Modelling and Solving Problems Using SAT Techniques


Abstrakt


Řešení problémů plánování prostřednictvím překladů do splnitelnosti (SAT) je jedním z nejúspěšnějších přístupů k automatickému plánování. V této práci popíšeme několik způsobů jak přeložit problém plánování reprezentovaný v SAS+ formalismu do SAT. Přezkoumáme a přizpůsobíme stávající kódování a také zavedeme nové vlastní způsoby kódování. Porovnáme jednotlivá kódování pomocí výpočtu horních odhadů na velikosti formulí, které produkují, a pomocí spuštění rozsáhlých experimentů na referenčních problémech z Mezinárodní plánovací soutěže 2011. V experimentální části také porovnáme své kódování s nejmodernejšími kódováními z plánovače Madagascar. Experimenty ukazují, že naše techniky dokažou překonat tato kódování. V předložené práci také řešíme speciální případ optimalizace plánů -- odstranění redundantních akcí. Odstranění všech redundantních akcí je NP- úplný problém. Prostudujeme existující polynomialní heuristické přístupy a navrhneme vlastní heuristický přístup, který dokaže eliminovat vyšší počet a dražší redundantní akce než stávající techniky. Také navrhneme způsob kódování problému redundance plánů do SAT, který nám za použití MaxSAT řešičů umožní optimálně vyřešit problém eliminace redundantních akcí. Naše experimenty provedené s plány od nejmodernejších satisficing plánovačů pro referenční problémy prokázaly, že všechny námi navrhované techniky fungují v praxi velmi dobře.

Ke stažení


Text disertační práce:
Autoreferát:
Příloha (zdrojové kódy + data):
Prezentace k obhajobě:
Posudek - Barták:
Posudek - Biere:
Posudek- Železný:

Životopis


Akademický životopis:
Profesionální životopis:
Publikace dle typu:
DBLP Publikace:

Chronologický seznam publikací

  • 2014
    1. Tomas Balyo, Roman Bartak, Otakar Trunda: Reinforced Encoding for Planning as SAT, Student Conference on Planning in Artificial Intelligence and Robotics (PAIR) 2014, Paper, Slides
    2. Tomas Balyo, Lukas Chrpa, Asma Kilani: On Different Strategies for Eliminating Redundant Actions from Plans, The Seventh Annual Symposium on Combinatorial Search (SOCS) 2014, Paper, Slides
    3. Tomas Balyo, Andreas Froehlich, Marijn Heule and Armin Biere: Everything You Always Wanted to Know About Blocked Sets (But Were Afraid to Ask), 17th International Conference on Theory and Applications of Satisfiability Testing (SAT) 2014, Paper, Slides, Resources
    4. Tomas Balyo, Lukas Chrpa: Eliminating All Redundant Actions from Plans Using SAT and MaxSAT, Proceedings of the 5th Workshop on Knowledge Engineering for Planning and Scheduling (KEPS) 2014, pp. 16-22, Portsmouth, NH, USA, 2014 Paper, Poster, Slides
  • 2013
    1. Tomas Balyo: Relaxing the Relaxed Exist-Step Parallel Planning Semantics, Proceedings of ICTAI 2013, pp 865-871, Washington, DC, USA, 2013 Paper, Poster, Slides
    2. Martin Babka, Tomas Balyo, Jaroslav Keznikl: Solving SMT Problems with a Costly Decision Procedure by Finding Minimum Satisfying Assignments of Boolean Formulas, Studies in Computational Intelligence, volume 496, pp. 231-246, 2013 Paper
    3. Martin Babka, Tomas Balyo, Jaroslav Keznikl: Finding Minimum Satisfying Assignments of Boolean Formulas, Poster and abstract in Proceedings of The 26th International FLAIRS Conference 2013, St. Pete Beach, Florida, USA. AAAI, 2013 Abstract Link
    4. Martin Babka, Tomas Balyo, Ondrej Cepek, Stefan Gurský, Petr Kucera, Václav Vlcek: Complexity issues related to propagation completeness, Artificiall Intellingence, volume 206, pp. 19-34, 2013 Link, Paper
  • 2012
    1. Tomas Balyo, Roman Bartak, Pavel Surynek: Shortening Plans by Local Re-Planning, Proceedings of ICTAI 2012, Athens, Greece, 2012 Paper
    2. Tomas Balyo, Roman Bartak, Pavel Surynek: On Improving Plan Quality via Local Enhancements, Proceedings of SOCS 2012, Niagara Falls, Ontario, Canada, 2012 (short paper) Paper Poster
    3. Tomas Balyo, Stefan Gursky, Petr Kucera, Vaclav Vlcek: On Hierarchies over the SLUR Class1, Proceedings of ISAIM 2012, Fort Lauderdale, Florida, USA, 2012 Paper
  • 2011 - 2009
    1. Tomas Balyo, Dan Toropila, Roman Bartak: Two Semantics for Step-Parallel Planning: Which One to Choose?1, Proceedings of PLANSIG 2011, Huddersfield, United Kingdom, 2011 Paper
    2. Tomas Balyo: Decomposing Boolean formulas into connected components, Proceedings of the 20th Annual Conference of Doctoral Students - WDS 2011, Prague, Czech Republic, 2011 Paper
    3. Tomas Balyo: Solving Boolean satisfiability problems, Master thesis, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University in Prague, 2010 Thesis
    4. Tomas Balyo, Pavel Surynek: Efektivni heuristika pro SAT zalozena znalosti komponent souvislosti grafu problemu (An Efficient Heuristic for SAT Exploiting Connected Components of the Problem) Proceedings of the Conference Znalosti 2009, Brno, Czech Republic, 2009 Paper

1 Also presented on the 14th Czech-Japan Seminar on Data Analysis and Decision Making 2011.