Quantitative Safety: Linking Proof-Based Verification with Model Checking for Probabilistic Systems
本文提出了一种新的方法，用于增强基于证明的验证与性能风格的分析，在国家的最先进的概率系统的模型检验工具。定量的安全性能通常指定为概率系统不变量，并在证明为基础的环境中建模评估使用有界模型检验技术。我们的具体贡献包括声明的一个定理，是中央的模型检验安全性能的证明为基础的系统，建立一个程序，并在原型系统（YAGA），它很容易转换的概率模型中指定的证明为基础的环境，其等效的可验证的PRISM模型配备奖励结构的充分实施。奖励结构捕获概率不变量的精确解释，并可以在实验研究中揭示有关模型的简洁信息。最后，我们展示了一个概率图书馆的案例研究的技术的新颖性。
2009-12-10 cs.LO
Stateless and Rule-Based Verification For Compliance Checking Applications
Sharif University of Technology（谢里夫理工大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Volkswagen Group Data:Lab（大众汽车集团数据实验室）
基础计算模型在任何计算中都有重要的作用。状态和变迁（如在自动机中）与规则和值（如在Lisp和逻辑程序设计中）是两个可比较和对应的计算模型。演绎和模型检验验证技术都依赖于状态的概念，因此，它们的底层计算模型是状态相关的。一些核查问题（如根据某些条例和规则核查不遵守制度的遵守情况检查）没有很强的状态或过渡概念。代表它，这些系统有一个强大的概念，价值符号和声明性规则定义在他们身上。SARV（无状态和基于规则的验证）是一个验证框架，旨在简化无状态和基于规则的验证问题（例如合规性检查）的整个验证过程。本文提出了一种基于形式逻辑的智能合规性检查系统框架。我们定义并介绍了这个框架，报告了一个案例研究，并给出了实验结果。案例研究是关于智能城市的协议合规性检查。使用此解决方案，可以对救援场景用例及其遵从性检查进行概述和建模。介绍了SARV的自动化引擎和合规性解决方案。基于300个数据实验，基于SARV的合规性解决方案在3125个记录的软件质量数据集上优于著名的机器学习方法。
2022-04-28 cs.AI cs.LO cs.SE
A Formal Verification Methodology for Checking Data Integrity
形式化验证技术在预硅验证过程中发挥着重要作用。在进行形式化验证时考虑的最重要的一点是定义好的验证范围，我们应该明确定义在测试中的设计要正式验证什么。在定义形式化验证的范围时，我们考虑了以下三个实际需求。它们（a）难以核实（b）小到难以处理（c）容易理解。我们的新方法是将系统的通用属性分解为块级的原型属性，并定义可验证RTL的需求。因此，每个设计者而不是验证专家可以很容易地描述设计的属性，形式化的模型检验可以系统地和彻底地应用到所有的叶子模块。在服务器平台组件芯片的开发过程中，我们专注于RAS（可靠性，可用性和可服务性）功能，并在PSL中描述了2000多个属性。通过形式化验证，我们在有限的时间内发现了几个关键的逻辑错误，并成功地验证了所有这些错误。本文提出了一种功能验证方法的研究。
2007-10-25 cs.LO
Dynamic Verification of SystemC with Statistical Model Checking
许多嵌入式和实时系统具有固有的概率行为（传感器数据，不可靠的硬件等）。在这种情况下，至关重要的是评估系统属性，如“特定硬件故障的概率”。这样的属性可以通过使用概率模型检验来评估。然而，由于状态空间爆炸，这种技术在代表现实嵌入式和实时系统的模型上失败了。为了克服这个问题，我们提出了一个基于统计模型检验的验证框架。我们的框架是能够评估的概率和时间属性在SystemC，一个标准的系统级建模语言建模的大型系统。它作为Plasma-lab统计模型检查器的扩展完全实现。我们说明了我们的方法上的多升系统的案例研究。
2015-09-21 cs.LO cs.SE
On Equivalence Checking for Orthocomplemented Bisemilattices in Log-Linear Time
我们提出了一个拟线性时间算法来解决自然代数结构上的字问题，我们称之为正补二半格，布尔代数的一个子理论。我们使用作为一个基地的变化Hopcroft，Ullman和Aho算法的树同构，我们结合一个长期重写系统，以决定两个条款的等价。我们证明了重写系统是可终止的和汇合的，因此存在一个范式，我们的算法是计算它。我们还讨论了应用程序，并提出了一个有效的实现在Scala中。
2022-03-07 cs.LO
Model Checking for Verification of Quantum Circuits
在这次演讲中，我们将描述一个基于断言的验证（ABV）的量子线路的框架，通过应用我们以前的工作中开发的量子系统的模型检查技术，其中：（i）无噪声和有噪声的量子线路分别建模为算子和超算子值的过渡系统，这两者都可以进一步表示为张量网络。(ii)量子断言由Birkhoff-von Neumann量子逻辑的时间扩展指定。它们的语义定义的基础上的设计决策：它们将被用于验证的量子线路的模拟经典计算机或人类推理，而不是量子物理实验（例如，测试通过测量）;（iii）可达性分析和模型检查的量子线路的算法开发的基础上收缩张量网络。我们观察到，许多优化技术计算关系产品中使用的BDD为基础的模型检测算法可以概括为收缩张量网络的量子线路。
2021-04-23 cs.AR cs.LO quant-ph
Equivalence Checking By Logic Relaxation
我们介绍了一个新的框架的等价性检查（EC）的布尔电路的基础上的一般技术称为逻辑松弛（LoR）。LoR的本质是放松要求解的公式，并计算新行为集的超集S。也就是说，S包含所有新的满足由于松弛而出现的分配，并且不包含满足原始公式的分配。集合S是由称为部分量词消去的过程生成的。如果所有可能的坏行为都在S中，那么原始公式就不可能有它们，因此这个公式所描述的性质成立。欧共体对《规则》的吸引力是双重的。首先，它有助于生成强大的归纳证明。其次，证明不等价归结为检查放松公式中存在的一些不良行为，即在原始公式的更简单版本中。我们给出了一些实验证据，支持我们的方法。
2016-07-11 cs.LO
Pareto Curves for Probabilistic Model Checking
多目标概率模型检验提供了一种方法来验证随机系统的几个可能相互冲突的定量属性。它在控制器综合和组合概率验证中有很好的应用。然而，现有的方法是基于线性规划，这限制了可以分析的系统的规模，并使得验证的时间有界的属性非常困难。我们提出了一种新的方法，解决这两个缺点，基于生成的连续近似的帕累托曲线的多目标模型检验问题。我们说明了一个大的基准集上的效率显着提高，并显示如何可视化帕累托曲线的能力显着提高了从当前的概率验证工具获得的结果的质量。
2012-06-24 cs.LO
Functional Equivalence Checking for Verification of Algebraic Transformations on Array-Intensive Source Code
高能效和高性能嵌入式软件的开发越来越依赖于对源代码关键部分进行复杂转换。设计师应用这种非平凡的源代码转换往往面临的问题，以确保功能等效的原始和转换后的程序。目前，他们不得不依赖于不完整和耗时的模拟。形式化的自动验证的转换程序对原来的是可取的。这就需要类似于比较数字电路的等价性检查工具。我们提出了这样一个工具来比较数组密集型相关的程序，通过组合的重要的全球性的转换，如表达式传播，循环和代数变换。当转换后的程序未能通过等价性检查时，该工具会提供有关错误可能位置的具体反馈。
2007-10-25 cs.LO
On Neural Network Equivalence Checking using SMT Solvers
Aristotle University of Thessaloniki（塞萨洛尼基亚里士多德大学）；Northeastern University（东北大学）
如果两个预训练的神经网络对相同的输入产生相似的输出，则它们被认为是等效的。神经网络的等价性检查是非常重要的，因为当需要满足额外的要求或解决安全威胁时，其在用等价的组件替换学习使能的组件中的实用性，例如当使用知识蒸馏、对抗训练等时。SMT求解器可以潜在地提供对神经网络等价性检查的问题的解决方案，其将是健全和完整的，但是正如所预期的，任何这样的解决方案都与关于要检查的神经网络的大小的显著限制相关联。这项工作提出了第一个基于SMT的编码的等价性检查问题，探讨其效用和局限性，并提出了未来的研究和改进途径，以实现更可扩展和实际适用的解决方案。我们目前的实验结果，揭示了上述问题，不同类型的神经网络模型（分类器和回归网络）和等价性标准，对一个通用的和应用程序无关的等价性检查方法。
2022-03-22 cs.AI cs.LG cs.LO
From Bounded Checking to Verification of Equivalence via Symbolic Up-to Techniques
我们提出了一个有界等价性验证技术的高阶程序与局部状态。该技术结合了完全抽象的符号环境互模拟类似的符号游戏语义，新的技术，轻量级的状态不变的注释。这产生了没有假阳性或假阴性的等效性验证技术。该技术是有界完备的，因为所有的不等式都是自动检测到足够大的界限。此外，几个硬等价证明自动或后被注释与状态不变量。我们在一个名为Hobbit的工具原型中实现了该技术，并使用一组广泛的新的和现有的示例对其进行基准测试。霍比特人可以证明许多经典的等价关系，包括所有迈耶和西伯的例子。
2021-10-22 cs.LO cs.PL
A Verified Approach for Checking Real-Time Specification Patterns
我们提出了一个验证方法的形式化验证的时间属性使用模型检查技术。我们专注于使用实时的【形】规范模式，它可以被看作是一个子集的定时时序逻辑，包括反应系统的分析过程中常见的属性表示的属性。我们的模型检测方法是基于使用观察员，以转换到验证更简单的LTL公式的验证定时模式。虽然使用观察员的模型检查是很常见的，我们的贡献是原始的几个方面。首先，我们定义了一个正式的框架来验证我们的观察者是正确的和非侵入性的。其次，我们为每个模式定义不同的观察者类别，并使用务实的方法，以选择最有效的候选人在实践中。这种方法是实现在一个集成的验证工具链的Fiacre语言。
2013-01-31 cs.LO
Interpolation Properties and SAT-based Model Checking
Craig插值是一种广泛应用于验证的方法，具有重要的应用，如谓词抽象，反例引导的抽象精化和使用插值的懒惰抽象。大多数国家的最先进的模型检验技术的基础上插值需要插值集合，以满足特定的属性，我们称之为“集体”，他们不持有一般的所有插值系统，并建立了每个特定的系统和验证环境。然而，没有系统的方法存在，相互关联的个别插值系统和比较必要的集体。本文提出了一个统一的框架，其中包括（和概括）最常见的集体利用验证。我们用它来系统地研究集体和他们提出的约束条件，命题插值系统中使用的基于SAT的模型检验。
2013-06-21 cs.LO
Model Checking as Program Verification by Abstract Interpretation (Extended Version)
本文提出将模型检验视为程序验证，引入MOKA语言把时序逻辑公式编码为程序，并结合抽象解释与局部完全抽象动态精化分析精度，从而复用更一般的抽象并避免误报。
2025-06-05 cs.LO
Integrating Topological Proofs with Model Checking to Instrument Iterative Design
系统开发不是一个线性的、一次性的过程。它通过改进和修订进行。为了支持系统满足其需求的保证，最好在每个细化或修订步骤之后执行连续验证。为了实现实际应用，形式化系统建模和验证必须有效地支持持续验证。我们的建议，以解决这个问题是TOrPEDO，一种验证方法，模型通过部分Kripke结构（PKS）和要求指定为线性时间时序逻辑（LTL）属性。PKS支持细化，通过故意指示模型中稍后完成的未指定部分。我们支持两种互补形式的验证：通过模型检验和证明。模型检验可用于提供反例，即，查明违反需求的模型行为。相反，证明是有用的，因为它们可以解释为什么需求得到满足。在我们的工作中，我们引入了一个特定的概念证明，称为拓扑证明（TP）。一个TP产生一个切片的原始PKS证明财产满意度。因为模型可能是不完整的，所以TOrPEDO支持对需求满足、违反和可能满足的推理（在满足取决于未知部分的情况下）。
2018-11-26 cs.LO
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
Monitoring and Verification of Multitenant Kubernetes Clusters using TLA+ Trace Checking
Faculty of Informatics West University Timi s oara Romania
本文提出一种基于TLA+轨迹检查的监控工具，可从Kubernetes审计日志推断行为并检测多租户等违规，将形式化推理融入实时Kubernetes环境以提升监控与正确性检查效果。
2026-09-28 cs.DC cs.LO
Model Checking Data Flows in Concurrent Network Updates (Full Version)
我们提出了一个模型检验的方法来验证数据流的正确性，在网络配置的并发更新。该验证问题对于软件定义网络（SDN）非常重要，其中错误可能导致分组丢失、黑洞和安全违规。我们的方法是基于规范的时间属性的个人数据流，如要求流是免费的周期。我们检查这些属性是否同时满足所有活动的数据流，而网络配置更新。为了表示并发网络控制器的行为和由此产生的配置的演变，我们引入了一个扩展的Petri网的过境关系，其特征在于由Petri网的每个转变所引起的数据流。对于安全的Petri网与过境，我们减少了时间流属性的验证电路模型检验问题，可以解决有效的验证技术，如IC3，插值，有界模型检验。我们报告令人鼓舞的实验与原型实现的基础上的硬件模型检查ABC。
2019-11-14 cs.LO
Equivalence Checking a Floating-point Unit against a High-level C Model (Extended Version)
半导体公司越来越多地采用一种从C/C++/SystemC的系统级设计规范开始的方法。该模型经过广泛模拟，以确保正确的功能和性能。随后，在Verilog中创建寄存器传输级（RTL）实现，可以由设计人员手动创建，也可以由高级综合工具自动创建。必须检查C和Verilog程序是否一致。在本文中，我们提出了一个两步的方法，体现在两个等价性检查工具，VERIFOX和HW-CBMC，分别在软件和RTL级验证设计。VERIFOX用于对C中的非定时软件模型与C中的高级参考模型进行等价性检查。HW-CBMC验证了一个Verilog RTL实现与一个C语言非定时软件模型的等价性。为了评估我们的工具，我们将它们应用于ARM的商业浮点运算单元（FPU）和开源双路浮点加法器。
2016-09-01 cs.LO cs.SE
An Overview of the HFL Model Checking Project
在这篇文章中，我们给出了一个概述我们的项目高阶程序验证的基础上HFL（高阶不动点逻辑）模型检验。在简要介绍HFL之后，我们解释了如何将其应用于程序验证，并总结了该项目的现状。
2021-09-10 cs.LO cs.PL
PEQcheck: Localized and Context-aware Checking of Functional Equivalence (Technical Report)
重构不得改变程序的功能。然而，并不是所有的重构都满足这个要求。因此，必须明确检查重构不会改变功能。由于很少有一个正式的规格说明程序的行为，我们利用原来的程序作为功能规范。然后，我们检查原始程序和重构后的程序在功能上是否等价。为此，我们采用一个共同的想法，减少等价性检查程序验证。为了提高效率，我们的等价性检查PEQcheck构造一个验证任务，每个重构的代码段，而不是一个功能，通常由以前的工作。此外，PEQcheck考虑代码段的上下文。例如，只有被修改的和活的变量才需要是等效的，只读变量可以在原始代码段和重构的代码段之间共享。此外，我们的评估证明，本地化和上下文感知检查执行的\peqcheck确实可以是有益的。
2021-03-22 cs.LO cs.PL
Verification of an industrial asynchronous leader election algorithm using abstractions and parametric model checking
网络中领导者的选举是一项具有挑战性的任务，特别是当进程是异步的时，即，执行具有时变周期的算法。Thales开发了一种工业选举算法，具有任意数量的过程，可能会失败。在这项工作中，我们证明了这种工业算法的一个变体的正确性。我们使用的方法相结合的抽象，SafeProver求解器，和参数定时模型检查。这使我们能够证明算法的正确性为大量的p进程（p=5000）。
2018-12-21 cs.LO
A benchmark library for parametric timed model checking
涉及硬时序约束和并发的实时系统的验证是至关重要的。参数定时模型检验允许在存在未知定时常数或不确定性（例如，周期的不精确性）的情况下进行形式化验证。随着近年来一些技术和工具的发展，以提高效率的参数化定时模型检验，有一个适当的基准测试和比较这些工具的需求越来越大。我们在这里提出了一个基准库参数定时模型检验的基准积累了多年。我们的基准包括学术基准，工业案例研究和使用现有技术无法解决的例子。
2018-12-20 cs.LO
Combining Type Checking and Set Constraint Solving to Improve Automated Software Verification
本文通过为{log}语言定义类型系统并实现类型检查器，将类型检查与集合约束求解结合，提高了软件验证的自动化程度，并通过两个工业案例验证了其有效性。
2024-03-21 cs.LO cs.PL
Some approximations in Model Checking and Testing
模型检验和测试是两个具有相似目标的领域：验证系统是否满足属性。他们从系统的不同假设开始，并开发了许多具有不同近似概念的技术，当精确的验证可能在计算上太难时。本文介绍了近似的概念及其逻辑和统计背景，并由此引出了几种模型检验和测试技术：有界模型检验、近似模型检验、近似黑盒检验、近似基于模型的测试和近似概率模型检验。所有这些方法都保证了验证的质量和效率。
2013-04-16 cs.LO cs.SE
Equivalence Checking and Simulation By Computing Range Reduction
我们介绍了新的方法的等价性检查和模拟的基础上计算范围减少（CRR）。给定一个组合电路$N$，CRR问题是计算如果不考虑$N$的一组输入，则从$N$的范围中消失的一组输出。重要的是，在许多情况下，即使计算$N$的整个范围是不可行的，也可以有效地找到范围缩减。通过CRR解决等价性检查有助于生成模仿“切割传播”方法的等价性证明。商业工具已经成功地使用了这种方法的有限版本。通过仿真对电路$N$进行功能验证可以被视为降低计算$N$范围的复杂性的一种方式。不是查找$N$的整个范围并检查它是否包含错误输出，而是仅针对一个输入计算这样的范围。CRR仿真提供了一种处理复杂距离计算的替代方法。其思想是排除$N$的输入子集，并计算由这种排除引起的范围减小。如果消失的输出集包含错误输出，则$N$存在错误。
2015-08-11 cs.LO
Improving BDD Based Symbolic Model Checking with Isomorphism Exploiting Transition Relations
基于BDD的符号化模型检验大大提高了模型检验的适用性。然而，基于BDD的符号模型检验仍然非常消耗内存和时间。一个主要原因是系统之间复杂的过渡关系。有时，由于其穷举存储要求，甚至不可能生成转换关系。为了减少这个问题，已经提出了使用分区的过渡关系。然而，仍然有一些系统根本无法验证。此外，如果分区的粒度太细，则验证所需的时间可能增加。在本文中，我们的目标是异步并发系统的符号验证。对于这样的系统，我们提出了一种方法，它使用的相似性的过渡关系，以获得进一步的内存减少和运行时的改善。通过应用我们的方法，即使是以前棘手的过渡关系的系统的验证变得可行。
2011-06-07 cs.LO
Model Checking Techniques for Verification of an Encryption Scheme for Wireless Sensor Networks
在本文中，我们处理的形式化验证的加密方案的无线传感器网络（WSNs）。特别是，我们提出了我们的第一个结果，建立一个框架，致力于建模和验证的无线传感器网络方面。为了实现我们的目标，我们建议指定的WSNs模型编写的Petri网使用Promela结构，以验证它们的正确性属性，使用SPIN模型检查。我们首先指定在Promela的Petri网描述的无线传感器网络的加密方案，描述其行为。然后，正确性的属性，表达对系统的行为的要求，制定在线性时序逻辑（LTL）。最后，SPIN模型检查器用于检查模型是否具有特定的正确性属性，如果没有，则提供一个反例：不满足此属性的计算。这个反例将有助于发现最终问题的根源并加以纠正。
2013-05-18 cs.LO
Towards the verification of a generic interlocking logic: Dafny meets parameterized model checking
本文针对可实例化于多类车站的通用联锁逻辑，结合 Dafny 编码、模板不变式与参数化模型检验器生成的不变式，实现关键安全性质的自动化参数化验证。
2024-02-29 cs.LO
AutoHyper: Explicit-State Model Checking for HyperLTL
HyperLTL是一种可以表达超属性的时态逻辑，即，与系统的多个执行跟踪相关的属性。这样的性质变得越来越重要并且自然发生，例如，在信息流控制，鲁棒性，突变测试，路径规划和因果关系检查。到目前为止，HyperLTL的完整模型检验工具仅限于无替代公式，即，仅使用泛量化或仅使用存在迹量化的公式。涉及量词替换的属性只能以不完整的方式处理，即，即使该属性保持，验证也可能失败。在本文中，我们提出了AutoHyper，一个显式状态自动机为基础的模型检查器，支持完整的HyperLTL，并完成与任意量词交替的属性。我们表明，语言包含检查可以集成到HyperLTL验证，这使得AutoHyper受益于一系列现有的包含检查工具。我们评估AutoHyper的一组广泛的基准来自不同领域的文献，并将其与现有的（不完整的）方法进行HyperLTL验证。
2023-01-26 cs.LO
Lightweight Monte Carlo Verification of Markov Decision Processes with Rewards
马尔可夫决策过程是并发优化问题的有用模型，但对于穷举验证方法来说往往是棘手的。最近的工作已经引入了轻量级的近似技术，直接从调度空间采样，带来了可扩展的替代标准的数值模型检验算法的前景。到目前为止，重点一直是优化一个属性的概率，但许多问题需要定量分析的回报。因此，在这项工作中，我们提出了轻量级的统计模型检验算法，以优化马尔可夫决策过程的奖励。我们认为标准的定义中使用的奖励模型检验，引入一个辅助的假设检验，以适应可达性奖励。我们证明了我们的方法在一些标准的案例研究的性能。
2015-03-23 cs.LO
Automatic Verification of Timed Concurrent Constraint Programs
时间并发约束（Timed Concurrent Constraint，tccp）是并发约束编程（Concurrent Constraint Programming，cc）范式的扩展，它允许我们指定时间至关重要的并发系统，例如反应式系统。可以有无限多个状态的系统可以在tccp中指定。模型检验是一种能够自动验证具有大量状态的有限状态系统的技术。在过去的几年里，一些研究已经调查了如何扩展模型检验技术的系统具有无限数量的状态。在本文中，我们提出了一种方法，利用tccp的计算模型。基于约束的计算允许我们定义一种方法，将模型检验算法应用于（一类）无限状态系统。我们扩展的经典算法的模型检验LTL的一个特定的逻辑定义的验证tccp和tccp结构，我们在这项工作中定义的建模程序的行为。我们定义了一个限制的时间，以得到一个有限的模型，然后我们开发了一些说明性的例子。据我们所知，这是第一个为tccp定义模型检验方法的方法。
2005-05-11 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
Compositional model checking of concurrent systems, with Petri nets
组合性和进程等价性都是进程代数的标准概念。复合性意味着一个复合系统的行为只依赖于其组成部分的行为，即没有涌现行为。过程等价意味着系统的显式状态空间让位于其交互模式：环境可以通过交互获得的信息。Petri网是一个经典的，但被广泛使用和理解的并发模型。然而，它们经常被描述为非组合模型，并且工具倾向于处理整体的、全局指定的模型。本教程论文集中在Petri网与边界（PNB）：1-安全网的合成，图形代数，以及其应用程序中的可达性检查工具彭罗斯。该算法的特点是使用组合性和进程等价，一个强大的组合，可以利用，以提高性能的检查可达性和覆盖性在几个常见的例子，其中Petri网模型现实的并发系统。
2016-03-03 cs.FL cs.LO cs.SE
SCTL: Towards Combining Model Checking and Proof Checking
模型检验和自动定理证明是形式化方法的两大支柱。本文从自动定理证明的角度研究模型检验，旨在将自动定理证明的表达性和模型检验的完全自动性结合起来。本文的重点是Kripke模型的时序逻辑性质的验证。本文的主要贡献是：首先定义了一个允许多元谓词符号的扩展计算树逻辑，然后以Kripke模型为参数，为该逻辑设计了一个证明系统，然后设计了一个用于该演算的证明搜索算法和一个新的自动定理证明器来实现它。验证过程是完全自动的，并且在属性不成立时产生一个反例，或者证书实验结果比较以及现有的国家的最先进的工具，在一些基准，包括应用到空中交通管制和设计选择，导致这种效率进行了讨论。
2017-09-30 cs.LO
Verification of Peterson's Algorithm for Leader Election in a Unidirectional Asynchronous Ring Using NuSMV
大多数分布式算法的有限内在本质使我们能够使用模型检验工具来验证这类算法。在本文中，我试图使用NuSMV作为一个模型检验工具，验证必要的性质彼得森的领导选举问题的单向异步环形拓扑结构的算法。Peterson的异步环算法假设环中的每个节点都有一个唯一的ID和一个用于处理存储问题的队列。考虑到队列可以有任何值的组合，一个只有四个节点的环的构造模型将有超过十亿个状态。虽然似乎模型检验是不是一个可行的方法，这个问题，我试图使用几个有效的限制性假设雇用正式的模型检验的方法，而不会失去正确的功能的彼得森算法。这些强制限制假设的目标是模型检验过程中的自由度，并显着减少CPU时间，内存使用和页面错误的总数。通过部署这些限制，在NuSMV的模型检验过程中，节点数量可以从4个增加到8个。
2008-08-07 cs.DC cs.LO
Rewrite based Verification of XML Updates
我们考虑XML文档更新的访问控制问题。在XML编程的上下文中，类型可以被视为对冲自动机，静态类型检查相当于验证程序总是将有效的源文档转换为有效的输出文档。给定一组更新操作，我们特别感兴趣的是检查安全属性，例如在任何更新序列中保存文档类型。我们还感兴趣的相关政策的一致性问题，即检测是否授权的操作序列可以模拟禁止的。我们减少这些问题的类型检查问题，解决了计算变种的对冲自动机特征的祖先和后代的初始文档类型的参数化重写规则关闭。
2009-07-29 cs.LO
Model Checking Resource Bounded Systems with Shared Resources via Alternating Büchi Pushdown Systems
资源受限的多智能体系统的验证一般是不可判定的。在许多这样的设置中，资源对于代理是私有的。本文研究了基于交替时序逻辑（ATL）的资源逻辑在共享资源下的模型检验问题。资源可以被消耗和生产到任何数量。我们表明，模型检验问题是不可判定的，如果两个或两个以上的这样的无界资源。我们的主要技术成果是，在一个单一的共享资源的情况下，问题变得可判定。虽然直观，可判定性的证明是不平凡的。我们减少模型检验的问题交替Büchi下推系统。一个中间结果连接到一般的基于自动机的验证：我们表明，模型检验计算树逻辑（CTL）（紧凑）交替Büchi下推系统是可判定的。
2015-08-14 cs.LO
Proceedings First Workshop on Pre- and Post-Deployment Verification Techniques
PrePost（部署前和部署后验证技术）研讨会旨在汇集计算机辅助验证和验证领域的研究人员，讨论部署前和部署后验证技术之间的联系和相互作用。研讨会涵盖的主题的例子是经典的模型检验和测试之间的关系，一方面和运行时验证和统计模型检验另一方面，类型系统之间的关系，可以通过静态或动态检查技术，如运行时监控。
2016-05-25 cs.LO cs.SE
Octopus: Practical Equivalence Checking of P4 Packet Parsers
LIACS, Leiden University（莱顿大学计算科学研究所）
针对 P4 报文解析器，提出 Octopus 工具将其转成自动机并符号化检查等价性，可在消费级硬件上数分钟内完成非平凡解析器的等价性检查，还评估了其网络场景可用性。
2026-08-04 cs.LO cs.PL
Multi-Agent Verification and Control with Probabilistic Model Checking
University of Oxford（牛津大学）
本文综述了概率模型检验与博弈论结合以验证多智能体交互的进展，并探讨其在人工智能、机器人等领域的应用及未来挑战。
2023-08-05 cs.AI cs.LO
Stateless Model Checking under a Reads-Value-From Equivalence
无状态模型检验是并行程序验证的标准方法之一。由于调度的非确定性创建指数级大的线程交织空间，SMC试图将此空间划分为等价类，并只探索每个类的几个代表。这种方法的效率取决于两个因素：（a）划分的粗糙度，以及（b）在每个类中生成代表的时间。出于这个原因，寻找粗划分，有效地探索是一个积极的研究挑战。在这项工作中，我们提出了RVF-SMC，一个新的SMC算法，使用一种新的\emph{reads-value-from (RVF)}分区。直觉上，如果两个交错在每个读取事件中获得的值上一致，则它们被认为是等效的，并且读取事件在它们之间诱导一致的因果排序。RVF分区是可证明的粗糙比最近的方法的基础上Mazurkiewicz和“读取”分区。我们的实验评估表明，RVF往往是一个非常有效的等价，因为底层的分区是指数比其他方法粗糙。此外，RVF-SMC生成的代表非常有效，因为减少在分区往往是符合显着的加速在模型检验任务。
2021-05-13 cs.LO cs.PL
Real-Time Model Checking Support for AADL
我们描述了一个模型检查工具链的AADL模型的行为验证，考虑到语言的实时语义，这是兼容的AADL行为附件。我们给出了一个高层次的视图的工具和转换中涉及的验证过程，并专注于我们的框架检查用户定义的属性提供的支持。我们还描述了在一个重要的航空电子演示器上获得的实验结果，该演示器模拟了负责飞机和地面站之间数据通信的网络协议。
2015-03-02 cs.LO cs.SE
Irene: Equivalence Checking of Hybrid Quantum Programs via Structure-Preserving Symbolic Reduction
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）
提出Irene框架，通过保结构符号化简在门级、混合路径和及密度核三个层次验证混合量子程序等价性，在1982个程序对中解决79.92%，并发现15个编译器缺陷。
2026-09-30 cs.LO cs.PL cs.SE
Distributed CTL Model Checking in the Cloud
最近广泛使用的“大数据”平台要求形式化验证社区更广泛地采用。事实上，形式化验证需要高性能的数据处理软件，用于从来自被分析系统的空前数量的数据中提取知识。由于基于云的计算资源已经变得易于访问，因此验证技术和工具有机会经历深刻的技术转型，以利用新的可用架构。这使得人们对并行化和分布式验证技术越来越感兴趣。在本文中，我们介绍了一种分布式的方法，利用通常使用的技术，由“大数据”社区，使验证的计算树逻辑（CTL）公式非常大的状态空间，使用分布式系统和云计算设施。基准规范上进行的几个测试的结果，从而显示所提出的方法的方便。
2013-10-24 cs.DC cs.LO cs.SE
TAPAAL HyperLTL: A Tool for Checking Hyperproperties of Petri Nets
本文提出了一种针对Petri网的HyperLTL模型检查器，用于验证超属性，该工具集成于TAPAAL框架并展示了其在计算机网络领域的应用性能。
2026-01-09 cs.LO
Foundations for Entailment Checking in Quantitative Separation Logic (extended version)
定量分离逻辑（QSL）是分离逻辑（SL）的扩展，用于概率指针程序的验证。在QSL中，公式计算为实数而不是真值，例如，在给定的符号堆中，内存安全终止的概率。与\SL一样，使用QSL进行推理时的一个关键问题是\emph{entailment}：公式f是否包含另一个公式g？我们给出了从QSL中的蕴涵检查到SL中的蕴涵检查的一般性约简。这允许利用大量的SL研究来自动验证概率指针程序。我们分析了我们的方法的复杂性，并证明其适用性。特别是，我们得到的第一个可判定性结果，验证这些程序通过应用我们的减少到一个量化的扩展著名的符号堆片段的分离逻辑。
2022-01-27 cs.LO cs.PL
Multi-Threaded Software Model Checking via Parallel Trace Abstraction Refinement
LMU Munich（慕尼黑大学）
本文提出了一种基于并行轨迹抽象细化的多线程软件模型检查方法，通过利用多核CPU提升验证效率，优于传统顺序方法和DSS技术。
2026-01-15 cs.LO cs.PL cs.SE
Strong Equivalence for LPMLN Programs
Arizona State University（亚利桑那州立大学）
LPMLN是一个概率扩展的答案集程序的权重方案改编自马尔可夫逻辑。我们研究了LPMLN中强等价的概念，这是一个有用的数学工具，简化了LPMLN程序的一部分，而不看它的其余部分。我们表明，在LPMLN中的强等价性的验证可以减少到等价性检查，在经典逻辑通过约简和选择规则，以及在“软”逻辑下的等价性检查这里和那里。结果使我们能够利用答案集求解器进行LPMLN强等价性检查。该研究还建议我们使用选择规则，这里和那里的逻辑和经典逻辑的LPMLN语义的一些重新表述。
2019-09-18 cs.AI cs.LO
Quantum Markov chains: description of hybrid systems, decidability of equivalence, and model checking linear-time properties
在本文中，我们研究了一个模型的量子马尔可夫链，这是一个量子模拟的马尔可夫链，并得到取代概率的转移矩阵与量子操作。我们表明，这个模型是非常适合描述的混合动力系统，包括一个量子组件和一个经典的，虽然它具有相同的表达能力，另一个量子马尔可夫模型在文献中提出的。事实上，在量子信息处理中经常会遇到混合系统;例如，量子程序和量子协议都可以被视为混合系统。因此，我们进一步提出了一个称为混合量子自动机（HQA）的模型，可以用来描述这些从外部世界接收输入（动作）的混合系统。我们证明了HQA的语言等价问题是多项式时间可判定的。此外，我们将这个结果应用到量子马尔可夫链的迹等价问题，从而它也是多项式时间可判定的。最后，我们讨论了量子马尔可夫链的线性时间性质的模型检验，并表明可以成功地解决正则安全性的定量分析。
2015-06-30 cs.LO quant-ph
Proceedings of the Sixth Workshop on Horn Clauses for Verification and Synthesis and Third Workshop on Program Equivalence and Relational Reasoning
本卷包含第三届程序等价和关系推理研讨会（PERR）和第六届验证与综合霍恩子句研讨会（HCVS）的联合后续会议记录，分别于4月6日和7日在捷克共和国布拉格举行，作为ETAPS的附属研讨会。
2019-07-08 cs.LO
Platform Dependent Verification: On Engineering Verification Tools for 21st Century
本文综述了与平台相关的显式状态LTL模型检验的最新进展。
2011-11-02 cs.LO cs.SE
C-SHORe: Higher-Order Verification via Collapsible Pushdown System Saturation
高阶递归模式（HORS）作为高阶函数程序的一个有用的抽象，受到了广泛的关注，许多新的验证技术采用HORS模型检查作为其核心。我们给一个帐户的C-SHORe工具，这有助于正在进行的追求一个真正可扩展的模型检查HORS提供一个不同的，自动机理论的角度来看。C-SHORe实现了第一个实用的模型检查算法，该算法作用于下推自动机的泛化，与HORS等表达，称为可折叠下推系统（CPDS）。其核心是CPDS的向后饱和算法。此外，它能够使用从近似向前可达性分析中收集的信息来指导其向后搜索。此外，它使用了一种算法，修剪的CPDS模型检查之前，并提取反例的方法，在负的情况下。我们提供了C-SHORe与HORS最先进验证工具的最新比较。该工具和其他材料可从http://cshore.cs.rhul.ac.uk获得。
2018-09-17 cs.LO
Counter Attack on Byzantine Generals: Parameterized Model Checking of Fault-tolerant Distributed Algorithms
我们介绍了一种用于容错分布式算法（FTDA）的自动参数化验证方法。FTDA由进程数和假定的拜占庭故障进程的最大数目参数化。在我们的技术的中心是一个参数区间抽象（PIA）的区间边界是参数的算术表达式。使用PIA的数据抽象和一种新形式的计数器抽象，我们减少了参数化的问题，有限状态模型检验。我们证明了我们的方法的实际可行性，通过验证Srikanth和Toueg著名的分布式算法的几个变种。我们的半决策程序的补充和动机的不可判定性证明FTDA验证，即使在没有进程间通信。据我们所知，这是第一篇实现拜占庭FTDA参数化自动验证的论文。
2013-02-03 cs.DC cs.LO
