論文の概要: On the Expressive Power of GNNs for Boolean Satisfiability
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.08745v1
- Date: Mon, 09 Feb 2026 14:48:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-10 20:26:25.306074
- Title: On the Expressive Power of GNNs for Boolean Satisfiability
- Title(参考訳): ブール満足度のためのGNNの表現力について
- Authors: Saku Peltonen, Roger Wattenhofer,
- Abstract要約: ブール満足度(SAT)解決のためのグラフニューラルネットワークの表現力の解析
より高階の WL に対する不連続性は,変数を逐次設定する WL 有界な解法に対して,実用上の制限を負うことを示す。
この結果から, ランダムなインスタンスは概ね区別可能であるが, 満足な割り当てを予測するためには, 工業的インスタンスの方が表現力が高いことが示唆された。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 34.662213518530315
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Machine learning approaches to solving Boolean Satisfiability (SAT) aim to replace handcrafted heuristics with learning-based models. Graph Neural Networks have emerged as the main architecture for SAT solving, due to the natural graph representation of Boolean formulas. We analyze the expressive power of GNNs for SAT solving through the lens of the Weisfeiler-Leman (WL) test. As our main result, we prove that the full WL hierarchy cannot, in general, distinguish between satisfiable and unsatisfiable instances. We show that indistinguishability under higher-order WL carries over to practical limitations for WL-bounded solvers that set variables sequentially. We further study the expressivity required for several important families of SAT instances, including regular, random and planar instances. To quantify expressivity needs in practice, we conduct experiments on random instances from the G4SAT benchmark and industrial instances from the International SAT Competition. Our results suggest that while random instances are largely distinguishable, industrial instances often require more expressivity to predict a satisfying assignment.
- Abstract(参考訳): Boolean Satisfiability(SAT)を解決する機械学習アプローチは、手作りのヒューリスティックを学習ベースモデルに置き換えることを目的としている。
グラフニューラルネットワークは、ブール公式の自然なグラフ表現のため、SAT解決の主要なアーキテクチャとして登場した。
Wesfeiler-Leman (WL) テストのレンズを用いて, SAT問題解決のためのGNNの表現力を解析した。
我々の主な結果として、完全なWL階層は、一般的に、満足できるインスタンスと不満足なインスタンスを区別できないことを証明している。
より高階の WL 下での不連続性は、変数を逐次設定する WL 有界な解法に対して、実用的な制限を負うことを示す。
さらに、正規、ランダム、平面のインスタンスを含むSATインスタンスのいくつかの重要なファミリーに必要とされる表現性について検討する。
本研究は,G4SATベンチマークと国際SATコンペティションの産業用インスタンスからランダムなインスタンスに関する実験を行う。
この結果から, ランダムなインスタンスは概ね区別可能であるが, 満足な割り当てを予測するためには, 工業的インスタンスの方が表現力が高いことが示唆された。
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