており,非決定的並列SATソルバーに匹敵する性能を達成できることを示している.

研究成果の学術的意義や社会的意義

SAT問題の高速解法は,それを推論技術として利用する様々な応用分野にとって重要である.これまで並列SATソルバーのほとんどは求解の効率を優先するため再現性のある挙動の担保ができていなかった.これは例えばシステム検証では実行のたびに異なる不具合が見つかることを意味し,実応用に向けた課題の1つであった.我々が開発した決定的並列SATソルバーのためのフレームワークは,再現性のある挙動を担保しつつ,既存の逐次SATソルバーを少ない手間で並列化することが可能である.このフレームワークは既存の非決定的並列SATソルバーに匹敵する性能を示しており,並列SATソルバーの実用化にむけた基盤となるものといえる.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] DPS: A Framework for Deterministic Parallel SAT Solvers2022

    • 著者名/発表者名
      H. Nabeshima, T. Fukiage, Y. Obitsu, X. Lu, K. Inoue
    • 雑誌名

      The 12th International Workshop on Pragmatics of SAT

      ページ: 1-15

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reproducible Efficient Parallel SAT Solving2020

    • 著者名/発表者名
      Nabeshima Hidetomo、Inoue Katsumi
    • 雑誌名

      Theory and Applications of Satisfiability Testing - SAT 2020, LNCS

      巻: 12178 ページ: 123-138

    • DOI

      10.1007/978-3-030-51825-7_10

    • ISBN
      9783030518240, 9783030518257
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 決定的並列SATソルバー構築のための汎用フレームワークの検討2022

    • 著者名/発表者名
      吹上 翼, 帯津 勇斗, 鍋島 英知, 盧 暁南
    • 学会等名
      第36回人工知能学会全国大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 圧縮した SAT 問題における高速な単位伝播手法2021

    • 著者名/発表者名
      早瀬 悠真, 鍋島 英知, 盧 暁南
    • 学会等名
      第35回人工知能学会全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Towards CEGAR-Based Parallel SAT Solving2021

    • 著者名/発表者名
      Takehide Soh, Hidetomo Nabeshima, Mutsunori Banbara, Naoyuki Tamura, Katsumi Inoue
    • 学会等名
      Pragmatics of SAT
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 大規模な SAT 問題を圧縮したまま解くソルバーの開発2020

    • 著者名/発表者名
      早瀬 悠真, 鍋島 英知
    • 学会等名
      第34回人工知能学会全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] DPS-Kissat

    • URL

      https://github.com/nabesima/DPS-satcomp2023

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] DPS - 決定的並列SATソルバーのためのフレームワーク

    • URL

      https://github.com/nabesima/DPS-pos2022

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] ManyGlucose 4.1-60

    • URL

      https://github.com/nabesima/manyglucose-satcomp2020

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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