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保尔·弗雷德里克·威廉姆斯

基于布尔表达式图的形式验证。 （英语） Zbl 1266.68004号

理论计算机科学电子笔记56.阿姆斯特丹：爱思唯尔；林比：TU Denmark，信息技术部（Diss.2000）。iv，190页。，仅电子版（2001）。
摘要：本文研究了一种称为布尔表达式图（BED）的新数据结构在形式验证领域的使用。最近开发的数据结构允许快速高效地操作布尔公式。形式验证中的许多问题都可以归结为布尔公式上的问题。我们选择了许多这样的问题，并展示了如何使用BED解决它们。
组合电路的等价性检查是一个形式化的验证问题，它转化为布尔公式的重言式检查。使用BED，我们能够在布尔公式中保留电路的大部分结构。我们展示了如何在验证过程中利用结构信息。
有时，组合电路以分层或模块化的方式指定。我们提出了一种验证两个这样的电路之间等价性的方法。该方法基于切割传播。假设两个电路具有相同的输入，我们将此知识通过电路从输入传播到输出。其结果是了解两个电路的输出如何对应，例如，两个电路成对输出是否等效？切割的回路和运动可以使用布尔公式来描述。
符号模型检查是一种验证有限状态机时间规范的技术。众所周知，有限状态机和时间规范的评估可以使用布尔公式表示。我们展示了如何使用BED进行这些操作。我们将重点放在标准符号模型检查方法难以实现的示例上。
确定公式是否可满足是组合电路验证和符号模型检查中出现的一个问题。可满足性检查通常与检测错误相关。我们研究如何使用BED数据结构进行可满足性检查。
最后，我们看看如何扩展BED数据结构。在其他操作中，我们引入了一个用于计算故障树中最小p-割的算子。故障树是一个布尔公式，表示系统是否根据每个组件的条件（“故障”或“工作”）发生故障。最小p-cut表示系统故障的最可能原因。该方法可用于根据每个部件的失效概率近似计算系统失效概率。
作为这项研究的一部分，我们开发了一个BED包。附录从用户的角度描述了软件包。

引用于2文件

MSC公司：

68-02 与计算机科学有关的研究展览会（专著、调查文章）
60年第68季度 规范和验证（程序逻辑、模型检查等）

软件：

SATO公司；汉尼拔；CUDD公司；NuSMV公司
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\textit{P.F.Williams}，基于布尔表达式图的形式验证。阿姆斯特丹：爱思唯尔；林比：TU Denmark，信息技术部（Diss.2000）（2001；Zbl 1266.68004）
全文： 内政部

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