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P2 Model Enumeration of Two-Variable Logic with Quadratic Delay Complexity

二变量逻辑的模型枚举:二次延迟复杂度
LICS 2025 40th Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS)2025匹配度 2/10 · 该论文属于逻辑与自动机理论,研究 FO2 模型枚举的延迟复杂度,与用户核心关注的静态分析、Agentic 程序、LLM 与程序分析/形式化验证交叉均无直接关联;仅与形式化验证的逻辑基础有非常间接的联系。引用 0 inbox
Qiaolan Meng, Juhua Pu, Hongting Niu, Yuyi Wang, Yuanhong Wang, Ondřej Kuželka
crossref: 2026-09-12

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一句话:提出 FO2 模型枚举算法,在固定句子下延迟复杂度为 O(n² polylog n),接近理论下界。

论文研究无量词、有限域片段二变量一阶逻辑(FO2)的模型枚举问题:给定 FO2 句子 Γ 和正整数 n,枚举 Γ 在大小为 n 的域上的所有模型。作者设计了一种新算法,并分析其延迟复杂度,即连续输出两个模型之间的时间。当句子固定时,该算法的延迟复杂度为域大小 n 的二次时间(忽略对数因子)。由于任何模型中二元谓词的解释至少需要 Ω(n²) 比特表示,这一复杂度几乎最优。该工作为 FO2 模型枚举提供了接近下界的理论算法。

问题
给定 FO2 句子 Γ 与域大小 n,如何枚举 Γ 在所有大小为 n 的有限域上的全部模型。
方法
提出一种新的模型枚举算法,并围绕枚举延迟进行复杂度分析。
评估
理论复杂度分析表明,固定句子下延迟为 O(n² polylog n),且因模型表示至少需 Ω(n²) 比特而接近最优。
原文摘要(Abstract)

We study the model enumeration problem of the function-free, finite domain fragment of first-order logic with two variables (FO2). Specifically, given an FO2sentence Γ and a positive integer n, how can one enumerate all the models of Γ over a domain of size n? In this paper, we devise a novel algorithm to address this problem. The delay complexity, the time required between producing two consecutive models, of our algorithm is quadratic in the given domain size n (up to logarithmic factors) when the sentence is fixed. This complexity is almost optimal since the interpretation of binary predicates in any model requires at least Ω(n2) bits to represent.

链接与引用

DOI 原文 ·

BibTeX
@inproceedings{paperbot8647,
  title = {Model Enumeration of Two-Variable Logic with Quadratic Delay Complexity},
  author = {Qiaolan Meng and Juhua Pu and Hongting Niu and Yuyi Wang and Yuanhong Wang and Ondřej Kuželka},
  booktitle = {LICS},
  year = {2025},
  doi = {10.1109/lics65433.2025.00030}
}