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利用强化学习为基于模板的循环不变式CEGIS学习启发式方法

人工智能 2022-06-16 v3 机器学习 编程语言

摘要

循环不变式合成是程序验证的基础。由于该问题在一般意义上不可判定,不变式合成工具必然使用启发式方法。尽管人们普遍认为启发式的设计对合成器的性能至关重要,但启发式往往由其开发者基于经验和直觉以临时方式设计。在本工作中,我们提出一种利用强化学习为基于模板的反例引导归纳合成(CEGIS)系统性地学习启发式的方法。作为一个具体示例,我们在PCSat之上实现了该方法,PCSat是一个基于模板CEGIS的不变式合成器。实验表明,由我们的框架学习到的启发式引导的PCSat不仅优于现有的最先进的基于CEGIS的求解器(如HoICE和神经求解器Code2Inv),而且在线性约束 Horn 子句(CHC)求解中也相对于非CEGIS求解器(如Eldarica和Spacer)具有轻微优势。

关键词

引用

@article{arxiv.2107.09766,
  title  = {Learning Heuristics for Template-based CEGIS of Loop Invariants with Reinforcement Learning},
  author = {Minchao Wu and Takeshi Tsukada and Hiroshi Unno and Taro Sekiyama and Kohei Suenaga},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2107.09766},
  year   = {2022}
}