Specification and monitoring of oscillation properties in dynamical systems

Bc. Petr Dluhoš

Master's thesis

Anotácia:

Formální metody pro analýzu a verifikaci systémů jsou stále více využívány v systémové biologii i dalších přírodních vědách. Aplikace těchto přístupů v nových oblastech vyžaduje nové metody. Diplomová práce se zaměřuje na specifikaci a automatickou analýzu složitých biologických signálů, shrnuje současné přístupy založené na temporálních logikách a prezentuje rozšíření Signální temporální logiky vhodné pro tuto oblast. Součástí práce je také popis polynomiálního algoritmu pro monitoring formulí této logiky nad po částech spojitými signály. Algoritmus je implementován v programu MATLAB s využitím balíčku Multi Parametric Toolbox.

Abstract:

Formal techiques for analysis and verification of systems are increasingly used in natural and systems sciences. Application of this approach in the new areas requires new methods. This thesis focuses on reasoning about complex biological signals. Existing approaches based on temporal logics are reviewed and a new temporal logic extending the Signal Temporal Logic is introduced. A polynomial monitoring algorithm for piecewise linear signals is introduced and implemented in MATLAB with the Multi Parametric Toolbox.

Keywords

temporální logika, signály, formální specifikace, oscilace, analýza systémů, odhad parametrů, temporal logic, signals, monitoring, formal specification, oscillations, system analysis, parameter estimation, STL

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 24. 5. 2012

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 26. 6. 2012
• Vedúci: RNDr. David Šafránek, Ph.D.
• Oponent: RNDr. Milan Češka, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Informatics

Master programme / odbor:
Informatics / Artificial Intelligence and Natural Language Processing