Branch data     Line data    Source code

       1                 :            : /******************************************************************************
       2                 :            :  * Top contributors (to current version):
       3                 :            :  *   Andrew Reynolds, Aina Niemetz, Mathias Preiner
       4                 :            :  *
       5                 :            :  * This file is part of the cvc5 project.
       6                 :            :  *
       7                 :            :  * Copyright (c) 2009-2025 by the authors listed in the file AUTHORS
       8                 :            :  * in the top-level source directory and their institutional affiliations.
       9                 :            :  * All rights reserved.  See the file COPYING in the top-level source
      10                 :            :  * directory for licensing information.
      11                 :            :  * ****************************************************************************
      12                 :            :  *
      13                 :            :  * Difficulty manager.
      14                 :            :  */
      15                 :            : 
      16                 :            : #include "theory/difficulty_manager.h"
      17                 :            : 
      18                 :            : #include "expr/node_algorithm.h"
      19                 :            : #include "options/smt_options.h"
      20                 :            : #include "smt/env.h"
      21                 :            : #include "theory/relevance_manager.h"
      22                 :            : #include "theory/theory_model.h"
      23                 :            : #include "util/rational.h"
      24                 :            : 
      25                 :            : using namespace cvc5::internal::kind;
      26                 :            : 
      27                 :            : namespace cvc5::internal {
      28                 :            : namespace theory {
      29                 :            : 
      30                 :        408 : DifficultyManager::DifficultyManager(Env& env,
      31                 :            :                                      RelevanceManager* rlv,
      32                 :        408 :                                      Valuation val)
      33                 :            :     : EnvObj(env),
      34                 :            :       d_rlv(rlv),
      35                 :        816 :       d_input(userContext()),
      36                 :        816 :       d_lemma(userContext()),
      37                 :            :       d_val(val),
      38                 :        408 :       d_dfmap(userContext())
      39                 :            : {
      40                 :        408 : }
      41                 :            : 
      42                 :        405 : void DifficultyManager::notifyInputAssertions(
      43                 :            :     const std::vector<Node>& assertions)
      44                 :            : {
      45         [ +  + ]:       1147 :   for (const Node& a : assertions)
      46                 :            :   {
      47                 :        742 :     d_input.insert(a);
      48                 :            :   }
      49                 :        405 : }
      50                 :            : 
      51                 :        395 : void DifficultyManager::getDifficultyMap(std::map<Node, Node>& dmap,
      52                 :            :                                          bool includeLemmas)
      53                 :            : {
      54                 :        395 :   NodeManager* nm = nodeManager();
      55         [ +  + ]:        825 :   for (const std::pair<const Node, uint64_t> p : d_dfmap)
      56                 :            :   {
      57         [ +  - ]:        430 :     if (!includeLemmas)
      58                 :            :     {
      59         [ +  + ]:        430 :       if (d_input.find(p.first) == d_input.end())
      60                 :            :       {
      61                 :         15 :         continue;
      62                 :            :       }
      63                 :            :     }
      64                 :        415 :     dmap[p.first] = nm->mkConstInt(Rational(p.second));
      65                 :            :   }
      66                 :        395 : }
      67                 :            : 
      68                 :          0 : uint64_t DifficultyManager::getCurrentDifficulty(const Node& n) const
      69                 :            : {
      70                 :          0 :   NodeUIntMap::const_iterator it = d_dfmap.find(n);
      71         [ -  - ]:          0 :   if (it != d_dfmap.end())
      72                 :            :   {
      73                 :          0 :     return it->second;
      74                 :            :   }
      75                 :          0 :   return 0;
      76                 :            : }
      77                 :            : 
      78                 :        615 : void DifficultyManager::notifyLemma(Node n, bool inFullEffortCheck)
      79                 :            : {
      80                 :        615 :   d_lemma.insert(n);
      81                 :            :   // compute if we should consider the lemma
      82                 :        615 :   bool considerLemma = false;
      83                 :        615 :   if (options().smt.difficultyMode
      84         [ +  + ]:        615 :       == options::DifficultyMode::LEMMA_LITERAL_ALL)
      85                 :            :   {
      86                 :        433 :     considerLemma = true;
      87                 :            :   }
      88                 :        182 :   else if (options().smt.difficultyMode
      89         [ -  + ]:        182 :            == options::DifficultyMode::LEMMA_LITERAL)
      90                 :            :   {
      91                 :          0 :     considerLemma = inFullEffortCheck;
      92                 :            :   }
      93         [ +  + ]:        615 :   if (!considerLemma)
      94                 :            :   {
      95                 :        182 :     return;
      96                 :            :   }
      97         [ +  - ]:        433 :   Trace("diff-man") << "notifyLemma: " << n << std::endl;
      98                 :        433 :   Kind nk = n.getKind();
      99                 :            :   // for lemma (or a_1 ... a_n), if a_i is a literal that is not true in the
     100                 :            :   // valuation, then we increment the difficulty of that assertion
     101                 :        866 :   std::vector<Node> litsToCheck;
     102         [ +  + ]:        433 :   if (nk == Kind::OR)
     103                 :            :   {
     104                 :         84 :     litsToCheck.insert(litsToCheck.end(), n.begin(), n.end());
     105                 :            :   }
     106         [ +  + ]:        349 :   else if (nk == Kind::IMPLIES)
     107                 :            :   {
     108                 :        115 :     litsToCheck.push_back(n[0].negate());
     109                 :        115 :     litsToCheck.push_back(n[1]);
     110                 :            :   }
     111                 :            :   else
     112                 :            :   {
     113                 :        234 :     litsToCheck.push_back(n);
     114                 :            :   }
     115                 :        433 :   size_t index = 0;
     116         [ +  + ]:       2494 :   while (index < litsToCheck.size())
     117                 :            :   {
     118                 :       2061 :     Node nc = litsToCheck[index];
     119                 :       2061 :     index++;
     120         [ +  + ]:       2061 :     if (expr::isBooleanConnective(nc))
     121                 :            :     {
     122                 :       1056 :       litsToCheck.insert(litsToCheck.end(), nc.begin(), nc.end());
     123                 :       1056 :       continue;
     124                 :            :     }
     125                 :       2010 :     TNode exp = d_rlv->getExplanationForRelevant(nc);
     126         [ +  - ]:       2010 :     Trace("diff-man-debug")
     127                 :       1005 :         << "Check literal: " << nc << ", has reason = " << (!exp.isNull())
     128                 :       1005 :         << std::endl;
     129                 :            :     // could be input assertion or lemma
     130         [ +  + ]:       1005 :     if (!exp.isNull())
     131                 :            :     {
     132                 :        537 :       incrementDifficulty(exp);
     133                 :            :     }
     134                 :            :   }
     135                 :            : }
     136                 :            : 
     137                 :        300 : bool DifficultyManager::needsCandidateModel() const
     138                 :            : {
     139                 :        300 :   return options().smt.difficultyMode == options::DifficultyMode::MODEL_CHECK;
     140                 :            : }
     141                 :            : 
     142                 :         33 : void DifficultyManager::notifyCandidateModel(TheoryModel* m)
     143                 :            : {
     144 [ -  + ][ -  + ]:         33 :   Assert(needsCandidateModel());
                 [ -  - ]
     145         [ +  - ]:         66 :   Trace("diff-man") << "DifficultyManager::notifyCandidateModel, #input="
     146                 :         33 :                     << d_input.size() << " #lemma=" << d_lemma.size()
     147                 :         33 :                     << std::endl;
     148         [ +  + ]:         99 :   for (size_t i = 0; i < 2; i++)
     149                 :            :   {
     150         [ +  + ]:         66 :     NodeSet& ns = i == 0 ? d_input : d_lemma;
     151         [ +  + ]:       1117 :     for (const Node& a : ns)
     152                 :            :     {
     153                 :            :       // check if each input is satisfied
     154                 :       1051 :       Node av = m->getValue(a);
     155 [ +  + ][ +  + ]:       1051 :       if (av.isConst() && av.getConst<bool>())
                 [ +  + ]
     156                 :            :       {
     157                 :        967 :         continue;
     158                 :            :       }
     159         [ +  - ]:         84 :       Trace("diff-man") << "  not true: " << a << std::endl;
     160                 :            :       // not satisfied, increment counter
     161                 :         84 :       incrementDifficulty(a);
     162                 :            :     }
     163                 :            :   }
     164         [ +  - ]:         33 :   Trace("diff-man") << std::endl;
     165                 :         33 : }
     166                 :        621 : void DifficultyManager::incrementDifficulty(TNode a, uint64_t amount)
     167                 :            : {
     168 [ -  + ][ -  + ]:        621 :   Assert(a.getType().isBoolean());
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     169         [ +  - ]:       1242 :   Trace("diff-man") << "incrementDifficulty: " << a << " +" << amount
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     171                 :        621 :   d_dfmap[a] = d_dfmap[a] + amount;
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     173                 :            : 
     174                 :            : }  // namespace theory
     175                 :            : }  // namespace cvc5::internal