基本信息

蔡少伟 

中国科学院软件研究所  研究员 博导

基础软件与系统重点实验室 约束求解研究室 主任

中国科学院大学 教授

https://lcs.ios.ac.cn/~caisw/

约束求解研究室主页 http://solver.ios.ac.cn/


电子邮件: caisw@ios.ac.cn
通信地址: 北京市海淀区中关村南四街4号中国科学院软件园区5号楼210
邮政编码: 100190

研究方向 和 招生信息

本人主要研究方向为约束求解、运筹优化以及EDA(电子设计自动化)验证。主要学术成果包括:

(1)(逻辑)约束求解:包括布尔可满足性问题(SAT),可满足性模理论问题(SMT),最大可满足性问题(MaxSAT)等,是软件和硬件验证、信息安全等领域的核心技术。从独立研发到带领团队,SAT比赛和SMT比赛连续多年获得多个冠军,包括国内团队首次获得SAT比赛冠军(2012)和国内团队首次获得SMT比赛冠军(2021),在2013-2023年MaxSAT比赛连续获得多个赛道冠军,多年蝉联非完备赛道冠军。获得多个联合逻辑奥林匹克金牌SAT问题提出CDCL求解+局部搜索采样的混合求解方法,解决了命题逻辑推理与搜索方向十大挑战的第7个挑战,获得SAT 2021会议最佳论文奖;对于SMT问题,设计了首个支持算术理论的局部搜索算法,与Z3结合研发了Z3++求解器,获得2022和2023年SMT比赛模型验证赛道的最大领先奖和最大贡献奖。在分布式约束求解器取得了突破,带领团队研发了并行和分布式的SAT求解器,SMT求解器,MaxSAT求解器,解决了多个之前未被解决的实例。相关论文获得CAV 2024杰出论文奖。

(2)运筹优化:[早期]对多个著名组合优化问题如最大团,图着色,顶点覆盖,集合覆盖等NP难问题设计了高效的局部搜索算法和化简算法,求解性能保持着前沿水平;提出了格局检测策略,有效解决局部搜索的重要缺陷—循环现象,被广泛用于各种NP难组合优化问题,设计了“搜索与推理”的半精确算法,在多个著名组合优化问题上,对稀疏实例上可秒级求解千万顶点规模的图优化问题。[近期] 带来团队研发了混合整数(线性和非线形)规划求解器,在标准测试集的快速求解能力领先于商业求解器Gurobi,刷新了多个挑战实例的求解记录,应用于EDA布局布线和互联网广告业务等实际场景,论文发表在KDD,CP等顶级会议,获得CP 2024会议最佳论文奖。

(3)形式化验证:针对EDA和操作系统验证定制求解器,应用于多家企业。带领团队自研了硬件形式化验证工具,包括电路等价性验证工具,Model Checking工具,ATPG工具,在一些来自实际电路数据集上,优于开源工具性能。团队还对香山处理器等开源处理器进行了缓存协议验证,找到了多个死锁错误和互斥性错误,并提出了修正方案。研发了高效SMT求解算法,定制增量式SMT求解和轻量级SMT求解,提高操作系统验证工具的性能,且应用于操作系统的页面自动布局。


相关论文发表在ACM Transactions on Computational Logic, Artificial Intelligence, IEEE Trans. on Computers, CAV,DAC,ICCAD,SAT,CP,AAAI等相关领域顶级期刊和会议。研发的求解器和形式化工具提高了芯片验证和软件验证的能力,已被多家公司采用;相关技术还应用于多个产业,在EDA、软件验证、云计算故障检测和虚拟机预配置、运营排班、智慧园区、航空制造等领域展开了系列项目。


持续招收研究生和实习生,希望学生有优秀的算法基础和编程能力, 较好的数学基础(尤其是离散数学)和英语能力。如有意愿保送研究生,请尽早联系,大二暑假可以开始。

工作经历

工作简历
2017-09~现在, 中国科学院软件研究所, 研究员
2014-07~2017-09,中国科学院软件研究所, 副研究员


讲授课程

  • 离散数学 (本科课程)

  • 高级算法设计与分析 (研究生课程)

  • 约束求解 (研究生课程)


社会兼职

  • CCF学术工作委员会 执行委员,2024-2026
  • EDA^2 开放合作机制,《EDA技术白皮书》形式化工具方向 主编
  • EDA^2 开放合作机制,形式化验证标准起草组 组长
  • 2023年中国软件大会“形式化验证@EDA”论坛,联合主席,2023.12.1
  • 2022年中国软件大会“约束求解与定理证明”论坛,联合主席,2022.11.25
  • 中科院青年创新促进会 信息与管理分会 会长, 2019.10.16-2022.4.10
  • the first international workshop of Heuristic Search in Industry (HSI 2020), conjunction with the 29th IJCAI Conference on Artificial Intelligence (IJCAI 2020),程序委员会主席
  • Workshop on Hard Computational Problems: Representations, Algorithms and Applications (HCP会议),发起人,召集人 2017起
  • 程序委员会(高级)委员, IJCAI, AAAI, SAT, CP, FMCAD, ICAPS
  • Yong Associate Editor,Frontinese of Computer Sciences, 2014.12-2019.12
  • 客座编辑,"Constraints and Optimizations" special issue, Science China:Information Sciences, 2020.