粗糙集概念与运算的布尔矩阵表示

建立了属性集与布尔矩阵以及逻辑方程组的解之间的关系;在此基础上给出了粗糙集理论中概念与运算的布尔矩阵表示;最后证明了属性约简在布尔矩阵和代数两种不同表示下是等价的。     

具有约束条件的组合测试用例集的构建方法

针对如何为存在约束条件的软件系统生成尽可能小的组合测试用例集问题,提出了基于组合测试算法的约束组合测试法.该方法是对待测系统中的约束条件进行处理,将约柬条件先转化为合取范式再转化为布尔表达式的形式.利用布尔可满足性求解器进行求解,找出满足约束条件的约束组合测试用例.最后运用AETG-SAT算法得到较优的组合测试用例集,并通过实验表明了AETG-SAT算法的优越性.     

由一阶逻辑公式得到命题逻辑可满足性问题实例

命题逻辑可满足性(SAT)问题是计算机科学中的一个重要问题.近年来许多学者在这方面进行了大量的研究,提出了不少有效的算法.但是,很多实际问题如果用一组一阶逻辑公式来描述,往往更为自然.当解释的论域是一个固定大小的有限集合时,一阶逻辑公式的可满足性问题可以等价地归约为SAT问题.为了利用现有的高效SAT工具,提出了一种从一阶逻辑公式生成SAT问题实例的算法,并描述了一个自动的转换工具,给出了相应的实验结果.还讨论了通过增加公式来消除同构从而减小搜索空间的一些方法.实验表明,这一算法是有效的,可以用来解决数学研究和实际应用中的许多问题.     

布尔函数和伪布尔函数多项式表示的快速实现算法

布尔函数和伪布尔函数在不同的领域有着广泛的应用,利用多项式表示有利于刻划它们的一些特征属性。论文首先在已知输入都能得到输出的条件下给出了布尔函数多项式表示的快速实现算法,该算法仅用到模2加运算,运算次数少,具有简洁、易于编程实现、准确而快速的特点,而且该算法很易推广为伪布尔函数多项式表示的快速实现算法,只需把模2加运算换成实数加运算即可。接着通过比较说明了伪布尔函数多项式表示的快速实现算法,同时指出任何伪布尔函数都能通过多项式形式表示出来。最后通过实例进一步验证了算法的正确性。     

布尔不可满足子式的求解方法研究进展

解释布尔公式不可满足的原因在诸如形式化验证与电子设计自动化等众多领域中都具有非常重要的理论与应用价值.不可满足子式能够为布尔公式不可满足的原因提供精确的解释,帮助应用领域的自动化工具迅速定位错误,诊断问题失败的本质缘由.针对近年来出现的许多求解布尔不可满足子式的研究工作,根据算法的类型归类比较,对各种求解方法进行了概述评论,并简要介绍了在该领域所做的一些研究工作.最后讨论了布尔不可满足子式的求解方法目前面临的主要挑战,并对今后的研究方向进行了展望.     

一种布尔多项式的高效计算机表示

布尔方程组求解技术对于密码分析具有重要的现实意义.然而,在众多求解算法的实际计算过程中,难以抑制的空间需求增长与计算机系统有限的存储能力之间的矛盾,正是当前制约布尔方程组求解技术取得更大成果的最主要瓶颈.针对基于消项的求解算法,分析了该矛盾的产生根源,提出了解决途径,进而设计了一种全新的布尔多项式计算机表示,称之为BanYan.BanYan适用于基于首项约化的求解算法,如F4,F5,XL等算法.通过记录中间结果的生成信息而非其本身,避免算法实现陷入项数规模高速膨胀带来的巨大存储负担.与BDD和系数矩阵等基于项的传统布尔多项式表示相比,平均情况以及最坏情况下,使用BanYan表示法所需要的空间约为项数表示法的1?l(l为计算过程中产生的多项式的平均项数),从而显著提升布尔方程组求解算法的现实求解能力.     

块序列布尔网络的拓扑结构

利用矩阵的半张量积,通过建立逻辑变量与向量的对应,块序列布尔网络被表示为离散时间系统,将对序列布尔网络的研究转化为对结构矩阵的研究.块序列布尔网络的结构矩阵是一个逻辑矩阵,利用逻辑矩阵的1特征值与和1特征向量的特殊性质,从矩阵特征值和特征向量的角度研究了块序列布尔网络的拓扑结构,显式表示出了不同长度极限环的个数,并指出网络的极限环总数等于(2n-结构矩阵的秩).     

受扰布尔控制网络全局可重构分析与状态估计

受扰布尔控制网络的状态转移,因受未知干扰影响而具有不确定性,这对状态观测器设计带来了困难.本文主要研究了受扰布尔控制网络全局可重构性问题,并在此基础上设计状态观测器.首先,将受扰布尔控制模型转化为多个子系统的切换未知布尔控制网络模型,在此基础上,提出了受扰布尔控制网络的4种不同状态集.其次,基于状态集估计方法,对受扰布尔控制网络状态估计问题进行分析.再次,提出有限时间可重构与全局可重构性概念;同时,根据状态集估计与状态转移分析,分别给出有限时间可重构判定算法与全局可重构性证明的充要条件.最后,给出观测器设计方法,并通过例子证明了本文提出方法的可行性.     

概率级联布尔网络的集镇定及其应用

随着系统生物学和医学的迅速发展,基因调控网络已经成为一个热点研究领域.布尔网络作为研究生物系统和基因调控网络的一种重要模型,近年来引起了包括生物学家和系统科学家在内的很多学者的广泛关注.本文利用代数状态空间方法,研究了概率级联布尔网络的集镇定问题.首先给出概率级联布尔网络集镇定的定义,并利用矩阵的半张量积给出了概率级联布尔网络的代数表示.其次基于该代数表示,定义了一组合适的概率能达集,并给出了概率级联布尔网络集镇定问题可解的充要条件.最后将所得的理论结果应用于概率级联布尔网络的同步分析及n人随机级联演化布尔博弈的策略一致演化行为分析.     

逻辑函数的if-then子句表示法

本文提出了逻辑函数的另一种表示方法,与传统的用布尔表达式中表示逻辑的方法不同,这里采用了if-then子句集的形式。本文还讨论了如何将一个布尔表达式转换成等价的if-then子句形式。逻辑函数的这种表示方法加快了逻辑模拟的速度,并且解决了采用诸如OCCAM等并发进程语言来进行逻辑模拟过程中的死锁问题。     

最优代数免疫布尔函数的完全构造

任意的布尔函数可以唯一地表示成有限域上的单变元多项式函数,利用布尔函数的单变元多项式表示和代数编码理论,讨论了布尔函数的代数免疫达到最优的判别条件,得到了布尔函数的变元个数为奇数时,布尔函数具有最优代数免疫(MAI)的等价判别条件。利用该等价判别条件,给出3元布尔函数满足MAI的等价判别条件,进而构造出所有3元的MAI布尔函数。     

决策表中粗糙集的布尔矩阵表示

建立了布尔矩阵与逻辑方程组的解和决策表中的属性集之间的关系;然后在此基础上给出了决策表中的粗糙集理论的布尔矩阵表示;最后证明了属性约简在布尔矩阵和代数两种不同表示下是等价的。这些结论有助于人们深刻理解粗糙集理论的本质,同时为寻找高效的属性约简算法奠定了基础。     

一种目标可满足性定性、定量表示与推理方法

可满足性表示和推理方法是面向目标需求工程领域的重要研究内容.根据从连续定量论域抽取定性概念过程中的主观认知的不确定性特点,提出了一种基于云模型的目标可满足性表示模型.作为定性概念与其定量论域间的不确定性转换模型,云模型能够把主观认知的模糊性和随机性集成在一起,兼顾可满足性定性表示的语义明确性和定量表示的精确性,较好地实现可满足性定性、定量统一表示.在此基础上,设计了一种基于OWA(ordered weighted aggregation)算子核心思想的目标可满足性推理方法,该方法避免了纯逻辑推理过于"偏执"的推理结果.同时,父目标满足程度介于子目标可满足性的最小和最大值之间,较好地反映出了人类一般思维的特点.采用定理证明和对比实验的方式,对推理方法的特点进行分析.最后进行总结,并指出进一步的研究方向.     

逻辑函数的双逻辑综合与优化

针对传统布尔逻辑在电路面积优化中存在的不足,提出了一种用传统布尔逻辑和Reed-Muller(RM)逻辑相结合的双逻辑优化算法.通过将原逻辑函数的乘积项转化为不相交乘积项,并利用不相交乘积项的位操作,将逻辑函数的覆盖分成2个部分,使之分别适合布尔逻辑综合和RM逻辑综合;同时提出了适合双逻辑函数的逻辑功能验证方法.双逻辑优化算法用C语言编程实现并用MCNC标准电路进行测试.实验结果表明,与单一的布尔逻辑综合结果相比,在绝大多数情况下文中算法可使电路面积获得进一步优化.     

基于generalized dominator的BDD布尔表达式优化分解

BDD是布尔函数的一种图形表示方式,可以直观地反映出布尔函数的逻辑结构,利用BDD可以实现对布尔函数的分解和优化。针对BDD的数据结构和一种以generalizeddominators为基础的布尔表达式的优化方法进行研究,并且着重对其中的一种方法:连接的BDD分解方法(ConjunctiveBDDDecomposition)进行了详细的分析。     

基于悖论证明与局部搜索的不可满足子式求解算法

随着软硬件设计规模日益增加,功能越来越复杂,功能验证与调试在整个设计周期中占有的比重越来越大,迫切需要高效的方法诊断与定位设计中的错误,而求解不可满足子式可以显著提高自动化工具定位错误的效率.近年来,求解不可满足子式的算法多是基于DPLL(Davis-Putnam-Logemann-Loveland)回溯搜索过程的完全算法,很少有研究涉及到不完全方法.文中针对求解不可满足子式的不完全方法,提出了悖论证明与悖论解析树的概念,并提出一种启发式局部搜索算法,从布尔公式的悖论证明中求解不可满足子式.算法首先采用融合了布尔推理技术、动态剪枝方法及蕴含消除方法的局部搜索过程,逐步构建悖论证明所对应的悖论解析树;然后调用递归函数搜索悖论解析树,最终得到不可满足子式.基于实际测试集与随机测试集进行了实验对比,结果表明文中提出的算法优于同类算法,而且动态剪枝与蕴含消除技术能够有效地减少存储空间及运行时间.     

电路宽度制导的布尔推理

在基于逻辑电路的布尔推理过程中，经常用到二又判决图(BDD)与布尔可满足性(SAT)相结合的算法．由于电路宽度能很好地反映电路的复杂性，提出了一种基于电路宽度的启发式策略，根据电路宽度来实现SAT算法与BDD算法的交替．充分发挥两者的优势，不仅可以防止因构造BDD可能导致的内存爆炸，而且还能避免SAT算法可能遇到的超时现象．与以往同类策略相比，该启发式策略更节省计算资源，提高算法性能．针对组合电路的测试产生实验，证实了其在布尔推理中的效率．     

二维逻辑PPTLSL的可满足性检查

由于指针的灵活性以及别名现象的存在,程序的运行可能会出现悬空指针引用、内存泄漏等诸多问题.PPTLSL是一种二维(时间和空间)时序逻辑,它结合了分离逻辑(Separation Logic)与命题投影时序逻辑PPTL(Propositional Projection Temporal Logic),能够描述和验证操作链表的指针程序的时序性质.本文简要回顾了PPTLSL的相关理论,并详细介绍工具SAT-PPTLSL的工作原理.该工具主要利用PPTLSL与PPTL之间构建起来的“同构”关系进行PPTLSL公式的可满足性检查.此外,本文结合一些实例展示了SAT-PPTLSL的执行过程,并通过实验分析了关键参数对SAT-PPTLSL执行效率的影响.     

概率布尔控制网络的弱能控性

本文研究了概率布尔控制网络的弱能控性,系统的弱能控性是概率布尔网络精确能控的一个推广.首先利用矩阵的半张量积和逻辑变量的向量表示,概率布尔控制网络被表示为离散时间动态系统.接着给出概率布尔控制网络弱能控的定义,从离散时间系统的结构矩阵出发,构造了最大概率转移矩阵,矩阵中的元素表示相应状态之间可能发生转移的最大概率,在此基础上研究了概率布尔控制网络的弱能控的条件,同时给出了两个状态弱能达时控制序列的设计算法.最后通过例子进一步解释了弱能控的概念和控制序列设计算法的有效性.     

布尔控制网络的输出稳定与镇定

矩阵的半张量积是将逻辑变量转化为向量研究的主要工具.本文利用半张量积把逻辑控制系统表示为离散时间仿射线性系统,在逻辑系统的状态空间框架下研究了以布尔控制网络为代表的逻辑动态系统的输出稳定与镇定.首先给出布尔网络输出稳定的定义,研究了布尔网络输出稳定的充要条件;其次讨论了布尔控制网络的输出镇定,分别得到了布尔控制网络由常值输入变量、自由控制序列、状态反馈控制序列输出镇定的条件.本文讨论的系统输出稳定与镇定是(部分)变量稳定与镇定的推广.