×

单计数器进程和时间自动机的分支时间模型检查。 (英语) Zbl 1275.68092号

概要:单计数器自动机(OCA)是只对一元堆栈字母表进行操作的下推自动机。我们研究了OCA诱导的过渡系统上模型检查计算树逻辑(CTL)的计算复杂性。PSPACE上界是从Serre证明的该问题的模态演算继承而来的。首先,我们分析了OCA上CTL的周期行为,并导出了一个模型检查算法,该算法的运行时间仅在控制位置的数量上是指数的,以及我们称之为向左直到深度的公式的语法概念。特别是,用一个固定的向左直到深度为P的CTL公式对固定的OCA进行模型检查。这推广了Göller、Mayr和To关于CTL片段EF的表达式复杂性的相应最新结果。其次,我们证明了在某些固定OCA上,CTL模型检查是PSPACE-hard,即表达式复杂性是PSPACE-hard。第三,我们表明已经存在一个固定的CTL公式,其中OCA的模型检查是PSPACE-hard,即数据复杂性也是PSPACE-hard。为了得到后一个结果,我们使用了复杂性理论的两个结果:(i)将汉语余数表示中的自然数转换为二进制表示是在logspace-uniform(mathrm{NC}^1)中的,(ii)PSPACE是可序列化的。我们证明,我们的方法可以用于获得进一步的结果。我们表明,在OCA上对CTL片段EF进行模型检查对于(mathrm{P}^{mathrm}NP})来说是困难的,因此建立了一个匹配的下界。此外,我们还证明了以下问题对于PSPACE来说是困难的:给定一个单计数器马尔可夫决策过程,每个计数器值为零的一组目标状态和一个初始状态,以决定初始状态最终到达其中一个目标状态的概率是否任意接近\(1)。这改进了Brázdil等人最近证明的布尔层次结构每一层的下限。最后,我们证明了存在一个固定的CTL公式,对于该公式,模型检查2时钟时间自动机是PSPACE硬的,推广了Laroussine、Markey和Schnoebelen关于组合复杂性的PSPACE硬性结果。

MSC公司:

60年第68季度 规范和验证(程序逻辑、模型检查等)
03B70号 计算机科学中的逻辑
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部