Lilotane : A Lifted SAT-based Approach to Hierarchical Planning

One of the oldest and most popular approaches to automated planning is to encode the problem at hand into a propositional formula and use a Satisfiability (SAT) solver to find a solution. In all established SAT-based approaches for Hierarchical Task Network (HTN) planning, grounding the problem is necessary and oftentimes introduces a combinatorial blowup in terms of the number of actions and reductions to encode. Our contribution named Lilotane (Lifted Logic for Task Networks) eliminates this issue for Totally Ordered HTN planning by directly encoding the lifted representation of the problem at hand. We lazily instantiate the problem hierarchy layer by layer and use a novel SAT encoding which allows us to defer decisions regarding method arguments to the stage of SAT solving. We show the correctness of our encoding and compare it to the best performing prior SAT encoding in a worst-case analysis. Empirical evaluations confirm that Lilotane outperforms established SAT-based approaches, often by orders of magnitude, produces much smaller formulae on average, and compares favorably to other state-of-the-art HTN planners regarding robustness and plan quality. In the International Planning Competition (IPC) 2020, a preliminary version of Lilotane scored the second place. We expect these considerable improvements to SAT-based HTN planning to open up new perspectives for SAT-based approaches in related problem classes

Literarische Kommunikation:zur rekursiven Operativität des Literatursystems

Die Systemtheorie Niklas Luhmanns gehört zu den festen Bestandteilen des literaturwissenschaftlichen Theoriebestandes. Trotzdem blieb für die Literaturwissenschaft bislang die Frage offen, wie das literarische System im Unterschied zu anderen Systemen die Anschlussfähigkeit seiner Kommunikationen sicherstellt. Ausgehend von Luhmanns Kommunikationsbegriff untersucht der Beitrag die komplexe Operationsweise des literarischen Systems und seinen Umgang mit Information, Mitteilung und Verstehen. Die Erörterung des Problems, dass literarische Kommunikation auf der Basis von Texten abläuft, führt zu einer neuen Perspektive auf die Autopoiesis und die Selbstorganisation des Literatursystems. Anhand dieses systemtheoretischen Modells erklärt sich erstens, wie das System trotz fortwährender Existenzbedrohung seine Operativität aufrecht erhält, und zweitens, wie es zur Einteilung in Gattungen und Epochen kommt

Decentralized Online Scheduling of Malleable NP-hard Jobs

In this work, we address an online job scheduling problem in a large distributed computing environment. Each job has a priority and a demand of resources, takes an unknown amount of time, and is malleable, i.e., the number of allotted workers can fluctuate during its execution. We subdivide the problem into (a) determining a fair amount of resources for each job and (b) assigning each job to an according number of processing elements. Our approach is fully decentralized, uses lightweight communication, and arranges each job as a binary tree of workers which can grow and shrink as necessary. Using the NP-complete problem of propositional satisfiability (SAT) as a case study, we experimentally show on up to 128 machines (6144 cores) that our approach leads to near-optimal utilization, imposes minimal computational overhead, and performs fair scheduling of incoming jobs within a few milliseconds

Energieeffiziente Ausführung von qualitätsbewussten Algorithmen für Mobile Simulationen

Der Energieverbrauch mobiler Geräte ist ein wichtiger Aspekt des modernen technologischen Alltags, da Mobilgeräte nur begrenzte Energie zur Verfügung haben, jedoch häufig im Dauereinsatz sind und dabei auf Abruf anspruchsvolle Berechnungen durchführen. Ein möglicher Ansatz für bessere Energieeffizienz ist hierbei der Einsatz qualitätsbewusster Algorithmen, um den Ressourcenverbrauch unter Verringerung der Qualität in einem akzeptablen Bereich zu halten. Die vorliegende Arbeit befasst sich damit, wie numerische Berechnungen in einer qualitätsbewussten Implementierung derart ausgeführt werden können, sodass sie eine dynamische, zur Zeit der Berechnung bekannte Energieschranke einhalten und die Qualität dabei anpassen. Zunächst werden qualitätsbewusste Algorithmen und deren wichtigste Eigenschaften als Grundlage erörtert. Verwandte Arbeiten, welche sich ähnlicher Problemstellungen annehmen, werden thematisiert und von der vorliegenden Arbeit abgegrenzt. Anhand einer Voruntersuchung zu Simulationsberechnungen wird festgestellt, dass bei einfachen Berechnungen ohne weitere Schnittstellen in guter Näherung ein proportionaler Zusammenhang zwischen Laufzeit und Energieverbrauch besteht. Als Konsequenz wird ein Verfahren vorgeschlagen, das sich diesen Zusammenhang zunutze macht und mit nur wenigen Energiemessungen die Berechnung eines akkuraten Energiemodells erlaubt, das einfache Vorhersagen über den Energieverbrauch bestimmter Ausführungen ermöglicht. Auf Grundlage des initialen Modells wird anschließend ein erweitertes, auf Energiezuständen basierendes Modell erarbeitet, das für mehrstufige Berechnungen verschiedener Art eingesetzt werden kann. Die Evaluation des initialen Modells ergab abhängig von der Parameterwahl im relevanten Bereich mittlerer bis hoher Qualität Abweichungen zwischen 0% und 20%, teilweise bedingt durch die Implementierung der Messungen. Das erweiterte Modell wurde einzeln sowie im Vergleich mit dem initialen Modell evaluiert und ergab akkurate Ergebnisse mit durchschnittlicher Abweichung von 4,1% und Einzelabweichungen zwischen 0% und 12%. Der Vorteil des erweiterten Modells gegenüber dem initialen konnte identifiziert und begründet werden. Abschließend werden mögliche Ansätze für zukünftige Forschungsarbeiten beschrieben, für welche die erarbeiteten Modelle verwendet und erweitert werden können

Nach der US-Steuerreform 2018 : Unternehmensbesteuerung in Deutschland im Steuerwettbewerb

Die mit Beginn des Jahres 2018 in Kraft getretene US-Steuerreform erhöht die Attraktivität der USA für Investitionen und verschärft weiter den internationalen Steuerwettbewerb. Deswegen ist eine Senkung der Gewinnsteuern deutscher Unternehmen geboten. Zur Wahrung von Finanzierungsneutralität und Rechtsformneutralität ist die Abgeltungsteuer zu einer Dualen Einkommensteuer weiterzuentwickeln

Interactive Serious Games: Communication and Play to Promote Intercultural Competence

SumMit is a project exploring theory and practice for implementing interactive serious games to be used to work on topics of intercultural competence in various formats. Conducted by graduate students, SumMit examines the dynamics which support players in their effort of leaving their primarily unconscious comfort zones of interaction and communication. Being designed for the use on tablet computers or smartphones, interaction takes place between players and combines elements of experiential learning with reflective debriefing units, thus leading to learning outcomes that can serve as starting point for discussion and further learning units

Unsatisfiability proofs for distributed clause-sharing SAT solvers

Distributed clause-sharing SAT solvers can solve problems up to one hundred times faster than sequential SAT solvers by sharing derived information among multiple sequential solvers working on the same problem. Unlike sequential solvers, however, distributed solvers have not been able to produce proofs of unsatisfiability in a scalable manner, which has limited their use in critical applications. In this paper, we present a method to produce unsatisfiability proofs for distributed SAT solvers by combining the partial proofs produced by each sequential solver into a single, linear proof. Our approach is more scalable and general than previous explorations for parallel clause-sharing solvers, allowing use on distributed solvers without shared memory. We propose a simple sequential algorithm as well as a fully distributed algorithm for proof composition. Our empirical evaluation shows that for large-scale distributed solvers (100 nodes of 16 cores each), our distributed approach allows reliable proof composition and checking with reasonable overhead. We analyze the overhead and discuss how and where future efforts may further improve performance