Paralelní ověřování kvalitativních vlastností pravděpodobnostních modelů

RNDr. Jana Tůmová, Ph.D.

Bakalářská práce

Parallel Qualitative Verification of Probabilistic Systems

Anotace:

Základní myšlenka verifikační metody ověřování modelu spočívá ve třech krocích. Prvním je sestavení modelu systému. Jako model pravděpodobnostního systému nám poslouží Markovův rozhodovací proces (MDP). Druhým je formalizace ověřováných vlastností, tj. vytvoření specifikace. V našem případě jsou specifikací formule lineární temporální logiky. Konečně třetím krokem je samotná verifikace - ověření, zda model splňuje specifikaci. Jedním z možných přístupů je automatový přístup, ze kterého vycházíme i my. V práci je shrnut základní postup při kvalitativním ověřování MDP formulemi lineární temporální logiky. Zaměřujeme se zejména na klíčovou část verifikace, kterou je způsob hledání akceptujících koncových komponent (AEC) v MDP. Tento problém převádíme na grafový problém a představujeme nový algoritmus pro detekci AEC v grafu založený na dosažitelnosti dvou vrcholů. Práce prezentuje sekvenční variantu algoritmu s důkazem korektnosti a jeho distribuovanou variantu.

Abstract:

The basic idea of the verification method model checking consists of three steps. The first step is modelling of a system. For this purposes we use a model called Markov Decision Process (MDP). The second step is formalization of verified features, i.e. creating a specification, in our case linear temporal logic formula. Finally, the third step is checking whether the model satisfies the specification. We result from the automata-based approach. The thesis sums up basic technique of qualitative LTL model checking of MDP. We focus on the key part of the verification, i.e. method of finding accepting end components (AEC) in MDP. We reduce this problem to a graph problem and introduce a new algorithm for AEC detection in graph based on reachability. The thesis presents sequential version of the algorithm with proof of correctness and also its distributed version.

Klíčová slova

specifikace, lineární temporální logika, pravděpodobnostní systém, Markovův rozhodovací proces, MDP produkt, akceptující koncová komponenta, detekce AEC v grafu, distribuovaný algoritmus

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 18. 5. 2006

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 22. 6. 2006
• Vedoucí: prof. RNDr. Jiří Barnat, Ph.D.

Masarykova univerzita

Fakulta informatiky

Bakalářský studijní program / obor:
Aplikovaná informatika / Aplikovaná informatika