工作情况汇报

1. 工作情况汇报 汇报人：王伟锋 导师：焦莉

2. 时间自动机 • 时间自动机 • 是一种实时系统模型 • 由有限状态机（Finite Automata）扩展而来 • 增加了时钟变量及相关的约束、操作 • 验证 • 性质规约：TCTL, MTL, 可达性/安全性 • 基于Zone的符号化状态空间探索 • 其他的验证方法 • 利用SAT/SMT • 利用BDD及其扩展

3. 时间自动机的验证 • 状态包含两部分 • 离散的control location和连续的时钟变量赋值 • 时钟变量的赋值空间是状态空间爆炸的一个来源 • UPPAAL 中的方法 • 基于Zone的符号化状态空间探索 • 用一组差分约束表示：, • 表示时钟变量的一个赋值集合 • LU-抽象 • 基于静态分析得到LU-bound • 大于相应bound的约束被忽略掉 • 抽象 • 静态分析得到LU-bound • 根据LU-bound作抽象

4. 时间自动机的验证 • 利用抽象求精技术（abstraction refinement） • 已经有人做过一些尝试 • 动态获取LU-bound——抽象程度更高 • FrédéricHerbreteau, B. Srivathsan, Igor Walukiewicz: Lazy Abstractions for Timed Automata. CAV 2013 • 时间自动机离散模型使用抽象求精 • 我们的工作 • 抽象求精技术有很多变种 • 将迹抽象求精（trace abstraction refinement）应用于时间自动机验证

5. 迹抽象求精 • 系统的行为 • 系统所执行的动作序列 • 可以视为一个语言 • 用有限状态机（finite automata）来近似 • 求精过程 • 在有限状态机中寻找一个反例动作序列 • 判断该序列是否在原系统中可执行 • 是找到一个真实的反例 • 否构造一个有限状态机来排除该序列 • 以及其他一些相似的序列 • 与已有的有限状态机作交运算 • 在新的有限状态机上重复以上过程 • 利用有限状态机不断逼近系统行为

6. 直观的类比

7. 应用于时间自动机 • 结合Zone符号语义以及LU-抽象 • 与基于Zone的状态空间探索相比 • 抽象程度更高 • 基于Zong的状态空间探索：全局静态分析得到LU-bound • 基于迹抽象求精：对单一路径进行分析得到LU-bound • 在实例上进行分析 • 在某些实例上会有明显的优势

8. 目前进展 • 提出了算法 • 进行了实例分析 • 完成一篇论文 • 下一步 • 实现一个工具 • 做实验

9. 其他科研工作 • 基于懒惰抽象求精的时间自动机验证 • 提出了算法 • 做了初步实验 • 在某些情况下比基于Zone的搜索有优势 • 下一步 • 完善程序，在更多模型上做实验 • 完成相关论文 • Horn子句的验证和求解 • 可用于程序验证等领域 • 受到一些研究人员的关注 • 目前有一点初步的理论结果

10. 已接受论文 • Weifeng Wang and Li Jiao, Trace Abstraction Refinement for Timed Automata, ATVA’14 accepted • International Symposium on Automated Technology for Verification and Analysis • CORE RANK: A

12. 谢谢！