3.4 Kết nối đầu tư với SAL
thành phần SAL chuyên Cho đến nay chúng tôi đã mô tả cung cấp các tính năng cốt lõi để phân tích các hệ thống đồng thời, nhưng chúng tôi cũng đã tích hợp đầu tư độc lập [5] vào khung SAL. Bên cạnh đó các kỹ thuật sáng tác để xây dựng các khái niệm trừu tượng và các tính năng để tạo ra counterexamplesfrom thất bại nỗ lực xác nhận, đầu tư phương pháp introducesalternative cho thế hệ bất biến để SAL. Đầu tư không chỉ phục vụ như một công cụ phụ trợ cho SAL nhưng cũng đã được kết nối với các phòng thí nghiệm IF [10], Aldebaran [9], TGV [17] và Kronos [15].
Các tính năng nổi bật của đầu tư là nó kết hợp các thuật toán với các phương pháp suy luận để chương trình xác minh theo hai cách khác nhau. Đầu tiên, nó tích hợp các nguyên tắc cơ bản của thuật toán (ví dụ [11,28]) và các phương pháp suy luận (ví dụ [24]) trong ý nghĩa rằng nó sử dụng calculationas điểm cố định trong algorithmicapproachbut cũng giảm trong những vấn đề bất biến để một bộ công thức bậc nhất như trong các phương pháp suy diễn. Thứ hai, nó tích hợp các định lý Prover PVS [27] với các mô hình kiểm tra SMV [25] thông qua việc tính toán tự động trừu tượng hữu hạn. Đó là, nó cung cấp khả năng tự động tính toán trừu tượng hữu hạn của hệ thống nhà nước vô hạn mà sau đó được phân tích bởi SMV hoặc, cách khác, bởi mô hình kiểm tra của PVS. Hơn nữa, đầu tư hỗ trợ các bằng chứng về tính bất biến bằng cách sử dụng phương pháp dựa trên cảm ứng và phụ bất biến (ví dụ [24]) cũng như một phương pháp dựa trên kỹ thuật trừu tượng [2,12-14,21,22]. Đầu tư sử dụng PVS như một công cụ phụ trợ và phụ thuộc rất nhiều vào khả năng lý minh của mình để quyết định các điều kiện xác minh vô.
3.4.1 Abstraction
đầu tư cũng cung cấp một khả năng mà tính ra một hệ thống trừu tượng từ một hệ thống cụ thể nhất định và một chức năng trừu tượng. Các phương pháp cơ bản kỹ thuật này được trình bày trong [4]. Các tính năng chính của phương pháp này là nó là tự động và sáng tác. Nó tính ra một hệ thống trừu tượng, cho một hệ thống và trừu tượng chức năng nhất định, mà như mô phỏng được đảm bảo bởi việc xây dựng. Do đó, theo kết quả bảo quản được biết, nếu thỏa mãn một bất biến sau đó đáp ứng các bất biến. Kể từ khi hệ thống trừu tượng sản xuất không được đưa ra bởi một đồ thị mà trong một ngôn ngữ lập trình, ta vẫn có thể áp dụng tất cả các phương pháp được biết để tránh các vấn đề bùng nổ nhà nước trong khi phân tích. Hơn nữa, nó tạo ra một hệ thống trừu tượng mà có cấu trúc giống như một trong bê tông. Điều này cho phép khả năng áp dụng khái niệm trừu tượng và kỹ thuật hơn nữa để giảm bớt vấn đề bùng nổ nhà nước và tạo điều kiện cho việc gỡ lỗi của hệ thống cụ thể. Hệ thống tính trừu tượng là tùy representedin các đặc điểm kỹ thuật PVS languageof hoặc tại của SMV.
Ý tưởng cơ bản đằng sau phương pháp của chúng ta về tính trừu tượng là đơn giản. Để xây dựng một trừu tượng của, chúng ta xây dựng cho mỗi sự chuyển tiếp cụ thể một quá trình chuyển đổi trừu tượng. Để xây dựng, chúng tôi tiến hành bằng cách loại bỏ bắt đầu từ mối quan hệ phổ quát, mà liên quan tất cả các bang trừu tượng để mọi trạng thái trừu tượng, và loại bỏ các cặp của các quốc trừu tượng trong một cách bảo thủ, có nghĩa là, nó được đảm bảo rằng sau khi loại bỏ một cặp chuyển đổi thu được vẫn là một trừu tượng của. Để kiểm tra xem một cặp của các quốc trừu tượng có thể được loại bỏ, chúng ta phải xem xét rằng việc chuyển bê tông không dẫn từ bất kỳ nhà nước với bất kỳ nhà nước với
. Số tiền này để chứng minh một Hoare ba. Phương pháp loại trừ là nói chung quá phức tạp. Do đó, chúng tôi kết hợp nó với ba kỹ thuật cho phép nhiều ít Hoare gấp ba để được kiểm tra. Những kỹ thuật này dựa trên phân vùng tập hợp các biến trừu tượng, sử dụng thay thế, và kết quả bảo tồn mới cho phép sử dụng bất biến phải được chứng minh trong suốt quá trình xây dựng hệ thống trừu tượng.
Chúng tôi thực hiện phương pháp của chúng tôi bằng cách sử dụng định lý Prover PVS [27] để kiểm tra bộ ba Hoare tạo ra bằng phương pháp loại trừ. Các công thức đầu tiên đặt hàng tương ứng với các bộ ba Hoare được xây dựng tự động và một chiến lược được đưa ra bởi người sử dụng được áp dụng. Trong [1], chúng tôi cũng đã phát triển một phương pháp phân tích tổng hợp cho các mô hình hữu hạn nhà nước không đồng nhất, automata mở rộng hoạt động trên các biến số có thể dao động trên các lĩnh vực khác nhau, dựa trên kết hợp trừu tượng và phân tích reachability tượng trưng.
3.4.2 Thế hệ bất biến
Có hai khác nhau cách để tạo ra bất biến trong đầu tư. Đầu tiên, chúng tôi sử dụng tính điểm trước khi cố định bằng cách áp dụng cơ thể của thủ tục lạc hậu một số hữu hạn các lần và kỹ thuật sử dụng cho các thế hệ tự động của bất biến (x [3]) để hỗ trợ việc tìm kiếm các bất biến phụ trợ. Công cụ này cung cấp các chiến lược cho phép nguồn gốc của bất biến địa phương, đó là, các vị từ kèm theo để kiểm soát vị trí, mà là hài lòng bất cứ khi nào tính toán đến các điểm điều khiển tương ứng. Đầu tư bao gồm các chiến lược để phát sinh bất biến địa phương cho các hệ thống tuần tự cũng như một nguyên tắc cho phép thành phần kết hợp của bất biến tạo ra cho hệ thống tuần tự để có được bất biến của một hệ thống điềm tĩnh. Hãy xem xét một hệ thống sáng tác và địa điểm kiểm soát và của
và, tương ứng. Giả sử chúng ta tạo ra các bất biến địa phương và tại và, tương ứng. Hãy để chúng tôi gọi sự can thiệp độc lập, nếu không có một biến miễn phí được viết bởi với. Sau đó, tùy thuộc vào việc can thiệp là độc lập, chúng tôi soạn các bất biến địa phương và để có được một bất biến tại địa phương như sau: nếu là can thiệp độc lập, sau đó chúng tôi có thể khẳng định đó là một bất biến tại và nếu cả hai và là giao thoa phụ thuộc, sau đó là một bất biến tại . Nguyên tắc thành phần này được chứng minh là hữu ích trong các ví dụ, chúng tôi xem xét. Tuy nhiên, ví dụ cho thấy các vị thu được bằng nguyên tắc thành phần này có thể trở nên rất lớn. Do đó, chúng tôi cũng xem xét các lựa chọn thay thế mà bất biến địa phương không được sáng tác cho đến khi họ là cần thiết trong một điều kiện xác minh. Như vậy, chúng ta gán cho mỗi thành phần của hệ thống hai danh sách của bất biến của địa phương. Việc đầu tiên tương ứng để can thiệp bất biến độc lập trong nước và lần thứ hai cho những người phụ thuộc vào can thiệp. Sau đó, khi một điều kiện xác minh được coi là, chúng tôi sử dụng công nghệ tự động để xác định bất biến địa phương rất hữu ích khi xả điều kiện xác minh. Một heuristic, hữu ích liên quan đến các trường hợp khi điều kiện xác minh là các hình thức, nơi khẳng định rằng tính toán là tại các địa điểm kiểm soát địa phương và. Trong trường hợp này, chúng tôi kết hợp bất biến địa phương liên quan đến và đi và thêm kết quả cho phía bên tay trái của hàm ý.
Thứ hai, chúng tôi sử dụng bất biến trừu tượng tạo ở cấp độ cụ thể: Hãy để cho kết quả của sự trừu tượng của một hệ thống cụ thể, tập của các quốc gia có thể truy cập được ký hiệu bởi là một bất biến của (mạnh nhất includingthe configurationsin ban đầu thực tế). Chúng tôi đã phát triển một phương pháp trích xuất các công thức đặc trưng cho các quốc gia truy cập từ các BDD. Do đó, là một bất biến của mô hình cụ thể. Bất biến này có thể được sử dụng để tăng cường và cho thấy rằng nó là một bất biến của.
3.4.3 Phân tích các Counterexamples
Thế hệ của hệ thống trừu tượng là hoàn toàn tự động và bố cục như chúng ta xem xét quá trình chuyển đổi của quá trình chuyển đổi. Như vậy, mỗi lần chuyển bê tông chúng ta có được một sự chuyển tiếp trừu tượng (mà có thể là không xác định). Đây là một tài sản rất quan trọng của phương pháp của chúng tôi, vì nó cho phép gỡ lỗi của hệ thống bê tông hoặc cách khác tăng cường các chức năng trừu tượng. Thật vậy, các hệ thống trừu tượng xây dựng có thể không đáp ứng các tài sản mong muốn, vì ba lý do có thể:
1. Hệ thống bê tông không đáp ứng bất biến,
2. Các chức năng trừu tượng là không thích hợp cho provingthe bất biến, hoặc
3. Các chiến lược bằng chứng được cung cấp là quá yếu.
Bây giờ, một kiểm tra mô hình như SMV cung cấp một dấu vết như là một phản, nếu hệ thống trừu tượng không đáp ứng bất biến trừu tượng. Kể từ khi chúng tôi có một sự tương ứng rõ ràng giữa chuyển trừu tượng và cụ thể, chúng ta có thể kiểm tra các dấu vết và tìm ra trong ba lý do được liệt kê ở trên là trường hợp. Đặc biệt nếu hệ thống bê tông không đáp ứng bất biến thì chúng ta có thể chuyển đổi các dấu vết do SMV để một dấu vết cụ thể, do đó tạo ra một phản ví dụ cụ thể.
đang được dịch, vui lòng đợi..
