Fast error propagation probability estimates by answer set programming and approximate model counting

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We present a method employing Answer Set Programming in combination with Approximate Model Counting for fast and accurate calculation of error propagation probabilities in digital circuits. By an efficient problem encoding, we achieve an input data format similar to a Verilog netlist so that extensive preprocessing is avoided. By a tight interconnection of our application with the underlying solver, we avoid iterating over fault sites and reduce calls to the solver. Several circuits were analyzed with varying numbers of considered cycles and different degrees of approximation. Our experiments show, that the runtime can be reduced by approximation by a factor of 91, whereas the error compared to the exact result is below 1%.

Metadaten
Verfasserangaben:	Anselm Breitenreiter ORCiD, Marko Andjelković ORCiD GND, Oliver Schrape ORCiD GND, Miloš Krstić ORCiD GND
DOI:	https://doi.org/10.1109/ACCESS.2022.3174564
ISSN:	2169-3536
Titel des übergeordneten Werks (Englisch):	IEEE Access
Verlag:	Inst. of Electr. and Electronics Engineers
Verlagsort:	Piscataway
Publikationstyp:	Wissenschaftlicher Artikel
Sprache:	Englisch
Datum der Erstveröffentlichung:	12.05.2022
Erscheinungsjahr:	2022
Datum der Freischaltung:	08.12.2023
Freies Schlagwort / Tag:	Analytical models; Answer set programming; Circuit faults; Encoding; Flip-flops; Integrated circuit modeling; Programming; Search problems; approximate model counting; error propagation; radhard design; reliability analysis; selective fault tolerance; single event upsets
Band:	10
Seitenanzahl:	12
Erste Seite:	51814
Letzte Seite:	51825
Fördernde Institution:	German Federal Ministry of Education and Research; [16ME0122K-16ME0140+16ME0465]
Organisationseinheiten:	Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät / Institut für Informatik und Computational Science
DDC-Klassifikation:	0 Informatik, Informationswissenschaft, allgemeine Werke / 00 Informatik, Wissen, Systeme / 000 Informatik, Informationswissenschaft, allgemeine Werke
Peer Review:	Referiert
Publikationsweg:	Open Access / Gold Open-Access
	DOAJ gelistet
Lizenz (Deutsch):	CC-BY-NC-ND - Namensnennung, nicht kommerziell, keine Bearbeitungen 4.0 International