Decision procedures for sat, sat modulo theories and beyond. the barcelogictools

Abstract. An overview is given of a number of recent developments in SAT and SAT Modulo Theories (SMT). In particular, based on our framework of Abstract DPLL and Abstract DPLL modulo Theories, we explain our DPLL(T) approach to SMT. Experimental results and future projects are discussed within BarcelogicTools, a set of logic-based tools developed by our research group in Barcelona. At the 2005 SMT competition, BarcelogicTools won all four categories it participated in (out of the seven existing categories).

Managing Complex Scheduling Problems with Dynamic and Hybrid Constraints.

The task of scheduling can often be a difficult one because of the inherent complexity of real-world problems. In the field of Artificial Intelligence, many representations and algorithms have been developed to automate the scheduling process. Many state of the art scheduling systems deal with this complexity by making assumptions that simplify the algorithms, but in doing so, miss some opportunities to improve performance. Scheduling problems are temporal in nature, and so they often contain constraints that change over time. Many scheduling systems assume that the problems they are solving are all independent, and so they ignore the similarities between subsequent sets of scheduling constraints. Additionally, scheduling problems often contain a mixture of finite-domain and temporal constraints. Many of the systems that can solve problems of this type do so by creating finite-domain variables to represent the constraints, but then ignore the distinction between the different types of variables when searching for a solution. In this dissertation, I identify opportunities to improve performance by exploiting structure where it has previously been overlooked. Following this approach, I develop a set of techniques that apply to a wide variety of situations that can arise in real-world scheduling problems. First, I consider dynamic scheduling problems with constraints that change over time. To address such problems, I introduce a new representation called the Dynamic Disjunctive Temporal Problem, along with several techniques to improve both efficiency and stability when solving one. Second, I consider scheduling problems in which a mixture of finite-domain and temporal variables can interact through hybrid constraints. I introduce the Hybrid Scheduling Problem to represent such problems, and I present a set of techniques that capitalize on the distinction between variable types to improve efficiency across the problem space. Finally, I conclude by proposing several ways that the dynamic and hybrid representations and techniques can be combined. To compare many of the techniques presented throughout this dissertation in the context of structured, real-world problems, I use them to solve scheduling problems based on actual air traffic control constraints recorded from the Dallas/Fort Worth International Airport.Ph.D.Computer Science & EngineeringUniversity of Michigan, Horace H. Rackham School of Graduate Studieshttp://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/57625/2/pschwart_1.pd

Spécification, validation et satisfiabilité [i.e. satisfaisabilité] de contraintes hybrides par réduction à la logique temporelle

Depuis quelques années, de nombreux champs de l'informatique ont été transformés par l'introduction d'une nouvelle vision de la conception et de l'utilisation d'un système, appelée approche déclarative. Contrairement à l'approche dite impérative, qui consiste à décrire au moyen d'un langage formelles opérations à effectuer pour obtenir un résultat, l'approche déclarative suggère plutôt de décrire le résultat désiré, sans spécifier comment ce «but» doit être atteint. L'approche déclarative peut être vue comme le prolongement d'une tendance ayant cours depuis les débuts de l'informatique et visant à résoudre des problèmes en manipulant des concepts d'un niveau d'abstraction toujours plus élevé. Le passage à un paradigme déclaratif pose cependant certains problèmes: les outils actuels sont peu appropriés à une utilisation déclarative. On identifie trois questions fondamentales qui doivent être résolues pour souscrire à ce nouveau paradigme: l'expression de contraintes dans un langage formel, la validation de ces contraintes sur une structure, et enfin la construction d'une structure satisfaisant une contrainte donnée. Cette thèse étudie ces trois problèmes selon l'angle de la logique mathématique. On verra qu'en utilisant une logique comme fondement formel d'un langage de « buts », les questions de validation et de construction d'une structure se transposent en deux questions mathématiques, le model checking et la satisfiabilité, qui sont fondamentales et largement étudiées. En utilisant comme motivation deux contextes concrets, la gestion de réseaux et les architectures orientées services, le travail montrera qu'il est possible d'utiliser la logique mathématique pour décrire, vérifier et construire des configurations de réseaux ou des compositions de services web. L'aboutissement de la recherche consiste en le développement de la logique CTLFO+, permettant d'exprimer des contraintes sur les données, sur la séquences des opérations\ud d'un système, ainsi que des contraintes dites «hybrides». Une réduction de CTL-FO+ à la logique temporelle CTL permet de réutiliser de manière efficace des outils de vérification existants. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Méthodes formelles, Services web, Réseaux