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模型检测中状态爆炸问题研究综述 被引量:25
1
作者 侯刚 周宽久 +2 位作者 勇嘉伟 任龙涛 王小龙 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2013年第06A期77-86,111,共11页
模型检测已成为保证软件系统正确性和可靠性的重要手段,但随着软件功能日益强大,其规模和复杂度也越来越大,在模型检测过程中容易产生状态爆炸问题。如何解决模型检测中的状态爆炸,已成为工业界和理论界无法回避的重要课题。系统地综述... 模型检测已成为保证软件系统正确性和可靠性的重要手段,但随着软件功能日益强大,其规模和复杂度也越来越大,在模型检测过程中容易产生状态爆炸问题。如何解决模型检测中的状态爆炸,已成为工业界和理论界无法回避的重要课题。系统地综述模型检测领域解决状态爆炸问题的关键技术和主要方法,并提出该领域的最新研究进展与方向。 展开更多
关键词 软件系统 模型检测 状态空间爆炸 形式化验证
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模型检测新技术研究 被引量:22
2
作者 戎玫 张广泉 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2003年第5期102-104,共3页
Model checking is an algorithmic verification technique that checks automatically whether a given finite state concurrent system satisfies its temporal specification. The main disadvantage of model checking is state s... Model checking is an algorithmic verification technique that checks automatically whether a given finite state concurrent system satisfies its temporal specification. The main disadvantage of model checking is state space explosion problem. In this paper, several important approaches have been proposed for dealing with the state explosion problem. Such approaches are symbolic, abstraction, partial-order reduction, compositional reasoning, etc. Then,a number of way are proposed for verifying real-time and hybrid systems using model checking. At last, several approaches combining model checking and other verification techniques or mathematical methods are consid- ered. 展开更多
关键词 软件开发 软件可靠性 形式化方法原则 软件系统 演绎推理 模型检测
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面向随机模型检验的模型抽象技术 被引量:2
3
作者 刘阳 李宣东 马艳 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期1853-1870,共18页
随机模型检验是经典模型检验理论的延伸和推广,由于其结合了经典模型检验算法和线性方程组求解或线性规划算法等,并且运算处理的是关于状态的概率向量而非经典模型检验中的位向量,所以状态爆炸问题在随机模型检验中更为严重.抽象作为缓... 随机模型检验是经典模型检验理论的延伸和推广,由于其结合了经典模型检验算法和线性方程组求解或线性规划算法等,并且运算处理的是关于状态的概率向量而非经典模型检验中的位向量,所以状态爆炸问题在随机模型检验中更为严重.抽象作为缓解状态空间爆炸问题的重要技术之一,已经开始被应用到随机模型检验领域并取得了一定的进展.以面向随机模型检验的模型抽象技术为研究对象,首先给出了模型抽象技术的问题描述,然后按抽象模型构造技术分类归纳了其研究方向及目前的研究进展,最后对比了目前的模型抽象技术及其关系,总结出其还未能给出模型抽象问题的满意答案,并指出了有效解决模型抽象问题未来的研究方向. 展开更多
关键词 随机模型检验 状态空间爆炸 模型抽象 定量抽象精化
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概率实时时态认知逻辑模型检测中抽象技术的研究 被引量:2
4
作者 刘志锋 孙博 周从华 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1343-1351,共9页
概率实时时态认知逻辑PTACTLK模型检测面临着与传统模型检测同样的挑战,即状态空间爆炸问题.抽象是缓解状态空间爆炸问题的最为有效的方法之一.为了缓解概率实时时态认知逻辑模型检测中的状态空间爆炸问题,我们给出了一种抽象技术:对于P... 概率实时时态认知逻辑PTACTLK模型检测面临着与传统模型检测同样的挑战,即状态空间爆炸问题.抽象是缓解状态空间爆炸问题的最为有效的方法之一.为了缓解概率实时时态认知逻辑模型检测中的状态空间爆炸问题,我们给出了一种抽象技术:对于PTACTLK中的实时部分PTACTL,采用抽象离散时钟赋值,把概率实时解释系统的无限状态空间转化成有限形式;对于PTACTLK中的认知算子K,给出了抽象状态关于智体认知等价的定义.定义了概率实时解释系统的抽象模型,给出了抽象模型上概率实时时态认知逻辑的语义,并证明了由抽象技术演绎得到的抽象模型是原始模型的上近似.最后通过一个通信协议来说明抽象技术的有效性. 展开更多
关键词 模型检测 概率实时时态认知逻辑 PTACTLK 状态空间爆炸 抽象
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用于克服程序状态空间爆炸的条件化预处理 被引量:1
5
作者 肖健宇 张德运 +1 位作者 陈海诠 董皓 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第19期51-53,共3页
提出用条件化技术对程序进行预处理的方案,以克服软件模型检测中状态空间爆炸问题。以程序性质公式中蕴涵式的前件作为约束条件,通过对程序符号化执行后各控制点的路径条件进行逻辑推理,删除那些对性质检测无关的语句。理论分析和实验... 提出用条件化技术对程序进行预处理的方案,以克服软件模型检测中状态空间爆炸问题。以程序性质公式中蕴涵式的前件作为约束条件,通过对程序符号化执行后各控制点的路径条件进行逻辑推理,删除那些对性质检测无关的语句。理论分析和实验结果表明,条件化可以有效缩减程序状态空间,并且满足软件模型检测对状态缩减的安全性要求。 展开更多
关键词 软件模型检测 状态 迁移模型 状态爆炸 程序条件化 自动定理证明
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测试目的引导的模型检测方法与技术研究 被引量:1
6
作者 赵会群 殷朝冉 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2015年第8期2387-2390,2394,共5页
为了实现对伪代码的模型检测并且能够缓解模型检测中的状态空间爆炸问题,提出了测试目的引导的模型检测方法。该方法的基本思想是首先对伪代码进行模块划分并对每个模块进行建模,获取基本路径的集合并以流图的方式进行存储;然后利用自... 为了实现对伪代码的模型检测并且能够缓解模型检测中的状态空间爆炸问题,提出了测试目的引导的模型检测方法。该方法的基本思想是首先对伪代码进行模块划分并对每个模块进行建模,获取基本路径的集合并以流图的方式进行存储;然后利用自主开发的转换工具实现流图到国际标准语言LOTOS的转换,再利用自主开发的辅助工具μ-演算编辑器对测试目的进行描述;最后使用模型检测工具验证被测程序是否满足测试目的。实验结果表明,测试目的引导的模型检测方法能够实现对伪代码的模型检测,并且可以缓解状态空间爆炸问题。 展开更多
关键词 模型检测 状态空间爆炸 软件测试 LOTOS μ-演算
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基于抽象和组合方法的网络协议验证
7
作者 陈道喜 张广泉 +1 位作者 徐成凯 陈国彬 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2015年第7期118-121,共4页
由于模型检测存在状态爆炸问题,多主体的网络协议组合模型检测往往难以进行。为了缓解该问题,分析了通信主体数量增加对状态数量的影响,提出了组合式的抽象验证方法。首先根据所需验证的LTL性质,建立各个通信主体的Kripke结构,再对该Kri... 由于模型检测存在状态爆炸问题,多主体的网络协议组合模型检测往往难以进行。为了缓解该问题,分析了通信主体数量增加对状态数量的影响,提出了组合式的抽象验证方法。首先根据所需验证的LTL性质,建立各个通信主体的Kripke结构,再对该Kripke结构进行抽象;然后组合抽象模型;最后运用Spin对组合抽象模型进行检验。为验证该方法的有效性,对NSPK协议进行了检测,结果表明,该方法所需的状态空间向量长度、搜索深度、存贮和遍历的状态数都有明显减少,有利于缓解状态爆炸问题。 展开更多
关键词 KRIPKE结构 状态爆炸 组合抽象模型 LTL模型检测
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程序重构预处理在提高软件模型检测效率中的应用
8
作者 黄卫平 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2008年第8期1417-1422,共6页
针对软件模型检测目前很难处理大型程序的问题,提出用程序重构技术对待检的源代码进行预处理,以提高模型检测算法的效率.程序重构将大型程序分解成语义一致的小型过程的集合,由于模型检测算法中过程总结边可单独计算,而且在程序中对某... 针对软件模型检测目前很难处理大型程序的问题,提出用程序重构技术对待检的源代码进行预处理,以提高模型检测算法的效率.程序重构将大型程序分解成语义一致的小型过程的集合,由于模型检测算法中过程总结边可单独计算,而且在程序中对某过程的调用可能有多次,这种预处理可以避免状态空间的重复搜索,从而降低模型检测算法在空间和时间上的开销.根据表达程序性质的线性时序逻辑LTL公式的构成,给出了程序重构预处理前后程序语义相等的充分条件;并给定程序和性质公式,用blast作为程序模型检测实验工具,比较程序重构预处理前后blast的运行结果.理论分析和部分程序上的实验表明:程序重构预处理能降低大型程序的模型检测开销,并满足软件模型检测的安全性要求. 展开更多
关键词 软件模型检测 谓词抽象 程序重构 状态爆炸 过程总结
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软件模型检测中的抽象 被引量:5
9
作者 袁志斌 徐正权 王能超 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2006年第7期276-279,共4页
软件模型检测对保证软件的正确性和可靠性具有十分重要的意义,而抽象是减轻模型检测中状态爆炸问题最重要的技术之一。本文综述当前广泛应用于软件模型检测中的抽象技术,介绍了该领域的进展及研究方向。
关键词 软件模型检测 抽象技术 状态爆炸
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反例引导的模型检验工具的设计
10
作者 谭亮 曾红卫 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2009年第22期5041-5043,5047,共4页
针对模型组合中常见的"状态空间爆炸"问题,分析了抽象和组合两种方法各自的优缺点,采用"反例引导的抽象精化"框架和模型检验思想,将抽象和组合结合起来,为模型组合的检验提出了一种新的方法。设计了模型的抽象、组... 针对模型组合中常见的"状态空间爆炸"问题,分析了抽象和组合两种方法各自的优缺点,采用"反例引导的抽象精化"框架和模型检验思想,将抽象和组合结合起来,为模型组合的检验提出了一种新的方法。设计了模型的抽象、组合、检验和精化算法,开发了一款基于反例引导的、图形化的模型检验工具,使用Kripke结构建立模型,用LTL描述性质,从而表明了反例引导的模型检验方法的过程。 展开更多
关键词 模型检验 状态爆炸 反例引导 抽象精化 抽象与组合
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采用CPAChecker的动态程序验证 被引量:3
11
作者 段钊 刘锟龙 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期33-38,共6页
针对模型检测中状态空间爆炸问题,在CPAChecker的抽象谓词检测方法的基础上,提出了一种基于动态执行的检测方法.首先,根据程序的控制流程图,对程序进行静态检测。在静态检测的过程中,根据分支语句的确定性,利用动态执行的方法来加快检... 针对模型检测中状态空间爆炸问题,在CPAChecker的抽象谓词检测方法的基础上,提出了一种基于动态执行的检测方法.首先,根据程序的控制流程图,对程序进行静态检测。在静态检测的过程中,根据分支语句的确定性,利用动态执行的方法来加快检测的过程。其中,抽象检测可以有效地限制系统模型的规模,动态执行不仅可以有效地减少静态检测导致的误判,而且有助于引导构建精确的系统模型,降低虚假反例的数量和不必要的反例分析和精化。实验数据显示,这种算法明显提高了传统的反例引导谓词抽象精化算法的检测效率和准确率。 展开更多
关键词 模型检测 抽象精化 动态执行 程序验证 状态空间爆炸
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