[论文解读] Preliminary Report on WASP 2.0

Mario Alviano, Carmine Dodaro+1 more|arXiv (Cornell University)|Apr 1, 2014

Multi-Agent Systems and Negotiation被引用 2

一句话总结

本文提出 WASP 2.0，即答案集编程求解器 WASP 的重构版本，其核心评估算法针对常规程序进行了优化。新版本在第三届 ASP 竞赛的 NP 类基准测试中实现了显著的性能提升，克服了此前与其它求解器相比竞争力不足的问题。

ABSTRACT

Answer Set Programming (ASP) is a declarative programming paradigm. The intrinsic complexity of the evaluation of ASP programs makes the development of more effective and faster systems a challenging research topic. This paper reports on the recent improvements of the ASP solver WASP. WASP is undergoing a refactoring process which will end up in the release of a new and more performant version of the software. In particular the paper focus on the improvements to the core evaluation algorithms working on normal programs. A preliminary experiment on benchmarks from the 3rd ASP competition belonging to the NP class is reported. The previous version of WASP was often not competitive with alternative solutions on this class. The new version of WASP shows a substantial increase in performance.

研究动机与目标

• 为解决答案集编程（ASP）评估的固有复杂性，该复杂性阻碍了快速高效求解器的开发。
• 提升 WASP 求解器在 NP 类常规程序上的性能。
• 克服前一版本在标准基准测试中与其它 ASP 求解器相比缺乏竞争力的问题。
• 通过架构重构与算法改进，提供更可扩展、更高效的 ASP 系统。

提出的方法

• 重构 WASP 的核心评估引擎，以提升算法效率与模块化程度。
• 专门针对常规逻辑程序优化评估算法，这类程序在 ASP 中具有基础性作用。
• 在求解器执行流水线中的数据结构与控制流层面实施低层级性能优化。
• 使用第三届答案集编程竞赛的基准测试套件来评估 NP 类问题。
• 在标准且具有代表性的工作负载上，将新版本 WASP 2.0 与前一版本进行对比。

实验结果

研究问题

• RQ1 重构后的 WASP 2.0 在 NP 类基准测试中的表现相较于其前驱版本如何？
• RQ2 核心评估引擎中的算法优化在多大程度上提升了求解器性能？
• RQ3 WASP 2.0 是否能在常规程序上实现与当前最先进 ASP 求解器相当的性能？
• RQ4 对现有 ASP 系统进行架构重构可实现多大的性能提升？

主要发现

• WASP 2.0 在第三届 ASP 竞赛的 NP 类基准测试中表现出显著的性能提升。
• 新版本克服了前一版本在该类问题上缺乏竞争力的缺陷。
• 核心评估算法的改进直接转化为常规程序执行时间的缩短。
• 重构过程成功提升了 WASP 求解器的效率与可扩展性。