Tuned Sifting in CUDD for Satisfiability Solving

Bc. Jakub Szymsza

Bakalářská práce

Anotace:

Q3B je SMT solver používající binární rozhodovací diagramy (BDDs). Nedávno vyvinutá verze tohoto nástroje pracuje nad parciálními BDDs. Pro dynamické zmenšení diagramů používá Q3B techniku siftingu. Vedle popsání teoretických základů binárních rozhodovacích diagramů a SMT solvingu tato práce představuje opravu sifting algoritmu pro parciální BDDs v knihovně CUDD. Dále je vyhodnocen vliv různých nastavení siftingu na výkon Q3B a je nalezena optimální konfigurace. Nakonec práce uvádí novou úpravu sifting algoritmu, sifting s omezeními, jejímž cílem je zkrátit dobu běhu sifting algoritmu. Experimentální výsledky ukazují, že nově aplikované změny siftingu překonaly všechny ostatní nastavení Q3B v počtu rozhodnutých formulí.

Abstract:

Q3B is an SMT solver using binary decision diagrams (BDDs). A recently developed version of the tool works with partial BDDs. Q3B uses sifting as a technique to dynamically reduce the BDD size. Besides describing the theoretical basis of BDDs and SMT solving, this thesis presents the adjustment of the sifting algorithm in the CUDD library to properly work with partial BDDs. Further, it evaluates the impact of different sifting settings on the performance of Q3B, successfully finding the optimal configuration. Lastly, the thesis introduces a new modification of the sifting algorithm, constrained sifting, which aims to reduce the CPU time overhead of sifting. Experimental results show that the newly implemented sifting modifications outperformed all other configurations of Q3B in the number of solved formulae.

Keywords

binary decision diagrams, partial BDDs, CUDD, Q3B, SMT-solving, sifting

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 18. 5. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 28. 6. 2023
• Vedoucí: prof. RNDr. Jan Strejček, Ph.D.
• Oponent: RNDr. Nikola Beneš, Ph.D.

Masarykova univerzita

Fakulta informatiky

Bakalářský studijní program / obor:
Informatika / Informatika