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用于模型检查实时系统的紧凑数据结构和状态空间缩减。 (英语) Zbl 1081.68010号

摘要:在过去几年中,在时间自动机的框架内,为实时系统开发了许多验证工具。将这些工具应用于工业规模的系统的主要问题之一是,用于探索时间自动机网络(或产品)的状态空间的大量内存使用,因为模型检查器不仅必须保存关于自动机的控制结构的信息,还必须保存由时钟约束指定的时钟值的信息。
在本文中,我们提出了一种用于表示时钟约束的紧凑数据结构。数据结构基于\(\mathcal O(n^3)\)算法,该算法在给定由差分边界组成的实值变量上的约束系统的情况下,构造具有最小约束数量的等价系统。此外,我们还开发了一种空中还原技术,以尽量减少空间消耗。基于对时间自动机网络控制结构的静态分析,我们能够在实时搜索算法中计算出一组覆盖网络所有动态回路的符号状态,从而确保可达性分析的终止。
这两种技术及其组合已在UPPAAL工具中实现。我们的实验结果表明,这些技术能够真正显著地减少空间:对于文献中的六个示例,空间节省在75%到94%之间,并且(几乎)所有示例的时间性能都得到了改进。值得注意的是,这两种技术是完全正交的。

MSC公司:

68第05页 数据结构
60年第68季度 规范和验证(程序逻辑、模型检查等)
65年第68季度 形式语言和自动机

软件:

Uppaal公司
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全文: 内政部