Bakalářská práce

Approximation Techniques for Binary Decision Diagrams

Tomáš Kocián
Anotace

Tato práce se zabývá binárními rozhodovacími diagramy (BDD - binary decision diagrams), datovou strukturou pro reprezentaci binárních funkcí, a zkoumá techniky pro její podaproximaci. Práce představuje algoritmus pro nalezení optimálního exaktního řešení a popisuje existující algoritmy využitelné v praxi. Dále uvádí novou podaproximační metodu založenou na nahrazování struktur namísto jejich pouhého …více

Abstract

This thesis deals with binary decision diagrams, a data structure for representing binary functions, and explores techniques for their underapproximation. The thesis presents an algorithm for an optimal exact solution, and explains existing heuristic algorithms that can be used in practice. It also introduces a new approach to underapproximation, based on replacing substructures rather than simply …více

Zadání práce
A binary decision diagram (BDD) is a popular data structure for representing a set of truth-value assignments for a fixed finite set of Boolean variables. The goal of this thesis is to map and evaluate the existing techniques for underapproximation of BDDs. More precisely, the student will design an algorithm that, for a given BDD and a node limit, computes the maximal size of an assignment set that is
  • a subset of the assignment set represented by the BDD and 
  • can be represented by a BDD with a number of nodes less than or equal to the given limit without changing the variable order. 
These sizes represent the optimal underapproximation of a given BDD within the given node limit. 
Further, the student will describe existing algorithms for BDD underapproximation implemented in CUDD, illustrate them on suitable examples, evaluate them on a set of BDDs from practical sources (e.g., the SMT solver Q3B), and on a set of smaller BDDs for which optimal value computation is feasible. 

Further, the student will try to introduce an underapproximation method that performs better in some cases where the current techniques perform significantly worse than the optimal one.

The created code will be available as a part of the thesis under a suitable permissive license.
Práce zkontrolována:
22. 5. 2026 17:53, prof. RNDr. Jan Strejček, Ph.D., učo 3366
Jazyk práce
angličtina angličtina
Termín obhajoby
25. 6. 2026
Práce byla úspěšně obhájena

Vedoucí

prof. RNDr. Jan Strejček, Ph.D., učo 3366
KTP FI MU

Oponent

RNDr. Samuel Pastva, Ph.D., učo 410286
KPSK FI MU

Masarykova univerzita Fakulta informatiky
Studijní program
Plán
Informatika
  • Přidání souboru

    Soubor nebo složku lze nahrát pomocí tlačítka Přidat.
  • Další operace se soubory

    Podrobnosti lze zjistit označením příslušného řádku.
  • Pohled pro experty

    Pro častou práci je možné zvolit režim Více možností.
  • Vyhledávání souborů

    Vyhledávaný výraz můžete zadat přímo do adresního řádku.
  • Rychlý přístup k souborům

    Pomocí funkce Nedávné je možné se rychle vrátit k právě prohlíženým souborům. Oblíbené soubory je také možné označit Hvězdičkou.