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概率系统的反例引导归纳综合

出版:2021年8月1日出版历史
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摘要

摘要

本文提出了反例引导归纳综合法(CEGIS)来自动综合概率模型。起点是一系列具有相关但不同拓扑的有限状态马尔可夫链。这种族可以用概率程序的草图简洁地描述。程序草图是包含孔的程序。每个洞都有一个有限的可能的程序片段库,可以用它来填充。我们研究了几个合成问题——可行性、最优合成和给定定量规范的完全划分φ.确定家庭成员满意度的可行性金额φ,找到满足概率最大化的家庭成员的最佳合成量φ,而完全分割则在满足和反驳成员方面分裂家庭。这些问题中的每一个都可以在最小化实例化总成本的附加约束下考虑,例如,所有可能的实例化φ在一定的预算范围内?综合问题是使用CEGIS方法解决的。关键是通过使用概率模型检查器提供的反例来积极修剪搜索空间。反例可以被视为亚马尔可夫链,它排除了共享此子链的所有家庭成员。我们的CEGIS方法利用有效的概率模型检查、现代SMT求解和程序片段作为反例。对不同性质控制器综合、程序草图和安全性的案例研究的实验表明,使用几千个验证查询,可以在多达一百万个候选设计中进行综合。

工具书类

  1. [公元前+14]A brahám E,Becker B,Dehnert C,Jansen N,Katoen J-P,Wimmer R(2014)离散时间马尔可夫模型的反例生成:导论调查,Springer,LNCS第8483卷,第65–121页谷歌学者谷歌学者
  2. [ABD+15]Alur R、Bodík R、Dallal E、Fisman D、Garg P、Juniwal G、Kress-Gazit H、Madhusudan P、Martin MMK、Raghothaman M、Saha S、Seshia SA、Singh R、Solar-Lezama A、Torlak E、Udupa A(2015),句法引导合成。在:可靠软件系统工程,IOS出版社,北约和平与安全科学系列第40卷,第1-25页谷歌学者谷歌学者
  3. [ADK+18]Abate A,David C,Kesseli P,Kroening D,Polgreen E(2018)反例引导归纳合成模理论。In:CAV(1),Springer,LNCS第10981卷,第270–288页谷歌学者谷歌学者
  4. [AHL+08]安东尼克A胡特·MLarsen KG公司尼曼U瓦索夫斯基A20年的模态和混合规范EATCS公告2008959412924424771169.68498谷歌学者谷歌学者
  5. [ASFS18]阿鲁尔R辛格R菲斯曼DSolar-Lezama A公司基于搜索的程序合成通用ACM20186112849310.1145/3208071谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  6. 【BBPM99】贝尼尼L转向架A古迹GADe Micheli G公司动态电源管理的策略优化IEEE Trans CAD集成电路系统199918681383310.1109/43.766730谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  7. [BdAFK18]Baier C,de Alfaro L,Forejt V,Kwiatkowska M(2018)模型检验概率系统。In:《模型检查手册》,Springer,第963–999页谷歌学者谷歌学者
  8. [BDH+17]Budde CE、Dehnert C、Hahn EM、Hartmanns A、Junges S、Turrini A(2017)JANI:定量模型和工具交互。在:TACAS,LNCS第10206卷,第151–168页谷歌学者谷歌学者
  9. [BGK+11]Bartocci E、Grosu R、Katsaros P、Ramakrishnan CR、Smolka SA(2011)概率系统的模型修复。In:TACAS,Springer,LNCS第6605卷,第326–340页谷歌学者谷歌学者
  10. 【BHvMW09】Biere A、Heule M、van Maaren H、Walsh T(编辑)(2009)《可满足性手册》,IOS出版社,人工智能与应用前沿第185卷谷歌学者谷歌学者
  11. 【BK08】Baier C,Katoen J-P(2008)模型检验原理麻省理工出版社谷歌学者谷歌学者
  12. [BKL+12]Benes N,KřetínskõJ,Larsen KG,Möller MH,Srba J(2012)《具有持续时间的双价格模式转换系统》。In:LPAR,Springer,LNCS第7180卷,第122–137页谷歌学者谷歌学者
  13. [BKL+15]贝内斯N克雷丁斯克JLarsen KG公司莫勒MHSickert S公司斯尔巴·J参数模态转换系统的精化检验Acta Inf公司2015522–326929733235882007年10月10日/00236-015-0215-4谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  14. 【BTGC16】Bornholt J、Torlak E、Grossman D、Ceze L(2016年),用亚酮优化合成。收录:POPL,ACM,第775-788页谷歌学者谷歌学者
  15. [C采F+17]Cardelli L,Ca eška M,Fränzle M,Kwiatkowska M,Laurenti L,Paoletti N,Whitby M(2017)化学反应网络的合成引导优化合成。In:CAV,Springer,LNCS第10427卷,第375-395页谷歌学者谷歌学者
  16. [采气+11]乔恩·P、查特吉·K、亨廷格·TA、拉德哈克里什纳A、辛格·R(2011)《并发程序的定量合成》。In:LNCS第6806卷施普林格CAV,第243-259页谷歌学者谷歌学者
  17. [第14页]Chaudhuri S、Clochard M、Solar-Lezama A(2014)使用平滑证明搜索桥接布尔值和定量合成。收录:POPL,ACM,第207-220页谷歌学者谷歌学者
  18. [CDKB18]Chrszon P公司杜伯斯拉夫CKlüppelholz S公司拜尔CProFeat:面向特征的工程,用于基于家族的概率模型检查正式Asp Comput2018301457537474772007年10月10日/00165-017-0432-4谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  19. [采深+17]采斯卡MDannenberg F公司保莱蒂NKwiatkowska M公司Brim L(Brim L)随机生化系统的精确参数综合Acta Inf公司201754658962336860112007年10月10日/00236-016-0265-2谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  20. [CGJ+16]Calinescu R公司盖兹C约翰逊K佩泽姆拉菲克·Y坦伯雷利G使用置信区间进行形式验证,以确定软件系统的服务质量属性IEEE传输关系201665110712510.1109/TR.2015.2452931谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  21. [CGKM12]Calinescu R公司盖兹CKwiatkowska MZ公司米兰多拉R自适应软件需要在运行时进行定量验证通用ACM2012559697710.1145/2330667.2330686谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  22. 【CHH+13】Chen T,Hahn EM,Han T,Kwiatkowska MZ,Qu H,Zhang L(2013)马尔可夫决策过程的模型修复。收录:TASE,IEEE,第85-92页谷歌学者谷歌学者
  23. [ČHJK19]乔什卡·M、亨塞尔·C、荣格斯·S、卡托恩·J-P(2019)《概率程序草图的反例驱动合成》。In:正式方法——未来30年,Springer International Publishing,LNCS第11800卷,第101-120页谷歌学者谷歌学者
  24. [选择17]Chonev V(2017)增广区间马尔可夫链的可达性。CoRR绝对值/1701.02996谷歌学者谷歌学者
  25. [采JJK19]乔什卡·M、詹森·N、荣格斯·S、卡托恩·J-P(2019)《牧羊群的马尔可夫链》。收录:TACAS,施普林格,LNCS第11428卷谷歌学者谷歌学者
  26. [CvG+17a]Calinescu R,Češka M,Gerasimou S,Kwiatkowska M,Paoletti N(2017)通过参数马尔可夫链综合设计鲁棒软件系统。In:ICSA,IEEE,第131-140页谷歌学者谷歌学者
  27. [CvG+17b]Calinescu R,Ca eška M,Gerasimou S,Kwiatkowska M,Paoletti N(2017)RODES:概率系统的稳健设计综合工具。输入:QEST,Springer,pp 304–308谷歌学者谷歌学者
  28. [CvG+18]Calinescu R公司采斯卡MGerasimou S公司Kwiatkowska M公司保莱蒂N随机系统鲁棒模型的有效综合J系统软件201814314015810.1016/j.jss.2018.05.013谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  29. [DJKV17]Dehnert C、Junges S、Katoen J-P、Volk M(2017)《风暴即将来临:现代概率模型检查器》。In:CAV,Springer,LNCS第10427卷,第592-600页谷歌学者谷歌学者
  30. [DJW+14]Dehnert C、Jansen N、Wimmer R、Al brahám E、Katoen J-P(2014)《PRISM模型的快速调试》。在ATVA,Springer,LNCS第8837卷,第146-162页谷歌学者谷歌学者
  31. [DKL+13]德拉哈耶B卡托恩J-PLarsen KG公司Legay A公司佩德森ML谢尔·F瓦索夫斯基A抽象概率自动机Inf计算20132326611631325222016年10月10日/j.ic.2013.10.002谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  32. 【dMB08】de Moura LM,Björner N(2008)Z3:一种高效的SMT求解器。In:TACAS,Springer,LNCS第4963卷,第337-340页谷歌学者谷歌学者
  33. [图18]Dureja R,Rozier KY(2018)通过发现设计空间依赖性来进行更具可扩展性的LTL模型检查。In:TACAS(1),Springer,LNCS第10805卷,第309-327页谷歌学者谷歌学者
  34. [FTG16]菲列里A坦伯雷利G盖兹C通过运行时的定量验证和敏感性分析支持自适应IEEE Trans软件工程2016421759910.1109/TSE.2015.2421318谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  35. [GPS17]古尔瓦尼S波洛佐夫O辛格R程序综合。发现趋势计划语言201741–21119谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  36. 【GS13】盖兹CSharifloo AM公司软件产品线定量非功能属性的基于模型的验证Inf Softw Technol公司2013555085242016年10月10日/j.infsof.2012.07.017谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  37. 【GTC15】Gerasimou S,Tamberrelli G,Calinescu R(2015)《服务质量软件工程概率模型的搜索合成》,收录于:ASE,IEEE Computer Society,第319-330页谷歌学者谷歌学者
  38. 【母鸡13】亨廷格TA定量反应建模与验证计算科学-研发2013284331344谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  39. 【母鸡18】Hensel C(2018)《概率模型检验风暴:概率模型检验的符号方法》。德国亚琛大学博士论文谷歌学者谷歌学者
  40. 【HH14】Hartmanns A,Hermanns H(2014)适度工具集:定量建模和验证的集成环境。收录:TACAS,Springer,第593–598页谷歌学者谷歌学者
  41. [赫兹11]哈恩EM赫尔曼斯H张磊参数Markov模型的概率可达性软工具技术传输2011131192017年10月10日至2010年10月14日谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  42. 【09港元】汉·T卡托恩J-P达曼B概率模型检验中的反例生成IEEE Trans软件工程20093522412572009年10月10日至2009年5月5日谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  43. [HKP+19]Hartmanns A、Klauck M、Parker D、Quatmann T、Ruijters E(2019)定量验证基准集。收录于:TACAS(1),Springer,计算机科学讲稿第11427卷,第344-350页谷歌学者谷歌学者
  44. 【JHTT19】Jansen N,Humphrey L,Tumova J,Topcu U(2019)概率系统的结构化综合。In:NFM,Springer,LNCS第11460卷,第237-254页谷歌学者谷歌学者
  45. [JJD+16]Junges S、Jansen N、Dehnert C、Topcu U、Katoen J-P(2016)《MDP的安全约束强化学习》。In:TACAS,Springer,LNCS第9636卷,第130–146页谷歌学者谷歌学者
  46. [JJW+18]Junges S、Jansen N、Wimmer R、Quatmann T、Winterer L、Katoen J-P、Becker B(2018)使用参数合成的POMDP有限状态控制器。收录:UAI,AUAI出版社,第519-529页谷歌学者谷歌学者
  47. 【JS17】Jha S公司Seshia公司基于归纳学习的形式综合理论Acta Inf公司201754769372637123142007年10月10日/00236-017-0294-5谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  48. [206月20日]Junges S(2020)马尔可夫模型中的参数合成。德国亚琛RWTH大学博士论文即将发表谷歌学者谷歌学者
  49. [Kat16]Katoen J-P(2016)概率模型检查景观。收件人:LICS,ACM,第31-45页谷歌学者谷歌学者
  50. [KLC98]Kaelbling有限公司利特曼ML卡桑德拉AR部分可观测随机域中的规划和行动Artif智能19981011–299134164153010.1016/S0004-3702(98)00023-X谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  51. 【KNP11】Kwiatkowska M、Norman G、Parker D(2011)棱镜4.0:概率实时系统的验证。In:CAV,LNCS第6806卷,Springer,第585-591页谷歌学者谷歌学者
  52. 【KNPV09】Kwiatkowska MZ公司诺曼·G帕克D维格利奥蒂MG概率移动环境Theor计算机科学200941012–1312721303249927110.1016/j.tcs.2008.12.058谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  53. 【Kre17】KretínskíJ(2017)《30年的模态转换系统:扩展和分析调查》。In:模型、算法、逻辑和工具,Springer,LNCS第10460卷,第36-74页谷歌学者谷歌学者
  54. [LCA+18]兰娜A卡斯特罗T阿尔维斯五世罗德里格斯G肖本斯P-Y阿佩尔S基于特征族的软件产品线可靠性分析通知Softw Technol20189459812016/j.infsof.2017.1001谷歌学者谷歌学者
  55. [LT88]Larsen KG,Thomsen B(1988)模态过程逻辑。收录:LICS,IEEE计算机学会,第203-210页谷歌学者谷歌学者
  56. [MKKC99]Meuleau N,Kim K-E,Kaelbling LP,Cassandra AR(1999)通过搜索有限策略空间求解POMDP。收件人:UAI,Morgan Kaufmann Publishers Inc.,第417-426页谷歌学者谷歌学者
  57. [MMS96]摩根C麦克维尔A赛德尔K概率谓词变换器ACM传输程序语言系统19961832535310.1145/229542.229547谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  58. [标准15]Nori AV、Ozair S、Rajamani SK、Vijaykeerthy D(2015)《概率程序的有效合成》。收件人:PLDI,ACM,第208-217页谷歌学者谷歌学者
  59. [QDJ+16]Quatmann T、Dehnert C、Jansen N、Junges S、Katoen J-P(2016)《马尔可夫模型的参数合成:比以往更快》。在:ATVA,LNCS第9938卷,第50-67页谷歌学者谷歌学者
  60. 【QJD+15】Quatmann T、Jansen N、Dehnert C、Wimmer R、Al brahám E、Katoen J-P、Becker B(2015)预期奖励反例。In:FM,Springer,LNCS第9109卷,第435–452页谷歌学者谷歌学者
  61. [随机+15]Rodrigues GN、Alves V、Nunes V、Lanna A、Cordy M、Schobbens P-Y、Shariflo AM、Legay A(2015)软件产品线概率特性的建模和验证。输入:HASE,IEEE第173-180页谷歌学者谷歌学者
  62. [Ros16]Rosenblum DS(2016)概率思维的力量。在:ASE,ACM,第3页谷歌学者谷歌学者
  63. [SDM08]塞西奇ADautovic S公司马尔巴萨五世基于概率模型检验的两优先级请求队列系统动态功率管理IEEE Trans CAD集成电路系统200827240340710.1109/TCAD.2007.911342谷歌学者谷歌学者数字图书馆数字图书馆
  64. 【SLJB08】Solar-Lezama A、Jones CG、Bodik R(2008)绘制并发数据结构。输入:PLDI,ACM,第136-148页谷歌学者谷歌学者
  65. [SLTB+06]Solar-Lezama A、Tancau L、Bodik R、Seshia S、Saraswat V(2006)有限程序的组合草图绘制。收件人:ASPLOS,ACM,第404-415页谷歌学者谷歌学者
  66. [解决方案13]Solar-Lezama A公司程序草图。STTT公司2013155–6475495谷歌学者谷歌学者
  67. [SRBE05]Solar-Lezama A、Rabbah RM、Bodík R、Ebcioglu k(2005)《比特流程序的草图编程》。收录:PLDI,ACM,第281-294页谷歌学者谷歌学者
  68. [VK13]Varshosaz M,Khosravi R(2013)离散时间马尔可夫链族:概率软件产品线的建模和验证。收录:SPLC研讨会,ACM,第34-41页谷歌学者谷歌学者
  69. [VtBLL18]Vandin A、ter Beek MH、Legay A、Lluch-Lafuente A(2018)Qflan:高度可重构系统的定量分析工具。In:FM,Springer,LNCS第10951卷,第329–337页谷歌学者谷歌学者
  70. [WJá+12]Wimmer R、Jansen N、Al brahám E、Becker B、Katoen J-P(2012)离散时间马尔可夫模型的最小临界子系统。在TACAS中,施普林格,LNCS第7214卷,第299–314页谷歌学者谷歌学者
  71. [WJá+14]Wimmer R公司詹森N阿尔布拉哈姆卡托恩J-P贝克尔B线性时间概率验证的极小反例Theor计算机科学20145496110032472522016年10月10日/j.tcs.2014.06.020谷歌学者谷歌学者交叉引用交叉引用
  72. [WJV+15]Wimmer,R.,Jansen,N.,Vorpahl,A.,Al brahám,E.,Katoen,J.-P.,Becker,B.:概率自动机的高级反例。日志方法计算科学11(1), (2015)谷歌学者谷歌学者
  73. [ZL18]周伟,李伟(2018)安全意识学徒制学习。在CAV’18,Springer,LNCS第10981卷,第662-680页谷歌学者谷歌学者

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