[发明专利]一种SAT求解器

说明书

本发明公开了一种SAT求解器，包括：双向传递链式模块(102)，用于双向传递待求解变量；蕴含电路模块(104)，用于为所述待求解变量提供蕴含值；冲突检测模块(106)，用于检测所述赋值模块(108)的当前赋值是否会引起冲突；赋值模块(108)，用于为所述待求解变量赋值，其输出值由该待求解变量的状态机的当前状态和赋值输入的输入信号共同决定。本发明的方案，可以解决现有技术中基于软件实现SAT求解器存在处理效率低的问题，达到提升处理效率的效果。

技术领域

本发明属于计算机技术领域，具体涉及一种SAT求解器，尤其涉及一种基于FPGA的异步SAT求解器。

背景技术

布尔可满足性问题是第一个被证明的NP问题(即在多项式算法能够解决的非决定性问题)，求解该问题的方法在计算机科学的很多领域都有着重要的应用，例如模型检测、计算机系统结构设计、逻辑推理、集成电路设计和人工智能等。

理论上而言，SAT问题(即布尔可满足性问题)用于判断布尔逻辑公式是否存在一组满足解，即一组可以使布尔公式值为真的布尔变量的赋值。所以，实际问题需要先转换成布尔公式，才能采用SAT问题的求解方法和工具求解。SAT问题领域内布尔公式的标准形式是合取范式(conjunctive normal form，简称CNF)，计算CNF公式成真赋值的工具被称为SAT求解器。同绝大多数计算工具一样，传统的SAT求解器都是软件实现的，其求解算法分为完全算法和不完全算法，完全算法穷尽搜索SAT公式的解空间，理论上一定可以得出某个SAT公式的满足性结论，但是SAT问题属于NP问题，其解空间随着公式的变量个数呈指数增长，所以此种算法效率较低，不适用于求解大规模的SAT问题。另外，不完全算法并不搜索整个解空间，而是采用种种启发式方法搜索部分解空间，其求解速度较快，但是并不能保证一定能判断SAT问题的可满足性。

当前实用系统的CNF公式包含的变量的数目激增，实际问题中变量的相关性越来越强，软件实现的SAT满足性求解器已经难于应对上述挑战。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述缺陷，提供一种SAT求解器，以解决现有技术中基于软件实现SAT求解器存在处理效率低的问题，达到提升处理效率的效果。

本发明提供一种SAT求解器，包括：由双向传递链式模块、蕴含电路模块、冲突检测模块和赋值模块；其中，所述双向传递链式模块，用于双向传递待求解变量；所述蕴含电路模块，用于为所述待求解变量提供蕴含值；所述冲突检测模块，用于检测所述赋值模块(108)的当前赋值是否会引起冲突；所述赋值模块(108)，用于为所述待求解变量赋值，其输出值由该变量的状态机的当前状态和赋值输入的输入信号共同决定。

可选地，所述双向传递链式模块，包括：双向FIFO模块；一个以上所述双向FIFO模块级联设置。

可选地，每个所述双向FIFO模块，包括：Click链和控制单元；所述Click链，用于携带用户发送的请求信号，并基于该请求信号发送Fire信号来控制待求解电路；所述控制单元，用于决定所述请求信号的传递方向。

可选地，所述控制单元决定所述请求信号的传递方向，包括：根据所述冲突检测模块的输出信号和预设状态机的back信号的值决定所述请求信号的传递方向；其中，所述传递方向，包括：向前传递或向后传递。

可选地，所述蕴含电路模块，包括：一个以上组合逻辑；每个所述组合逻辑，用于通过FPGA实现。

可选地，所述冲突检测模块，包括：一个以上与门；所述冲突检测模块中，将所有变量的正向蕴含值和反向蕴含值通过与门连接，然后将其所有的输出通过或门连接起来。

可选地，所述赋值模块中，所述预设状态机，包括：初始态、以及待求解变量由于赋值不同而产生的两种状态。