Das Erfüllbarkeitsproblem SAT

SAT (für satisfiability) ist der Name des bekanntesten NP-vollständigen Problems, des Erfüllbarkeitsproblems der Aussagenlogik. Gegeben ist hierbei eine Formel mit Boole’schen Variablen und Verknüpfungen und gesucht wird eine „Lösung“, also eine Wertezuweisung an die Variablen, so dass die Formel wahr wird. Dieses algorithmische Problem ist Dreh- und Angelpunkt für alle NP-Vollständigkeitsnachweise und wurde schon als „Drosophila“ der Algorithmik bezeichnet. Für SAT werden seit einiger Zeit leistungsstarke Algorithmen entwickelt, die in der Lage sind, Formeln mit hunderten oder tausenden von Variablen zu lösen. Bei schwierigen Formeln mit nur wenigen Lösungen kommt dies der sprichwörtlichen Suche nach der Nadel im Heuhaufen gleich. Wie derartige Algorithmen arbeiten und wie die zugehörigen logischen Kalküle und heuristischen Suchmethoden eingesetzt werden, wird in diesem Buch – die erste deutschsprachige Veröffentlichung zum Thema – eingehend und fundiert erklärt. Der Titel erscheint als Band 1 der Reihe Mathematik für Anwendungen Diese Textbuchreihe soll zeigen, dass Mathematik mehr ist als nur eine Zusammenstellung von Theoremen und Definitionen – tatsächlich eröffnet die Mathematik die Möglichkeit, anwendungsnah Probleme der realen Welt zu lösen. Gedacht als Grundlage für Vorlesungen und Seminare in den Ingenieurwissenschaften und der Informatik, zielt jeder Band darauf ab, ein bestimmtes Thema kompakt und didaktisch durchdacht zu erfassen und dabei den Balanceakt zwischen formal-korrekter und informal-verständlicher Darstellung zu vollbringen. Nicht nur Studierende, sondern auch Praktiker aus der Industrie sowie Lehrer und Schüler in mathematischen Fächern werden diese Reihe zu schätzen wissen. Mathematics for Applications This series of textbooks is designed to demonstrate how mathematics is more than just a collection of theorems and definitions – it is a powerful means to solve real-world problems! Intended for use in lecture courses and seminars in any field of engineering or computer science, each volume aims for a compact and didactically sound presentation of its subject matter, balancing the demands of formal correctness with the need for general accessibility. Not only students, but also those working in technical professions, teachers of high school mathematics and even their students should find these books valuable.