基于微分动态逻辑的CPS建模与属性验证

随着信息物理融合系统(Cyber-Physical Systems,CPS)应用的越来越普及,CPS的设计和实现能否满足实际需求显得至关重要.本文提出了一种CPS建模与属性验证框架.在框架中,首先使用HybridUML对CPS进行建模,然后将该通用模型转换为形式化模型,进而进行形式化验证.本文采用的形式化验证方法为dL(Differential Dynamic Log-ic),其操作模型为hybrid program.将HybridUML模型转换为hybrid program时,基于语义一致性的原则定义转换规则.转换完成后,结合得到的hybrid program对验证的CPS属性进行规约,最后使用定理证明器KeYmaera对属性进行自动化验证.

一种基于微分代数动态逻辑的CPS建模与验证方法

随着CPS在工业控制、智能交通、智能医疗等领域的广泛应用,安全性已成为目前CPS理论和应用研究的核心问题.提出了一种基于微分代数动态逻辑的CPS安全性验证方法,该方法首先把HybridUML模型转换成微分代数程序,然后使用微分代数动态逻辑对系统安全性进行规约,最后依据微分代数动态逻辑推理规则对CPS进行安全性验证.通过对飞机空中避撞系统的实例研究,表明该方法能够有效地验证避撞策略的正确性,从而保证避撞系统的安全性.