A Mining-Based Compression Approach for Constraint Satisfaction Problems

In this paper, we propose an extension of our Mining for SAT framework to Constraint satisfaction Problem (CSP). We consider n-ary extensional constraints (table constraints). Our approach aims to reduce the size of the CSP by exploiting the structure of the constraints graph and of its associated microstructure. More precisely, we apply itemset mining techniques to search for closed frequent itemsets on these two representation. Using Tseitin extension, we rewrite the whole CSP to another compressed CSP equivalent with respect to satisfiability. Our approach contrast with previous proposed approach by Katsirelos and Walsh, as we do not change the structure of the constraints.Comment: arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1304.441

Decision procedures for equality logic with uninterpreted functions

In dit proefschrift presenteren we een aantal technieken om vervulbaarheid (satisfiability) vast te stellen binnen beslisbare delen van de eerste orde logica met gelijkheid. Het doel van dit proefschrift is voornamelijk het ontwikkelen van nieuwe technieken in plaats van het ontwikkelen van een effici¨ente implementatie om vervulbaarheid vast te stellen. Als algemeen logisch raamwerk gebruiken we de eerste orde predikaten logica zonder kwantoren. We beschrijven enkele basisprocedures om vervulbaarheid van propositionele formules vast te stellen: de DP procedure, de DPLL procedure, en een techniek gebaseerd op BDDs. Deze technieken zijn eigenlijk families van algoritmen in plaats van losse algoritmen. Hun gedrag wordt bepaald door een aantal keuzen die ze maken gedurende de uitvoering. We geven een formele beschrijving van resolutie, en we analyseren gedetailleerd de relatie tussen resolutie en DPLL. Het is bekend dat een DPLL bewijs van onvervulbaarheid (refutation) rechtstreeks kan worden getransformeerd naar een resolutie bewijs van onvervulbaarheid met een vergelijkbare lengte. In dit proefschrift wordt een transformatie ge¨introduceerd van zo’n DPLL bewijs naar een resolutie bewijs dat de kortst mogelijke lengte heeft. We presenteren GDPLL, een generalisatie van de DPLL procedure. Deze is bruikbaar voor het vervulbaarheidsprobleem voor beslisbare delen van de eerste orde logica zonder kwantoren. Voldoende eigenschappen worden ge¨identificeerd om de correctheid, de be¨eindiging en de volledigheid van GDPLL te bewijzen. We beschrijven manieren om vervulbaarheid vast te stellen binnen de logica met gelijkheid en niet-ge¨interpreteerde functies (EUF). Dit soort logica is voorgesteld om abstracte hardware ontwerpen te verifi¨eren. Het snel kunnen vaststellen van vervulbaarheid binnen deze logica is belangrijk om dergelijke verificaties te laten slagen. In de afgelopen jaren zijn er verschillende procedures voorgesteld om de vervulbaarheid van dergelijke formules vast te stellen. Wij beschrijven een nieuwe aanpak om vervulbaarheid vast te stellen van formules uit de logica met gelijkheid die in de conjunctieve normaal vorm zijn gegeven. Centraal in deze aanpak staat ´e´en enkele bewijsregel genaamd gelijkheidsresolutie. Voor deze ene regel bewijzen wij correctheid en volledigheid. Op grond van deze regel stellen we een volledige procedure voor om vervulbaarheid van dit soort formules vast te stellen, en we bewijzen de correctheid ervan. Daarnaast presenteren we nog een nieuwe procedure om vervulbaarheid vast te stellen van EUF-formules, gebaseerd op de GDPLL methode. Tot slot breiden we BDDs voor propositionele logica uit naar logica met gelijkheid. We bewijzen dat alle paden in deze uitgebreide BDDs vervulbaar zijn. In een constante hoeveelheid tijd kan vastgesteld worden of de formule een tautologie is, een tegenspraak is, of slechts vervulbaar is

On the Configuration of More and Less Expressive Logic Programs

The decoupling between the representation of a certain problem, i.e., its knowledge model, and the reasoning side is one of main strong points of model-based Artificial Intelligence (AI). This allows, e.g. to focus on improving the reasoning side by having advantages on the whole solving process. Further, it is also well-known that many solvers are very sensitive to even syntactic changes in the input. In this paper, we focus on improving the reasoning side by taking advantages of such sensitivity. We consider two well-known model-based AI methodologies, SAT and ASP, define a number of syntactic features that may characterise their inputs, and use automated configuration tools to reformulate the input formula or program. Results of a wide experimental analysis involving SAT and ASP domains, taken from respective competitions, show the different advantages that can be obtained by using input reformulation and configuration. Under consideration in Theory and Practice of Logic Programming (TPLP).Comment: Under consideration in Theory and Practice of Logic Programming (TPLP

Discovering Business Processes models expressed as DNF or CNF formulae of Declare constraints

In the field of Business Process Management, the Process Discovery task is one of the most important and researched topics. It aims to automatically learn process models starting from a given set of logged execution traces. The majority of the approaches employ procedural languages for describing the discovered models, but declarative languages have been proposed as well. In the latter category there is the Declare language, based on the notion of constraint, and equipped with a formal semantics on LTLf. Also, quite common in the field is to consider the log as a set of positive examples only, but some recent approaches pointed out that a binary classification task (with positive and negative examples) might provide better outcomes. In this paper, we discuss our preliminary work on the adaptation of some existing algorithms for Inductive Logic Programming, to the specific setting of Process Discovery: in particular, we adopt the Declare language with its formal semantics, and the perspective of a binary classification task (i.e., with positive and negative examples