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概率计算树逻辑的限界模型检测 被引量：15
1
作者 周从华 刘志锋 王昌达 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期1656-1668,共13页
为了缓解概率计算树逻辑模型检测中的状态空间爆炸问题,提出了概率计算树逻辑的限界模型检测技术.该技术首先定义概率计算树逻辑的限界语义,并证明其正确性;之后,通过实例说明在传统限界模型检测中,以路径长度作为判断检测过程终止的标... 为了缓解概率计算树逻辑模型检测中的状态空间爆炸问题,提出了概率计算树逻辑的限界模型检测技术.该技术首先定义概率计算树逻辑的限界语义,并证明其正确性;之后,通过实例说明在传统限界模型检测中,以路径长度作为判断检测过程终止的标准已经失效,基于数值计算中牛顿迭代法的终止准则,设计了新的终止判断标准;然后提出基于线性方程组求解的限界模型检测算法;最后,通过3个测试用例说明,概率计算树逻辑限界模型检测方法在反例较短的情况下能够快速完成检测过程,而且比概率计算树逻辑的无界模型检测算法所需求得的状态空间要少. 展开更多
关键词 模型检测 限界模型检测 概率计算树逻辑 马尔可夫链
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马尔可夫决策过程的限界模型检测 被引量：8
2
作者 周从华 邢支虎 +1 位作者 刘志锋 王昌达 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期2587-2600,共14页
限界模型检测避免了符号模型检测反应式系统中构建二叉图时出现的空间快速增长,已经被证明是缓解状态空间爆炸问题的有力技术.文中遵循限界模型检测的思想,对马尔可夫决策过程提出一种限界模型检测技术,从而避免构建多端二叉图时空间的... 限界模型检测避免了符号模型检测反应式系统中构建二叉图时出现的空间快速增长,已经被证明是缓解状态空间爆炸问题的有力技术.文中遵循限界模型检测的思想,对马尔可夫决策过程提出一种限界模型检测技术,从而避免构建多端二叉图时空间的快速增长.具有非确定选择刻画能力是马尔可夫决策过程最大的特性,针对该特性首先定义概率计算树逻辑的限界语义,并证明其正确性;然后基于不同界下所计算概率度量序列的演化趋势,设计了限界检测过程终止的判断准则;最后将限界模型检测过程转换为线性方程组的求解问题.实验结果说明限界模型检测技术在证据较短的情况下,所需内存空间少于无界模型检测算法. 展开更多
关键词 模型检测 限界模型检测 概率计算树逻辑 马尔可夫决策过程 状态空间爆炸
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多智体系统中约简状态空间的限界模型检测算法 被引量：2
3
作者 周从华 叶萌 +1 位作者 王昌达 刘志锋 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期2835-2861,共27页
为了形式化描述多智体系统中与概率、实时、知识相关的性质,提出了一种概率实时认知逻辑PTCTLK.模型检测是验证多智体系统是否满足PTCTLK公式的主要技术,状态空间爆炸是该技术实用化的主要瓶颈,为此提出一种PTCTLK的限界模型检测算法.... 为了形式化描述多智体系统中与概率、实时、知识相关的性质,提出了一种概率实时认知逻辑PTCTLK.模型检测是验证多智体系统是否满足PTCTLK公式的主要技术,状态空间爆炸是该技术实用化的主要瓶颈,为此提出一种PTCTLK的限界模型检测算法.其基本思想是,在有限的局部可达空间中逐步搜索属性成立的证据,从而达到约简状态空间的目的.首先,将PTCTLK的模型检测问题转换为无实时算子的PBTLK的模型检测问题;其次,定义PBTLK的限界语义,并证明其正确性;然后,设计基于线性方程组求解的限界模型检测算法;最后,依据概率度量的演化规律,探索检测过程终止的判别准则.实例研究结果表明,与无界模型检测相比,在属性为真的证据较短的情况下,限界模型检测完成验证所需空间更小. 展开更多
关键词 多智体系统 模型检测 限界模型检测 状态空间爆炸
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改进的验证正确性ACTL性质的限界模型检测方法 被引量：7
4
作者 徐亮 余建平 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2013年第06A期99-102,共4页
近些年来,基于SAT的限界模型检测方法作为基于BDD的限界模型检测方法的一种有效补充,已经得到了一定的发展。其中,大部分的研究成果都集中在了使用该方法来进行系统查错方面,而在正确性性质的验证上一直难有突破,原因在于正确性性质的... 近些年来,基于SAT的限界模型检测方法作为基于BDD的限界模型检测方法的一种有效补充,已经得到了一定的发展。其中,大部分的研究成果都集中在了使用该方法来进行系统查错方面,而在正确性性质的验证上一直难有突破,原因在于正确性性质的验证依赖于一个完备上界,而这个完备上界在限界模型检测方法中很难实现。对传统限界模型检测中的编码方式进行相应改变,就能够在一定程度上解决这一问题,进行正确性性质的验证。在此基础上对该编码方法进行改进,从而提高它的求解效率,扩大其应用领域。 展开更多
关键词 限界模型检测 可满足性求解 全局计算树逻辑 验证
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基于SMT的TECTL性质的限界模型检测方法 被引量：1
5
作者 徐亮 刘宏 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2013年第10期166-171,共6页
近些年来,基于SMT的限界模型检测方法作为基于SAT的限界模型检测方法的一种改进,在对实时系统的检测上已经得到了一定发展。一直以来,限界模型检测多被用于检验存在性性质,而很少用于验证全局性性质,原因之一就是该方法受界限的限制,很... 近些年来,基于SMT的限界模型检测方法作为基于SAT的限界模型检测方法的一种改进,在对实时系统的检测上已经得到了一定发展。一直以来,限界模型检测多被用于检验存在性性质,而很少用于验证全局性性质,原因之一就是该方法受界限的限制,很难实现对全局性性质的有效编码。为此,通过对传统限界模型检测中的编码方式进行相应改变,在一定程度上解决了这一问题。同时,结合SMT,实现了对实时系统中某些全局性性质的验证。实验表明该方法比已有的方法效率更高。 展开更多
关键词 限界模型检测 可满足性模理论 全局性性质 实时系统 验证
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Spark环境下基于SMT的分布式限界模型检测
6
作者 任胜兵 张健威 +1 位作者 吴斌 王志健 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期19-23,29,共6页
在基于可满足性模理论(SMT)的限界模型检测中,限界深度对于程序验证结果的可信性和程序验证效率具有重要影响。传统串行检测方法由于单机处理性能和内存的限制,不能在限界较深的条件下进行验证。针对该问题,在Spark环境下提出一种分布... 在基于可满足性模理论(SMT)的限界模型检测中,限界深度对于程序验证结果的可信性和程序验证效率具有重要影响。传统串行检测方法由于单机处理性能和内存的限制,不能在限界较深的条件下进行验证。针对该问题,在Spark环境下提出一种分布式限界模型检测方法。将源程序的LLVM中间表示(LLVM-IR)构造为Spark内置的数据结构Pair RDD,利用MapReduce算法将Pair RDD转化为表示验证条件的弹性分布式数据集(VCs RDD),VCs RDD转化为SMT-LIB并输入SMT求解器进行验证。实验结果表明,与传统串行检测方法相比,该方法提高了验证过程中的限界深度和验证结果的正确率,并且对于复杂度较高的程序在限界相同的情况下其验证速度也有所提升。 展开更多
关键词 软件验证 限界模型检测 弹性分布式数据集 可满足性模理论求解器 Spark框架
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改进的以SMT为基础的实时系统限界模型检测(英文) 被引量：7
7
作者 徐亮 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期1491-1502,共12页
基于SAT的限界模型检测在处理实时系统时具有很高的复杂度.SMT求解器在计算可满足性的同时,还能处理算术和其他可判定性理论.在对实时系统进行检测时,用SMT求解器代替SAT求解器,系统里的时钟就可以用整型或实型变量表示,时钟约束则可以... 基于SAT的限界模型检测在处理实时系统时具有很高的复杂度.SMT求解器在计算可满足性的同时,还能处理算术和其他可判定性理论.在对实时系统进行检测时,用SMT求解器代替SAT求解器,系统里的时钟就可以用整型或实型变量表示,时钟约束则可以直接表示成线性算术表达式,从而使整个检测过程更加高效.带时间参数的计算树逻辑(timed computation tree logic,简称TCTL)被用来描述实时系统里的性质.同时,还对检测方法作了相应的改进. 展开更多
关键词 限界模型检测 可满足性模块理论 实时系统 时间自动机 时间Kripke结构 带时间参数的计算树逻辑
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基本并行进程活性的限界模型检测 被引量：2
8
作者 谭锦豪 李国强 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期2388-2403,共16页
基本并行进程是一个用于描述和分析并发程序的模型,是Petri网的一个重要子类.EG逻辑是一种在Hennessy-Milner Logic的基础上增加EG算子的分支时间逻辑,其中的AF算子表示从当前的状态出发性质最终会被满足,因此EG逻辑是能够表达活性的逻... 基本并行进程是一个用于描述和分析并发程序的模型,是Petri网的一个重要子类.EG逻辑是一种在Hennessy-Milner Logic的基础上增加EG算子的分支时间逻辑,其中的AF算子表示从当前的状态出发性质最终会被满足,因此EG逻辑是能够表达活性的逻辑.然而,基于基本并行进程的EG逻辑的模型检测问题是不可判定的.由此,提出了基本并行进程上EG逻辑的限界模型检测方法.首先给出了基本并行进程上EG逻辑的限界语义,然后采用基于约束的方法,将基本并行进程上EG逻辑的限界模型检测问题转化为线性整数算术公式的可满足性问题,最后利用SMT求解器进行求解. 展开更多
关键词 基本并行进程 限界模型检测 活性 线性整数算术 SMT求解
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基于一阶迁移系统的限界模型检测工具实现
9
作者 冯庆奎 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2010年第1期118-121,136,共5页
为了简化在限界模型检测过程中模型的建立过程,给出了一种采用基于一阶迁移系统语言的模型建立方法,并在此一阶迁移系统语言中加入了通道的功能,增强了描述能力。然后在此基础上完成了一个以基于插值和k步归纳的限界验证算法为核心的模... 为了简化在限界模型检测过程中模型的建立过程,给出了一种采用基于一阶迁移系统语言的模型建立方法,并在此一阶迁移系统语言中加入了通道的功能,增强了描述能力。然后在此基础上完成了一个以基于插值和k步归纳的限界验证算法为核心的模型检测工具(BMCF),最后利用该工具对常见的互斥协议,简单数据传输协议的性质进行了分析与验证。结果表明,利用该工具对系统进行建模具有方便直观的特点,并借助实现的验证算法能高效的检验性质的正确性,如果性质不成立工具还会给出反例提示。 展开更多
关键词 限界模型检测 一阶迁移系统 通道 验证算法 协议分析
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共识协议的形式化验证研究现状与展望
10
作者 葛宁 贺俞凯 +2 位作者 翟树茂 李晓洲 张莉 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期4989-5007,共19页
分布式系统在计算环境中发挥重要的作用,其中的共识协议算法用于保证节点间行为的一致性.共识协议的设计错误可能导致系统运行故障,严重时可能对人员和环境造成灾难性的后果,因此保证共识协议设计的正确性非常重要.形式化验证能够严格... 分布式系统在计算环境中发挥重要的作用,其中的共识协议算法用于保证节点间行为的一致性.共识协议的设计错误可能导致系统运行故障,严重时可能对人员和环境造成灾难性的后果,因此保证共识协议设计的正确性非常重要.形式化验证能够严格证明设计模型中目标性质的正确性,适合用于验证共识协议.然而,随着分布式系统的规模增大,问题复杂度提升,使得分布式共识协议的形式化验证更为困难.采用什么方法对共识协议的设计进行形式化验证、如何提升验证规模,是共识协议形式化验证的重要研究问题.对目前采用形式化方法验证共识协议的研究工作进行调研,总结其中提出的重要建模方法和关键验证技术,并展望该领域未来有潜力的研究方向. 展开更多
关键词 共识协议 形式化验证 限界模型检测 定理证明 布尔表达式可满足性理论 可满足性模理论
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