UPPAAL-SMC: Statistical Model Checking for Priced Timed Automata
本文介绍了实时验证工具uppaal的主要扩展uppaalsmc。UPPAALSMC允许在自然随机语义下对定价时间自动机的网络的性能特性进行有效分析。特别是，uppaalsmc依赖于统计模型检验方法的一系列扩展，该方法被推广用于处理实时系统和估计不可判定的问题。UPPAALSMC与友好的用户界面结合在一起，该用户界面允许用户以有效的方式指定复杂的问题，以及以概率分布的形式获得反馈，并比较概率以分析系统的性能方面。调查的重点是该工具的演变-包括建模和规范形式主义以及应用技术-连同该工具的应用案例研究。
2012-07-04 cs.FL cs.LO
Timed Automata Robustness Analysis via Model Checking
本文针对时间自动机在设计阶段因时间常数不确定及实现扰动导致规范违反的问题，提出了通过模型检查进行鲁棒性分析的概念与技术，以辅助修复模型并确保可达性与安全规范。
2022-07-28 cs.FL cs.LO
Verifying Probabilistic Timed Automata Against Omega-Regular Dense-Time Properties
概率时间自动机（Probably Timed Automata，PTAs）是一种扩展了离散概率分布的时间自动机（Timed Automata，TA），它作为一种数学模型，广泛应用于随机和时间行为。在这项工作中，我们考虑的问题，模型检查的线性\emph{dense-time}性质在{PTA}。特别是，我们研究了线性密集时间属性，可以编码的TA与无限的验收criterion.First，我们表明，模型检查PTA对确定性TA规格的问题可以通过产品建设解决。基于乘积结构，证明了确定性TA规格问题的计算复杂性是EXPTIME-完全的。然后我们证明了当放宽到一般的（非确定性的）TA时，模型检测问题变得不可判定，我们的结果大大扩展了TA的稠密时间特性和非确定性。
2018-06-13 cs.FL cs.LO
Deterministic Timed Finite State Machines: Equivalence Checking and Expressive Power
人们对定义随时间而丰富的自动机模型越来越感兴趣。例如，时间自动机被引入作为用时钟扩展的自动机。在本文中，我们研究了时间有限状态机（TFSMs）的模型，即，用时间丰富的FSM，它接受定时输入单词并生成定时输出单词。在这里，我们讨论了具有单个时钟的TFSM的一些模型：具有定时保护的TFSM、具有超时的TFSM以及具有定时保护和超时的TFSM。我们解决了所有三个模型的等价性检查的问题，我们比较他们的表达能力，特征的TFSM的子类定时警卫和TFSM的超时是等价的。
2014-08-26 cs.FL
On MITL and alternating timed automata
单时钟交替时间自动机OCATA最近被引入作为（单时钟）时间自动机的自然扩展来表达MTL的语义（Ouaknine，Worrell 2005）。我们考虑OCATA的应用问题的模型检查MITL公式（MTL的语法片段）对时间自动机。我们引入了一个新的语义OCATA，直观地说，时钟估值的间隔，而不是单一的真实值。由于这种新的语义，我们表明，我们可以绑定的时钟副本的数量是必要的，让OCATA识别模型的MITL公式。配备了这种技术，我们提出了一个新的算法来翻译的MITL公式到一个时间自动机，我们勾勒出几个想法来定义新的模型检验算法的MITL。
2013-04-09 cs.FL cs.LO
Checking Timed Bisimilarity with Virtual Clocks
Technical University of Darmstadt（达姆施塔特工业大学）；University of Siegen（锡根大学）；Accso – Accelerated Solutions GmbH（Accso-加速解决方案有限公司）
本文提出了一种扩展区图的虚拟时钟表示法，用于解决定时自动机的双射性检查问题，该方法在平均情况下比区域图更小，并通过实验验证了其有效性。
2026-08-31 cs.FL
Timed Automata Benchmark Description
本报告包含时间自动机（模型）和属性（规范）的描述，这些描述用作“实时系统动态模型检验的数据结构选择中的基准示例”和“证明的力量：时间自动机模型检验的新算法”。“这些来源的四个模型是：CSMA，FISCHER，LEADER和GRC。此外，我们在本报告中还包括两个额外的模型：FDDI和PATHOS。这六个模型经常被用来在时间自动机模型检验论文中对时间自动机模型检验器的速度进行基准测试。
2020-05-27 cs.FL
Certifying Emptiness of Timed Büchi Automata
时间自动机的模型检测器被广泛用于验证安全关键的实时系统。最先进的工具通过复杂的抽象实现可伸缩性。我们的目标是进一步提高他们的验证结果的信任，特别是检查活性属性。为此，我们开发了一种方法提取证书的空时间Büchi自动机从模型检验运行。这些证书可以由我们在Isabelle/HOL中正式验证的认证者进行双重检查。我们在一个抽象的环境中研究活性证书，并表明我们的方法是健全和完整的。为了证明它的可行性，我们提取了几个模型的证书，这些模型由Tandem和Imitator检查，并使用我们经过验证的认证器对其进行验证。
2020-07-08 cs.FL cs.LO
Bisimulation Equivalence of First-Order Grammars is ACKERMANN-Complete
Sénizergues（1998，2005）证明了两个具有限制静默动作的下推自动机是否弱双相似。我们提供了第一个已知的复杂性上界这个著名的问题，在等效设置的一阶文法。这ACKERMANN上限是最佳的，我们还表明，强双相似性是连续递归的自动机的状态数是固定的。
2019-01-22 cs.FL cs.LO
A Note on Fault Diagnosis Algorithms
在本文中，我们审查算法检查离散事件系统和时间自动机的可诊断性。我们指出，在这两种情况下的可诊断性问题减少到空性问题（定时）Büchi自动机。此外，它是已知的，检查是否离散事件系统是可诊断的，也可以减少到检查有界可诊断性。我们建立了一个类似的时间自动机的结果。我们还提供了一个综合的复杂性结果，为不同的故障诊断问题。
2010-04-16 cs.FL cs.LO
Guaranteeing Timed Opacity using Parametric Timed Model Checking
信息泄露可能会对系统安全造成严重后果。在有害信息泄漏中，每当攻击者成功推断机密内部信息时，就会发生定时信息泄漏。在这项工作中，我们认为攻击者可以（仅）访问系统执行时间。我们解决以下时间不透明性问题：给定一个定时系统，一个私人位置和一个最终位置，合成从初始位置到最终位置的执行时间，其中一个不能推断系统是否通过私人位置。我们还考虑了全时不透明问题，询问系统是否对所有执行时间都是不透明的。我们发现，这些问题是可判定的时间自动机（TA），但成为不可判定的，当一个添加参数，产生参数时间自动机（PTA）。我们确定了一个子类与一些可判定性的结果。然后，我们设计了一种算法，用于合成PTA参数估值，保证所得到的TA是不透明的。我们最后表明，我们的方法也可以适用于程序分析。
2022-06-11 cs.CR cs.FL cs.LO
Model-checking real-time systems: revisiting the alternating automaton route
Chennai Mathematical Institute（金奈数学研究所）；CNRS, ReLaX, IRL 2000（法国国家科学研究中心、ReLaX实验室、IRL 2000）
本文提出了一种基于区域方法的1-ATA空性算法，改进了MTL到1-ATA的转换，并研究了在特定条件下模型检验实时系统的方法。
2026-01-06 cs.FL cs.LO
MITL Model Checking via Generalized Timed Automata and a New Liveness Algorithm
本文提出将MITL翻译为广义时间自动机（GTA）的新方法，对时间直到模态实现指数级改进，并设计新的基于区域的Büchi非空性算法以解决GTA活性检查问题。
2025-07-03 cs.FL
Satisfiability Checking of Multi-Variable TPTL with Unilateral Intervals Is PSPACE-Complete
IIT Bombay（印度理工学院孟买分校）；MPI-SWS（马克斯·普朗克软件系统研究所）
本文证明多变量单侧区间TPTL的可满足性检验为PSPACE完全，且其表达力严格强于MITL，但检验复杂度更低，通过归约到新的非点式交替定时自动机子类实现。
2023-09-01 cs.CL cs.FL cs.LO
Fluid Model Checking of Timed Properties
我们解决的问题，验证马尔可夫模型的大人口的相互作用的代理，建模为有限状态自动机的时间属性。特别是，我们专注于时间有界的属性（随机）指定的确定性时间自动机（DTA）赋予一个单一的时钟个别代理。利用流体近似的思想，我们估计的DTA属性的满意概率，减少它的一个子类的时间非齐次马尔可夫更新过程的瞬态概率的计算与指数和确定性定时过渡，和一个小的状态空间。对于这个子类的模型，我们展示了如何推导出一组延迟微分方程（DDE），其数值解提供了一个快速和准确的估计满意的概率。本文还证明了该方法的渐近收敛性，并将其推广到一个简单的传染病传播模型上。最后，我们还展示了如何构建一个系统的DDE有效地近似平均数的代理，满足DTA规范。
2015-06-19 cs.FL
Finding Minimum and Maximum Termination Time of Timed Automata Models with Cyclic Behaviour
本文提出了一种计算具有循环行为的时间自动机模型的最佳和最坏执行时间（BCET/WCET）的新算法。该算法可以工作在任何任意的对角线自由TA，可以处理更多的情况下比以前现有的算法BCAT/WCET计算，因为它可以处理TA中的周期，并决定他们是否导致一个无限的WCET。我们证明了所提出的算法的合理性，并研究其复杂性。据我们所知，这是第一个模型检验算法，全面解决系统的循环行为的BCET/WCET问题。Behrmann等人提供了一种算法，用于计算在定价时间自动机（PTA）中达到目标状态的最小成本/时间。该算法已在著名的模型检验工具UPPAAL中实现，用于计算自动机的最小终止时间。然而，我们表明，在某些情况下，当无限循环存在，在UPPAAL中实现的算法可能不会终止，我们提供的例子，UPPAAL未能验证。
2016-10-31 cs.FL cs.LO
Polynomial Interrupt Timed Automata
时间自动机（ITA）是秒表自动机的一个子类，它的可达性和时间模型检验的一些变体即使在参数存在的情况下也是可判定的。它们非常适合于建模和分析实时操作系统。在这里，我们用多项式保护和更新来扩展ITA，从而得到多项式ITA（PolITA）类。我们证明了可达性和模型检验的一个定时版本的CTL的一阶理论的圆柱形分解方法的适应性的可判定性。与以前的方法相比，我们的程序以统一的方式处理参数和时钟。此外，我们表明，Polita是不可比拟的秒表自动机。最后，在保持可判定性的同时引入了额外的功能。
2015-04-17 cs.FL
The Power of Proofs: New Algorithms for Timed Automata Model Checking (with Appendix)
本文提出了第一个模型检测算法的表达模态μ演算的时间自动机，$L^{\mathit{rel}, \mathit{af}}_{ν,μ}$，并报告性能结果的实现。该μ演算包含扩展的时间模态算子，可以表示所有的TCTL。我们的算法方法使用了一个“在飞”的基础上证明搜索的策略，作为一种手段，确保高性能的积极和消极的答案模型检查问题。特别是，一组证明规则解决模型检查问题，并证明了健全和完整的，我们编码我们的算法在这些证明规则和模型检查的属性，通过构建一个证明（或显示不存在）使用这些规则。我们的技术的一个值得注意的方面是，我们表明，验证性能可以提高与\emph{derived rules}，其正确性可以推断出更原始的规则，他们是基于。在本文中，我们给出了基本的证明规则，我们的方法，描述派生的证明规则，以提高性能，并比较我们的实现这个模型检查器的UPPAAL工具。
2014-08-28 cs.FL cs.SE
Higher-Dimensional Timed Automata for Real-Time Concurrency
本文提出高维时间自动机（HDTAs）以统一建模实时并发系统中的事件并发与时间约束，证明其语言包含不可判定但去时间化语言包含可判定，并探讨了其在可达性检查等实际应用中的潜在优势。
2025-02-05 cs.FL cs.LO
TEMPORA: Efficient Verification of Metric Temporal Properties with Past in Pointwise Semantics
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；The Institute of Mathematical Sciences（数学科学研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Chennai Mathematical Institute（金奈数学研究所）
本文提出了一种在点语义下高效验证度量时间属性的方法，通过将过去模态整合到转换网络中，并在翻译自动机时最大化确定性，从而提高了MITL模型检查的效率。
2026-05-18 cs.FL
Timed Alignments
本文的主题是研究时间模型的一致性检查，即考虑过程中的事件序列以及每个事件被记录的时间戳的过程模型。时间感知流程挖掘是一个不断发展的研究领域，随着寻求发现流程中时序相关属性的工具的发展，对一致性检查技术的需求也在增加，这些技术可以解决时间约束并为时间感知流程模型提供有见地的质量度量。特别是，最有用的一致性工件之一是对齐，也就是说，找到纠正新观察所需的最小更改，以符合流程模型。在本文中，我们设置我们的时间对齐问题，并解决两种情况下，每个对应于一个不同的度量随时间的过程。对于第一个，我们有一个算法，其时间复杂度是线性的，在所观察到的轨迹和过程模型的大小，而对于第二个，我们有一个线性过程模型的二次时间算法。
2022-07-05 cs.FL
Timed Alignments with Mixed Moves
本文的主题是研究时间模型的一致性检查，即考虑过程中的事件序列以及每个事件被记录的时间戳的过程模型。时间感知流程挖掘是一个不断发展的研究领域，随着寻求发现流程中时序相关属性的工具的发展，对一致性检查技术的需求也在增加，这些技术可以解决时间约束并为时间感知流程模型提供有见地的质量度量。特别是，最有用的一致性工件之一是对齐，也就是说，找到纠正新观察所需的最小更改，以符合流程模型。本文遵循前一个，在那里我们已经设置了我们的时间对齐的问题。在本文中，我们解决的情况下，用于比较定时过程的度量允许混合移动，即错误的时间戳的事件可能会或可能不会传播到其后继者，并提供线性时间算法的距离计算和对齐模型与顺序因果过程。
2022-10-27 cs.FL
Verifying MITL formulae on Timed Automata considering a Continuous Time Semantics
时间自动机（TA）实际上是一种标准的建模形式主义，当人们感兴趣的是随着时间的推移分析它们的行为时，它可以表示系统。这种建模形式主义主要用于检查系统的行为是否满足一组感兴趣的属性。即使存在时间自动机的有效模型检查器，这些工具也不容易配置。首先，它们的设计并不容易允许添加新的时间自动机构造，例如新的同步机制或通信过程，但它们假设一组固定的时间自动机构造。其次，它们通常不支持完整的度量间隔时态逻辑（MITL），并且依赖于逻辑的精确语义，其中指定了不能容易地修改和定制的感兴趣的属性。最后，它们不容易允许在不同的上下文中使用可以加速验证的不同求解器。本文提出了一种新的技术来执行模型检验的完整的度量区间时序逻辑（MITL）属性TA。该技术依赖于翻译的TA和MITL公式到一个中间的约束LTL的时钟（CLTLoc）公式，这是通过一个可用的决策过程进行验证。该技术是灵活的，因为中间逻辑允许编码新的语义以及新的TA结构，只需添加新的CLTLoc公式。此外，我们的技术不受特定求解器的约束，因为中间CLTLoc公式可以使用不同的程序进行验证。
2019-09-10 cs.FL cs.LO cs.SE
Execution-Time Opacity Logic: A Logic for Ensuring ET-Opacity in Timed Systems
Institut Polytechnique de Paris（巴黎理工学院）；Sorbonne Université（索邦大学）；Université Paris Est Créteil（巴黎东克雷泰伊大学）
针对定时系统中执行时间泄露机密的问题，提出执行时间不透明性逻辑（ETOL），通过区域模型检查实现可判定验证，并在ATM案例中验证其高效性。
2026-09-10 cs.FL
Interrupt Timed Automata: verification and expressiveness
我们介绍了类的混合时间自动机（ITA），一个子类的混合自动机非常适合于描述的时间多任务系统在单处理器环境中的中断。虽然可达性问题是不可判定的混合自动机，我们证明了它是可判定的ITA。更确切地说，我们证明了untimed语言的ITA是定期的，通过建立一个有限自动机作为一个广义类图。然后，我们建立ITA的可达性问题是在NEXPTIME和PTIME时，时钟的数量是固定的。为了证明第一个结果，我们定义了ITA的一个子类ITA-，并证明了（1）任何ITA都可以在ITA-中约简为一个语言等价的自动机，（2）这个子类中的可达性问题在NEXPTIME中（没有任何类图）。在接下来的步骤中，我们将研究ITA上实时的属性的验证。我们证明了模型检验SCL，一个片段的时间线性时间逻辑，是不可判定的。另一方面，我们给出了两个定时分支时间逻辑片段的模型检验过程。我们还比较了经典的时间自动机和ITA的表达能力，并证明了相应的家庭接受的语言是无与伦比的。结果也适用于受控实时自动机（CRTA），扩展时间自动机接受的语言。最后，我们结合ITA与CRTA，在一个模型，其中包括两个类，并表明可达性问题仍然是可判定的。此外，我们表明，ITA的语言既不是封闭的互补下，也没有交叉。
2012-03-29 cs.FL
A Unified Model for Real-Time Systems: Symbolic Techniques and Implementation
本文提出广义时间自动机统一模型，并首次给出支持对角约束事件时钟自动机与带定时器自动机的基于模拟的区域可达性算法及原型实现，可用于事件时钟规范的模型检验。
2023-05-28 cs.FL
Computing Maximal Expected Termination Time of Probabilistic Timed Automata
研究了概率时间自动机（PTA）模型在系统最终将终止的条件下，最大期望终止时间的计算问题。该问题可能表现出高计算复杂性，特别是当分析中的自动机包含可能非常频繁地重复的循环（由于非常高的概率，例如p =0.999）时。这样的循环会降低典型模型检验算法的性能，因为重复循环的可能性任意缓慢地收敛到零。我们介绍了一种加速技术，可以应用于改善这些周期的执行，通过折叠他们的迭代。循环PTA的加速过程由处理连续执行循环所产生的累积定时和概率信息所需的几个正式步骤组成。加速的好处是双重的。首先，它有助于降低问题的计算复杂性，而不会对分析结果产生不利影响。第二，它可以把“最坏情况下的执行时间”的PTA问题的范围内的模型检验技术的可行性。据我们所知，这是第一个工作，解决了加速执行的周期，表现出时间和概率行为的问题。
2018-03-22 cs.FL
Time Flies When Looking out of the Window: Timed Games with Window Parity Objectives
窗口机制是由Chatterjee等人引入的，用于在图上的两人回合制游戏中加强具有时间界限的平均支付和总支付目标。从那以后，它被证明在各种环境中都很有用，包括游戏中的奇偶性目标和马尔可夫决策过程中的平均收益和奇偶性目标。我们研究时间自动机和定时游戏中的窗口奇偶性目标：给定窗口大小的界限，如果在路径上的所有状态中，我们看到一个足够小的窗口，其中最小的优先级是偶数，则路径满足这样的目标。我们发现，检查时间自动机的所有时间发散路径满足这样的窗口奇偶校验目标可以在多项式空间中完成，并且相应的时间游戏可以在指数时间内求解。这与计时奇偶游戏的复杂性相匹配，同时增加了推理时间界限的能力。我们还考虑了多维目标，并表明复杂性类不会增加。据我们所知，这是第一次在实时设置中研究窗口机制。
2021-08-11 cs.FL cs.GT cs.LO
Hyper parametric timed CTL
本文提出超参数化时间计算树逻辑HyperPTCTL，重点研究其无嵌套片段及动作计数与时长比较扩展，通过归约到PTCTL实现参数化时间自动机的模型检验与综合，并给出可判定性结果及基于IMITATOR的实验验证。
2024-07-31 cs.FL cs.SY eess.SY
TarTar: A Timed Automata Repair Tool
我们提出了TarTar，一个自动修复分析工具，给定的定时诊断跟踪（TDT）的时间自动机模型的模型检验过程中获得的，建议可能的语法修复的分析模型。建议的修复包括修改位置不变量和转换保护中的时钟边界值，添加或删除时钟重置等。建议的修复保证消除给定TDT的可执行性，同时保留系统的整体功能行为。我们深入研究了TarTar的设计和架构，并表明它可以成功修复来自不同案例研究的系统模型中69%的种子错误。
2020-05-12 cs.FL cs.SE
State-Space Abstractions for Parametric Timed Games
Aarhus University（奥胡斯大学）
针对参数化时间博弈中状态空间爆炸问题，提出通用抽象框架，实例化四种抽象方法并证明其保持参数综合和获胜策略的正确性，实验表明可扩展性显著提升。
2026-06-23 cs.FL
Sampled Semantics of Timed Automata
时间自动机的采样语义是其稠密时间行为的有限近似。前者更接近于实际的软件或硬件系统，具有固定的时间粒度，而后者的抽象特性使其更适合于系统建模和验证。我们研究这两个语义之间的关系的一个方面，即检查系统是否表现出一些定性（untimed）的行为，在密集的时间，不能复制的任何实现与一个固定的采样率。更正式地说，\emph{sampling problem}是决定是否有一个采样率，使得所有的定性行为（非定时语言）接受一个给定的时间自动机在密集的时间语义也可以接受采样语义。我们证明了这个问题是可判定的。
2010-09-01 cs.FL
Wheeler Bisimulations
University of Helsinki（赫尔辛基大学）
本文研究了双射与数据压缩的关系，提出Wheeler双射概念，展示如何通过线性时间构建最小Wheeler NFA，改进了传统双射方法。
2026-06-29 cs.DS cs.FL
On The Reachability Problem for Recursive Hybrid Automata with One and Two Players
受有限状态机有界模型检验框架成功的启发，Ouaknine和Worrell提出了实时验证的时间有界理论，认为对有限时间的限制恢复了与实时验证相关的几个关键决策问题的可判定性。为了支持这一理论，最近的列表不可判定的问题证明在时间有界的限制下可判定的是相当令人印象深刻的：语言包含的时间自动机，空问题交替时间自动机，空问题矩形混合自动机。我们研究的目的是恢复一般递归时间自动机的可判定性-也许递归混合自动机-在时间有界的限制下，以提供一个有吸引力的验证框架，强大的建模环境，如Stateflow/Simulink。不幸的是，然而，我们回答这个问题的否定表明，时间有界的可达性问题保持不可判定的递归时间自动机与五个或更多的时钟。虽然坏消息继续，即使当一个考虑行为良好的子类的递归混合自动机，我们恢复可判定性考虑递归混合自动机与有界上下文使用通过引用机制，或通过限制变量的数量为2，率在$\{0,1\}$。
2014-08-15 cs.FL cs.LO
Time for Timed Monitorability
该研究针对实时性质的可监控性问题，证明确定性定时穆勒自动机规约的可监控性可判定且边界可计算，非确定性定时布奇自动机规约的可监控性不可判定且边界不可计算。
2025-10-01 cs.FL
Incremental methods for checking real-time consistency
需求工程是开发过程中的一个关键阶段。确保需求的一致性是至关重要的，这样它们就不会冲突并允许实现。我们考虑的形式化验证的rt-一致性，它规定的确定性错误的需求应该是预期的不可避免的，部分一致性，这是最近推出的更有效的检查。我们概括和形式化的离散时间时间自动机的概念，开发三个增量算法，并提出实验结果。
2020-07-08 cs.FL cs.SE
Random Testing of Model Checkers for Timed Automata with Automated Oracle Generation
本文提出基于 Tiled Timed Automata 的理论框架，通过 Weighted Automata 构建自动化预言机，随机测试 Timed Automata 模型检测器，并用 TABEC 工具验证了其在 Parametric TA 空性问题上的有效性。
2025-03-06 cs.FL
Simulations for Event-Clock Automata
本文针对事件时钟自动机缺乏非空性检查实现的问题，提出一种基于区域并使用模拟保证有限性的新可达性算法，并证明事件预测自动机无需模拟即可保证有限性。
2024-07-01 cs.FL
