O mecanismo de fechamento de congruência do Z3 é um componente essencial do solucionador, responsável por manter as classes de equivalência de termos com base em igualdades. Ele garante que, se dois termos forem iguais, eles são tratados como equivalentes ao longo do processo de solução. Aqui está como funciona:
1. Inicialização e estrutura de dados: o mecanismo usa uma estrutura de dados chamada E-Node para representar termos na fórmula. Cada nó eletrônico contém campos que ajudam na implementação de operações de administração sindical, que são cruciais para gerenciar classes de equivalência. O motor usa uma tabela de hash, conhecida como etable, para mapear os aplicativos de função para suas raízes de fechamento de congruência [1] [3].
2. Operações da Findia União: O motor de fechamento de congruência executa operações de administração sindical com eficiência usando a compactação e a união do caminho por classificação. Isso garante que o acesso à raiz de uma classe de equivalência seja rápido e que a fusão de classes menores em maiores seja eficiente [1].
3. Detecção de equivalência: Quando o solucionador encontra igualidades entre os termos, o mecanismo de fechamento da congruência verifica se esses termos pertencem à mesma classe de equivalência. Caso contrário, mescla suas classes, garantindo que todos os termos da classe mesclada sejam tratados como iguais [3] [4].
4. Integração com o raciocínio booleano: O motor de fechamento de congruência é fortemente integrado ao núcleo de satisfação booleano de Z3. Ajuda na propagação de igualdades e na detecção de insatisfação, garantindo que termos iguais sejam tratados consistentemente em toda a fórmula [5].
5. Resolução de conflitos: No contexto do CDCL (T) (aprendizado da cláusula orientada a conflitos com as teorias), o mecanismo de fechamento de congruência desempenha um papel na resolução de conflitos, garantindo que as igualidades sejam aplicadas constantemente durante a busca por uma atribuição satisfatória ou uma prova de Insatisfiabilidade [1].
No geral, o mecanismo de fechamento de congruência do Z3 é essencial para lidar com eficientemente iguais e garantir que o solucionador trate termos equivalentes de forma consistente, o que é fundamental para resolver fórmulas complexas que envolvam múltiplas teorias.
Citações:[1] https://z3prover.github.io/papers/z3internals.html
[2] https://www.researchgate.net/publication/266654073_z3-str_a_z3-baseado_string_solver_for_web_application_analysis
[3] https://www.cs.purdue.edu/homes/xyzhang/comp/fse13.pdf
[4] https://www.csl.sri.com/~tiwari/papers/thesis.pdf
[5] https://ceur-ws.org/vol-418/paper10.pdf
[6] https://theory.stanford.edu/~nikolaj/programmingz3.html
[7] https://arxiv.org/pdf/2209.03398.pdf
[8] http://algos.inesc.pt/projects/nanotime/ref12.pdf