×

兹马思-数学第一资源

冗余结构的形式可靠性分析。(英语) Zbl公司 1425.68039
可靠性是关键系统的基本特性。各个应用领域的认证程序都要求对其可靠性进行全面的评估,并支持设计方案空间的探索。在本文中,我们提出了一种新的,完全自动化的方法来分析复杂冗余结构的可靠性。该方法通过对体系结构的抽象描述,自动提取故障树和符号可靠性函数,即将基本部件的故障概率映射到整个体系结构偏离预期行为的概率的程序。提出的方法严重依赖于形式化方法,通过将体系结构块表示为未解释的函数,并使用所谓的斜接对偏离标称行为的建模。所有偏差条件的提取都归结为一个AllSMT问题,并且我们提取通过遍历对应于量化公式的二元决策图确定可靠度函数。谓词抽象用于划分和加速计算。该方法已通过模型检查和安全评估的正式工具得以实施。实验结果表明,该方法具有通用性和有效性。
理学硕士:
685米 网络和计算机系统的可靠性、测试和容错
PDF格式 BibTeX公司 XML 引用
全文: 内政部
参考文献:
[1] Akerlund O、Bieber P、Bde E E、Bozzano M、Bretschneider M、Castel C、Cavallo A、Cifaldi M、Gauthier J、Griffault A、Lisagor O、Ludtke A、Metge S、Papadopoulos C、Peikenkamp T、Sagaspe L、Seguin C、Trivedi H、Valacca L(2006)ISAAC,功能、几何和人的综合安全分析框架。在:ERTS会议记录,Tolouse
[2] Anderson T,Lee PA(1981)容错原理与实践。Prentice/Hall International,上鞍河·Zbl公司 697.68010
[3] 亚伯拉罕,JA;《三模冗余网络精确可靠性评估算法》,IEEE Trans-Comput,23682-692,(1974)·Zbl公司 279.94024
[4] 博扎诺,M。;布鲁托梅索,R。;西马蒂,A。;佐治亚州朱蒂拉;罗森,P。;舒尔茨S。;塞巴斯蒂安尼,R.,数学卫星:SAT和数学决策程序的紧密结合,自动推理杂志,35265-293,(2005)·Zbl公司 1109.68101
[5] Bittner B、Bozzano M、Cavada R、Cimatti A、Gario M、Griggio A、Mattarei C、Micheli A、Zampedri G(2016)xSAP安全分析平台。入:《塔卡斯会刊》,LNCS第9636卷,第533-539页
[6] 布鲁托梅索R,西玛蒂A,弗兰兹én A,Griggio A,Santuari A,Sebastiani R(2006)承认还是不承认?关于有效处理SMT公司(欧盟部队). 在:Hermann M,Voronkov A(eds)《编程、人工智能和推理逻辑》,第13届国际会议,LPAR 2006,柬埔寨金边,2006年11月13日至17日,会议记录,计算机科学课堂讲稿第4246卷,Springer,pp 557-571·Zbl公司 1165.68482
[7] Bozzano M、Cimatti A、Griggio A、Mattarei C(2015)《基于模型的安全分析的高效随时技术》。在:Kroneing D,Pasareanu CS(eds)计算机辅助验证-27届国际会议,CAV 2015,旧金山,加利福尼亚,美国,2015年7月18-24日,会议记录,第一部分,第9206卷,计算机科学课堂讲稿,斯普林格,第603-621页
[8] 博扎诺,M。;西马蒂,A。;卡托恩,J-P;阮,维;诺尔,T。;Roveri,M.,扩展AADL模型的安全性、可靠性和性能分析,Comput J,54754-775,(2011年)
[9] 博扎诺,M。;西马蒂,A。;卡托恩,J-P;卡萨罗斯,P。;莫科斯,K。;阮,维;诺尔,T。;邮递员,B。;Roveri,M.,《使用正式方法进行航天器早期设计验证》,Reliab Eng Syst Saf,132,20-35,(2014年)
[10] Bozzano M、Cimatti A、Lisagor O、Mattarei C、Mover S、Roveri M、Tonetta S(2011)《altarica模型的符号模型检查和安全评估》。电子通讯EASST 46
[11] Bozzano M、Cimatti A、Fernandes Pires A、Jones D、Kimberly G、Petri T、Robinson R、Tonetta S(2015)《AIR6110车轮制动系统的形式化设计与安全性分析》。在:过程。LNCS,第518卷,共538卷
[12] Bozzano M,Cimatti A,Tapparo F(2007)《无功系统的符号故障树分析》。在:Namjoshi KS,Yoneda T,Higashino T,Okamura Y(eds)《验证与分析自动化技术》,第5届国际研讨会,ATVA 2007,东京,2007年10月22日至25日,会议记录,计算机科学课堂讲稿第4762卷,Springer,第162-176页
[13] Bensalem S、Ganesh V、Lakhnech Y、Munoz C、Owre S、Rueß H、 拉什比J,Rusu V,Saıdi H,Shankar N等 al(2000)SAL概述。美国宇航局兰利第五届正式方法研讨会论文集
[14] 鲍尔,C。;拉格德克,K。;Bès、 C。;《电传客机的飞行控制系统架构优化》,J Guid control Dyn,30,1023-1029,(2007)
[15] D品牌(1993)大型综合设计验证。1993年IEEE/ACM计算机辅助设计国际会议论文集,1993年,美国加利福尼亚州圣克拉拉,1993年11月7-11日,第534-537页
[16] Bryant,RE,基于图的布尔函数操作算法,IEEE Trans Comput,35677-691,(1986)·Zbl公司 593.94022
[17] Bryant,RE,《有序二元决策图的符号布尔操作》,ACM Comput Surv,24293-318,(1992)
[18] Bruns G,Sutherland I(1997)模型检查与容错。在:代数方法和软件技术国际会议,斯普林格,45-59页
[19] Barrett CW,Sebastianini R,Seshia SA,Tinelli C(2009)可满足性模理论。在:Biere A,Heule M,van Maaren H,Walsh T(编辑)《可满足性手册》,人工智能与应用前沿第185卷,IOS出版社,第825-885页
[20] 博扎诺,M。;Villafiorita,A.,FSAP/NuSMV SA安全分析平台,STTT,9,5-24,(2007)
[21] Bozzano M,Villafiorita A(2010)《关键系统的设计与安全评估:奥尔巴赫著作》。CRC出版社,博卡拉顿
[22] 博扎诺M,维拉菲奥里塔A,Å科伦德O,比伯P,布诺C,Bö德·E,勃列茨奈德·M,卡瓦洛·A等 al(2003)ESACS:复杂系统设计和安全分析的综合方法论。摘自:《2003年ESREL论文集》,Balkema出版社,第237-245页
[23] Cavada R、Cimatti A、Dorigatti M、Griggio A、Mariotti A、Micheli A、Mover S、Roveri M、Tonetta S(2014)nuXmv符号模型检查器。在:Biere A,Bloem R(eds)计算机辅助验证-第26届国际会议,CAV 2014,作为维也纳逻辑之夏的一部分举行,VSL 2014,维也纳,奥地利,2014年7月18日至22日。《计算机科学讲义》第8559卷,斯普林格,第334-342页
[24] 卡瓦达R,西玛蒂A,弗兰兹én A,Kalyanasundaram K,Roveri M,Shyamasundar RK(2007)通过整合BDD和SMT解算器计算谓词抽象。在:计算机辅助设计中的正式方法,第七届国际会议,FMCAD 2007,奥斯汀,德克萨斯州,美国,2007年11月11日至14日,IEEE计算机学会论文集,第69-76页
[25] Cimatti A,Dorigatti M,Tonetta S(2013)OCRA:用于检查临时合同细化程度的工具。在:Denney E,Bultan T,Zeller A(eds)2013第28届IEEE/ACM自动化软件工程国际会议,ASE 2013,加利福尼亚州硅谷,美国,2013年11月11日至15日,IEEE,第702-705页
[26] Č肾上腺素,M。;Č埃平,M(ed.),可靠性框图,119-123,(2011),柏林
[27] Cimatti A、Griggio A、Schaafsma BJ、Sebastiani R(2013)MathSAT5 SMT求解器。在:Piterman,Smolka S(eds)《系统构建和分析的工具和算法——第19届国际会议,2013年TACAS,作为欧洲软件理论与实践联合会议的一部分举行,ETAPS 2013,意大利罗马,2013年3月16日至24日。计算机科学讲义7795卷,斯普林格,93-107页
[28] Ciardo G,Muppala JK,Trivedi KS(1989)SPNP:随机petri网包。在:Petri网和性能模型,第三届国际研讨会论文集,PNPM'89,京都,1989年12月11-13日,IEEE计算机学会,pp 142-151
[29] 国际商业机器公司(1964)土星V型运载火箭数字计算机:单纯形模型。技术说明NASA零件号50M35010,NASA
[30] 计算机辅助设计中的形式化方法,FMCAD 2007,美国德克萨斯州奥斯汀市,2007年11月11日至14日,IEEE计算机学会论文集,2007年
[31] 第九届计算机辅助设计正式方法国际会议论文集,FMCAD 2009,2009年11月15-18日,美国德克萨斯州奥斯汀市,IEEE,2009年
[32] 杜都特,Y。;Rauzy,A.,k-out-of-n和相关系统评估的新见解,Reliab工程系统Saf,72303-314,(2001)
[33] 法国ä纳兹勒,M。;赫尔德,C。;泰格,T。;Ratschan,S。;舒伯特,T.,具有复杂布尔结构的大型非线性算术约束系统的有效求解,JSAT,1209-236,(2007)·Zbl公司 1144.68371
[34] 法瓦利,M。;Metra,C.,表决器输入处存在串扰故障时的TMR表决,IEEE Trans-Reliab,53342-348,(2004)
[35] 格拉夫S,南澳大利亚ïdi H(1997)用PVS构造抽象状态图。In:Grumberg O(ed)计算机辅助验证,第9届国际会议,1997年6月22日至25日,以色列海法,计算机科学课堂讲稿第1254卷,斯普林格,第72-83页
[36] Hinton A,Kwiatkowska MZ,Norman G,Parker D(2006)PRISM:概率系统自动验证的工具。在:Holger H,Jens P(eds)《系统构建与分析的工具与算法》,第12届国际会议,作为欧洲软件理论与实践联合会议的一部分举行的2006年TACAS会议,2006年3月25日至4月2日,奥地利维也纳,2006年3月25日至4月2日,《计算机科学讲义》第3920卷,Springer,441-444页
[37] 霍尔兹曼,GJ,模型检查器自旋,IEEE Trans Softw Eng,23279-295,(1997)
[38] Hamamatsu M,Tsuchiya T,Kikuno T(2010)《级联TMR系统的可靠性》。作者:Ishikawa Y,Tang D,Nakamura H(eds)第16届IEEE环太平洋地区可靠计算国际研讨会,PRDC 2010,日本东京,2010年12月13日至15日,IEEE计算机学会,第184-190页
[39] Janowski T(1997)关于互模拟、故障单调性和可证明容错性。国际代数方法与软件技术会议,斯普林格,292-306页
[40] 基于安全模型的安全性分析。在:Winther R,Gran BA,Dahll G(eds)计算机安全、可靠性和安全性,第24届国际会议,SAFECOMP 2005,挪威弗雷德里克斯塔德,2005年9月28日至30日,会议记录,计算机科学课堂讲稿第3688卷,斯普林格,第122-135页
[41] Jones G,Sheeran M(1991)电路设计中的关系与精化。在:BCS FACS精炼研讨会论文集,计算研讨会,斯普林格,133-152页
[42] Johnson JM,Wirthlin MJ(2010)使用三模冗余的FPGA设计的投票器插入算法。In:Cheung PYK,Wawrzynek J(eds)《ACM/SIGDA第18届现场可编程门阵列国际研讨会论文集》,FPGA 2010,加利福尼亚州蒙特利,美国,2010年2月21-23日,ACM,第249-258页
[43] Joshi A,Heimdahl MPE,Miller SP,Whalen M(2006)基于模型的安全分析。NASA/CR-2006-213953
[44] Koren I,Krishna CM(2007)容错系统。摩根考夫曼,伯灵顿·Zbl公司 1126.68015
[45] Katoen J-P,Khattri M,Zapreev(2005)是一个马尔可夫报酬模型检验者。在:第二届系统定量评估国际会议(QEST 2005),2005年9月19日至22日,意大利都灵,IEEE计算机学会,第243-244页
[46] LayerZero电力系统公司。https://www.layerzero.com/innovations/Industry-Firsts/index.html
[47] 李,S。;荣格,J。;Lee,I.,级联三模冗余模块的表决结构,IEICE电子表达式,4657-664,(2007)
[48] Lahiri SK,Nieuwenhuis R,Oliveras A(2006)《快速谓词抽象的SMT技术》。在:Ball T,Jones RB(eds)计算机辅助验证,第18届国际会议,CAV 2006,美国华盛顿州西雅图,2006年8月17-20日,会议记录,计算机科学课堂讲稿第4144卷,Springer,第424-437页
[49] Lanfang T,Qingping T,Jianli L(2011)使用CSP的三模冗余容错系统规范与验证。In:《第四届可靠性国际会议论文集》,IARIA,第14-17页
[50] Lahiri SK,Seshia SA(2004)《乌克利德决策程序》。在:Alur R,Peled DA(eds)计算机辅助验证,第16届国际会议,CAV 2004,波士顿,马萨诸塞州,美国,2004年7月13-17日,会议记录,计算机科学课堂讲稿第3114卷,Springer,第475-478页·Zbl公司 1103.68628
[51] Mattarei C(2016)《基于符号模型检验的可扩展安全可靠性分析:理论与应用》。博士。论文,意大利特伦托大学,第2页
[52] Mavridou A,Baranov E,Bliudze S,Sifakis J(2015)配置逻辑:建模架构风格。地址:布拉加C,CsabaÖP(eds)组件软件的正式方面—第12届国际会议,FACS 2015,Niterói、 巴西,2015年10月14日至16日,修订论文集,计算机科学课堂讲稿第9539卷,斯普林格,第256-274页
[53] McMillan KL(2007)插入式和符号模型检查。In:Cook B,Podelski A(eds)验证、模型检查和抽象解释,第8届国际会议,VMCAI 2007,尼斯,法国,2007年1月14-16日,会议记录,计算机科学课堂讲稿第4349卷,斯普林格,第89-90页
[54] Mongardi G(1993)《铁路控制系统的可靠计算》。在:Landwehr CE,Randell B,Simoncini L(eds)《关键应用的可靠计算》,第3卷。斯普林格,维也纳,第255-277页
[55] Ranjan RK,Aziz A,Brayton RK,Pixley C,Plessier B(1995)用于合成和验证有限状态机的有效bdd算法。在:IEEE/ACM国际逻辑综合研讨会论文集(IWLS95),塔霍湖(NV)
[56] Rauzy,A.,故障树分析的新算法,可靠性工程系统Saf,40203-211,(1993)
[57] Rauzy,A.,最小割集的数学基础,IEEE Trans-Reliab,50389-396,(2001)
[58] 桑德斯威廉,H。;Obal,WD;马萨诸塞州库雷希;Widjanarko,FK,《UltraSAN建模环境》,Perform Eval,24,89-115,(1995年)·Zbl公司 875.68664
[59] Marques SJP,Lynce I,Malik S(2009)冲突驱动子句学习SAT解算器。在:Biere A,Heule M,van Maaren H,Walsh T(编辑)《可满足性手册》,人工智能与应用前沿第185卷,IOS出版社,第131-153页
[60] Somenzi F(1998)CUDD:CU决策图包2.3.0版。科罗拉多大学博尔德分校
[61] 塔克,DD;因彭斯,F。;伊利诺伊州庄;阿米塔拉贾,R。;Chung,FT,递归TMR:纳米尺度时代的容错能力,IEEE Des测试计算,22,298-305,(2005)
[62] Trivedi KS(2002)SHARPE 2002:符号分层自动可靠性和性能评估器。2002年可靠系统和网络国际会议(DSN 2002),2002年6月23日至26日,美国马里兰州贝塞斯达,会议记录,IEEE计算机学会,第544页
[63] Vesely WE,Goldberg FF,Roberts NH,Haasl DF(1981)故障树手册。技术报告NUREG-0492,核管理研究系统和可靠性研究室。U、 美国核管理委员会
[64] Vesely WE,Stamatelatos M,Dugan J,Fragola J,Minarick III J,Railsback J(2002)《航空航天应用故障树手册》。美国宇航局安全和任务保证办公室,美国宇航局总部,华盛顿特区
〔65〕 Yeh YC(1996)三重冗余777主飞行计算机。1996年:航空航天应用会议。IEEE论文集,第1卷,IEEE,第293-307页
[66] Zhang M,Liu Z,Morisset C,Ravn AP(2009)容错组件的设计与验证。在:Butler MJ,Jones CB,Romanovsky A,Troubitsyna E(eds)容错方法、模型和工具,计算机科学课堂讲稿第5454卷,Springer,第57-84页·Zbl公司 1234.68040
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。它的项被试探性地匹配到zbMATH标识符,并且可能包含数据转换错误。它试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求匹配的完整性或精确性。