ABSTRACT In satisfiability (SAT) the task is to determine whether a propositional formula can evaluate to true under some assignment to its variables. The formula is either represented in CNF or in circuit form. Solvers are available for both representations with comparable performance. CNF-based approach, being simpler in encoding and solver design, is more popular, in which a circuit is translated into CNF and then solved. Translation to CNF, however, increases the size of the encoding, and is not practical for some constraints such as the cardinality constraint. Circuit-based approach lacks simplicity of implementation; however, circuit representation remains compact in size and also captures problem structure where domain-specific knowledge can be exploited. An important application of SAT solving is in the area of model-based diagnosis. Our contribution in this paper is twofold enhancing the state-of-the-art in SAT solving as well as model-based diagnosis. To simplify and encourage development in circuit-based approach, we propose a new solver which can be extended with minimal effort. The solver which has been built using object-oriented paradigm allows adding a new gate by simply inheriting from existing classes and overriding some functions, hiding great deal of complexity. Then, we demonstrate its effectiveness on the problem of computing minimum-cardinality diagnoses using ISCAS-85 circuit benchmarks. We show that the new solver can solve 28 more (out of 1000) cases than its CNF-based counterpart.

中文翻译：

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一个可扩展的基于电路的 SAT 求解器

摘要 在可满足性 (SAT) 中，任务是确定命题公式在对其变量进行某种赋值的情况下是否可以评估为真。该公式以 CNF 或电路形式表示。求解器可用于具有可比性能的两种表示。基于 CNF 的方法在编码和求解器设计方面更简单，更受欢迎，其中将电路转换为 CNF，然后求解。但是，转换为 CNF 会增加编码的大小，并且对于某些约束（例如基数约束）不切实际。基于电路的方法缺乏实现的简单性；然而，电路表示在规模上保持紧凑，并且还捕获了可以利用特定领域知识的问题结构。SAT 求解的一个重要应用是在基于模型的诊断领域。我们在本文中的贡献是双重提高 SAT 求解和基于模型的诊断的最新技术。为了简化和鼓励基于电路的方法的开发，我们提出了一种新的求解器，可以用最少的努力进行扩展。使用面向对象范式构建的求解器允许通过简单地从现有类继承并覆盖某些功能来添加新门，从而隐藏了大量复杂性。然后，我们证明了它在使用 ISCAS-85 电路基准计算最小基数诊断问题上的有效性。我们表明，与基于 CNF 的对应物相比，新的求解器可以多解决 28 个（在 1000 个中）案例。我们提出了一个新的求解器，可以用最少的努力进行扩展。使用面向对象范式构建的求解器允许通过简单地从现有类继承并覆盖某些功能来添加新门，从而隐藏了大量复杂性。然后，我们证明了它在使用 ISCAS-85 电路基准计算最小基数诊断问题上的有效性。我们表明，与基于 CNF 的对应物相比，新的求解器可以多解决 28 个（在 1000 个中）案例。我们提出了一个新的求解器，可以用最少的努力进行扩展。使用面向对象范式构建的求解器允许通过简单地从现有类继承并覆盖某些功能来添加新门，从而隐藏了大量复杂性。然后，我们证明了它在使用 ISCAS-85 电路基准计算最小基数诊断问题上的有效性。我们表明，与基于 CNF 的对应物相比，新的求解器可以多解决 28 个（在 1000 个中）案例。我们证明了它在使用 ISCAS-85 电路基准计算最小基数诊断问题上的有效性。我们表明，与基于 CNF 的对应物相比，新的求解器可以多解决 28 个（在 1000 个中）案例。我们证明了它在使用 ISCAS-85 电路基准计算最小基数诊断问题上的有效性。我们表明，与基于 CNF 的对应物相比，新的求解器可以多解决 28 个（在 1000 个中）案例。