On the Power and Limitations of Branch and Cut
Notice bibliographique
Résumé
The Stabbing Planes proof system [Paul Beame et al., 2018] was introduced to model the reasoning carried out in practical mixed integer programming solvers. As a proof system, it is powerful enough to simulate Cutting Planes and to refute the Tseitin formulas - certain unsatisfiable systems of linear equations od 2 - which are canonical hard examples for many algebraic proof systems. In a recent (and surprising) result, Dadush and Tiwari [Daniel Dadush and Samarth Tiwari, 2020] showed that these short refutations of the Tseitin formulas could be translated into quasi-polynomial size and depth Cutting Planes proofs, refuting a long-standing conjecture. This translation raises several interesting questions. First, whether all Stabbing Planes proofs can be efficiently simulated by Cutting Planes. This would allow for the substantial analysis done on the Cutting Planes system to be lifted to practical mixed integer programming solvers. Second, whether the quasi-polynomial depth of these proofs is inherent to Cutting Planes. In this paper we make progress towards answering both of these questions. First, we show that any Stabbing Planes proof with bounded coefficients (SP*) can be translated into Cutting Planes. As a consequence of the known lower bounds for Cutting Planes, this establishes the first exponential lower bounds on SP*. Using this translation, we extend the result of Dadush and Tiwari to show that Cutting Planes has short refutations of any unsatisfiable system of linear equations over a finite field. Like the Cutting Planes proofs of Dadush and Tiwari, our refutations also incur a quasi-polynomial blow-up in depth, and we conjecture that this is inherent. As a step towards this conjecture, we develop a new geometric technique for proving lower bounds on the depth of Cutting Planes proofs. This allows us to establish the first lower bounds on the depth of Semantic Cutting Planes proofs of the Tseitin formulas.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,026 | 0,113 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,003 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,004 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,004 |
| Études des sciences et des technologies | 0,003 | 0,013 |
| Communication savante | 0,011 | 0,048 |
| Science ouverte | 0,007 | 0,011 |
| Intégrité de la recherche | 0,004 | 0,024 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,023 | 0,008 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».