Булевы уравнения и проблема SAT

Материал из MachineLearning.

(Различия между версиями)
Перейти к: навигация, поиск
(Булевы уравнения и проблема SAT)
(Содержание курса)
Строка 16: Строка 16:
== Содержание курса ==
== Содержание курса ==
-
Лекции, 6 семестр
+
В результате изучения дисциплины студент должен:
-
=== Введение ===
+
* '''знать''' теорию булевых алгебр и булевых функций, основные методы решения задачи выполнимости (SAT).
-
1.1. Введение. Задача распознавания образов с прецедентной информацией (напоминание постановки, введение терминологии, обозначений). Направления исследований в теории распознавания: синтез алгоритмов, оценка надёжности обучения, анализ конфигураций точек в признаковых пространствах.
+
* '''уметь''' применять методы решений булевых уравнений к задачам синтеза управляющих систем, писать программы решения задач выполнимости конъюнктивных нормальных форм (КНФ) на основных языках программирования, применять методы упрощения КНФ.
-
1.2. Алгебраический подход к проблеме распознавания.
+
* '''владеть''' навыками решения булевых уравнений различных типов, навыками программирования современных SAT-солверов и алгоритмов рекурсивного перебора пространства поиска.
-
1.3. Пример анализа конфигураций точек в признаковых пространствах: получение критерия разделимости точек.
+
-
=== Алгоритмы вычисления оценок (АВО), алгебраические замыкания ===
+
-
2.1. Модель АВО (введение, основные обозначения, примеры, общие принципы).
+
-
2.2. Линейное и алгебраическое замыкание модели алгоритмов распознавания.
+
-
2.3. Техника представления алгоритмов из линейного замыкания АВО.
+
-
2.4. Функция близости (определение, примеры, общие принципы). Сведение к задачам с определённой функцией близости.
+
-
=== Корректность, операторы разметки ===
+
-
3.1. Операторы разметки. Матрицы оценок операторов. Теорема о реализации любых матриц (для любой матрицы из описанного класса существует соответствующая задача распознавания).
+
-
3.2. Корректность (определение). Критерий корректности (теорема Ю.И. Журавлёва).
+
-
3.3. Оценка степени корректного алгоритма.
+
-
3.4. Построение корректных алгоритмов распознавания (метод Ю.И. Журавлёва – И.В. Исаева).
+
-
=== Метрики алгебраических замыканий модели АВО ===
+
-
4.1. Метрики алгебраических замыканий, метрические критерии корректности.
+
-
4.2. Обзор (без доказательства) некоторых результатов теории жёсткой интерполяции.
+
-
4.3. Анализ некоторых классов точечных конфигураций (включая задания для самостоятельной работы).
+
-
=== Решающие правила, квазикорректность ===
+
-
5.1. Решающие правила.
+
-
5.2. Критерии квазикорректности (корректности относительно семейства решающих правил). Обзор (без доказательств) некоторых современных результатов.
+
-
5.3. Пополнение стандартной алгебры над АВО.
+
-
=== Логические алгоритмы распознавания ===
+
-
6.1. Логические алгоритмы распознавания (напоминания, краткий обзор, основные определения и обозначения).
+
-
6.2. Алгоритмы, основанные на синтезе ДНФ. Задача синтеза ДНФ по перечню нулевых наборов (обзор некоторых методов). Формула С.В. Яблонского. Методы Ю.И. Журавлёва, А.Ю. Когана.
+
-
=== Синтез ДНФ по перечню нулевых наборов ===
+
-
7.1. Тестовый подход к задаче ДНФ-реализации. Оценка сложности. Построение тупиковых ДНФ. Построение ДНФ специального вида. Построение явных ДНФ-формул.
+
-
7.2. Построение ДНФ последовательным умножением. Умножение ДНФ. Обобщение метода С.В. Яблонского. Эффективная реализация метода Нельсона.
+
-
7.3. ДНФ-реализация функций k-значной логики. Различные определения ДНФ в k-значном случае. Кодировки.
+
== Литература ==
== Литература ==

Версия 08:22, 29 октября 2010

Содержание

Булевы уравнения и проблема SAT

  • Обязательный курс для студентов каф. ММП 3 курса, читается в 6-м семестре.
  • Лекции – 32 часа, семинаров нет.
  • Экзамен.
  • За курс отвечает кафедра Математических методов прогнозирования.
  • Авторы программы: академик РАН Ю. И. Журавлёв, доцент А. Г. Дьяконов.
  • Лектор 2007/08 уч. года: доцент А.Г. Дьяконов.

Аннотация

Данный курс является обязательным односеместровым курсом для студентов II года обучения магистратуры. Курс читается в I семестре. Длительность курса 32 часа. В конце семестра сдается экзамен. Отвечает за курс кафедра ММП.

Авторы программы: Дьяконов Александр Геннадьевич и Гуров Сергей Исаевич.

Содержание курса

В результате изучения дисциплины студент должен:

  • знать теорию булевых алгебр и булевых функций, основные методы решения задачи выполнимости (SAT).
  • уметь применять методы решений булевых уравнений к задачам синтеза управляющих систем, писать программы решения задач выполнимости конъюнктивных нормальных форм (КНФ) на основных языках программирования, применять методы упрощения КНФ.
  • владеть навыками решения булевых уравнений различных типов, навыками программирования современных SAT-солверов и алгоритмов рекурсивного перебора пространства поиска.

Литература

  1. Дьяконов А.Г. Алгебра над алгоритмами вычисления оценок: Учебное пособие.– М.: Издательский отдел ф-та ВМиК МГУ им. М.В. Ломоносова, 2006. – 72с. (ISBN 5-89407-252-2)
  2. Журавлёв Ю.И. Избранные научные труды. – М.: «Магистр», 1998.– 420с.
  3. Черников С.Н. Линейные неравенства. М. Наука. 1968. 488 с.
  4. Дискретная математика и математические вопросы кибернетики / Под ред. С.В. Яблонского и О.Б. Лупанова. – М.: Наука, 1974. – 312с.
  5. Дюкова Е.В. Дискретные (логические) процедуры распознавания: принципы конструирования, сложность реализации и основные модели / Учебное пособие для студентов математических факультетов педвузов. – М.: Прометей, 2003. – С. 29. (ISBN 5-70420-1092-9)
Личные инструменты