Analysing oscillatory trends of discrete-state stochastic processes through HASL statistical model checking
形式化方法在随机振子分析中的应用一直是近年来几项研究工作的焦点。在本文中,我们提供的见解表达时态逻辑的形式主义,即混合自动机随机逻辑(HASL),这个问题的应用。我们展示了如何利用HASL逻辑的表达能力来定义和评估(随机)振荡器的相关特性。
2014-10-15 cs.FL cs.LO
Quantitative Computation Tree Logic Model Checking Based on Generalized Possibility Measures
本文研究了广义可能性计算树逻辑模型检验,它是Y.Li,Y.Li and Z.Ma(2014)提出的可能性计算逻辑模型检验的扩展.该系统采用广义可能性Kripke结构(GPKS,简称)建模,验证性质由广义可能性计算树逻辑(GPoCTL,简称)公式描述.基于广义可能性测度和广义必要性测度,讨论了广义可能性计算树逻辑模型检验的方法,并详细说明了相应的算法及其复杂性。此外,给出了(2013)中引入的PoCTL与GPoCTL的比较。最后以恒温器为例说明了GPoCTL模型检测方法。
2014-09-23 cs.LO
Molecular Model Checking a Temporal Logic
分子计算已经成功地用于解决越来越多的复杂计算问题。然而,作为一个重要的复杂问题,模型检验在分子计算环境下还远未得到完全解决,因为它仍然缺乏方法。为了解决这个问题,一个模型检验方法提出了一个给定的时序逻辑使用分子计算检查的基本结构。通过设计新的编码和调用这个过程,我们得到了一个基于分子的方法来检查这个逻辑的所有基本结构。
2017-02-20 cs.LO
The Descriptive Complexity of Modal $μ$ Model-checking Games
本文回顾了模态μ演算和奇偶博弈之间的关系,表明它比以前已知的更强大。它解决了一个问题,即是否描述的复杂性模态μ模型检验游戏,以前已知的依赖于语法的复杂性的公式,实际上取决于其语义的复杂性。结果表明,直到语义co-Büchi复杂度公式,其模型检验博弈的描述复杂度与其语义复杂度完全一致。在co-Büchi之外,公式的模型检验奇偶博弈的描述复杂性被证明是其语义复杂性的上界;它是否也是一个下界仍然是一个悬而未决的问题。
2017-09-07 cs.LO
Efficient Parallel Path Checking for Linear-Time Temporal Logic With Past and Bounds
路径检查是模型检验问题的一种特殊情况,其中所考虑的模型是单个路径,在监视、测试和验证中起着重要的作用。我们证明了线性时间时序逻辑(LTL),路径检查可以有效地并行化。除了核心逻辑,我们考虑扩展的LTL与有界未来(BLTL)和过去的时间(LTL+过去)运营商。尽管这两个扩展都以指数方式提高了逻辑的简洁性,但路径检查仍然可以有效地并行化:我们对LTL、LTL+Past和BLTL+Past的算法是在AC ^1(logDCFL)\subseteq NC中。
2012-10-19 cs.LO
Model Checking and Validity in Propositional and Modal Inclusion Logics
命题包含逻辑和模态包含逻辑是属于基于团队语义的逻辑家族的形式主义。本文研究了这些逻辑的模型检验和有效性问题。我们确定这两个问题的复杂性界限,包括宽松和严格的团队语义。通过这样做,我们接近完成该计划,其最终目的是分类的中心推理问题的复杂性模态和命题依赖,独立性和包含逻辑。
2017-04-24 cs.LO
Probabilistic Model Checking of Incomplete Models
为了保证模型检验的准确性,模型必须是系统的完整和忠实的表示。不幸的是,这并不总是可能的,主要是因为两个原因:(i)模型仍在开发中,(ii)一些模块的正确执行尚未确定。在这样的情况下,对于某些模型检验查询,是否仍然可能得到正确的答案?本文是回答这个问题的一个步骤。我们制定这个问题的离散时间马尔可夫链(DTMC)建模形式主义和概率计算树逻辑(PCTL)查询语言。然后,我们提出了一个简单的解决方案,通过修改DTMC和PCTL,以适应三值逻辑。该技术建立在现有的模型检验算法和工具,避免了需要新的占三值逻辑。对复杂系统建模的最有用和最流行的技术之一是通过离散事件仿真。离散事件模拟器本质上是用某种程序设计语言编写的代码。我们展示了我们的方法在一段代码中的应用,其中包含一个未知的正确性模块。本文的初步版本出现在Leavering Applications of Formal Methods,Verification and Validation:Foundational Techniques(ISoLA 2016),LNCS 9952,Springer的会议录中。关键词:概率模型,概率模型检验三值逻辑,离散时间马尔可夫链,概率计算树逻辑。
2017-06-12 cs.FL cs.LO
Stability Checking of Markov Jump Linear Systems via Probabilistic Temporal Logic (Extended Version)
Saarland University(萨尔兰大学)
针对马尔可夫跳变线性系统,提出基于概率计算树逻辑的模型检验方法,通过线性代数技术扩展逻辑以处理特定初始状态集下的矩稳定性,解决了经典稳定性判据的保守性问题。
2026-06-24 cs.FL cs.LO
Complexity of Polyadic Boolean Modal Logics: Model Checking and Satisfiability
研究了可达性关系上的多元模态逻辑的模型检验的计算复杂性和可满足性问题。首先,我们证明了所得到的逻辑的模型检验问题的组合复杂性是PTime完全的。其次,我们证明了可及性关系上的否定扩展的多元模态逻辑的可满足性问题是ExpTime-完全的。最后,我们证明了可达性关系上的置换和布尔运算符的多元模态逻辑的可满足性问题是ExpTime-完全的,在必要的假设下,可以使用的可达性关系的数量是有界的常数。
2022-10-03 cs.LO
Agent-Alternation-Free Epistemic Metric Temporal Logic with Past: Model Checking and Complexity
Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);CNRS(法国国家科学研究中心);ENS Paris-Saclay(巴黎萨克雷高等师范学校);LMF(拉格兰日数学实验室);Institut Universitaire de France(法兰西学院);Direction Générale de l’Armement(法国国防总局)
研究带过去时态的无主体交替认知度量时态逻辑的模型检查,通过结合时态测试自动机与完美回忆观察者进行分析,证明其模型检查为EXPSPACE完全,给出了该逻辑在特定条件下的复杂性结论。
2026-07-16 cs.FL cs.LO
Model-checking Quantitative Alternating-time Temporal Logic on One-counter Game Models
我们考虑定量扩展的交替时间时序逻辑ATL/ATL称为定量交替时间时序逻辑(QATL/QATL),其中计数器的值可以比较使用等式,不等式和模约束的常数。我们解释这些逻辑在一个计数器的游戏模型,这是无限的持续时间的游戏有限的控制图,每个过渡可以增加或减少一个无界计数器的值。也就是说,这些游戏的状态空间通常是无限的。我们考虑的模型检验问题的逻辑QATL和QATL的一个计数器的游戏模型与VASS语义,我们开发的算法,并提供匹配的下界。我们的算法是基于减少的模型检验问题的模型检验游戏。这种方法使我们很容易处理扩展的逻辑语言以及无限的状态空间。该框架一方面概括了定性问题,如有限状态系统的ATL/ATL模型检验、单计数器过程上的分支时间时序逻辑CTL和CTL的模型检验以及LTL规范的可实现性问题。另一方面,QATL/QATL的模型检验问题推广了定量问题,如能源博弈(在QATL的情况下)和能源平价博弈(在QATL的情况下)的固定初始信用问题。我们的结果是积极的,因为我们表明,泛化是不是太昂贵的复杂性。作为一个副产品,我们获得了新的结果的复杂性模型检验CTL在一个计数器的过程中,并表明,决定赢家在一个计数器的游戏与LTL的目标是2 ExpSpace完成。
2014-09-19 cs.LO
Cut-Free ExpTime Tableaux for Checking Satisfiability of a Knowledge Base in the Description Logic SHI
我们给出了第一个无割ExpTime(最优)Tableau决策过程,用于检查描述逻辑SHI中的知识库的可满足性,它扩展了描述逻辑ALC的传递角色,逆角色和角色层次。
2012-07-16 cs.LO
Model-Checking of Linear-Time Properties in Multi-Valued Systems
本文研究多值系统线性时间性质的模型检验。介绍了多值逻辑系统的安全性、不变性、活性性、持久性和双持久性。讨论了与上述多值线性时间性质相关的一些算法。研究了利用格值自动机对多值正则安全性质和多值$ω$ -正则性质的验证。由于不矛盾定律(即,$a\wedge \neg a=0$)和排除中间法则(即,$a\vee \neg a=1$)在多值逻辑中不成立,本文引入的线性时间性质与经典逻辑中的线性时间性质相比有了新的形式。与经典的模型检验方法相比,本文提出的多值模型检验方法更加直观。本文还提出了一种新的带隶属度的多值模型检验方法。特别是,我们证明了多值模型检验可以简化为经典的模型检验。给出了相关的验证算法。文中还提供了一些说明性的例子和案例研究。
2016-09-25 cs.FL cs.LO
The model checking problem for intuitionistic propositional logic with one variable is AC1-complete
我们证明了单变量直觉命题逻辑的模型检验问题对于对数空间一致AC 1是完备的。作为基本工具,我们使用直觉主义逻辑和海廷代数之间的联系,并探讨其复杂性的理论方面。对于单变量超直觉逻辑,我们得到了模型检验问题的NC 1-完全性。
2011-09-15 cs.CC cs.LO
Satisfiability and Model Checking for the Logic of Sub-Intervals under the Homogeneity Assumption
本文研究子区间逻辑D在齐次性假设下的可满足性与模型检验问题,证明二者在有限结构上均为PSPACE完全,丰富了易处理区间时态逻辑家族。
2022-01-31 cs.FL cs.LO
On the Complexity of Temporal-Logic Path Checking
在LTL或MTL等时态逻辑中,给定一个公式,一个基本问题是在给定的有限字上计算公式的复杂性。对于LTL,这项任务的复杂性最近被证明是在NC。本文给出了LTL的一种定量(或度量)扩展MTL的NC算法,并给出了LTL的一元片段UTL的NCC算法。在撰写本文时,MTL是具有NC路径检查算法的最具表现力的逻辑,UTL是LTL的最具表现力的片段,其路径检查算法比完整的LTL更有效(服从标准复杂性理论假设)。然后,我们建立LTL路径检查和平面电路之间的连接,我们利用它来表明,在确定LTL路径检查的精确复杂性的任何进一步的进展将立即需要更有效的评估算法比已知的某一类平面电路。这种连接进一步暗示了LTL路径检查的复杂性取决于所允许的布尔连接词:添加布尔异或产生一个具有P-完全路径检查问题的时态逻辑。
2014-04-28 cs.LO
Parametric Linear Dynamic Logic (full version)
我们介绍参数线性动态逻辑(PLDL),它扩展了线性动态逻辑(LDL)的时间运营商配备参数,约束其范围。LDL本身是作为线性时序逻辑(LTL)的扩展而提出的,它能够表达所有的ω-正则规范,同时仍然保持LTL的许多理想属性,如直观的语法和语义,并转换为指数大小的非确定性Büchi自动机。但是LDL缺乏表达时间约束的能力。通过添加参数化的运营商LDL,我们得到一个逻辑,能够表达所有的ω-正则性质,并包含参数化LTL和PROMPT-LTL LTL的参数化扩展。我们的主要技术贡献是翻译PLDL公式到不确定的Büchi自动机的指数大小通过交替自动机。这就产生了多项式空间算法的模型检验和假设保证模型检验和可实现算法的双指数运行时间。所有这三个问题也被证明是完整的这些复杂性类。此外,我们给出了严格的上限和下限的最佳参数值的模型检验和可实现性。利用这些界,我们提出了一个多项式空间过程的模型检验优化和一个算法的三次指数运行时间的可实现性优化。我们的研究结果表明,PLDL模型检验和可实现性并不比它们各自的(参数)LTL对应。
2015-12-07 cs.FL cs.LO
A Survey on Satisfiability Checking for the $μ$-Calculus through Tree Automata
用于模态$μ$演算的模型检验和可满足性的算法通过将公式转换为交替奇偶校验树自动机来开始。这样,模型检验就归结为树自动机的可接受性检验和树自动机的可满足性检验。第一个直接归结为平价博弈的解,但第二个更复杂。我们回顾了交替树自动机的非空性检查,通过减少到解决某种结构的奇偶游戏,所谓的空游戏。由于交替树自动机的空性问题是EXPTIME完全的,这些游戏的大小是输入自动机状态数的指数。我们展示了如何建设的空虚游戏相结合的(固定)结构部分与(历史)确定奇偶校验字自动机。对于具有某些句法结构的树自动机,可以使用更简单的方法来处理词自动机的处理,然后词自动机可以比一般情况下渐近地更小。这些结果有直接的后果,可满足性和有效性检查(各种片段)的模式$μ$演算。
2022-08-23 cs.LO
Generic Model Checking for Modal Fixpoint Logics in COOL-MC
本文提出参数化模型检测工具 COOL-MC,支持多种 μ-演算实例,并通过归约奇偶博弈或惰性局部算法进行检测和基准评估。
2023-11-03 cs.LO
Hybrid Spatiotemporal Logic for Automotive Applications: Modeling and Model-Checking
TU Wien(维也纳工业大学);National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)(国立产业技术综合研究所);National Institute of Informatics (NII)(国立情报学研究所)
本文提出一种混合时空逻辑(HSTL)用于高速公路驾驶安全,通过定义语义和三种模型检查算法,优化搜索空间以提高性能。
2026-03-27 cs.LO
Model Checking Stochastic Branching Processes
随机分枝过程是描述随机树的经典模型,在生物学、物理学和自然语言处理等领域有着广泛的应用。特别是,他们最近被提出来描述随机过程创建并行程序。本文考虑随机分支过程的模型检验问题。给定一个分支过程和一个确定性奇偶校验树自动机,我们感兴趣的是计算生成的随机树被自动机接受的概率。我们表明,这个概率可以与任何有理数在PSPACE,和0和1在多项式时间。在第二部分中,我们提出了逻辑PCTL的一个树扩展,并开发了一个PSPACE算法,用于对这个逻辑的公式进行分支过程的模型检验。我们还表明,该逻辑的定性片段可以在多项式时间内进行模型检查。
2012-06-06 cs.FL cs.LO
Propositional Dynamic Logic for Hyperproperties
反应式系统的信息安全属性(如非干扰性)通常需要将系统的不同执行相互关联并同时遵循它们。这样的超性质在其他上下文中也可以是有用的,例如,当分析分布式系统的属性时,如线性化。由于LTL、CTL或模态μ演算等常见逻辑无法表达超性质,因此开发了超逻辑HyperLTL和HyperCTL* 来解决这个缺陷。然而,这些逻辑不能表达任意的Ω-正则性质。在本文中,我们介绍HyperPDL-三角洲,一个适应的命题动态逻辑的Fischer和Ladner的hyperproperties,为了消除这一限制。使用一个优雅的自动机理论框架,我们表明,HyperPDL-三角洲模型检验是渐近不更昂贵的HyperCTL* 模型检验,尽管它大大增加了表达能力。我们进一步研究片段的HyperPDL-三角洲方面的可满足性检查。
2020-07-17 cs.FL cs.LO
Model-checking Counting Temporal Logics on Flat Structures
我们研究了几个扩展的线性时间和计算树的时间逻辑与量词,允许计数经常某些属性举行。对于大多数这些扩展,模型检验问题是不可判定的,但我们表明,可判定性可以恢复考虑平坦的Kripke结构,每个状态属于最多一个简单的循环。大多数决策程序是基于(平面)计数器系统的结果,其中计数器用于实现计数运算符的评估。
2017-06-26 cs.LO
Equilibria-based Probabilistic Model Checking for Concurrent Stochastic Games
随机博弈的概率模型检验使得能够对包括在随机环境中操作的竞争或协作实体的系统进行形式化验证。尽管在这一领域取得了良好进展,但现有办法侧重于零和目标,无法对赋予各实体不同目标的情景进行推理。在本文中,我们提出了基于纳什均衡的并发随机博弈的概率模型检验技术。我们扩展的时序逻辑rPATL(概率交替时间时序逻辑与奖励),让推理的球员与不同的定量目标,捕捉事件发生的概率或奖励措施。我们提出的算法来合成策略,是子博弈完美的社会福利最优纳什均衡,即,在游戏的任何状态下,没有任何玩家单方面改变策略的激励,同时组合概率或奖励最大化。我们实现我们的技术在PRISM游戏工具,并将其应用到几个案例研究,包括网络协议和机器人导航,显示的好处相比,现有的方法。
2019-07-08 cs.LO
Model Checking Epistemic Halpern-Shoham Logic Extended with Regular Expressions
认知Halpern-Shoham逻辑(EHS)是一种时间-认知逻辑,它将Halpern-Shoham逻辑的区间算子与认知模态相结合。EHS的语义是基于解释系统,其标签功能定义在区间的端点上。我们表明,这个定义可以概括为允许标签功能的基础上,整个区间的正则表达式。我们证明,所有已知的EHS的积极成果,特别是吸引人的复杂性,其模型检验问题的一些片段,仍然持有其推广。我们还提出了新的逻辑EHSre操作标准Kripke结构,并具有表达能力相当于EHS与正则表达式。我们比较EHSre的表达能力与标准的时间逻辑。
2015-09-02 cs.LO
Model Checking for Modal Dependence Logic: An Approach Through Post's Lattice
在本文中,我们研究了一个扩展版本的模态依赖逻辑,允许任意布尔连接词。模态依赖逻辑最近由Jouko Väänänen通过依赖原子dep(.)扩展模态逻辑而引入。本文研究了模型检验问题的计算复杂性。对于任意布尔函数的完整分类,我们使用Emil Post介绍的Lattice方法。对逻辑语言的所有片段进行这种分类,允许模态$\Diamond$和$\Box$、依赖原子和任意布尔函数的逻辑符号。
2013-03-26 cs.CC cs.LO
Undecidable Cases of Model Checking Probabilistic Temporal-Epistemic Logic (Extended Abstract)
我们调查的时间,知识和概率的模型检查逻辑的可判定性,相对于两个认知语义:时钟和同步完美召回部分观察离散时间马尔可夫链的语义。可判定性的结果是已知的某些限制逻辑关于这些语义,受到各种各样的限制,要么是无法解释的,或涉及一个长期未解决的数学问题。我们表明,温和的推广已知的可判定的情况下,足以使模型检验问题明确不可判定。特别地,对于同步完美召回,从有限到达的时态算子到无限到达的算子的推广使得模型检验不可判定。时钟语义的情况下是密切相关的时间和概率的一元二阶逻辑,已知是可判定的,除了一组测量零。我们表明,这种逻辑的两个不同的扩展,使模型检验不可判定。其中之一涉及概率项的多项式组合,另一个涉及到概率算子范围内的一元二阶量化。这些结果解释了以前工作中的一些限制。
2016-06-24 cs.LO
Model Checking Logical Actions in Magic Tricks
本文提出魔术模型检测(MTMC)技术,将纸牌魔术的逻辑正确性问题归约为模型检测问题,以验证魔术设计是否符合预期。
2024-02-21 cs.CY cs.LO
Complexity of the Model Checking problem for inquisitive propositional and modal logic
本文研究了探究命题逻辑 InqB 和探究模态逻辑 InqM 的模型检测问题复杂性,基于 Yang 的思想证明了这两个问题均为 AP-完全。
2024-03-28 cs.LO math.LO
Model checking and model synthesisfrom partial models: a logic-based perspective
我考虑以下一般情况:一个抽象的模型M的一些“真正的”系统只是部分介绍,或部分已知的,我们必须确保实际的系统满足给定的规范,形式化的一些逻辑语言。这种情况至少有两个本质上不同的解释,导致两个本质上不同的形式逻辑和算法问题:“部分模型的模型合成”,其中M到完整模型的一些“可接受”扩展必须满足规范,和“部分模型的模型检验”,其中M到完整模型的所有“可接受”扩展必须满足规范。这些问题自然地扩展了经典的可满足性、有效性和模型检验的逻辑决策问题。在这里,我简要地讨论这两个问题的背景下,经典,模态和时间逻辑。我做了一些观察,状态一些开放的问题,并概述了一个一般的表格式的程序,解决了几个著名的模态和时序逻辑,包括有限的部分模型的无约束模型合成的问题。K、LTL、CTL、ATL。
2020-12-22 cs.LO
Complexity of ITL model checking: some well-behaved fragments of the interval logic HS
模型检验已成功地应用于许多计算机科学领域,包括人工智能、理论计算机科学和数据库。大多数提出的解决方案利用经典的,基于点的时序逻辑,而很少的工作已经做了区间时序逻辑设置。最近,人们提出了有限Kripke结构上Halpern和Shoham的时间区间HS模态逻辑的非初等模型检验算法(在齐性假设下)和它的两个有意义片段的EXPSPACE模型检验过程.在本文中,我们表明,更有效的模型检验程序可以开发一些表达足够的片段HS。
2016-01-13 cs.CC cs.DS cs.LO
Symbolic model checking of tense logics on rational Kripke models
本文引入了有理Kripke模型类,研究了基本时态逻辑Kt的符号模型检验及其在该类模型中的一些扩展。有理Kripke模型基于(通常是无限的)有理图,顶点由某些正则语言中的单词标记,转换由异步双头有限自动机(也称为有理转换器)识别。在理性Kripke模型中,每个原子命题都在一组规则的状态中求值。证明了Kt的每个公式在每个有理Kripke模型中都有一个有效的可计算正则扩张,从而证明了有理Kripke模型中Kt的局部模型检验和全局模型检验是可判定的.这些结果被提升到Kt的一些扩展。我们研究并部分确定了模型检验过程的复杂性。
2008-10-30 cs.LO
Model checking memoryful linear-time logics over one-counter automata
我们研究的复杂性的LTL与寄存器(也称为冻结LTL)和一阶逻辑的数据相等性测试在一个计数器自动机的模型检查问题。我们考虑几类一计数器自动机(主要是确定性与非确定性)和几个逻辑片段(限制寄存器或变量的数量和使用命题变量的控制位置)。逻辑能够存储计数器值,并在以后根据当前计数器值对其进行测试。我们证明了在确定性单计数器自动机上的模型检验是PSPACE完备的,具有无限和有限的接受运行。通过对非确定单计数器自动机的分析,证明了在不确定单计数器自动机上,直到算子仅限于最终算子的模型检验冻结LTL是不可判定的,即使只使用一个寄存器且不使用命题变量.作为我们证明的推论,这也适用于数据相等性测试仅限于两个变量的一阶逻辑。这使得一个事实,即一计数器自动机的几个验证问题是已知的相对较低的复杂性是可判定的,并且两个逻辑的有限可满足性是可判定的。我们的研究结果铺平了道路,模型检查记忆(线性时间)逻辑在其他类别的操作模型,如反向有界计数器机。
2010-01-18 cs.LO
Probabilistic Model Checking for Propositional Projection Temporal Logic
命题投影时序逻辑(Propositional Projection Temporal Logic,PPTL)是一种用于硬件和软件系统中时间段推理的有用形式,可以处理顺序和并行组合。本文基于离散时间马尔可夫链,研究了PPTL的概率模型检验方法,用于检验任意线性时间性质。我们首先定义一个范式图,表示为NFG_inf,捕捉PPTL公式的无限路径。由于离散时间马尔可夫链是确定性的概率模型,我们进一步根据Safra的构造方法给出了确定和最小化非确定性NFG_inf的算法。
2010-11-05 cs.LO
Featured Games
基于结构的SPL分析和基于族的模型检验得到了快速发展。许多模型检验问题可以归结为有限图上的二人博弈。一个突出的例子是μ演算模型检验,它通常通过转换为奇偶博弈来完成,但许多定量模型检验问题也可以简化为(定量)博弈。在他们的FASE'20论文中,ter Beek等人。引入可变性奇偶博弈,以发展特征变迁系统的基于族的μ演算模型检验。我们将他们的模型推广到一般的特色游戏,并展示如何以家庭为基础的方式分析这些游戏。我们介绍特色可达性游戏,特色最低可达性游戏,特色折扣游戏,特色能量游戏和特色平价游戏。我们展示了如何计算赢家和价值观的这种游戏在一个家庭为基础的方式。我们还表明,所有这些特色的游戏承认最佳的特色策略,项目的最佳策略,任何产品。此外,我们开发了基于家族的算法,使用后期分裂来计算我们介绍的所有特色游戏的获胜者,价值和最佳策略。
2020-05-13 cs.LO cs.SE
Subsumption Checking in Conjunctive Coalgebraic Fixpoint Logics
虽然在扩展完整布尔基的逻辑中进行推理是困难的,但限制于模态语言的合取片段有时允许即使在存在最大不动点的情况下也进行易于处理的推理。一个这样的例子是EL家族的描述逻辑;在这里,有效的推理是基于满意度检查在适当的小模型,表征公式的模拟。然而,众所周知,并不是每一种合取模态语言都有一个易于处理的推理问题。自然的问题是,这些易处理的片段有多常见,以及如何识别它们。在这项工作中,我们提供了足够的条件,在一般的方式,考虑未标记的Tableau规则,为一个给定的模态逻辑的易处理性。我们工作的框架内的coalgebraic逻辑作为一个统一的语义设置。除了恢复已知的结果描述逻辑,如EL和FL 0,我们获得了新的关联和非关联模态逻辑的最大不动点的合取片段。最值得注意的是,我们发现了游戏逻辑和交替时间μ演算的易处理片段。
2014-06-06 cs.LO
Computation Tree Logic for Synchronization Properties
我们提出了一个逻辑,扩展CTL(计算树逻辑)与运营商表示同步属性。如果一个属性在所有具有一定长度的路径中都成立,则该属性在系统中是同步的。新的逻辑是通过使用与CTL相同的路径量词和时态运算符来获得的,但允许量词的顺序不同。这个小的语法变化导致一个逻辑,可以表达非正规的属性,其中已知的扩展MSO路径长度相等是不可判定的。我们证明了我们的变体CTL是可判定的,模型检测问题是在Delta_3 ^P = P ^{NP ^NP}中,并且是DP-困难的。我们类似地考虑量词交换CTL的扩展,我们提出的运营商定义使用的基本运营商的CTL * 表示发生无限多个同步点。证明了模型检验问题仍然存在于Delta_3 ^P中,如果允许Next算子,则CTL和新逻辑的区分能力一致,从而可以在模型检验之前使用经典的互模拟商进行状态空间约简。
2016-05-24 cs.FL cs.LO
Reasoning about Games via a First-order Modal Model Checking Approach
在这项工作中,我们提出了一个逻辑的基础上,一阶CTL,即游戏分析逻辑(GAL),以原因的游戏。我们将博弈论的模型和解的概念分别作为GAL的模型和公式。准确地说,我们将具有完美信息的广泛博弈表示为GAL模型,并通过GAL公式将纳什均衡和子博弈完美均衡表示出来。从实用的角度来看,我们提供了一个GAL模型检查器,以自动分析游戏。我们至少在两个方向上使用我们的模型检查器:找到博弈论的解决方案概念;以及分析基于AI社区标准算法的玩家,例如极大极小过程。
2014-04-14 cs.LO
Undecidable Cases of Model Checking Probabilistic Temporal-Epistemic Logic
我们调查的时间,知识和概率的模型检查逻辑的可判定性,相对于两个认知语义:时钟和同步完美召回部分观察离散时间马尔可夫链的语义。可判定性的结果是已知的某些限制逻辑关于这些语义,受到各种各样的限制,要么是无法解释的,或涉及一个长期未解决的数学问题。我们表明,温和的推广已知的可判定的情况下,足以使模型检验问题明确不可判定。特别地,对于同步完美召回,从有限到达的时态算子到无限到达的算子的推广使得模型检验不可判定。时钟语义的情况下是密切相关的时间和概率的一元二阶逻辑,已知是可判定的,除了一组测量零。我们表明,这种逻辑的两个不同的扩展,使模型检验不可判定。其中之一涉及概率项的多项式组合,另一个涉及到概率算子范围内的一元二阶量化。这些结果解释了以前工作中的一些限制。
2015-11-10 cs.LO
Entailment Checking in Separation Logic with Inductive Definitions is 2-EXPTIME hard
带有归纳谓词的分离逻辑公式之间的蕴涵,也称为符号堆,已经被证明对于一大类归纳定义是可判定的。最近,提出了一个2-EXPTIME算法,并建立了一个EXPTIME硬界限,但没有精确的下限是已知的。在本文中,我们证明了决定谓词原子之间的蕴涵是2-EXPTIME困难的。证明是基于减少从指数空间有界交替图灵机的成员问题。
2020-04-16 cs.LO
Model Checking Time Window Temporal Logic for Hyperproperties
University of Missouri-Columbia(密苏里大学哥伦比亚分校);University of Dayton(代顿大学)
本文提出 HyperTWTL 形式化体系及其同步/异步语义,用于表达多执行迹超性质,并给出通过归约到 TWTL 的模型检测算法,以验证机器人应用中的信息流安全与并发性质。
2023-08-10 cs.FL cs.LO cs.RO
Model Checking Linear Temporal Logic with Standpoint Modalities
本文提出带立场模态的线性时序逻辑的五种语义及通用模型检测算法,并证明三种情况下问题为PSPACE完全,区别于可满足性的EXPSPACE完全。
2025-02-27 cs.LO
Differential games, locality and model checking for FO logic of graphs
我们介绍微分游戏FO逻辑的图形,一个变种的Escherichfeucht-Fraïssé游戏中,游戏只在一个图和移动的两个球员的限制。我们证明,在一定意义上说,这些游戏是足够强大的,以捕捉必要的信息,从图类是可解释的无处密集的图形类的图形。这一点,再加上新引入的概念,差分局部性和事实,即限制可能的移动的球员,很容易决定在某些情况下,游戏的赢家,导致一个新的方法FO模型检验问题的解释无处密集的图形类。
2020-07-22 cs.DM cs.LO math.CO
Graded CTL Model Checking for Test Generation
最近,有一个很大的关注,从科学界对使用的模型检查技术作为一种工具,用于测试生成在仿真领域。本文旨在提供一个有用的手段,以获得更多的见解沿着这些路线。通过应用最近的研究成果在该领域的分级时序逻辑,我们提出了一个新的高效的模型检测算法分层有限状态机(HSM),一个建立良好的符号长期和广泛用于表示分层模型的离散系统。对使用分级时态逻辑表达的规范执行模型检查具有在唯一运行中返回更多反例的特性。我们认为这可以大大提高自动获取测试用例的效率。特别是,我们验证了两种不同的模型的HSM对分支时间的时间属性。
2011-11-09 cs.FL cs.LO
Indexed linear logic and higher-order model checking
在最近的工作中,Kobayashi观察到,交替树自动机A接受由高阶递归方案G生成的无限树T,可以用公式表示为递归方案G在与自动机A相关联的适当交集类型系统中的可类型性。这篇文章的目的是建立一个干净的联系,这行的工作和Bucciarelli和Ehrhard的索引线性逻辑。这是通过两个步骤实现的。首先,我们将Kobayashi的结果改写为一个等价的无穷交型系统,其中交不再是幂等的。然后,我们表明,由此产生的类型系统是一个片段的Bucciarelli和Ehrhard的索引线性逻辑的无限版本。虽然这项工作是非常初步的,并没有集成高阶模型检查的关键成分,如优先级,它揭示了一个有趣的和有前途的高阶模型检查和线性逻辑之间的联系。
2015-03-17 cs.LO
Model-checking branching-time properties of probabilistic automata and probabilistic one-counter automata
本文研究概率自动机及概率一计数器自动机对 PCTL 与 PCTL$^*$ 的模型检测,通过归约空性问题并构造行为等价的一计数器自动机,证明两类问题均不可判定。
2021-08-30 cs.FL cs.LO math.LO
Simple Fixpoint Iteration To Solve Parity Games
解决μ演算的模型检查问题的一种简单方法是使用不动点迭代。然而,传统上μ演算模型检查是通过将线性时间减少到奇偶博弈来解决的,然后使用奇偶博弈的许多算法之一来解决。我们现在考虑一种通过朴素不动点迭代求解奇偶博弈的方法。文献中已经提出了几个奇偶博弈的不动点算法。在这项工作中,我们介绍了一种算法,依赖于分心的概念。这个想法是,这为理解平价博弈提供了一个新的视角。然后,我们表明,该算法实际上是相同的两个早期公布的不动点算法的奇偶校验游戏,因此,这些早期的算法是相同的。此外,我们修改我们的算法更新后,只部分重新计算更深的不动点更高的设置,并表明这种修改使一个简单的方法来获得获胜的策略。我们表明,由此产生的算法是简单的实现,并提供了良好的性能,在实际的奇偶游戏。我们经验证明,这使用来自模型检查,等价性检查和反应合成的游戏,并表明我们的不动点算法是最快的解决方案模型检查游戏。
2019-09-17 cs.LO
Model Checking Disjoint-Paths Logic on Topological-Minor-Free Graph Classes
University of Bremen(不来梅大学);LIRMM, Univ Montpellier, CNRS(蒙彼利埃大学,法国国家科学研究中心,计算机科学与微技术实验室)
研究在排除拓扑 minor 的图类上,证明不相交路径逻辑的模型检查问题固定参数可处理,并指出其在子图闭类上的可处理性。
2026-02-16 cs.LO
Temporal Logic and Model Checking for Operator Precedence Languages
在过去的几十年中,大量的研究工作一直致力于扩展模型检验的成功,从传统的有限状态机和各种版本的时态逻辑领域的上下文无关语言的适当子类和适当的时态逻辑的扩展。据我们所知,这些尝试只涵盖了结构化语言,即结构在句子中立即“可见”的语言,如树语言或明显的下推语言。本文提出了一种新的时态逻辑,它适用于表示和自动验证操作符先后次序语言的性质。这个“历史悠久”的语言家族最近被证明具有基本的代数和逻辑特性,使其适合于模型检验应用,但打破了可见结构语言的障碍(事实上,其发明者Floyd的最初动机只是为了支持有效的解析,即构建语言句子的“隐藏语法树”)。我们证明,我们的逻辑至少是表达类似的逻辑定义为可见的下推语言,但涵盖了一个更强大的家庭,我们设计了一个程序,在我们的逻辑公式建立一个自动机识别满足公式的句子,其大小是在最指数的公式的长度。
2018-09-10 cs.LO
Computation Tree Logic Model Checking Based on Possibility Measures
为了解决可能性理论中不确定信息的系统验证问题,Li和\cite{li12}引入了线性时间特性的模型检验,其中不确定性用可能性测度来建模。Xue,Lei和Li \cite{Xue09}定义了基于可能性测度的计算树逻辑(CTL),称之为可能性CTL(PoCTL)。本文是上述工作的继续。首先,我们研究了PoCTL的表现力。不同于概率CTL,它表明,PoCTL(特别是,定性PoCTL)是更强大的CTL就其表现力。详细给出了基本CTL公式与定性PoCTL公式的等价表达式。给出了一些不能用任何CTL公式表示的PoCTL公式。特别地,用PoCTL公式表示了重复可达性和持久性的一些定性性质.接着,采用CTL模型检测算法,详细讨论了PoCTL模型检测问题的解决方法及其时间复杂度。最后,通过一个实例说明了PoCTL模型检验方法。
2014-01-19 cs.LO
Model Checking Games for the Quantitative mu-Calculus
我们研究了模态逻辑和模态μ演算的定量扩展,并研究了逻辑和游戏之间的紧密联系是否可以从定性逻辑提升到定量逻辑。事实证明,如果以适当的方式定义定量μ演算,尊重逻辑运算符之间的对偶性质,那么它的模型检验问题确实可以通过奇偶博弈的定量变体来表征。然而,这些定量游戏有相当不同的性质比他们的经典同行,特别是他们,在一般情况下,不确定的位置。逻辑和博弈之间的对应是双向的:定量转换系统上的公式的值与相关的定量博弈的值一致,相反,定量平价博弈的值在定量μ演算中是可定义的。
2008-02-20 cs.GT cs.LO
XPL: An extended probabilistic logic for probabilistic transition systems
广义概率逻辑(Generalized Probabilistic Logic,GPL)是一种基于模态μ演算的时态逻辑,用于描述反应概率系统的属性。我们探讨XPL,GPL的扩展,允许在马尔可夫决策过程(MDPs)中存在的非确定性的语义。XPL的表达能力足够强,许多独立研究的问题--例如递归MDP(RMDP)的终止、MDP的PCTL* 模型检验和分支MDP的可达性--都可以转换为XPL上的模型检验。多出口RMDPs的终止是不可判定的;因此,XPL中的模型检验一般是不可判定的。我们定义了一个子类,称为可分离的XPL,其中模型检验是可判定的。可判定的问题,如1-出口RMDP的终止,MDP的PCTL* 模型检验,以及分支MDP的可达性,可以减少到模型检验可分离的XPL。因此,XPL形成了一个统一的框架,用于研究涉及具有非确定性和概率行为的系统的问题,而可分离的XPL提供了一种解决这些问题的可判定片段的方法。
2017-05-09 cs.LO
A Decision Procedure for Guarded Separation Logic: Complete Entailment Checking for Separation Logic with Inductive Definitions
我们开发了一个双指数决策过程的可满足性问题的保护分离逻辑-一个新的片段的分离逻辑具有用户提供的归纳谓词,布尔连接词,分离连接词,包括限制(保护)版本的否定,魔术棒,和septraction。此外,我们表明,上述任何连接词的警卫下降导致一个不可判定的片段。我们进一步应用我们的决策过程的原因蕴涵在流行的符号堆片段的分离逻辑。特别是,我们获得了一个双指数决策过程之间的蕴涵(无量词)符号堆与有界树宽(SLIDbtw)的归纳谓词定义-分离逻辑的最具表现力的可判定片段之一。再加上最近显示的2 ExpTime-hardness在所述片段中的蕴涵,我们得出结论,SLIDbtw的蕴涵问题是2 ExpTime-complete-从而关闭了以前开放的复杂性差距。
2021-04-20 cs.LO
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