跳到主要内容
10.1145/2461328.2461337acm会议文章/章节视图摘要出版物页面cpsweek公司会议记录会议集合
研究论文

从闭环控制模型中挖掘需求

出版:2013年4月8日 出版历史

摘要

基于软件的工业控制系统的正式验证面临的一个重大挑战是,系统需求通常是不精确的、非模块化的、不断发展的,甚至是完全未知的。我们提出了一个从工业规模控制系统的闭环模型中挖掘需求的框架,如Simulink建模语言中指定的框架。我们算法的输入是一个用参数信号时态逻辑表示的需求模板,这是一种表示时态公式的形式,其中具体的信号或时间值被参数替换。我们的算法是反例引导归纳合成的一个实例:根据系统的仿真轨迹合成中间候选需求,并使用反例对借助证伪工具获得的候选需求进行细化。当找不到反例时,算法终止。挖掘有许多使用场景:挖掘的需求可以用于验证模型的未来修改,可以用于增强对遗留模型的理解,还可以通过模拟指导错误查找过程。我们提出了两个需求挖掘的案例研究:一个简单的汽车变速器控制器和一个发动机的工业气道控制模型。

工具书类

[1]
R.Alur、T.Feder和T.A.Henzinger。放松守时的好处。J.ACM,43(1):116--1461996年1月。
[2]
R.Alur和T.A.Henzinger。一个真正的时间逻辑。计算机科学基础研讨会,第164-169页,1989年。
[3]
R.Alur、P.Cerny、P.Madhusudan和W.Nam。Java类接口规范的合成。ACM SIGPLAN通告,40:98--1092005年。
[4]
G.Ammons、R.Bodík和J.R.Larus。采矿规范。ACM SIGPLAN通告,37:4--162002。
[5]
Y.Annpureddy、C.Liu、G.E.Fainekos和S.Sankaranarayanan。S-TaLiRo:一种用于混合系统时间逻辑伪造的工具。《系统构建和分析的工具和算法》,第254-257页,2011年。
[6]
E.Asarin、A.Donzé、O.Maler和D.Nickovic。时间属性的参数识别。《运行时验证》,第147-160页,2011年。
[7]
C.Barrett、R.Sebastiani、S.A.Seshia和C.Tinelli。可满足性模理论。编辑A.Biere、H.van Maaren和T.Walsh,《可满足性手册》,第4卷,第8章。IOS出版社,2009年。
[8]
L.De Moura和N.Björner。Z3:高效的SMT求解器。第337-340页,2008年。
[9]
A.多恩。破解:混合系统验证和参数合成的工具箱。《计算机辅助验证》,第167-170页,2010年。
[10]
A.Donze、B.Krogh和A.Rajhans。混合系统的参数综合及其在Simulink模型中的应用。《混合系统:计算与控制》,第165-179页,2009年。
[11]
A.Donze和O.Maler。时间逻辑对实值信号的稳健满足。《时间系统的形式化建模和分析》,第92-106页,2010年。
[12]
M.D.Ernst、J.H.Perkins、P.J.Guo、S.McCamant、C.Pacheco、M.S.Tschantz和C.Xiao。Daikon,动态检测可能不变量的系统。计算机程序设计科学,69(1-3):35-452007。
[13]
G.E.Fainekos和G.J.Pappas。连续时间信号时序逻辑规范的稳健性。理论计算机科学,410(42):4262-42912009。
[14]
G.E.Fainekos、S.Sankaranarayanan、K.Ueda和H.Yazarel。使用S-TaLiRo验证汽车控制应用。在2012年美国控制会议上。
[15]
G.Frehse、C.Le Guernic、A.Donzé、R.Ray、O.Lebeltel、R.Ripado、A.Girard、T.Dang和O.Maler。太空探索技术公司:混合控制系统的可扩展验证。2011年计算机辅助验证。
[16]
T.Henzinger、P.Kopke、A.Puri和P.Varaiya。混合自动机的决定因素是什么?在计算机理论研讨会上,第373-3821995页。
[17]
R.Koymans。使用度量时态逻辑指定实时属性。实时系统。,2(4):255--299, 1990.
[18]
C.Lee、F.Chen和G.Rosu。挖掘参数规范。在2011年国际软件工程会议上,第591-600页。
[19]
W.Li、A.Forin和S.A.Seshia。用于验证和诊断的可扩展规范挖掘。设计自动化会议,第755-760页,2010年。
[20]
O.Maler和D.Nickovic。监测连续信号的时间特性。《时间系统的形式化建模和分析》,第152-166页,2004年。
[21]
马萨诸塞州纳蒂克市MathWorks公司。Simulink 8.0版(R2012b),2012年。
[22]
T.Nghiem、S.Sankaranarayanan、G.E.Fainekos、F.Ivancic、A.Gupta和G.J.Pappas。非线性混合系统时间特性证伪的蒙特卡罗技术。《混合系统:计算与控制》,第211页至第220页,2010年。
[23]
G.Nicolescu和P.J.Mosterman。嵌入式系统的基于模型的设计。CRC出版社,2009年。
[24]
A.普努利。程序的时序逻辑。1977年计算机科学基础研讨会,第46-57页。
[25]
S.Sankaranarayanan和G.E.Fainekos。使用交叉熵方法伪造混合系统的时间特性。《混合系统:计算与控制》,第125-134页,2012年。
[26]
S.Sankaranarayanan、F.Ivancic和A.Gupta。使用归纳逻辑编程挖掘库规范。在国际软件工程会议上,第131-140页,2008年。
[27]
S.Shoham、E.Yahav、S.J.Fink和M.Pistoia。使用基于自动机的抽象进行静态规范挖掘。IEEE传输。关于软件工程,34(5):651-6662008。
[28]
S.Skogestad和I.Postlethwaite。多变量反馈控制:分析与设计。威利,2007年。
[29]
A.Solar-Lezama、L.Tancau、R.Bodík、S.A.Seshia和V.A.Saraswat。有限程序的组合草图绘制。在《编程语言和操作系统的体系结构支持》中,第404-4152006页。
[30]
A.Tiwari。HybridSal关系抽象器。《计算机辅助验证》,第725-731页,2012年。
[31]
S.Tripakis、C.Sofronis、P.Caspi和A.Curic。将离散时间Simulink转换为Lustre。ACM事务处理。嵌入式计算。系统。,4(4):779--818, 2005.
[32]
W.Weimer和G.Necula。挖掘错误检测的时间规范。《系统构建和分析的工具和算法》,第461-4762005页。
[33]
H.Yang、B.Hoxha和G.Fainekos。查询嵌入式系统上的参数时态逻辑属性。在国际测试软件和系统会议上,第136-151页,2012年。
[34]
C.Zhou和R.Kumar。Simulink图到输入/输出扩展有限自动机的语义翻译。离散事件动态系统,22:223--2472012。

引用人

查看全部
  • (2024)基于反事实经验重播的信号时序逻辑任务的可追踪强化学习IEEE控制系统信件10.1109/LCSYS.2024.33978448(616-621)在线发布日期:2024年
  • (2024)混合系统的挖掘信号时序逻辑规范2024规范与设计语言论坛(FDL)10.1109/FDL63219.2024.10673843(1-8)在线发布日期:2024年9月4日
  • (2023)通过神经网络学习信号时序逻辑实现可解释分类2023年美国控制会议(ACC)10.23919/ACC55779.2023.10156357(1907-1914)在线发布日期:2023年5月31日
  • 显示更多引用者

建议

评论

信息和贡献者

问询处

发布于

封面图片ACM会议
HSCC’13:第16届混合系统国际会议论文集:计算和控制
2013年4月
378页
国际标准图书编号:9781450315678
内政部:10.1145/2461328
如果复制品不是为了盈利或商业利益而制作或分发的,并且复制品的第一页载有本通知和完整引文,则允许免费制作本作品的全部或部分数字或硬拷贝以供个人或课堂使用。必须尊重ACM以外的其他人拥有的本作品组件的版权。允许用信用证进行摘要。要以其他方式复制或重新发布,在服务器上发布或重新发布到列表,需要事先获得特定许可和/或付费。从请求权限[电子邮件保护]

发起人

出版商

计算机协会

美国纽约州纽约市

出版历史

出版:2013年4月8日

权限

请求对此文章的权限。

检查更新

作者标记

  1. 基于模型的设计
  2. 参数时序逻辑
  3. simulink(同步链路)

限定符

  • 研究文章

会议

2013年HSCC
赞助商:
HSCC’13:计算与控制
2013年4月8日至11日
宾夕法尼亚州,美国费城

接受率

HSCC’13论文接受率86份中的40份,47%;
373份提交文件中的153份,总体接受率41%

贡献者

其他指标

文献计量学和引文

文献计量学

文章指标

  • 下载次数(过去12个月)50
  • 下载次数(最近6周)4
反映截至2024年9月15日的下载量

其他指标

引文

引用人

查看全部
  • (2024)基于反事实经验重播的信号时序逻辑任务的可追踪强化学习IEEE控制系统信件10.1109/LCSYS.2024.3397844年10月10日8(616-621)在线发布日期:2024年
  • (2024)混合系统的挖掘信号时序逻辑规范2024规范与设计语言论坛(FDL)10.1109/FDL63219.2024.10673843(1-8)在线发布日期:2024年9月4日
  • (2023)基于神经网络的信号时序逻辑学习2023年美国控制会议(ACC)10.23919/ACC55779.2023.10156357(1907-1914)在线发布日期:2023年5月31日
  • (2022)结合遗传规划和模型检验生成环境假设IEEE软件工程汇刊10.1109/TSE.2021.310181848:9(3664-3685)在线发布日期:2022年9月1日
  • (2022)基于MaxSAT的噪声数据时序逻辑推理系统和软件工程创新10.1007/s11334-022-00444-818:3(427-442)在线发布日期:2022年4月6日
  • (2020)面向CPS验证工程第22届信息集成与基于Web的应用与服务国际会议记录10.1145/3428757.3429146(367-371)在线发布日期:2020年11月30日
  • (2019)半自主机器人的咨询时序逻辑推理与控制器设计IEEE自动化科学与工程期刊10.1109/任务2018.283686716:1(459-477)在线发布日期:2019年1月
  • (2019)鲁棒时序逻辑推理在交换系统故障检测和隐私保护中的应用IEEE系统杂志10.1109/JSYST.2019.290616013:3(3010-3021)在线发布日期:2019年9月
  • (2018)混合系统观测的鲁棒时序逻辑推理——在智能建筑占用检测中的应用2018年美国控制年会(ACC)10.23919/ACC.2018.8431834号(610-615)在线发布日期:2018年6月
  • (2018)STL的高效参数辨识第21届混合系统国际会议论文集:计算与控制(CPS周的一部分)10.1145/3178126.3178132(177-186)在线发布日期:2018年4月11日
  • 显示更多引用者

视图选项

获取访问权限

登录选项

完全访问权限

查看选项

PDF格式

以PDF文件查看或下载。

PDF格式

电子阅读器

使用联机查看电子阅读器.

电子阅读器

媒体

数字

其他

桌子

分享

分享

共享此出版物链接

在社交媒体上分享