Compositional Verification in Concurrent Separation Logic with Permissions Regions
本文提出带权限区域的 CSL-Perm 组合式验证系统,通过可推断框架规则残余堆的蕴涵过程实现线程与函数调用推理,并经 CoSl 工具验证其优势。
2025-10-06 cs.LO cs.PL
Concurrent Separation Logic Meets Template Games
并发理论和程序设计语言语义学的一个古老梦想是揭示基本的同步机制,这些机制调节的情况与高阶程序的游戏语义和具有共享内存和锁的并发程序的霍尔逻辑一样不同。在本文中,我们建立了一个深刻的和意想不到的连接最近的两条工作线并发分离逻辑(CSL)和差分线性逻辑(DiLL)的模板游戏语义。由于这种联系,我们重新制定了纯粹的概念风格的模板游戏为迪尔的异步和交互式的解释CSL设计的梅利斯和Stefanesco。我们相信,分析揭示了一些重要的秘密解剖CSL,更具体地说,微妙的相互作用,分类性质,顺序组成,并行产品,错误和锁之间。
2020-05-09 cs.LO cs.PL
Trillium: Higher-Order Concurrent and Distributed Separation Logic for Intensional Refinement
本文提出Trillium分离逻辑框架,通过内涵细化方法强化高阶并发与分布式分离逻辑,支持证明非平凡的安全性和活性属性,并分别实例化出Fairis和扩展Aneris以验证并发与分布式系统的活性及与TLA+模型的细化关系。
2024-08-22 cs.LO cs.PL
A Concurrent Program Logic with a Future and History
细粒度的乐观并发程序仍然是一个悬而未决的问题。现代程序逻辑提供了抽象机制和组合推理原则来处理固有的复杂性。然而,它们的使用主要局限于纸张和纸张或机械化的证明。我们设计了一个新的分离逻辑,面向缺乏自动化。虽然本地推理是众所周知的自动化是至关重要的,我们是第一个展示如何保持这种局部性(i)推理归纳属性,而不需要幽灵代码,和(ii)推理计算历史的事后诸葛亮。我们在一个工具中实现了我们的新逻辑,并使用它来自动验证具有挑战性的并发搜索结构,这些结构需要归纳属性和事后推理,例如Harris集。
2022-11-11 cs.LO cs.PL
Modular Reasoning about Error Bounds for Concurrent Probabilistic Programs (Extended Version)
提出Coneris,首个高阶并发分离逻辑,通过随机逻辑原子性支持并发概率程序的错误概率界模块化推理,并在Rocq和Iris中机械化验证。
2025-08-07 cs.LO cs.PL
On Algebraic Abstractions for Concurrent Separation Logics
并发分离逻辑的特点是在并行组合和成帧时状态所有权的转移。支撑所有权转移的代数结构是部分交换幺半群(PCM)。现有的研究主要从逻辑的角度考虑所有权转移,而相对较少注意代数的考虑。本文利用保结构的部分函数(即,态射)之间的PCM,以及分离关系的相关概念。结构的态射是代数和范畴论中的标准概念,但在分离逻辑中还没有普遍使用过。分离关系是二元关系,它推广了不相交性,并描述了态射保持结构的输入。这两个抽象通过实现编写规范的简洁方式,通过提供在所有权转移下保留的线程状态的抽象视图,以及通过实现从现有PCM中构造新PCM的用户级构造,来促进验证。
2021-03-04 cs.LO cs.PL
An Asynchronous soundness theorem for concurrent separation logic
并发分离逻辑(CSL)是一种用于具有共享内存和锁的并发命令式程序的规范逻辑。在本文中,我们开发了一个并发和交互式帐户的异步游戏语义的启发逻辑。对于每个程序$C$,我们将一对异步转换系统$[C]_S$和$[C]_L$关联起来,它们描述了代码面对其环境或框架时的操作行为--在机器状态($S$)和机器指令和锁($L$)的级别上。然后,我们建立的每一个衍生树$π$的判断$Γ\vdash\{P\}C\{Q\}$定义了一个胜利和异步策略$[π]_{Sep}$相对于异步语义$[C]_S$和$[C]_L$。从这一点,我们推导出一个异步可靠性定理CSL,它指出,规范映射$\mathcal{L}:[C]_S\to[C]_L$从有状态语义$[C]_S$的无状态语义$[C]_L$满足一个基本的fibrational属性。我们主张,这提供了一个干净的和概念性的解释通常的CSL的可靠性定理,包括没有数据竞争。
2018-07-21 cs.LO cs.PL
Proving correctness of Timed Concurrent Constraint Programs
提出了一种用于时间并发约束程序正确性推理的时态逻辑。这种逻辑是基于模态,它允许人们指定一个过程产生什么作为对其环境输入的反应。这些模态提供了一个假设/承诺风格的规范,允许一个健全的和完整的组合公理化的反应行为的定时并发约束程序。
2002-08-28 cs.LO cs.PL
A Probabilistic Separation Logic
概率独立性是一个有用的概念,用于描述随机抽样的结果-所有概率语言中的基本操作-和用于推理随机变量组。然而,现有的验证方法处理独立性很差,如果有的话。我们提出了一个概率分离逻辑PSL,其中分离模型概率独立性。本文首先给出了一个新的聚束蕴涵逻辑(BI)的概率模型。然后,我们建立了一个程序逻辑的基础上,这些断言,并证明系统的可靠性。我们证明了我们的逻辑验证信息理论的安全性的密码结构的几个众所周知的任务,包括私人信息检索,不经意的传输,安全多方除了,和简单的不经意的RAM。我们的证明纯粹是根据高级属性进行推理的,比如独立性和一致性。
2020-07-17 cs.LO cs.PL
Contextual Refinement of Higher-Order Concurrent Probabilistic Programs (Extended Version)
Aarhus University(奥胡斯大学);New York University(纽约大学);Amazon Web Services(亚马逊云科技)
本文提出Foxtrot,首个用于证明高阶并发概率程序上下文细化的高阶分离逻辑,结合了并发推理原理与概率推理原理,展示了其在对抗性von Neumann硬币和Sodium加密库中的应用。
2026-04-27 cs.LO cs.PL
Modular termination verification with a higher-order concurrent separation logic (Intermediate report)
我们报告的中间结果,我们的研究推理活性属性,除了深正确性的一个命令,并发程序设计语言与高阶存储。目前,我们集中在一个特定的活性属性,即终止。通过保证终止性,我们可以将部分正确性的陈述加强为完全正确性。这是通过将终止性转换为安全属性的经典方法来实现的。特别是,我们扩展的程序设计语言考虑与调用权限,这已被证明,使模块化的推理终止。添加原子块是为了增加我们基于调用权限的方法的表现力。我们的工作建立在Iris --一个基础的、机器检查的、高阶并发分离逻辑框架--之上,而不修改它。有了这些补充,我们就能够模块化地推理并发但非阻塞算法的终止。我们对正在考虑的程序设计语言的添加保留了Iris对帮助和预言进行推理的能力。作为一个例子,我们将当前的系统应用于现有的无锁并发堆栈的案例研究,并在Iris中得到了证明。最后,我们概述了扩展阻塞并发方法的后续步骤。
2022-12-28 cs.LO cs.PL
Concurrent matching logic
抽象的。匹配逻辑不能处理并发。我们引入并发匹配逻辑(CML)来推理共享内存并发程序的无故障部分正确性。我们还提出了并发匹配逻辑(CML)的可靠性证明的操作语义。在一定的假设条件下,CSL的断言可以转化为CML的断言。因此,CSL可以被视为CML的一个实例。
2021-09-01 cs.GT cs.LO
CCS-Based Dynamic Logics for Communicating Concurrent Programs
这项工作提出了三个日益表现力的动态逻辑,其中的程序是CCS进程(sCCS-PDL,CCS-PDL和XCCS-PDL)。他们的目标是推理使用CCS描述的并发程序和系统的属性。为了实现这一点,CCS的操作符和结构被添加到基本模态逻辑中,以创建适合于描述和验证通信,并发和非确定性程序和系统的属性的动态逻辑,类似于PDL用于顺序情况。我们提供完整的公理化的三个逻辑。与Peleg的带通道的并发PDL不同,我们的逻辑具有简单的Kripke语义、完备的公理化和有限模型性质。
2009-04-01 cs.LO
Completeness of Logical Atomicity for Linearizability in Concurrent Separation Logic
New York University(纽约大学);CISPA Helmholtz Center for Information Security(CISPA赫尔姆霍兹信息安全中心)
研究并发数据结构线性一致性中逻辑原子性规范与线性一致性的关系,证明Iris分离逻辑框架下能为线性一致数据结构导出逻辑原子性规范,将多种证明技术嵌入Iris并应用于多个队列实现,还建立相关联系并机械化结果。
2026-07-14 cs.LO cs.PL
On the construction of multi-valued concurrent dynamic logic
动态逻辑是对命令式程序进行推理的强大框架。引入了一个带有并发操作符的扩展[18]来形式化并行运行的程序。在另一个方向上,其他作者提出了一个系统的方法来生成多值命题动态逻辑来推理加权程序[14]。本文介绍了这两个框架相结合,在并发计算中引入不确定性的第一步。在开发的框架中,权重被分配给并行执行的每个分支,导致模糊编程范式固有的(可能的)非对称并行性[21,2]。通过采用这样的方法,得到了一族逻辑,称为多值并发命题动态逻辑(CGDL(A)),参数上的动作格A指定的“权重”的概念分配给程序执行。此外,还讨论了CPDL中某些公理在新的生成逻辑族中的有效性。
2019-11-01 cs.LO
A Framework for Concurrent Imperative Programming
该框架提供了一个通用的并发命令式编程模型。程序被建模为形式语言,并发性被建模为交织(或混洗)运算符。这产生了一个简单而优雅的程序代数。该框架支持Dinsdale-Young等人的视图程序逻辑,它概括了各种类型系统和程序正确性的分离逻辑方法。它还验证了熟悉的操作演算在小步和大步的味道。程序逻辑相对于操作规则的一致性是直接建立的,并且不使用推导上的归纳。事实上,整个框架只使用简单的数学。参数化的状态,视图和基本命令,它可以实例化为各种具体的语言和设置。
2012-09-10 cs.LO cs.PL
Hierarchies in independence logic
本文研究了通过限制公式中全称量词的个数或包含原子和独立原子的个数来定义包含逻辑和独立逻辑的片段的表达能力。假设这些逻辑的所谓的松散语义,我们将这些包含和独立逻辑的片段与存在二阶逻辑的熟悉的子逻辑联系起来。我们还表明,就更强的严格语义,包含逻辑是等价的存在二阶逻辑。
2013-04-16 cs.LO math.LO
Weakly True Concurrency and Its Logic
通过定义弱真并发行为和弱真并发逻辑,首次发现了真并发中静默事件$τ$的存在性(称为弱真并发)。基于Paolo Baldan和Silvia Crafa关于(强)真并发的全面工作,我们找到了弱真并发等价和弱真并发逻辑之间的对应关系。
2016-06-21 cs.LO
Compositional Non-Interference for Fine-Grained Concurrent Programs
非干扰性是一种程序属性,可确保不存在信息泄漏。在程序设计语言的上下文中,有两种常见的方法来建立非干扰:类型系统和程序逻辑。类型系统提供了强大的自动化(通过类型检查),但它们在它们支持的程序类型方面有固有的限制。程序逻辑支持具有挑战性的程序,但它们通常需要大量的人工帮助,并且不能处理模块或更高阶的程序。为了连接这两种方法,我们提出了SeLoC-一种非干扰的分离逻辑,在此基础上,我们使用逻辑关系技术建立了一个类型系统。通过在分离逻辑之上构建类型系统,我们可以组合地验证由类型化和非类型化部分组成的程序。前一部分通过型式检验进行验证,后一部分通过人工校对进行验证。SeLoC的核心技术贡献是最弱前提条件的关系形式,可以使用分离逻辑资源跟踪信息流。SeLoC是完全机器检查的,并且构建在Iris框架之上,用于Coq中的并发分离逻辑。与Iris的集成为细粒度并发提供了无缝支持,这是之前的类型系统和程序逻辑无法实现的无干扰性。
2020-03-06 cs.LO cs.PL
Axiomatizing first-order consequences in independence logic
独立性逻辑不能被有效地公理化。然而,独立逻辑句子的一阶结果是可以公理化的。本文给出了一个显式公理化,并证明了它在这个意义下是完备的。这个证明是依赖逻辑的类似结果的推广。
2015-10-13 cs.LO math.LO
Hierarchies in independence and inclusion logic with strict semantics
研究了通过限制公式中全称量词个数k定义的包含与独立逻辑片段的表达能力。假设这些逻辑的所谓严格语义,我们将包含和独立逻辑的这些片段与存在二阶逻辑的子逻辑ESO_f(k \forall)联系起来,而子逻辑ESO_f(k \forall)又被称为捕获复杂性类NTIME_{RAM}(n^k)。
2014-01-14 cs.LO math.LO
Revisiting concurrent separation logic
提出了一种基于结构化操作语义(SOS)的并发分离逻辑(CSL)可靠性证明。我们建立在两个以前的证明,并开发新的辅助概念,以实现这一目标。一种使用指称语义(基于跟踪)。另一种是基于SOS,但只针对逻辑的一个片段(Disjoint CSL)获得,它不允许修改并发线程之间的共享变量。在这项工作中,我们解除了这样的限制,证明了健全的充分CSL就SOS。从而有助于开发能够保证实际并发程序正确性的工具。此外,考虑到我们使用SOS,这些工具可以很好地集成到编程环境中,甚至可以合并到编译器中。
2017-12-05 cs.LO
Barriers in Concurrent Separation Logic: Now With Tool Support!
我们开发并证明了一个合理的并发分离逻辑的Pthreads风格的障碍。尽管Pthreads屏障在系统中被广泛使用,并且分离逻辑被广泛用于验证,但是还没有任何努力将两者结合起来。与锁和临界区不同,Pthreads屏障允许在多个线程之间同时进行资源重新分配,并且本质上是有状态的,导致逻辑设计及其可靠性证明的显着复杂性。我们展示了我们的逻辑可以应用到一个特定的示例程序中的模块化的方式。我们的校样在Coq进行机器检查。我们展示了一个程序验证工具集,自动应用逻辑规则,并履行相关的证明义务。
2012-04-19 cs.LO
$\unicode{8523}$ means Parallel: Multiplicative Linear Logic Proofs as Concurrent Functional Programs
沿着Abramsky的“Proofs-as-Processes”程序的路线,我们提出了一个乘法线性逻辑作为并发函数编程的类型系统的解释。特别是,我们研究了线性多结论自然演绎系统,并表明它是同构的一个简单而自然的扩展$λ$ -演算的并行性和通信原语,称为$λ_{\unicode{8523}}$。我们将证明$λ_{\unicode{8523}}$满足类型化程序设计语言的所有理想属性:主题减少,进展,强规范化和汇合。
2019-07-08 cs.LO
Expressing the Behavior of Three Very Different Concurrent Systems by Using Natural Extensions of Separation Logic
分离逻辑是一种用于验证指针密集型代码的非经典逻辑。然而,在本文中,我们表明,分离逻辑,随着其自然的扩展,也可以作为一个规约语言的并发系统设计。为此,我们表达了三个非常不同的并发系统的行为:Subway,Stopwatch和2x2 Switch。Subway最初在LUSTRE中实现,Stopwatch在Esterel中实现,2x2 Switch在Bluespec中实现。
2009-11-11 cs.LO cs.SE
Specifying Concurrent Programs in Separation Logic: Morphisms and Simulations
除了前置条件和后置条件,最近的并行分离逻辑中的程序规范采用了一种资源的代数结构-状态转换系统的一种形式-来描述必须保留的基于状态的程序不变量,并记录允许的程序状态原子变化。在本文中,我们引入了一个新的概念,资源态射,即资源上的结构保持功能,并展示了如何有效地将其集成到分离逻辑,使用相关的概念态射特定的模拟。我们将态射和模拟应用于在一种资源下验证的程序,以使它们在另一种资源下运行,从而促进证明重用。
2019-10-15 cs.DC cs.LO cs.PL
Extending Concurrent Separation Logic to Enhance Modular Formalization
如今,许多基于大规模分布式系统的服务已经被开发出来,以提高人类生活的便利性。另一方面,由于这些系统的复杂性和嵌套性,确保其正确性和性能成为一个重大的挑战。虽然并发分离逻辑(CSL)通过指定系统并验证它们的正确性部分地解决了这个问题,但它面临着模块化问题。在本文中,我们提出了一个扩展的并发分离逻辑(ECSL),以解决CSL的模块化问题的时间扩展,通信扩展,环境扩展,嵌套扩展的支持。ECSL能够在从存储管理到体系结构和协议设计的不同抽象层次上对系统进行形式化,具有很强的模块性。在开发ECSL的过程中,坚持统一性和兼容性原则。
2020-07-27 cs.LO
Logics for Propositional Determinacy and Independence
本文研究了确定性和独立性推理的形式逻辑。命题依赖逻辑D和命题独立逻辑I是最近开发的逻辑系统,基于团队语义,为这样的推理任务提供了一个框架。本文基于Kripke语义,引入了两个新的逻辑L_D和L_I,并分别作为D和I的替代。我们分析了这四种逻辑的相对表达能力,并讨论了这些系统与自然语言的关系。我们认为L_D和L_I自然地解决了D和I中出现的一系列解释问题。我们还得到了L_D和L_I的可靠的和完全的公理化。
2017-12-03 cs.LO math.LO
Parameterised Complexity of Propositional Inclusion and Independence Logic
本文系统研究命题包含逻辑与独立性逻辑中模型检查和可满足性的参数化复杂性,表明多数参数化下问题处于 FPT 或为 paraNP 完全。
2023-07-13 cs.CC cs.LO
Modal Independence Logic
本文介绍了模态独立逻辑MIL,模态逻辑,可以显式地谈论命题变量之间的独立性。MIL的公式不是在世界中评估的,而是在世界的集合中评估的,所谓的团队。在这种情况下,MIL可以被看作是Väänänen的模态依赖逻辑MDL的变体。我们发现,MIL嵌入MDL,是严格更具表现力。然而,在单例团队中,MIL并不比通常的模态逻辑更具表达力,但MIL是指数更简洁。利用一种新的互模拟形式,我们将这些表达性结果扩展到由各种广义依赖原子扩展的模态逻辑。我们通过给出MIL中用餐密码协议的匿名性要求的规范来证明MIL的表达能力。我们还研究了MIL的复杂性问题,并表明,虽然它更具表达性,但它的可满足性和模型检验问题具有与MDL相同的复杂性。
2014-04-01 cs.LO
Formal Verification of Chase-Lev Deque in Concurrent Separation Logic
本论文利用并发分离逻辑并在 Coq proof assistant 中对 Chase-Lev deque 进行了形式化验证,采用无界现实实现与 linearizability 强规范,满足最小可信计算基等三大标准,并扩展支持安全内存回收与松弛内存模型基础。
2023-05-20 cs.LO cs.PL
Formalizing and Verifying Decentralized Systems with Extended Concurrent Separation Logic
随着区块链等分布式账本技术的快速发展,去中心化技术正变得至关重要和无处不在。已经开发了许多分散式系统,通过这些技术以极大的可靠性和可靠性来解决安全和隐私问题。同时,分散系统的形式化和验证是保证设计正确性和实现安全性的关键。本文提出了一种新的方法,形式化和验证分散系统与一种扩展的并发分离逻辑。我们的逻辑扩展了标准的并发分离逻辑的新功能,包括通信封装,环境感知和节点级推理,增强了模块化和表达能力。此外,我们开发了统一性和兼容性的逻辑,以方便实现。此外,我们通过应用我们的逻辑来形式化和验证去中心化系统中的关键技术,包括共识机制和智能合约,来证明我们方法的有效性和多功能性。
2020-08-19 cs.DC cs.LO
GLP: A Grassroots, Multiagent, Concurrent, Logic Programming Language for AI
London School of Economics(伦敦政治经济学院);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所)
介绍用于人工智能的多智能体并发逻辑编程语言GLP,通过回顾逻辑程序语义、引入并发及多智能体操作语义等,证明其为基层的,基层社交图可作编程示例,为相关平台提供平等替代方案。
2026-07-24 cs.DC cs.LO cs.MA
Unifying Hidden-Variable Problems from Quantum Mechanics by Logics of Dependence and Independence
我们研究隐藏变量模型从量子力学,和他们的抽象在纯粹的概率和关系的框架,通过依赖和独立的逻辑,基于团队语义。我们发现,隐藏变量模型的共同理想的属性可以定义在一个优雅和简洁的方式在依赖和独立逻辑。不同性质之间的关系,以及它们的同时可实现性,因此可以在纯逻辑层面上被公式化和证明,作为逻辑公式的蕴涵和可满足性问题。在依赖和独立逻辑中,概率和关系蕴涵之间的联系使我们能够简化证明。在许多情况下,我们可以通过一个证明建立概率和关系隐变量模型的结果,因为一种情况意味着另一种情况,这取决于纯粹的语法标准。我们还讨论了贝尔和Kochen-Specker的不去定理,并提供了后者的一个纯粹的逻辑变体,引入非上下文选择作为一个团队语义属性。
2022-01-27 cs.LO math.LO
Disjunctive Axioms and Concurrent $λ$-Calculi: a Curry-Howard Approach
我们添加到直觉主义逻辑无穷多个经典的析取重言式,并使用库里-霍华德对应,以获得类型并发$λ$演算,他们每个人都具有特定的通信机制,包括广播和循环消息交换,并增强表达能力方面的$λ$演算。此外,它们都实现了代码移动性的形式。我们的结果提供了第一个并发计算解释许多命题中间逻辑,包括经典逻辑。
2018-02-13 cs.LO math.LO
Embedding Hindsight Reasoning in Separation Logic
本文提出时间插值这一并发分离逻辑证明原则,以结构化事后推理验证具有未来依赖线性化点的数据结构,并首次形式化证明 LO-tree、验证 RDCSS,同时发现未知缺陷及一个错误的非形式化证明。
2023-04-21 cs.LO cs.PL
Equivalence and Conditional Independence in Atomic Sheaf Logic
University of Ljubljana(卢布尔雅那大学);Institute of Mathematics, Physics and Mechanics(数学、物理与力学研究所)
本文提出了一种逻辑语义基础,用于在具有变量等价、变量粗等价和变量条件独立性的设置中进行推理。通过原子sheaf拓扑研究了等价与条件独立性的逻辑,并展示了其在经典逻辑中的应用。
2026-05-15 cs.LO math.CT math.LO
On Dependence Logic
我们给出了一个概述的依赖和独立逻辑的一些发展。这是一个小的选择,为新人,从一个快速增长的文学主题。进一步讨论了条件独立原子,证明了条件独立逻辑与非条件独立逻辑是等价的。最后,我们简要地讨论了我们的逻辑信念表示的应用。
2013-05-25 cs.LO math.LO
Owicki--Gries Logic for Timestamp Semantics
STAIR Lab, Chiba Institute of Technology(千叶工业大学)
本文提出了一种基于时间戳语义的并发程序逻辑,通过引入新的非干扰概念,解决了弱内存模型下存储指令效果延迟的问题。
2026-02-16 cs.LO
Pomsets with Boxes: Protection, Separation, and Locality in Concurrent Kleene Algebra
并发Kleene代数是一个优雅的工具,用于并发程序的等式推理。CKA缺少的并发程序的一个重要特性是限制合法交织的能力。为了弥补这一点,我们扩展了标准模型的CKA,即pomsets,一个新的功能,所谓的盒子,它可以指定该系统的一部分是保护免受外界干扰。我们研究了这个新模型的代数性质。CKA的另一个缺点是用于表达程序属性的语言与用于表达程序本身的语言相同。对于实际目的来说,这通常限制太多。我们提供了一个逻辑,“pomset逻辑”,这是一个断言语言,用于指定这些属性,并解释pomset与框。与其他方法相比,这种逻辑不是基于状态的,而是表征程序的运行时行为。我们开发的基本元理论的pomset逻辑和CKA之间的关系,包括框架规则,以支持本地推理,并说明这种关系与简单的例子。
2020-05-06 cs.LO
Logics of Dependence and Independence: The Local Variants
现代的依赖和独立逻辑是基于团队语义的,这意味着公式的计算不是基于变量的单个赋值,而是基于一组这样的赋值,称为团队。这导致了存在二阶逻辑水平上的高表达能力。作为替代,Baltag和van Benthem提出了依赖逻辑的局部变体,称为函数依赖逻辑(logic of functional dependence,LFD)。虽然它的语义也是基于团队的,但公式只在其中一个分配上进行本地评估,并且团队只是作为评估过程中考虑的可能分配的供应。因此,这种逻辑依赖于广义赋值语义的模态视角,并且可以被看作是一阶逻辑的一个片段。对于不含等式的LFD变体,可满足性问题是可判定的。我们扩展了本地化逻辑的依赖和独立的想法,在一个系统的方式,考虑到本地变量的标准原子依赖属性:除了依赖和独立,还包括,排除和匿名。我们研究模型理论和算法问题的本地化逻辑,并解决了一些问题,已离开开放的巴尔塔格和范Benthem。特别地,我们研究了局部逻辑的可判定性问题,证明了等式可满足的LFD是不可判定的。此外,我们通过适当的互模拟的概念建立特征定理,并研究这些逻辑的模型检验问题的复杂性。
2021-02-20 cs.LO math.LO
Go with the Flow: Compositional Abstractions for Concurrent Data Structures (Extended Version)
并发分离逻辑有助于显着简化并发数据结构的正确性证明。然而,这种证明中反复出现的问题是,由于复杂的共享和覆盖,在顺序设置中工作良好的数据结构抽象在并发设置中更难推理。为了解决这个问题,我们提出了一种新的方法来抽象区域的堆编码的数据结构不变到一个局部条件的每个节点。该条件可以取决于与在整个堆图上被计算为固定点的节点相关联的量。我们把这个量称为流量。流可以编码堆的结构属性(例如从根形成树的可达节点)以及数据不变量(例如排序)。然后,我们引入了流接口的概念,它表示依赖和保证堆区域施加在其上下文上,以保持局部流相对于全局堆不变。我们的主要技术成果是,这个概念导致了一个新的语义模型的分离逻辑。在这个模型中,流接口提供了一个通用的抽象机制来描述复杂的数据结构。这种抽象机制允许在各种各样的数据结构上推广的证明规则。为了证明我们的方法的多功能性,我们展示了如何扩展逻辑RGSep流接口。我们已经使用这种新的逻辑来证明非平凡并发数据结构的线性化和内存安全性。特别是,我们获得参数线性化证明并发字典算法,抽象的底层数据结构表示的细节。使用现有的分离逻辑提供的抽象机制,这些证明不能容易地表达。
2017-11-09 cs.DS cs.LO cs.PL
A Bunch of Sessions: A Propositions-as-Sessions Interpretation of Bunched Implications in Channel-Based Concurrency
作为会话的命题(Propositions-as-Sessions)的出现,为消息传递并发奠定了逻辑基础,它是线性逻辑命题与并发进程会话类型之间的Curry-Howard对应。这种方法的核心是由线性逻辑预示的资源消耗范式。在本文中,我们研究了一个新的点,在设计空间的会话类型系统的消息传递并发程序。我们确定O 'Hearn和Pym的逻辑束的影响(BI)作为一个富有成效的基础解释的逻辑作为一个并发程序设计语言。这导致了对非线性资源的处理,这与基于线性逻辑的现有方法完全不同。我们介绍了一个新的$π$ -演算会话,称为$π$ BI,其最显着的特点是一个构造称为产卵,它表达了新的形式的共享,诱导BI的结构原则。我们说明了$π$ BI的表现力,并奠定了其基本理论:类型保存,死锁自由和弱规范化的结果良好的类型化进程;一个操作上健全和完整的仿射$λ$ -演算的类型化编码;和一个非干扰的结果访问资源。
2022-09-12 cs.LO cs.PL
TaDA Live: Compositional Reasoning for Termination of Fine-grained Concurrent Programs
我们提出了TaDA现场,一个并发分离逻辑的推理组合终止阻塞细粒度并发程序。关键的挑战是如何处理抽象的原子阻塞:也就是说,抽象的原子操作具有阻塞行为,这些阻塞行为来自于例如细粒度自旋锁中的忙等待模式。我们的基本创新是抽象规范的设计,捕捉这种阻塞行为作为对环境的活跃假设。我们设计了一个逻辑,可以原因的客户端使用这些操作的终止,而不会打破他们的抽象边界,和操作的实现相对于他们的抽象规范的正确性。我们引入了一个新的语义模型,使用分层的主观义务来表达活性不变量,和一个证明系统,这是健全的模型。我们的规范和推理的微妙之处说明了使用几个案例研究。
2021-11-30 cs.LO cs.PL
Dependence and Independence
我们引入一个原子公式直观地说,给定的变量是独立于给定的其他变量,如果第三组变量保持不变。我们将其与依赖逻辑进行对比。我们表明,我们的独立原子产生了一个自然的逻辑能够形式化的基本直觉的独立性和依赖性。
2012-08-27 cs.LO math.LO
On existential declarations of independence in IF Logic
我们分析了IF句中的量词前缀中存在量词之间的独立性声明行为,给出了一个句法判据,用以判定是否存在以该前缀开头的句子,使得其真假值的独立性声明的去除可能会影响该句子的真值。我们的结果还扩展到平衡语义值为未定的IF句子。主要定理使我们能够描述各种特定类别的量词前缀的行为,并证明作为一个显着的推论,所有存在的IF句子是等价于一阶句子。作为进一步的结果,我们证明了与知识记忆的IF句子片段只有一阶的表达能力(真理等价)。
2012-05-11 cs.LO math.LO
First Steps Towards Probabilistic Iris: Harmonizing Independence, Conditioning, and Dynamic Heap Allocation
MPI-SWS(马克斯·普朗克软件系统研究所);Saarland University(萨尔兰大学);CISPA Helmholtz Center for Information Security(CISPA赫尔霍夫信息安全中心);University of Konstanz(康斯坦茨大学)
本文提出Amaryllis,首个支持独立性和条件推理并处理动态内存分配的概率通用逻辑,通过新的索引估值模型和Iris核心概念的适应,实现了概率推理和动态分配的验证。
2026-08-03 cs.LO cs.PL
A Separation Logic for Negative Dependence
关于基于散列的概率数据结构的形式化推理通常需要关于随机变量的推理,其中当一个变量变大时(例如散列到一个桶中的元素的数量),其他变量趋于变小(例如散列到其他桶中的元素的数量)。这是一个负相关的例子,它是概率独立性的推广,最近在算法设计和机器学习中发现了有趣的应用。尽管负相关对于概率数据结构的分析是有用的,但是现有的验证方法不能为随机化程序建立这种性质。为了填补这一空白,我们设计了LINA,概率分离逻辑推理负相关。继近年来概率分离逻辑利用分离合取推理随机变量的概率独立性之后,本文利用分离合取推理随机变量的负相关性。我们的断言逻辑具有两个分离的合取,一个用于独立,一个用于负依赖。本文将串蕴涵逻辑推广到支持多个分离连词,并给出了一个完善的证明系统。值得注意的是,用于分离合取的语义依赖于用于组合资源的非确定性操作,而不是部分操作。通过利用负依赖的闭包属性,我们的程序逻辑支持负依赖和单调操作的框架式规则。我们演示了如何LINA可以验证基于哈希的数据结构和balls-into-bin过程的概率属性。
2021-11-29 cs.LO cs.PL
A Generic Logic for Proving Linearizability (Extended Version)
线性化是一个普遍接受的概念的正确性库的并发算法,近年来已经看到了一些建议的程序逻辑来证明它。虽然这些逻辑在技术细节不同,他们体现了类似的推理原则。为了阐明这些原则,我们提出了一个逻辑证明线性化是通用的:它可以实例化与不同的手段组合推理的并发性,如分离逻辑或可靠保证。为此,我们概括的意见框架的推理并发处理程序之间的关系,证明线性化。我们提出了我们的通用逻辑的示例实例,并表明它是强大的,足以处理具有挑战性的功能,如帮助并发算法。
2016-09-05 cs.DC cs.LO cs.PL
Quantum Temporal Logic
本文介绍了一种量子并发程序模型,它可用于反应式量子系统的行为建模和量子编译器的设计。我们研究量子时序逻辑,QTL,量子并发系统的规范,建议事件的时间依赖性。QTL将子空间上的投影作为原子命题,这是Birkhoff和von Neumann的经典量子逻辑论文中建立的。对于确定性泛函量子程序,我们证明了一个量子Böhm-Jacobini定理,该定理指出任何这样的程序都等价于一个Q-While程序。研究了一般量子并发程序中QTL基本公式的可判定性。
2019-08-19 cs.LO quant-ph
A beginner guide to Iris, Coq and separation logic
本指南面向初学者,介绍使用 Iris 和 Coq 进行形式化验证,重点讲解示例、策略、分离逻辑,并全面覆盖相关工具,以帮助读者安全验证并发算法。
2025-01-23 cs.LO cs.PL
Local State Space Analysis to Assist Partial Order Reduction
本文提出了一种更有效的模型检验并发系统的偏序约简方法。该方法利用组合可达性分析为并发系统中的所有进程生成过近似的局部状态转换模型,其中可以提取独立关系和其他有用的信息。提取的独立关系,相比可以通过静态分析系统描述,更精确和细化,因此导致更有效的偏序约简。这种方法是证明了一组并发系统的例子。与使用SPIN可以获得的相比,在几种情况下已经观察到状态空间的显著更高的减少。
2020-04-30 cs.LO cs.SE
Characterising Probabilistic Alternating Simulation for Concurrent Games
概率博弈结构结合了非确定性和随机性,参与者重复地同时采取行动,以进入并发博弈的下一个状态。概率交替模拟是比较不同概率博弈结构行为的重要工具。在本文中,我们提出了一个健全的和完整的模态特性的模拟关系,提出了一个新的逻辑概率分布的基础上。该逻辑使玩家能够在下一个状态或分布中强制执行属性。它的不动点扩张也是模拟关系的特征,在实际应用中可以表达许多有趣的性质。
2019-07-09 cs.LO
GLP: A Grassroots, Multiagent, Concurrent, Logic Programming Language for AI (Full Version)
London School of Economics(伦敦政治经济学院);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所)
提出草根逻辑程序(GLP),一种用于实现草根平台的多智能体并发逻辑编程语言,通过多智能体操作语义证明其草根性,并展示其在社交图等平台的应用。
2026-07-07 cs.CR cs.DC cs.LO