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系统运行过程描述:例子. s0. t0. y=1,t=1. x=1,t=0. 初始状态 s0 t0 x=0 y=0 t=0. s1. t1. y==0||t==1. x==0||t==0. s2. t2. y=0. x=0. s3. t3. 基本要素. 系统状态 状态变化 进行状态变化的条件 初始状态. 变量 变量赋值 公式 公式. 基本要素. 系统状态 状态变化 进行状态变化的条件 初始状态. 变量 } 迁移关系 公式. 一阶迁移系统. 一阶迁移系统:例子. 迁移集合:. 初始状态:.
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系统运行过程描述:例子 s0 t0 y=1,t=1 x=1,t=0 初始状态 s0 t0 x=0 y=0 t=0 s1 t1 y==0||t==1 x==0||t==0 s2 t2 y=0 x=0 s3 t3 1
基本要素 • 系统状态 • 状态变化 • 进行状态变化的条件 • 初始状态 变量 变量赋值 公式 公式 2
基本要素 • 系统状态 • 状态变化 • 进行状态变化的条件 • 初始状态 变量 }迁移关系 公式 一阶迁移系统 3
一阶迁移系统:例子 • 迁移集合: • 初始状态: 4
系统状态及状态变化关系 系统状态有5个分量 用五元组(a,b,x,y,t)表示 进程 A 执行位置 变量 t 的值 进程 B 执行位置 变量 x 的值 变量 y 的值 5
运行:状态变化序列 • s0,t1,1,0,0 • s1,t1,1,1,1 • s1,t2,1,1,1 • s0,t0,0,0,0 • s1,t0,0,1,1 • s1,t1,1,1,0 • s2,t1,1,1,0 • s3,t1,1,0,0 • s3,t2,1,0,0 • s3,t3,1,0,0 6
s0,t0,0,0,0 • 状态变化图: s1,t0,0,1,1 s0,t1,1,0,0 s2,t0,0,1,1 s0,t2,1,0,0 s1,t1,1,1,0 s1,t1,1,1,1 s2,t1,1,1,0 s1,t2,1,1,1 s0,t3,0,0,0 s3,t0,0,0,1 7
z0 • 抽象状态变化图: z35 z12 z67 z20 z46 z47 z78 z55 z24 z97 8
基本要素 • 系统状态 • 状态变化 • 初始状态 抽象状态 二元组 状态集合 Kripke 结构 9
Kripke 结构:例子 • 状态集合: • 迁移关系: • 初始状态集: • {z0,z1,z2,z3, …} • {(z0,z35),(z0,z12),…} • {z0} 10
s0,t0,0,0,0 • 状态变化图: s1,t0,0,1,1 s0,t1,1,0,0 s2,t0,0,1,1 s0,t2,1,0,0 s1,t1,1,1,0 s1,t1,1,1,1 s2,t1,1,1,0 s1,t2,1,1,1 s0,t3,0,0,0 s3,t0,0,0,1 11
z0 • 抽象状态变化图: z35 z12 z67 z20 z46 z47 z78 z55 z24 z97 z160,z161,z162,…,z191 12
p,q,r z0 p,q p • 抽象状态变化图: z35 z12 p z67 z20 z46 z47 p,r z78 z55 z24 z97 p: a=s0 q: b=t0 r: x=0 s: a=s2b=t2 13
基本要素 • 系统状态 • 状态变化 • 初始状态 • 状态信息 抽象状态 二元组 状态集合 命题 状态标号Kripke 结构 14
状态标号Kripke 结构:例子 • 状态集合: • 迁移关系: • 初始状态集: • 标号函数: {z0,z1,z2,z3, …} {(z0,z35),(z0,z12),…} {z0} L: L(z0)={p,q,r},L(z12)={p},… 命题集合 { p, q, r, s } 的子集 15
系统运行过程描述:例子 s0 t0 y=1,t=1 x=1,t=0 初始状态 s0 t0 x=0 y=0 t=0 s1 t1 y==0||t==1 x==0||t==0 s2 t2 y=0 x=0 s3 t3 16
z0 • 抽象状态变化图: z35 z12 z67 z20 z46 z47 z78 z55 z24 z97 17
基本要素 • 动作信息 • 系统状态 • 状态变化 • 初始状态 符号 抽象状态 三元组 状态集合 标号迁移系统 18
z0 a b • 抽象状态变化图: z35 z12 b a z67 z20 z46 z47 z78 z55 z24 z97 a: 进程A的运行 b: 进程B的运行 19
标号迁移系统:例子 • 标号集合: • 状态集合: • 迁移关系: • 初始状态集: { a, b } {z0,z1,z2,z3, …} {(z0,a,z35),(z0,b,z12),…} {z0} 20
z0 a b • 抽象状态变化图: z35 z12 b a z67 z20 z46 z47 z78 z55 z24 z97 a: 进程A的运行 b: 进程B的运行 21
z0 a b • 抽象状态变化图: z35 z12 b a z67 z20 z46 z47 z78 z55 z24 z97 a: 进程A的运行 b: 进程B的运行 22
基本要素 • 动作信息 • 系统状态 • 状态变化 • 初始状态 • 公平性要求 符号 抽象状态 三元组 状态集合 状态集合 Büchi自动机 23
Büchi自动机:例子 • 标号集合: • 状态集合: • 迁移关系: • 初始状态集: • 接受状态集: { a, b } {z0,z1,z2,z3, …} {(z0,a,z35),(z0,b,z12),…} {z0} {z12,z20,z46, …} 24
z0 a b • 抽象状态变化图: z35 z12 b a z67 z20 z46 z47 z78 z55 z24 z97 a: 进程A的运行 b: 进程B的运行 25
z0 a b • 抽象状态变化图: z35 z12 b a z67 z20 z46 z47 z78 z55 z24 z97 a: 进程A的运行 b: 进程B的运行 26
基本要素 • 动作信息 • 系统状态 • 状态变化 • 初始状态 • 多元公平性 符号 抽象状态 三元组 状态集合 状态集合的集合 扩展Büchi自动机 27
扩展Büchi自动机:例子 • 标号集合: • 状态集合: • 迁移关系: • 初始状态集: • 接受状态集集合: { a, b } {z0,z1,z2,z3, …} {(z0,a,z35),(z0,b,z12),…} {z0} {{z12,z20,…}, {z35,z67,…} } 28
z0 a b • 抽象状态变化图: z35 z12 b a z67 z20 z46 z47 z78 z55 z24 z97 a: 进程A的运行 b: 进程B的运行 29
z0 a b • 抽象状态变化图: z35 z12 b a z67 z20 z46 z47 z78 z55 z24 z97 a: 进程A的运行 b: 进程B的运行 30
基本要素 • 动作信息 • 系统状态 • 状态变化 • 初始状态 • 强公平性 符号 抽象状态 三元组 状态集合 状态集合对的集合 Streett自动机 31
Streett自动机:例子 • 标号集合: • 状态集合: • 迁移关系: • 初始状态集: • 状态集合对 的集合: { a, b } {z0,z1,z2,z3, …} {(z0,a,z35),(z0,b,z12),…} {z0} {({z35},{z67}), ({z35},{z46}), ({z35,z12},{z97,z24}), … } 32
系统运行过程描述:例子 s0 t0 y=1,t=1 x=1,t=0 初始状态 s0 t0 x=0 y=0 t=0 s1 t1 y==0||t==1 x==0||t==0 s2 t2 y=0 x=0 s3 t3 33
a,b z0 a b • 抽象状态变化图: z35 z12 b a z67 z20 z46 z47 z78 z55 z24 z97 a: 进程A的运行 b: 进程B的运行 34
a z0 a • 抽象状态变化图: z35 z12 a z67 z20 z46 z47 z78 z55 z24 z97 (z0,a,{z0}), (z0,a,{z35}), (z0,a,{z0,z12}) 35
b z0 b • 抽象状态变化图: z35 z12 b z67 z20 z46 z47 z78 z55 z24 z97 (z0,b,{z0}), (z0,b,{z12}), (z0,b,{z0,z35}) 36
迁移关系 (z0,a,{z0}), (z0,a,{z35}), (z0,a,{z0,z12}), (z35,a,{z35}), (z35,a,{z67}), (z35,a,{z46}), (z46,a,{z78}), … (z0,b,{z0}), (z0,b,{z12}), (z0,b,{z0,z35}), (z35,b,{z46}), (z35,b,{z67,z35}), (z46,b,{z78}), … 37
迁移关系 (z0,a,{z0}), (z0,a,{z35}), (z0,a,B{z0}), (z35,a,{z35}), (z35,a,{z67}), (z35,a,B), (z46,a,B), … (z0,b,{z0}), (z0,b,{z12}), (z0,b,A{z0}), (z35,b,{z46}), (z35,b,A), (z46,b,{z78}), (z46,b,A), … A={z1,z3,…,z127} B={z2,z4,…,z126} 38
基本要素 • 动作信息 • 系统状态 • 状态变化 • 初始状态 符号 抽象状态 三元组(S,,2S) 状态集合 交错迁移系统 39
交错迁移系统:例子 • 标号集合: • 状态集合: • 迁移关系: • 初始状态集: { a, b } {z0,z1,z2,z3, …} (z0,a,{z0}), (z0,a,{z0,z12}), …} {z0} 40
系统运行过程描述:例子 s0 t0 无约束 无约束 y=1,t=1 x=1,t=0 无约束 无约束 s1 t1 y==0||t==1 x==0||t==0 <2 <1 s2 t2 y=0 x=0 <8 <5 s3 t3 41
b,{u},true z0 b,{u},u<1 a,{v},true • 抽象状态变化图: z35 z12 z67 z20 z46 z47 z78 z55 z24 z97 a,{v},true b,{u},u<1 b,{},u<5 42
运行 b a … a b b z12, z12,…, z12, z20 z24 u=0.0, u=0.1 u=0.7 u=0.9 u=4.5 u=0.0, u=0.1 u=0.7 u=0.0 u=4.5 v=0.1 v=0.1 v=0.1 v=0.2 v=4.7 v=0.0 v=0.0 v=0.0 v=0.2 v=4.7 5.0 5.1 5.7 5.9 10.4 43
运行 b a … a b b z12, z12,…, z12, z47 z55 u=0.0, u=0.1 u=1.1 u=0.0, u=0.1 u=1.1 v=0.1 v=0.1 v=0.1 v=0.0 v=0.0 v=0.0 5.0 5.1 6.1 44
基本要素 • 动作信息 • 系统状态 • 时钟变量 • 状态变化 • 初始状态 符号 抽象状态 变量集合 五元组 状态集合 时间迁移系统 45
时间迁移系统:例子 • 标号集合: • 状态集合: • 时钟变量集合: • 迁移关系: • 初始状态集: { a, b } {z0,z1,z2,z3, …} { u, v } { (z0,a,{v},true,z12), …} {z0} 时钟变量相关公式 46