Runtime Verification for LTL in Stochastic Systems
针对随机系统中传统 LTL 运行时监视器对活性属性始终输出不确定的问题,提出用概率预测和置信度分数取代硬性判定,保证预测最终正确且置信度无界增长。
2025-08-11 cs.LO
An Algebraic Framework for Runtime Verification
网络验证(RV)是一种实用的、可扩展的、严格的技术,用于评估复杂系统的正确性,包括网络物理系统(CPS)。通过测量CPS运行满足规范的稳健程度,RV还允许量化CPS对扰动的弹性。在本文中,我们提出了代数验证(ARV),一个通用的,语义框架RV,它利用了monoidal结构的运行(w.r.t.级联)和规范自动机的半环结构(w.r.t.选择和连接),以增量和应用特定的方式计算弹性测量。这使我们能够通过开发一个抽象的监控算法来揭示RV的核心方面,并通过实例化选择和与应用程序指定的实值函数的级联来加强和统一RV的各种定性和定量方法。我们展示了我们的框架的权力和有效性,从汽车领域的两个案例研究。
2018-02-11 cs.LO
Temporal Hyperproperties for Population Protocols
本文研究无限状态系统群体协议的时序超性质,证明一般群体协议的HyperLTL验证不可判定,并指出即时观察子类在不包含next算子时验证可判定(2-EXPSPACE),任何扩展均导致不可判定。
2024-10-15 cs.LO
Symbolic Runtime Verification for Monitoring under Uncertainties and Assumptions
验证处理的是系统运行是否符合其规范的问题。本文研究了运行时验证的部分知识的存在下观察到的运行,特别是在输入值可能不精确或可能根本没有观察到。我们还允许声明执行的假设,允许在不精确的输入下获得更精确的判决。为此,我们将展示如何理解一个给定的正确性属性作为一个符号公式,并解释说,监测归结为迭代地解决这个公式,每当越来越多的观察运行。我们基于我们的框架流运行时验证,它允许表达时间的正确性属性,不仅在布尔,而且在更丰富的逻辑理论。虽然一般来说,我们的方法需要考虑越来越大的公式集,但我们确定了存在修剪策略的域(包括布尔和线性代数),这允许使用恒定内存进行监控(即独立于观察的长度),同时保留与记住所有观察的监控器相同的推理能力。我们凭经验展示了我们的技术的力量,使用原型实现下两个重要的案例研究:软件测试汽车排放和心率监测。
2022-07-12 cs.LO
Runtime Verification over Out-of-order Streams
我们提出了一种在运行时验证系统的方法。我们的方法针对分布式系统,其组件通过不可靠的通道与监视器通信,其中消息可能会延迟,重新排序,甚至丢失。此外,我们的方法处理的表达规约语言,扩展了实时逻辑MTL冻结量词推理数据值。该逻辑的主要新颖性是一个新的三值语义,非常适合运行时验证,因为它占了系统的行为的部分知识。基于这种语义,我们提出了在线算法,原因健全,完全流事件发生的顺序。我们还评估我们的算法实验。根据规范的不同,我们的原型实现可以扩展到每秒数百到数千个事件的无序流。
2019-09-24 cs.LO
Runtime Verification under Split Past and Future
Boğaziçi University(博阿齐奇大学)
针对传统运行时验证未考虑预测延续的问题,提出结合观测执行监控与预测延续分析的SplitLTL形式框架,定义其语法语义并设计在线监控架构,以实现自主系统的运行时保证。
2026-08-24 cs.LO
Specification of State and Time Constraints for Runtime Verification of Functions
用于运行时验证的技术通常利用规约语言,其(i)合理地表达,以及(ii)相对抽象(即,它们在将它们与被监视的系统分离的抽象级别上操作)。受CERN高能物理实验数据处理中监控系统问题的启发,提出了一种规约语言--控制流时序逻辑(CFTL),它的显著特点是与程序控制流紧密耦合,用于编写规范。这种耦合导致了大多数时态逻辑所使用的典型的高抽象级别的偏离。其余的贡献是一个静态分析为基础的仪器过程,这是特定于CFTL和它的公式的结构,和监测算法。报告最后分析了CFTL及其监控算法应用于一些示例程序时。
2018-06-08 cs.LO
Runtime Verification: Monitoring, Knowledge, and Uncertainty (Lecture Notes)
Université Paris-Saclay, CNRS, ENS Paris-Saclay, LMF(巴黎萨克雷大学、法国国家科学研究中心、巴黎萨克雷高等师范学院、LMF)
本文探讨运行时验证的理论基础与方法,涵盖自动机理论、时序逻辑和知识论,讨论规格说明、诊断、透明度和监控性,以及实时环境下的挑战。
2026-04-29 cs.FL cs.LO
Runtime Verification of Temporal Properties over Out-of-order Data Streams
我们提出了一种在运行时验证系统的监控方法。我们的方法针对的系统,其组件通过不可靠的通道与监视器通信,其中消息可能会延迟或丢失。与以前的作品,其属性规约语言仅限于命题时态逻辑,我们的方法处理的扩展的实时逻辑MTL冻结量词的推理数据值。我们提出了一个新的三值语义的基础上,它是非常适合健全和完全的原因在线的消息延迟或丢失的事件流。我们还评估我们的方法实验。我们的原型实现在无序接收消息的设置中每秒处理数百个事件。
2017-07-18 cs.LO
Accelerated Runtime Verification of LTL Specifications with Counting Semantics
运行时验证是一种有效的自动化方法,用于基于规范的离线测试和分析以及复杂系统的在线监控。规约语言通常是正则表达式或流行的时态逻辑(如LTL)的变体。本文提出了一种新的和有效的并行算法验证LTL规范,结合计数语义,嵌套量词可以受到数值约束的更有表现力的版本。这样的约束在评估阈值(例如,Web服务器的预期带宽)。这种扩展的意义在于,它使我们能够推理的正确性的一大类系统,如Web服务器,操作系统内核,和网络行为,其中的属性需要被实例化的参数化请求,内核对象,网络节点等,我们的算法使用流行的{ \em MapReduce}体系结构分裂成基于变量的集群程序跟踪在运行时间。然后,每个集群都被映射到其各自的监视器实例,并在多核CPU或GPU上进行验证和简化。我们的算法是完全实现的,我们报告非常令人鼓舞的实验结果,在现实世界的数据集上的监控开销可以忽略不计。
2014-11-09 cs.LO
Runtime Verification of Interactions Using Automata
针对无全局时钟的分布式系统,提出两种基于自动机理论的方法判定多重轨迹是否满足交互规范,并比较了其性能与可重用性。
2025-11-01 cs.LO
Probabilistic Program Verification via Inductive Synthesis of Inductive Invariants
概率程序验证的基本任务包括约束期望结果和证明有限期望运行时间内的终止性。我们贡献了一个简单而有效的归纳合成方法,证明这种定量的可达性属性生成归纳不变的源代码级。我们的实施显示了承诺:它为有限状态程序找到不变量,可以击败最先进的概率模型检查器,并且与致力于不变量合成和预期运行时推理的现代工具竞争。
2023-02-08 cs.LO
Proceedings of the Second Workshop on Verification of Objects at RunTime EXecution
本卷包含在阿姆斯特丹举行的第二届运行时对象验证研讨会(VORTEX 2018)的后续活动,与欧洲面向对象编程会议(ECOOP 2018)和ACM SIGSOFT软件测试和分析国际研讨会(ISSTA 2018)共同举办。运行时验证是一种软件验证方法,涉及对软件和硬件系统执行的监控和分析。最近,它已经获得了更多的共识,作为一个有效的和有前途的方法,以确保软件的可靠性,弥合之间的差距形式化验证,和传统的测试,在运行时执行过程中监视系统提供了额外的机会,解决错误恢复,自适应,和其他问题,超越软件的可靠性。VORTEX的目标是将研究人员聚集在一起,研究涉及理论或实践方面的主题的运行时验证,或者最好是两者兼而有之,重点是面向对象的语言和系统。
2019-08-25 cs.LO cs.PL cs.SE
Synchronous Observers Revisited for Runtime Verification of Lustre Using STL
The University of Auckland(奥克兰大学);Auckland University of Technology(奥克兰理工大学)
本文提出将SSTL编译为Lustre同步观察器的技术,支持有界SSTL属性嵌套与全局无界外层运算符,开发了可视化工具并通过两个案例验证了方法的有效性。
2026-08-14 cs.FL cs.LO
Decentralized Stream Runtime Verification for Timed Asynchronous Networks
我们研究的问题,监测分布式系统中的计算机通信使用消息传递和共享一个几乎同步的时钟。这是一个现实的情况下,网络的监测速度是足够慢(在人的尺度),以允许有效的时钟同步,其中时钟偏差是小相比,监测周期。在广域网、互联网或包括大型部署中监控人类系统时就是这种情况。更具体地说,我们研究了如何监测分散的系统,其中监视器表示为流运行时验证规范,定时异步网络下。我们的监视器使用网络进行通信,其中消息可以花费任意长的时间,但不能被复制或丢失。这种通信设置在许多网络物理系统中很常见,如智能建筑和环境生活。以前的分散监控方法仅限于同步网络,由于网络故障,在实践中不容易实现。即使网络故障是不寻常的,他们可能需要几个监测周期来修复。在这项工作中,我们提出了一个解决方案的定时异步监控问题,并表明,这个问题概括了同步的情况下。我们研究的规范和条件的网络行为,允许监控发生有限的资源,独立的跟踪长度。最后,我们报告的实施和验证的有效性和效率方面的理论结果的实证评估的结果。
2023-02-03 cs.LO
A Unified Framework for Runtime Verification and Model-Based Diagnosis in LOLA
University of Luebeck(吕贝克大学);University of Klagenfurt(克雷格弗尔特大学)
提出在流规范语言LOLA中统一运行时验证与基于模型诊断的框架,通过将系统描述、组件健康状态和观测编码为单一流形式,实现在线故障定位。
2026-06-24 cs.AI cs.LO cs.SE
SENTIL: A Runtime Verification Tool for Probabilistic Temporal Logic
Baylor University(贝勒大学)
本文提出SENTIL,一种具有统计保证的新型运行时验证工具,用于验证以概率信号时序逻辑(PrSTL)表达的要求,通过统计模型检查、序列概率比率检验和自适应稀有事件估计提供严格的概率保证,并在多个场景中展示了性能提升。
2026-05-20 cs.FL cs.LO
Monitoring in the Dark: Privacy-Preserving Runtime Verification of Cyber-Physical Systems
本文提出一种基于混淆电路的协议,实现网络物理系统中信号时序逻辑规范的隐私保护鲁棒性监控,使系统和监控器仅获知鲁棒性而互不泄露规范与信号,并分析其开销及三种场景的实用性。
2025-05-21 cs.LO
Optimal Runtime Verification of Finite State Properties over Lossy Event Streams
监控程序的有限状态属性是具有挑战性的,由于高内存和执行时间开销,它招致。某些事件如果被自然跳过或丢失,则可以减少这两种开销,但会导致当前监视器状态的不确定性。在这项工作中,我们提出了一个理论框架来模拟这些有损事件流,并提供了一个监视器,观察它们不会产生误报建设。所构造的监听器在所有完整监听器中是最佳的。我们使用我们的框架模拟几种实际相关的损失类型,并为具有大量状态的属性提供较小的近似监视器。
2020-04-08 cs.LO cs.SE
Towards the Combination of Model Checking and Runtime Verification on Multi-Agent Systems
针对多智能体系统形式化验证难、模型检测问题通常不可判定的问题,提出结合模型检测与运行时验证的方法,用模型检测器验证可判定片段子模型、运行时监控器验证其余部分,并实现技术验证了效果。
2022-04-19 cs.LO cs.MA
Runtime Verification via Rational Monitor with Imperfect Information
针对传统运行时验证假设信息完美且监控器被动的局限,本文扩展线性时序逻辑属性验证,使监控器在信息不完全时理性决策,并通过机器人系统案例验证了可行性。
2024-08-21 cs.FL cs.LO cs.SE
Distributed Graph Automata and Verification of Distributed Algorithms
结合分布式算法和交替自动机的思想,我们引入了一类新的有限图自动机,精确识别一元二阶逻辑中可定义的有限图语言。通过限制转换是不确定性或确定性的,我们也得到了两个严格较弱的变种,我们的自动机的空性问题是可判定的。作为一个应用程序,我们建议如何合适的图自动机可能是有用的分布式算法的形式化验证,使用弗洛伊德-霍尔逻辑。
2014-09-28 cs.DC cs.FL cs.LO
Runtime Verification For Timed Event Streams With Partial Information
验证(RV)研究如何在观察下分析系统的执行轨迹。流跟踪验证(Stream Tracking Verification,SRV)应用流转换从观察到的跟踪中获取信息。当将RV和SRV技术应用于现实世界的系统时,在间隙中缺失信息的不完整跟踪构成了一个共同的挑战,因为RV方法通常需要完整的跟踪而没有缺失的部分。本文提出了一种基于抽象的对不完整轨迹执行SRV的解决方案。我们使用TeSSLa作为非同步定时事件流的规约语言,并定义抽象事件流,表示在输入跟踪的间隙期间可能发生的所有可能的跟踪的集合。我们展示了如何将TeSSLa规范翻译成其抽象的对应物,该对应物可以通过输入流的变换来传播间隙,从而生成声音输出,即使输入流包含具有不精确值的间隙和事件。该解决方案已被实现为一组宏的原始TeSSLa和实证评估表明该方法的可行性。
2019-07-10 cs.FL cs.LO cs.PL
Formal Verification of Platoon Control Strategies
自动驾驶、车对车通信和智能交通控制器的最新发展为实现车辆编队提供了希望。车辆排队的主要好处包括提高安全性、增强公路效用、有效的燃料消耗和减少公路事故。可靠和有效的编队的核心组成部分之一是基本的控制策略,例如,固定间距、可变间距和动态车头时距。在本文中,我们提供了一个通用的形式化的队列控制策略在高阶逻辑。特别是,我们正式验证了各种策略的稳定性约束,使用多变量微积分和拉普拉斯变换库内的声音核心的HOL光证明助手。我们还说明了使用验证的稳定性定理开发每个控制器的运行时监视器,它可以用来自动检测违反稳定性约束的运行时执行或记录的跟踪的排控制器。我们提出的形式化有两个主要优点:1)它提供了一个框架,结合静态(定理证明)和动态(运行时)验证方法的排控制器,2)它是符合工业标准,明确建议使用形式化方法的功能安全,例如,汽车ISO 26262。
2018-04-21 cs.LO
Automata-Theoretic Characterisations of Branching-Time Temporal Logics
本文通过识别Hesitant Tree Automata的两个变体,为任意分支树上的CTL*和ECTL*等分支时间时序逻辑提供了自动机理论刻画,解决了悬而未决四十年的开放问题。
2024-04-29 cs.LO
Varanus: Runtime Verification for CSP
School of Computer Science, University of Nottingham(诺丁汉大学计算机学院);University of Modena and Reggio Emilia(摩德纳和雷焦艾米利亚大学)
针对CSP缺乏运行时验证工具的问题,提出Varanus工具,可复用CSP规约构建预言机监控系统,在核废料巡检模拟场景中验证了其违规检测能力,且监控器生成与事件检查效率较高。
2025-06-17 cs.LO cs.SE
A Tale of 1001 LoC: Potential Runtime Error-Guided Specification Synthesis for Verifying Large-Scale Programs
Zhejiang University(浙江大学);Peking University(北京大学);The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学);Xidian University(西安电子科技大学);Beijing Institute of Control Engineering(北京控制工程研究所)
Preguss通过结合静态分析与演绎验证,实现大规模程序的自动化形式化验证,显著提升验证效率。
2026-03-10 cs.LO cs.SE
Dealing with observability in interaction-based Offline Runtime Verification of Distributed Systems
交互是描述分布式系统(DS)中异步通信的形式化模型。它们可以以序列图的方式绘制,并通过类似于进程代数的操作语义执行。DS的执行可以通过称为多轨迹的本地轨迹元组(每个子系统一个)来表征。对于给定的执行,可以通过监视来收集这些本地跟踪,并且可以使用离线跟踪验证(RV)来分析所得到的多跟踪。为此,互动可以作为正式的参考。然而,在实践中,并非所有子系统都可以被观察到,并且在不对不同子系统上的监测的结束进行同步的情况下,可能无法观察到一些事件,例如,可以观察到消息的接收,但不能观察到对应的发射。为了能够考虑所有这些情况下的部分观察,我们提出了一个离线RV算法,使用删除操作来限制参考相互作用的飞行,忽略的部分不再观察到的子系统。我们证明了算法的正确性,并评估执行的性能。
2022-12-19 cs.FL cs.LO
SMT-based Verification of LTL Specifications with Integer Constraints and its Application to Runtime Checking of Service Substitutability
在基于服务的应用程序的执行过程中出现的一个重要问题涉及确定是否可以用具有不同接口的服务来替换正在运行的服务的能力,例如,如果前者不再可用。标准有界模型检验技术可用于执行此检查,但它们必须能够非常快速地提供答案,以免检查妨碍应用程序的可操作性,而不是帮助它。当考虑会话服务时,问题变得更加复杂,即,服务,公开其中具有输入/输出数据依赖关系的操作。在本文中,我们介绍了一个形式化验证技术的线性时序逻辑,允许用户在公式中的整数变量的约束的扩展。这种技术适用于会话服务的可替代性问题被证明是相当快,比现有的内存占用更小。
2010-04-16 cs.LO cs.SE
Verification of Component-based Systems with Recursive Architectures
研究了参数化构件系统的可靠性验证方法。该方法使用了资源逻辑,一种新的正式规约语言的分布式系统组成的一个有限的,但无界数量的组件。该逻辑允许通过与用于描述代数数据类型或递归数据结构的归纳定义类似的归纳定义来描述协调有限数量类型的组件的实例的架构配置。对于这种逻辑中指定的参数系统,我们表明,决策问题,如达到死锁或违反临界区是不可判定的,在一般情况下。尽管这个负面的结果,我们提供了这些决策问题的实际半算法依赖于自动合成的结构不变允许一般的安全性能的证明。使用一元二阶逻辑的WSkS片段定义不变量,已知其可由经典自动机逻辑连接判定,从而将验证问题减少到检查WSkS公式的可满足性。
2021-12-15 cs.FL cs.LO
Conformal Prediction for STL Runtime Verification
University of Southern California(南加州大学);University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学)
我们感兴趣的是预测网络物理系统在运行过程中的故障。特别是,我们考虑随机系统和信号时序逻辑规范,并且我们想要计算当前系统轨迹违反规范的概率。本文提出了两种预测运行时验证算法,预测未来的系统状态,从当前观察到的系统轨迹。由于这些预测可能是不准确的,我们构建预测区域,通过使用共形预测,不确定性量化的统计工具,量化预测的不确定性。我们的第一个算法直接构造一个预测区域的满意度度量的规格,使我们可以预测规格违反所需的信心。第二种算法首先构造未来系统状态的预测区域,并使用这些来获得满意度度量的预测区域。据我们所知,这些是预测运行时验证算法的第一个正式保证,该算法适用于广泛使用的轨迹预测器,如RNN和LSTM,同时计算简单,对底层分布没有任何假设。我们提出了一个F-16飞机和自动驾驶汽车的数值实验。
2023-03-11 cs.LO cs.RO cs.SY
Detecting Architectural Erosion using Runtime Verification
系统的架构捕获系统的重要设计决策。随着时间的推移,系统实现中的更改可能会导致违反特定的设计决策。这个问题在工业中很常见,被称为建筑侵蚀。由于它可能会对系统的质量产生严重的后果,研究的重点是开发工具和技术来解决所提出的问题。到目前为止,大多数检测建筑侵蚀的方法都采用静态分析技术。虽然这些技术非常适合于分析静态架构,但当涉及到动态架构时,它们就达到了极限。因此,在本文中,我们提出了一种基于运行时验证的替代方法。为此,我们提出了一个系统的方法来翻译一个正式的规范的建筑约束的监视器,它可以用来检测违反这些约束。该方法是在Eclipse/EMF中实现的,通过一个运行的例子证明,并使用两个案例研究进行评估。
2019-09-12 cs.DC cs.LO cs.SE
A Note on Runtime Verification of Concurrent Systems
本文提出基于Mazurkiewicz迹的三值LTrL运行时验证方法,通过迹一致Büchi自动机构造监控器,使同一迹的所有线性化得到一致的验证结论。
2025-07-07 cs.FL cs.LO cs.SE
Watchdogs and Oracles: Runtime Verification Meets Large Language Models for Autonomous Systems
University of Modena and Reggio Emilia(摩德纳和雷吉奥艾米利亚大学)
针对自主系统安全保障难题,提出运行时验证(RV)与大型语言模型(LLMs)的共生集成方案:RV为LLMs提供护栏,LLMs扩展RV能力,以提升自主系统的可信度与安全性。
2025-11-18 cs.AI cs.LO cs.SE
Achieving Adaptation for Adaptive Systems via Runtime Verification: A Model-Driven Approach
自适应系统(SAS)能够调整其行为,以响应操作环境和自身的有意义的变化。这种适应需要在运行时通过自我管理的反应和决策过程自动执行。为了支持这种自动行为,SAS必须被赋予丰富的运行时支持,可以检测需求冲突并对适配决策进行推理。SAS需求工程的主要目标是对适配逻辑和机制进行建模。需求模型将指导系统的设计决策和运行时行为。本文提出了一种模型驱动的方法,实现适应非功能性需求(NFR),即可靠性和性能。该方法从RE阶段的模型开始,为自适应提供运行时支持。我们捕获的目标模型中的图形元素的适应机制。通过赋予相关系统任务可靠性和性能属性,我们得到了用于描述系统行为可靠性和性能的标记时序图。为了形式化系统行为,我们将需求模型转换为相应的行为模型,用标签转换系统(LTS)表示。为了分析系统的可靠性要求和性能要求,将时序图和LTS分别合并为可变离散时间马尔可夫链(DTMC)和可变连续时间马尔可夫链(CTMC)。适应候选者的特征在于可变状态。通过验证相关的NFR和减少决策空间来获得最优决策。我们的方法是通过一个移动信息系统的演示来实现的。
2017-04-04 cs.LO cs.SE
An Operational Guide to Monitorability
可验证性描述了哪些属性可以在运行时验证。虽然存在许多可监测性定义,但很少明确定义监测器提供的保证,即,计算实体执行验证。我们将可监控性视为一个频谱:所需的监控保证越少,可监控的属性就越多。我们提出了一个可监控的层次结构,并提供其水平的操作和语法特征。现有的可监控性定义映射到我们的层次结构,提供了一个统一的框架,使每个定义明确的操作假设和保证。这为运行时验证工具的设计选择和正确性声明提供了严格的基础。
2019-06-03 cs.LO
Monitoring Hyperproperties over Observed and Constructed Traces
Zeroth Research(零次研究);Institute of Science and Technology Austria (ISTA)(奥地利科学技术研究所)
本文提出一种监控超属性的方法,通过引入生成函数构造轨迹,扩展超节点逻辑,首次实现对含交替轨迹量词的异步超属性的运行时监控。
2026-10-11 cs.LO
Agentproof: Static Verification of Agent Workflow Graphs
Luleå tekniska universitet(吕勒奥理工学院)
Agentproof通过提取四个主流代理框架的统一抽象图模型,应用六种结构检查并生成见证轨迹,评估时间安全策略,实现无需手动建模的静态验证,发现工作流中的结构缺陷和政策违规。
2026-03-20 cs.CR cs.FL cs.LO
RvLLM: LLM Runtime Verification with Domain Knowledge
National University of Singapore(新加坡国立大学)
RvLLM通过整合领域知识,提供了一种轻量且灵活的LLM运行时验证框架,有效检测各类LLM的错误输出。
2025-11-28 cs.AI cs.CL cs.LO
Dynamically Reprogrammable Runtime Monitors for Bounded-time MTL
Indian Institute of Technology Dharwad(达瓦德印度理工学院);Indian Institute of Technology Palakkad(帕拉克德印度理工学院)
本文提出一种动态可重新编程的运行时监视器,利用标准单元而非FPGA实现,支持高速监控和动态属性变更,验证了其在有界时间MTL中的有效性。
2026-03-20 cs.FL cs.LO
Causal Past Logic for Runtime Verification of Distributed LLM Agent Workflows
Université Paris-Saclay, CNRS, ENS Paris-Saclay, LMF, Gif-sur-Yvette, France(巴黎-萨克雷大学,国家科学研究中心,巴黎-萨克雷高等师范学院,LMF,法国吉夫昂蒂埃)
本文提出了一种因果过去逻辑(CPL)用于分布式大语言模型代理工作流的运行时验证,通过在ZipperGen框架中引入CPL,实现了对工作流中因果可见事件的实时监控和控制流影响,从而将运行时验证整合到协调语言本身。
2026-09-11 cs.AI cs.LO cs.PL
Robust Conformal Prediction for STL Runtime Verification under Distribution Shift
University of Southern California(南加州大学);Toyota NA R&D(丰田北美研发中心)
针对分布偏移下CPS的STL任务运行时故障预测难题,提出基于f散度上界与鲁棒共形预测的RPRV算法,量化相关参数关系并在Franka机械臂上验证了有效性。
2024-03-10 cs.LO cs.RO cs.SY
Mission-Level Runtime Assurance for LLM-Assisted ISR Swarms over a Verification-Aware Fabric
Clone Systems(克隆系统公司);International Hellenic University(国际希腊大学);Aristotle University of Thessaloniki(塞萨洛尼基亚里士多德大学);University of Thessaly(塞萨利大学)
研究大语言模型辅助的ISR集群任务级运行时保障问题,提出三层组合式运行时验证框架,将任务策略分解,通过验证感知架构聚合判定并融合代数,能检测个体合规但集群违规情况,模拟任务验证了其有效性。
2026-10-14 cs.AI cs.CR cs.LO
Towards Runtime Monitoring of Node.js and Its Application to the Internet of Things
在过去的几年里,Node.js已经成为一个特别适合实现轻量级物联网应用程序的框架,这要归功于其底层的异步事件驱动,非阻塞I/O模型。然而,验证程序的正确性与异步嵌套回调是相当困难的,因此,运行时监控可以是一个有价值的支持,以解决这样一个复杂的任务。静态监测是一种有用的软件验证技术,它补充了静态分析和测试,但尚未在物联网(IoT)系统的背景下得到充分的探讨。跟踪表达式已成功地用于广泛的多智能体系统平台的运行时监控。最近,它们的表达能力已经扩展到允许对只能在运行时捕获和监视的数据进行参数化规范。此外,通过事件域和类型的概念,它们可以是语言和系统不可知的。本文研究了使用参数跟踪表达式作为Node.js和Node-RED(一种基于流的物联网编程工具,构建在Node.js之上)中开发的程序运行时监控的第一步。这类系统的可扩展性验证是一项迄今为止在文献中似乎大多被忽视的任务。一个原型实现所提出的系统Node.js,为了动态检查跟踪表达式的API函数的正确使用,提出。该工具利用动态分析框架Jalangi来监控Node.js程序,并允许检测其他技术难以捕获的错误。此外,它还提供了一个简单的REST接口,可用于Node-RED组件的运行时验证,更广泛地说,可用于物联网设备。
2018-02-06 cs.LO cs.PL cs.SE
Automated Deductive Verification for Ladder Programming
梯形图逻辑是IEC 61131-3标准化的程序设计语言,广泛用于对工业可编程逻辑控制器(PLC)进行编程。PLC程序由输入(其值在运行时由工厂传感器给出),输出(其值在运行时提供给工厂执行器)和从输入值计算输出值的逻辑表达式组成。由于梯形图程序的图形形式,以及典型工业程序中的输入和输出量,调试此类程序既耗时又容易出错。在本文中,我们提出了一个基于Why 3的工具原型,我们已经实现了自动化的演绎验证的使用,以提供一个易于使用和强大的调试工具的阶梯程序员。
2019-12-23 cs.LO cs.PL cs.SE
In Perfect Harmony: Orchestrating Causality in Actor-Based Systems
NOVA University Lisbon(里斯本新大学);Instituto Superior Técnico(高等技术学院)
本文提出ACTORCHESTRA框架,用于Erlang系统的运行时验证,通过自动追踪多行为交互中的因果关系,提升系统可靠性。
2026-03-18 cs.LO cs.SE
Distributionally Robust Predictive Runtime Verification under Spatio-Temporal Logic Specifications
Department of Computer Science, University of Southern California(计算机科学系,南加州大学);Toyota NA R&D(丰田北美研发)
针对部署时分布偏移的CPS和MAS,提出基于鲁棒共形预测与STREL语义的RPRV算法,在无人机群模拟中验证可扩展性与统计有效性。
2025-07-07 cs.LO cs.RO cs.SY
Requirement verification in simulation-based automation testing
工业互联网的出现导致自动化系统和待控制过程之间越来越多的复杂的时间相关性。需要比形式化验证方法更好地扩展并且比测试更精确的验证方法。基于仿真的运行时验证提出了这样一种方法,并提出了一个应用程序的度量时序逻辑的贡献。所提出的方法的实际可扩展性进行了验证,对工业合作伙伴设计的生产过程中,发现的要求违反。
2017-04-25 cs.LO cs.SE
Hybrid Hierarchical Runtime Verification for Edge-IoT Security: Combining MonPoly and RTLola
Clone Systems(Clone Systems公司);International Hellenic University(国际希腊大学);Aristotle University of Thessaloniki(塞萨洛尼基亚里士多德大学);University of Thessaly(色萨利大学)
针对边缘物联网监控的结构性挑战,提出三层分层运行时验证框架,结合 MonPoly 与 RTLola,实现跨设备协调攻击与静默绕过检测,并在 Docker 测试平台上验证了其有效性与低延迟。
2026-10-08 cs.CR cs.DC cs.LO
Multi-Aspect Runtime Verification for Simulation-Based V&V of LLM-Enabled Autonomous Agents
Clone Systems(Clone Systems公司);International Hellenic University(国际希腊大学);University of Thessaly(色萨利大学);University of Peloponnese(伯罗奔尼撒大学);Aristotle University of Thessaloniki(塞萨洛尼基亚里士多德大学)
针对LLM智能体在国防决策中的合规性,提出多面向运行时验证框架,分解策略为空间/时间/语义三元组并融合判定,在预防性阻断下实现零攻击成功且无误报,有效防护多步违规。
2026-10-08 cs.AI cs.CR cs.LO