Ce mémoire présente le résultat de mon travail de thèse sur la génération d'impliqués premiers en logique équationnelle fermée, i.e., la génération des conséquences les plus générales de formules logiques contenants des équations et des disequations entre termes sans variables. Ce mémoire est divisé en trois parties. Tout d'abord, deux calculs de génération d'impliqués sont définis. Leur complétude pour la déduction est prouvée, ce qui signifie qu'ils sont tous deux capables de générer l'ensemble des impliqués modulo redondance d'une formule équationnelle fermée. Dans une deuxième partie, une structure de données arborescente est proposée pour stocker les impliqués générés, accompagnée d'algorithmes pour déceler les redondances et couper les branches de l'arbre lorsque c'est nécessaire. Cette structure de données est adaptée aux différents types de clauses (avec et sans symboles de fonctions, avec et sans contraintes) ainsi qu'aux différentes notions de redondance utilisées dans les calculs. En effet, chaque calcul utilise un critère de redondance légèrement différent des autres. Les preuves de correction et de terminaison des algorithmes sont fournies pour chaque algorithme. Enfin, une évaluation expérimentale des différentes méthodes de génération d'impliqués premiers est réalisée. Pour cela, un prototype de ces méthodes, écrit en Ocaml est comparé à des outils de génération d'impliqués premiers récents.Les résultats de ces expériences sont utilisés pour identifier les variantes les plus efficaces des algorithmes proposés. Les résultats sont prometteurs et dans la plupart des cas, meilleurs que ceux de l'état de l'art. / The work presented in this memoir deals with the generation of prime implicates in ground equational logic, i.e., of the most general consequences of formulae containing equations and disequations between ground terms.It is divided in three parts. First, two calculi that generate implicates are defined. Their deductive-completeness is proved, meaning they can both generate all the implicates up to redundancy of equational formulae.Second, a tree data structure to store the generated implicates is proposed along with algorithms to detect redundancies and prune the branches of the tree accordingly. This data structure is adapted to the different kinds of clauses (with and without function symbols, with and without constraints) and to the various formal definitions of redundancy used in the calculi since each calculus uses different -- although similar -- redundancy criteria. Termination and correction proofs are provided with each algorithm. Finally, an experimental evaluation of the different prime implicate generation methods based on research prototypes written in Ocaml is conducted including a comparison with state-of-the-art prime implicate generation tools. This experimental study is used to identify the most efficient variants of the proposed algorithms. These show promising results overstepping the state of the art.

In this thesis we study Boolean functions from three different perspectives. First, we study the complex- ity of Boolean minimization for several classes of formulas with polynomially solvable SAT, and formulate sufficient conditions for a class which cause the minimization problem to drop at least one level in the polyno- mial hierarchy. Second, we study a class of matched CNFs for which SAT is trivial but minimization remains Σp 2 complete. We prove that every matched CNF has at least one equivalent prime and irredundant CNF that is also matched. We use this fact to prove the main result of this part, namely that for every matched CNF all clause minimal equivalent CNFs are also matched. Third, we look at propagation completeness - the property of a CNF that says that for every partial assignment all entailed literals can be discovered by unit propagation. We can extend every CNF to be propagation complete by adding empowering impli- cates to it. The main result of this section is a the proof of coNP completeness of the recognition problem for propagation complete CNFs. We also show that there exist CNFs to which an exponential number of empowering implicates have to be added to make them propagation complete.