广义可能性计算树逻辑和计算树逻辑的关系

广义可能性计算树逻辑(generalized possibilistic computation tree logic,GPo CTL)在不确定性模型检测中扮演着非常重要的角色,但其表达能力还尚未研究全面。为此,讨论了GPo CTL与计算树逻辑(computation tree logic,CTL)表达能力之间的关系。首先定义了区间广义可能性计算树逻辑(interval generalized pos-sibilistic computation tree logic,IGPo CTL),并给出了IGPo CTL公式和CTL公式等价的定义。然后证明了CTL是IGPo CTL的一个真子类,因为IGPo CTL是GPo CTL的一种简单分明化形式,则CTL可看作GPo CTL的一个真子类。此外,还给出了IGPo CTL公式和CTL公式α-等价的定义,并得出了一些更一般的结果。

概率计算树逻辑的限界模型检测

为了缓解概率计算树逻辑模型检测中的状态空间爆炸问题,提出了概率计算树逻辑的限界模型检测技术.该技术首先定义概率计算树逻辑的限界语义,并证明其正确性;之后,通过实例说明在传统限界模型检测中,以路径长度作为判断检测过程终止的标准已经失效,基于数值计算中牛顿迭代法的终止准则,设计了新的终止判断标准;然后提出基于线性方程组求解的限界模型检测算法;最后,通过3个测试用例说明,概率计算树逻辑限界模型检测方法在反例较短的情况下能够快速完成检测过程,而且比概率计算树逻辑的无界模型检测算法所需求得的状态空间要少.

不确定型模糊Kripke结构的计算树逻辑模型检测

本文研究了不确定型模糊Kripke结构的计算树逻辑的模型检测问题,并说明了该问题可以在对数多形式时间内解决.首先给出了不确定型模糊Kripke结构的定义,引入了模糊计算树逻辑的语法和语义.为了刻画存在量词?和任意量词在不确定型模糊Kripke结构中的两种语义解释,在模糊计算树逻辑语法中引入了路径量词?_(sup),?_(inf)和_(sup),_(inf),分别用于替换存在量词?和任意量词.其次讨论了基于不确定型模糊Kripke结构的计算树逻辑模型检测算法,特别地对于模糊计算树逻辑公式?_(sup)pUq,_(sup)pUq,?_(inf)pUq和_(inf)pUq分别给出时间复杂度为对数多项式时间的改进算法.

基于可能性测度的计算树逻辑CTL~＊与可能性互模拟

提出了基于可能性测度的计算树逻辑CTL*(PoCTL*)的概念。给出了在可能的Kripke结构中可能性互模拟的定义并对其性质进行了详细的探讨。对商可能性Kripke结构及其相关构造进行了特别的研究。

基于可能性测度的计算树逻辑

首先,提出了可能的Kripke结构的定义,建立了可能的Kripke结构的可能性测度空间,并分析了可能的Kripke结构的一系列性质,即任一路径转移的可能性可由其初始状态的可能性分布与各转移的可能性取下确界而得到;依据可能的Kripke结构所定义的可能性测度具有其合理性等等。其次,给出了可能性计算树逻辑(PoCTL)的概念,讨论了两个PoCTL状态公式以及PoCTL与经典计算树逻辑(CTL)公式的等价性。最后,证明了PoCTL公式有与CTL*公式中"一致性"相对应的公式。

基于DNA计算的计算树逻辑模型检测方法研究进展

计算树逻辑(CTL)模型检测是保证系统正确性和可靠性的重要手段,但严峻的时空复杂性问题制约着CTL模型检测在工业界的应用。DNA计算的大规模并行性和DNA分子巨大的存储密度为解决CTL模型检测的时空复杂性问题提供了新思路。文中介绍了基于DNA计算的CTL模型检测的背景,并概述了基于DNA计算的CTL模型检测方法的基本原理。从检测能力的提升、自治化程度的提升和相关问题的解决这3个方面综述了方法的研究进展。在方法检测能力的提升方面,分3个层次综述了研究进展,即从只能检测单个CTL基本公式到能够检测一般公式,从只能检测带未来时间算子的CTL公式到能够检测带过去时间算子的CTL公式,从只能检测CTL公式到能够检测线性时序逻辑、投影时序逻辑和区间时序逻辑公式,表明了方法的检测能力在公式数量和种类上均有大幅提升;在方法自治化程度的提升方面,综述了从基于无记忆过滤模型的人工操作的非自治方法到基于粘贴自动机的分子自治下的自治方法的研究进展,表明基于DNA计算的CTL模型检测方法已实现高度自治化;在相关问题的解决方面,阐述了提升DNA分子特异性杂交有效性预测的效率和构建CTL公式的DNA表示等的研究进展。最后,指出了基于DNA计算的CTL模型检测在研究新方法、构建专用的DNA计算模型和扩展应用领域等方面的研究趋势。

广义可能性计算树逻辑的模型检测问题

本文首先分别给出了"约束可达","总是可达"这两个公式在广义可能性计算树逻辑(GPo CTL)中的另外两种等价形式;其次讨论了基于广义可能性测度的计算树逻辑的模型检测问题,将GPo CTL的模型检测问题规约为经典的CTL模型检测问题,利用截集的方法,给出了计算GPo CTL的模型检测问题的算法及其复杂度,并通过实例分析说明了这种算法的可行性;最后,研究了具有公平性假设的GPo CTL模型检测问题的计算复杂度,得到了与上面相似的结论.

可能性测度下计算树逻辑的若干性质

为讨论可能的计算树逻辑(PoCTL)与计算树逻辑(CTL)的关系,给出PoCTL公式与CTL公式等价的概念,利用公式的等价性证明了CTL是PoCTL的一个真子集.通过PoCTL模型检测算法与PoCTL公式的分析,解决了PoCTL模型检测的时间复杂度问题.最后对重复事件与持久性事件的定性性质及定量性质进行研究,用实例验证了CTL公式与PoCTL公式在可能性测度与概率测度下的本质区别.

直觉模糊测度的计算树逻辑

建立了直觉模糊Kripke结构(intuitionistic fuzzy Kripke structure,IFKS)模型,提出了基于直觉模糊Kripke结构的直觉模糊测度空间理论,阐述了IFKS的一系列性质。证明了任一路径转移的直觉模糊可达度(intuitionistic fuzzy probability,IFP)为初始状态的直觉模糊测度与各转移的IFP所取下确界,任一状态出发的所有路径上路径转移的IFP为所有路径可达度的上确界。给出了路径转移矩阵P及其传递闭包P^+的概念,给出了通过计算路径转移矩阵传递闭包,计算路径可达度的算法,并分析了算法的复杂度。提出了直觉模糊计算树逻辑(intuitionistic fuzzy computation tree logic,IFPCTL)理论,讨论了一组IFPCTL、可能测度计算树逻辑(possibilistic computation tree logic,PoCTL)和经典计算树逻辑(computation tree logic,CTL)公式的等价性。最后给出了一组等价的IFPCTL和PoCTL公式以及一组不等价的IFPCTL和CTL公式。

基于计算树的航天遥测参数仿真

航天测控仿真软件在每一次航天测控任务中都需要处理大量测控数据,不同参数的计算方法差别很大,在以往的应用中将计算方法以程序代码的形式固定在软件中,使得仿真系统难以进一步提高其可维护性和软件复用度。通过研究以配置文件的形式描述测控参数的计算方法,给出了参数计算灵活配置的设计方案,介绍了参数计算方法原理,软件模块、数据结构和处理算法。在该框架下,数据处理算法与软件代码相分离,使软件开发和具体航天型号任务之间的耦合度降低,增强了软件的可复用性,软件的稳定性也得到了有效保障。利用该方法对遥测参数进行了实验,验证了方法的有效性。

具有过去时态算子的计算树逻辑模型检测

在计算树逻辑(CTL)中引入过去时态算子,得到了表达力更强的属性规约语言CTLP,给出了CTLP的模型检测算法及其固定点刻画。该算法的复杂性和CTL一样。固定点刻画使得CTLP的符号模型检测过程能够实现,从而有效克服了模型检测中的状态爆炸问题。

广义可能性决策过程的计算树逻辑模型检测

模型检测作为一种形式化验证技术,已被广泛应用于各种并发系统的正确性验证。针对具有非确定性选择和广义可能性分布的并发系统,引入广义可能性决策过程作为此类系统的模型;给出描述其性质的规范语言广义可能性计算树逻辑的概念;研究此类系统的广义可能性计算树逻辑模型检测问题。结论表明,其模型检测算法的时间复杂度也为多项式时间。所获得的结果扩大了广义可能性测度在模型检测中的应用范围。

广义可能性计算树逻辑的两种范式

计算树逻辑(computation tree logic,CTL)的范式在模型检测方法中具有重要意义,但基于广义可能性测度的计算树逻辑的范式尚未有系统研究。为了进一步完善广义可能性计算树(generalized possibilistic computation tree logic,GPo CTL)理论,在现有的广义可能性计算树逻辑理论的基础上,参考经典计算树逻辑的范式,给出了广义可能性计算树逻辑的两种不同的范式——正态范式(positive normal form,PNF)和存在范式(existential normal form,ENF),及其对应的语构和语义解释。最后利用归纳假设法证明了任意的广义可能性计算树逻辑公式都有与之等价的PNF公式和ENF公式。

计算树逻辑特性模式研究

模型检查是系统验证的有效方法,在验证过程中需要对系统待检验特性用时态逻辑公式进行刻画,然后在模型检查工具中进行检验。介绍计算树逻辑的语法及语义,根据计算树逻辑中特性模式的划分及作用范围给出计算树逻辑常见的特性模式,包括缺失性模式、存在性模式、普遍性模式、优先性模式和跟随性模式等。

一种优化的可能性测度计算树逻辑检测模型

可能性测度计算树逻辑模型检测验证中存在诸多问题,例如低性能效率和高时间复杂度。针对上述问题,基于传统的模型检测标记算法,为满足高复杂性、大规模的公式标记检测,设计并实现了I-PM_CTL算法。其基本步骤如下:第一步,先利用相关可能性测度对逻辑树公式进行计算,预处理标识公共子表达式的唯一性;第二步,在充分确保模型检测空间平衡状态下设定公共子表达式与可能性测度计算树逻辑模型状态;第三步,实施验证,为可能性测度计算树逻辑公式以极大概率一次性实现验证提供了保证。经过模拟实验发现,这一种方法一方面在很大程度上减小了相关时间复杂度,另一方面还使验证性能有所提升。

基于自动机的概率计算树逻辑验证方法

根据带有随机特征的复杂信息系统性质验证的需求,针对离散概率回报模型的分层直到公式,提出一种性质验证分析方法。在综合各种离散随机逻辑的基础上,使用一种同时具有迁移回报及迁移步区间表达能力的概率计算树逻辑表示系统模型的分层直到路径公式性质,使用自动机技术建模路径公式,通过构造积模型完成模型与自动机的同步演化,基于积模型给出相应的状态概率满足算法。实例结果验证了该方法的可行性和有效性。

广义可能性计算树逻辑模型检测中的成本分析

为解决广义可能性计算树逻辑模型检测中的成本问题,提出了带成本的广义可能性计算树逻辑模型检测方法。首先,引入带成本的广义可能性决策过程模型,该模型不仅能刻画系统的非确定选择和可能性转移,还能定量刻画系统的能耗、开销等成本。其次,在带成本的广义可能性决策过程模型下,给出了带成本的广义可能性计算树逻辑的语法及语义。然后,在已有文献基础上给出了第k步瞬时期望成本算子、前k步累积期望成本算子以及可达期望成本算子的模型检测算法。最后,通过一个实例说明了该模型检测算法的实际应用。

广义可能性计算树逻辑的不动点语义

计算树逻辑的不动点语义在其对应的符号模型检测方法中具有重要意义。给出广义可能性计算树逻辑的不动点语义解释,并利用归纳法证明此不动点为最大或最小不动点。结论表明,广义可能性计算树逻辑的不动点语义具有不同于经典情形的形式。

基于计算树逻辑的LSB替换隐写软件检测

针对LSB替换隐写的取证问题,从软件检测的角度出发,提出一种基于计算树逻辑的隐写软件检测方法。该方法采用计算树逻辑描述LSB替换隐写行为,并通过模型检测识别隐写软件。实验表明该方法能够有效检测出已知和未知的LSB替换隐写软件。

直觉主义计算树逻辑中的安全性和活性

将Patrick Maier关于直觉主义线性时序逻辑的研究扩展到计算树逻辑中,基于完全树和非完全树构成的集合提出了一种直觉主义解释的计算树逻辑,并在此逻辑框架中研究了安全性和活性及其相关性质。比较了经典计算树逻辑与直觉主义计算树逻辑的表达能力,探究了直觉主义计算树逻辑中安全性和活性在并、交等操作下的封闭性以及与经典计算树逻辑中安全性和活性的关系,并为直觉主义计算树逻辑公式建立了分解定理。