乌芒·马图尔;马修·鲍尔。;罗希特·查达;西斯特拉·A·普拉萨德;马赫什·维斯瓦纳坦 通过理性搜索进行精确的定量概率模型检查。 (英语) Zbl 1506.68057号 形式方法系统。设计。 56,编号1-3,90-126(2020). 概要:使用离散时间马尔可夫链(DTMC)和马尔可夫决策过程(MDP)等概率模型形式化的模型检查系统可以简化为计算约束可达性属性。计算DTMC和MDP可达概率的线性规划方法无法扩展到大型模型。因此,模型检查工具通常使用迭代方法来近似可达概率。这些近似值可能与实际概率相差很远,导致模型检查结果不准确。另一方面,在现有的最先进的精确定量模型检查器中使用的专门技术,其伸缩性不如其迭代对应项。在这项工作中,我们提出了一种新的模型检查算法,该算法改进了通过可伸缩迭代技术获得的近似结果,以计算精确的可达性概率。我们的技术是作为PRISM模型检查器的扩展实现的,并与其他精确定量模型检查引擎进行了评估。 引用于1文件 MSC公司: 60年第68季度 规范和验证(程序逻辑、模型检查等) 60J20型 马尔可夫链和离散时间马尔可夫过程在一般状态空间(社会流动、学习理论、工业过程等)上的应用 87年第68季度 计算机科学中的概率(算法分析、随机结构、相变等) 90立方厘米 马尔可夫和半马尔可夫决策过程 关键词:精确定量模型检验;马尔可夫决策过程;马尔可夫链;概率系统 软件:狂喜;风暴;J科学;PROPhESY公司;西尔文;参数;MRMC公司;棱镜;通用管理程序 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{U.Mathur}等人,《形式方法系统》。设计。56,编号1--3,90-126(2020;Zbl 1506.68057) 全文: 内政部 参考文献: [1] (2017)确保模型检查器的可靠性:马尔可夫决策过程的区间迭代。https://wwwtcs.inf.tu-dresden.de/ALGI/PUB/CAV17/ [2] (2017)PRISM基准套件,http://www.prismmodelchecker.org/bechenchmarks/。2020年5月5日访问 [3] (2017)PRISM案例研究,http://www.prismodelchecker.org/casesearches/。访问日期:2020年5月5日 [4] (2019)阿普弗洛特。http://www.apflot.org/ [5] (2019)CUDD。http://vlsi.colorado.edu/法比奥/CUDD/html/ [6] (2019)GNU多精度算术库。https://gmplib.org网站/ [7] (2019)J科学。http://jscience.org/ [8] (2019)Rational Search。https://publish.illinois.edu/rationalmodelchecker/ [9] de Alfaro L(1997)概率系统的形式验证。斯坦福大学博士论文 [10] 拜尔,C。;Katoen,JP,《模型检验原理(表征和思维系列)》(2008),剑桥:麻省理工学院出版社,剑桥·Zbl 1179.68076号 [11] Baier C、Klein J、Leuschner L、Parker D、Wunderlich S(2017)《确保模型检查器的可靠性:马尔可夫决策过程的区间迭代》。In:计算机辅助验证 [12] 巴纳赫,S.,《数学基础》,3,1,133-181(1922)·doi:10.4064/fm-3-133-181 [13] Bauer MS、Mathur U、Chadha R、Sistla AP、Viswanathan M(2017)通过理性搜索进行精确定量概率模型检查。摘自:第17届计算机辅助设计形式方法会议论文集,FMCAD公司,德克萨斯州奥斯汀,FMCAD’17,第92-99页。doi:10.23919/FMCAD.2017.8102246。http://dl.acm.org/citation.cfm?id=3168451.3168475 [14] 贝尼尼,L。;Bogliolo,A。;古洛格,佐治亚州;De Micheli,G.,动态电源管理的策略优化,IEEE Trans Compute-Aided Des Integr Circuits Syst,13813-833(1999)·数字对象标识代码:10.1109/43.766730 [15] 巴杜里,D。;斯洛伐克舒克拉;格雷厄姆,PS;Gokhale,MB,《使用可扩展技术和工具对大型电路进行可靠性分析》,IEEE Trans circuits Syst I:Regul Pap,542447-2460(2007)·Zbl 1374.94961号 ·doi:10.1109/TCSI.2007.907863 [16] Bianco A,de Alfaro L(1995)概率和非确定性系统的模型检验。第十五届软件技术和理论计算机科学基础会议,计算机科学讲稿。柏林施普林格,第1026卷,第499-513页·Zbl 1354.68167号 [17] Brázdil T、Chatterjee K、ChmelíK M、Forejt V、KřetínskõJ、Kwiatkowska M、Parker D、Ujma M(2014)《使用学习算法验证马尔可夫决策过程》。In:用于验证和分析的自动化技术。施普林格,查姆,第98-114页·Zbl 1448.68290号 [18] Bryant,RE,布尔函数操作的基于图形的算法,EEE Trans Compute,100,8,677-691(1986)·Zbl 0593.94022号 ·doi:10.1109/TC.1986.1676819 [19] 查特吉,K。;亨津格,TA,《价值迭代》,107-138(2008),柏林:施普林格出版社,柏林·Zbl 1143.68042号 ·doi:10.1007/978-3-540-69850-07 [20] Chaum,D.,《用餐密码问题:无条件发送者和接收者不可追踪》,J Cryptol,1,1,65-75(1988)·Zbl 0654.94012号 ·doi:10.1007/BF00206326 [21] Daws C(2004)离散时间马尔可夫链的符号和参数模型检验。摘自:计算机理论方面的国际学术讨论会。柏林施普林格,第280-294页·Zbl 1108.68497号 [22] Dehnert C、Junges S、Katoen JP、Volk M(2017)《风暴即将来临:现代概率模型检查器》。参加:2017年第29届国际计算机辅助验证CAV会议 [23] Dehnert C、Junges S、Jansen N、Corzilius F、Volk M、Bruintjes H、Katoen JP、Abraham E(2015)《预言:概率参数综合工具》。参加:计算机辅助验证国际会议 [24] van Dijk T,van de Pol J(2015)《Sylvan:多核决策图》。参加:关于系统构建和分析工具和算法的国际会议。柏林施普林格,第677-691页 [25] Dijkstra EW(1982),分布式控制下的自我稳定。收录:计算机文选:个人观点。柏林施普林格·Zbl 0497.68001号 [26] 杜弗洛特,M。;Kwiatkowska,M。;诺曼,G。;Parker,D.,《蓝牙设备发现的形式分析》,《国际软件工具技术传输》(STTT),第8、6、621-632页(2006年)·数字对象标识代码:10.1007/s10009-006-0014-x [27] Forejt V,Kwiatkowska M,Norman G,Parker D(2011a)概率系统的自动验证技术。参加:计算机、通信和软件系统正式设计方法国际学校。柏林施普林格,第53-113页·Zbl 1315.68177号 [28] Forejt V,Kwiatkowska MZ,Norman G,Parker D(2011b)概率系统的自动验证技术。In:永恒网络软件系统的形式化方法——第11届国际计算机、通信和软件系统设计形式化方法学校,SFM,第53-113页·Zbl 1315.68177号 [29] Fujita,M。;PC公司McGeer;Yang,JY,《多端二进制决策图:矩阵表示的有效数据结构》,形式方法系统设计,10,2-3,149-169(1997)·doi:10.1023/A:1008647823331 [30] Giro S(2012)用于定量模型检查的精确解的有效计算。摘自:第十届编程语言定量方面研讨会论文集(QAPL'12) [31] Haddad S,Monmege B(2014)《MDPS中的可达性:价值迭代的精炼收敛》。参加:可达性问题国际研讨会。柏林施普林格,第125-137页·Zbl 1393.68102号 [32] Hahn EM,Hermanns H,Wachter B,Zhang L(2010)《参数马尔可夫模型的模型检验》。In:计算机辅助验证国际会议(CAV’10) [33] Hahn EM,Han T,Zhang L(2011a)参数马尔可夫决策过程中PCTL的综合。在:美国国家航空航天局正式方法研讨会。柏林施普林格,第146-161页 [34] 哈恩,EM;Hermanns,H。;Zhang,L.,参数马尔可夫模型的概率可达性,国际软件工具技术转换,13,1,3-19(2011)·doi:10.1007/s10009-010-0146-x [35] Han,J。;陈,H。;博伊金,E。;Fortes,J.,《使用概率门模型对逻辑电路进行可靠性评估》,《微电子可靠性》,51,468-476(2011)·doi:10.1016/j.microle.2010.07.154 [36] Hoey J,St-Aubin R,Hu A,Boutiler C(1999)Spudd:使用决策图的随机规划。附:第十五届人工智能不确定性会议记录 [37] 霍普克罗夫特,JE,《自动机理论、语言和计算导论》(2008),德里:培生教育印度,德里 [38] Jeannet B,D’Argenio P,Larsen K(2002)《狂喜:验证马尔可夫决策过程的工具》。In:工具日活动,隶属于第13届国际会议并发理论(CONCUR’02) [39] Katoen JP,Khattri M,Zaprevt I(2005)马尔可夫报酬模型检查器。In:第二届系统定量评估国际会议(QEST’05),IEEE [40] Kwek,S。;Mehlhorn,K.,《理性的最优搜索》,Inf Process Lett,86,1,23-26(2003)·Zbl 1173.68826号 ·doi:10.1016/S0020-0190(02)00455-6 [41] Kwiatkowska M,Norman G,Sproston J(2002)IEEE 802.11无线局域网协议的概率模型检查。摘自:第二届过程代数与概率方法、性能建模与验证联合国际研讨会论文集(PAPM/PROBMIV’02)·兹比尔1065.68583 [42] Kwiatkowska,M。;诺曼,G。;Sproston,J.,IEEE 1394 FireWire根竞争协议中截止时间属性的概率模型检查,形式方面计算,14,3,295-318(2003)·Zbl 1029.68017号 ·doi:10.1007/s001650300007 [43] Kwiatkowska M,Norman G,Parker D(2004)通过概率模型检查进行控制器可靠性分析。In:第11届国际会计师联合会制造业信息控制问题研讨会(INCOM'04) [44] Kwiatkowska M,Norman G,Parker D(2011)Prism 4.0:概率实时系统验证。参加:计算机辅助验证国际会议。柏林施普林格,第585-591页 [45] McMillan,KL,《符号模型检查》(1993),诺威尔:Kluwer学术出版社,诺威尔·Zbl 0784.68004号 ·doi:10.1007/978-1-4615-3190-6 [46] Mohyuddin N,Pakbaznia E,Pedram M(2011)使用布尔差分演算的逻辑电路中的概率错误传播。In:逻辑综合、优化和应用方面的高级技术。柏林施普林格,第359-381页 [47] 诺曼,G。;帕克,D。;Kwiatkowska,M。;Shukla,S.,使用PRISM评估NAND多路复用的可靠性,IEEE Trans-Comput-Aided Des-Integr Circuits Syst,241629-1637(2005)·doi:10.1109/TCAD.2005.852033 [48] Parker D(2002)概率系统符号模型检查的实现。伯明翰大学博士论文 [49] 邱,Q。;曲,Q。;Pedram,M.,功率管理系统构建和优化的随机建模,IEEE Trans-Comput Aided Des Integr Circuits Syst,201200-1217(2001)·数字对象标识代码:10.1109/43.952737 [50] 拉宾·M(1983)《拜占庭将军随机化》。摘自:计算机科学基础研讨会论文集,第403-409页 [51] Rutten,J。;Kwiatkowska,M。;诺曼,G。;帕克,D。;帕南加登,P。;van Breugel,F.,《分析并发和概率系统的数学技术》,CRM专著系列(2004),普罗维登斯:美国数学学会,普罗维登·Zbl 1069.68074号 [52] JJ鲁顿;Kwiatkowska,M。;诺曼,G。;Parker,D.,《分析并发和概率系统的数学技术》(2004),普罗维登斯:美国数学学会,普罗维登·Zbl 1069.68074号 ·doi:10.1090/crmm/023 [53] St-Aubin R,Hoey J,Boutiler C(2001)APRICODD:使用决策图进行近似政策构建。主题:神经信息处理系统的进展,第1089-1095页 [54] Wimmer R、Kortus A、Herbstritt M、Becker B(2008)概率模型检验和结果可靠性。摘自:2008年IEEE第11届电子电路和系统设计与诊断研讨会。DDECS,IEEE,第1-6页·Zbl 1156.68480号 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。