一种可能性测度计算树逻辑检测模型的优化方法技术

本发明专利技术公开了一种可能性测度计算树逻辑检测模型的优化方法，所述方法采用I-PM_CT模型检测算法实现，所述I-PM_CTL模型检测算法基于可能性测度的计算树逻辑模型检测标记算法，包括：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；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。本发明专利技术方法所提出的I-PM_CTL模型检测算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；通过实验分析看出，能够在高复杂性、大规模环境中应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种检测模型的优化方法，尤其是一种可能性测度计算树逻辑检测模 型的优化方法，属于模型检测

技术介绍
作为一种智能化、自动化的软硬件装置验证方法，模型检测具有诸多方面的优势， 例如具有较高的适用性、准确性与高效性等，正是由于其具有上述的优势，使其在软硬件集 成设计等诸多方面深受欢迎，并且获得有关研发单位的大力推广。 现阶段，大量相关专家对模式检测该一个课题展开探讨，取得了一系列进展， Kattenbelt等W在研究过程中阐明基于可能性测度计算树逻辑（PoCTLb-ti)的检测标记算 法，该一个算法可W非常准确的检测其有限状态并发系统是不是与可能性测度的计算树逻 辑公式规范相符，同时还描述了其符合程度，为进一步探讨并发系统的智能化检测原理奠 定了坚实的基础，但是化CTL标记算法仍然具有一定的不足之处，例如其具有相对较高的 时间复杂度，大规模进行使用的难度非常大；还有赵林等?在研究过程中，细致的探讨了 可能性测度的计算树逻辑公式的复杂性，但是其标记算法具有不足之处，例如验证效率不 高，同样无法得到普及推广；有国外学者Alur?在赵林等W探讨的前提下，设计得到了优 化型的算法，该一个算法主要是通过一种预先模型评估机制来描述公共子表达式，在很大 程度上减小了冗余验证的任务量，最终能够获得较高的验证效率，但是该一种算法中所使 用的预评估机制需要非常高的额外支出，尽管其能够提高验证效率，然而却未提高模型检 测的总体性价比，鉴于该一个方面的原因，该一种方法也很难获得普及推广。此外，还有周 从华、Baier、杨晋吉等在研究过程中进一步探讨了"状态空间爆炸"问题。 通过分析当前的大部分模型检测理论结果不难看出，重点是探讨了软硬件系统的 唯一性该一问题，即一次模型检测只是可W进行一次验证。但是，在当前软硬件技术急剧前 进的新时期，其规模和区域范围不断提高，过去的唯一性检测技术无法满足现实需要。对 验证区域范围和规模应用较大情况，当前的模型检测主要是通过"各个击破"的方式进行处 理，然而该一种验证方式存在着一定的不足之处，也就是检测效率不高，无法充分满足验证 机制的性能需求。 综上所述，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。 W上所述提到的参考文献如下： KATTENB化T M，KWIATKOWSKA M，NORMAN G，et al.A game-based 油straction refinement framework for Markov decision processes. Formal Methods in System Desi即，2010, 36(3) ;246-280.邓辉，薛艳，李亚利，等.基于可能性测度的计算树逻辑CTL *与可能性互模拟.计算机科学，2012, 39(10) ;258-263, 盛景军，王晴，侯立峰，等.基于Pareto适应度的混合遗传算法在多式联运问 题中的应用.西南师范大学学报；自然科学版，2012,37巧）；43-47. 王仕平，蒋玲，熊江，等.一种基于序列数的关联规则挖掘算法.西南大学 学报：自然科学版，2011，33(3);122-127..系统科学与数学，2008， 28巧）；1020-1029.ALUR R. Model checking ;from tools to theory . Lec1:ure Notes in Computer Science. 2008. 5000 ；89-106. 周从华，刘志锋，王昌达.概率计算树逻辑的限界模型检测.软件学报， 2012,23(7) ；1656-1668, .Cambridge;MIT Press, 2008 ;745-907.杨晋吉，苏开乐，骆翔宇，等.有界模型检测的优化.软件学报，2009， 20(8) ；2005-2014,
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供一种可能性测度计算树逻辑 检测模型的优化方法，该方法所提出的I-PM_CTL模型检测算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；通过实验分析看出，能够在高复杂 性、大规模环境中应用。 本专利技术的目的可W通过采取如下技术方案达到：[001引，所述方法采用I-PM_CT模型检 测算法实现，所述I-PM_CTL模型检测算法的设计基于可能性测度的计算树逻辑模型检测 标记算法，包括W下步骤： S1、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； S2、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。 作为一种实施方案，步骤S1中，所述可能性测度的计算树逻辑公式通过语法树逻 辑结构的扩展机制表达，具体为： 设可能性测度的计算树逻辑公式的标准语法树逻辑结构为T < rootT>，在该种 情况下，则其扩展语法树逻辑结构S <饼〇*,>的产生步骤如下：[002引1)初始化 S < roots〉，即 root 日二null; 2)对T<rootT>实施后序遍历处理，将某一结点N输出，当该一个结点N为空时， 在该情况下，则执行步骤5)，否则，执行步骤3); 3)若步骤2)输出的N是唯一的，同时满足条件.VC5'，则形成新结点M;否则，若N 为唯一的，同时满足条件iVcS，在该种情况下，则执行步骤2);除此之外，若N为非唯一的， 在该情况下，则N属于关联词，执行步骤4); 4)若步骤2)输出的N为中间结点，还满足条件iVcS，并且根结点为N时和S的 子树匹配，在该情况下，则N为该个语法分析树的公共子表达式；否则，形成新结点M，同时 自T追溯至S的子结点，利用关联词加W标识，返回执行步骤2);W若root,= M，在该情况下，则输出S的根结点信息，即root[002引作为一种实施方案，步骤S2中，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，具体为： 设梦为某一可能性测度的计算树逻辑公式4的子表达式，在该种情况下，那么满 足，同时iD为0的直接子表达式，若预处理了全部的iD，对某一可能性测度的计算树 逻辑公式集合C的直接子表达式实施了唯一性标识，检测0的具体步骤如下： 1)判断0是否实施了唯一性标识，若是，则执行步骤2);若否，则执行步骤3);[003U 。判断0是否实施了M，s|=巧（巧G C，sG S)验证，若是，那么则继续步骤5)，若否， 则执行步骤3);[003引扣根据关联词和预处理机制中的唯一性标识信息，捜索满足要求的0状态，则执 行步骤4); 4)若0为可能性测度的计算树逻辑公式的公共子表达式，在M中实时对应某一可 能性测度的计算树逻辑公式集合C的^的状态信息，对扩展性语法树逻辑结构中0唯一性 标识实施检测操作，然后执行步骤5); 5)若g和4两者等价，在该种情况下，则将其非公共子表达式的唯一性标识删除， 否则，将0唯一性标识状态信息输出。...

【技术保护点】
一种可能性测度计算树逻辑检测模型的优化方法，其特征在于：所述方法采用I‑PM_CT模型检测算法实现，所述I‑PM_CTL模型检测算法的设计基于可能性测度的计算树逻辑模型检测标记算法，包括以下步骤：S1、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；S2、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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈燕升，吴忠坤，
申请(专利权)人：广东轻工职业技术学院，
类型：发明
国别省市：广东;44