Επιδιόρθωση Συστημάτων Μεταβάσεων Μέσω Αφαίρεσης

Abstract

Έστω ένα σύστημα μεταβάσεων Μ και μια ιδιότητα φ, το πρόβλημα του ελέγχου μοντέλου είναι να ελέγξουμε αν το μοντέλο Μ ικανοποιεί την ιδιότητα φ. Μια επέκταση του προβλήματος αυτού είναι το πρόβλημα της επιδιόρθωσης μοντέλου. Στην περίπτωση που η ιδιότητα φ δεν ικανοποιείται στο μοντέλο Μ, το πρόβλημα της επιδιόρθωσης μοντέλου είναι να βρούμε ένα άλλο μοντέλο Μ΄ το οποίο να ικανοποιεί την ιδιότητα φ. Επιπλέον, οι αλλαγές που θα γίνουν στο M για να προκύψει το Μ΄ θα πρέπει να είναι οι ελάχιστες σε σχέση με όλα τα αντίστοιχα Μ΄. Όπως και στον έλεγχο μοντέλου, η έκρηξη του χώρου των καταστάσεων καθιστά σχεδόν αδύνατη την εφαρμογή της επιδιόρθωσης μοντέλου σε μοντέλα με πολύ μεγάλο χώρο καταστάσεων. Στη διατριβή αυτή εξετάζουμε το πρόβλημα της επιδιόρθωσης μοντέλου για (1) τις δομές Κρίπκε και Λογική Υπολογιστικού Δέντρου (ΛΥΔ) και, (2) για πιθανοκρατικά συστήματα και ιδιότητες πρόσβασης χρονικής λογικής. Για τις δομές Κρίπκε, η διατριβή αυτή παρουσιάζει ένα πλαίσιο για την επιδιόρθωση μοντέλου που χρησιμοποιεί αφαίρεση και βελτίωση για να αντιμετωπίσει το πρόβλημα της έκρηξης του χώρου των καταστάσεων. Το προτεινόμενο πλαίσιο έχει ως σκοπό την επιδιόρθωση δομών Κρίπκε βασιζόμενο στην χρήση ως αφαιρετικών μοντέλων των Τροπικών Συστημάτων Μεταβάσεων Κριπκε (ΤΣΜΚ) και μιας σημασιολογίας τριών τιμών της ΛΥΔ. Εισάγεται ένας αφαιρετικός αλγόριθμος επιδιόρθωσης για τον οποίο αποδεικνύεται η ορθότητα του και η μερική πληρότητα του καθώς και μελετάται η πολυπλοκότητα του. Επιπλέον, η υλοποίηση ενός πρωτοτύπου χρησιμοποιείται για να παρουσιάσει την πρακτική εφαρμογή του πλαισίου σε ένα σύστημα αυτόματος ανοίγματος πόρτας και στο πρωτόκολλο συστήματος αρχείων Andrew 1. Για τα πιθανοκρατικά συστήματα, αυτή η διατριβή παρουσιάζει ένα πλαίσιο βασισμένο στην αφαίρεση και στην βελτίωση, το οποίο μειώνει το χώρο καταστάσεων του συστήματος που πρόκειται να επιδιορθωθεί με το κόστος της εύρεσης μιας προσεγγιστικής λύσης. Ένας μετρικός χώρος ορίζεται στο σύνολο των ΑΜΔΧ, με σκοπό να μετρηθούν οι διαφορές μεταξύ των αρχικών και των διορθωμένων μοντέλων. Για την επιδιόρθωση, αυτή η διατριβή εισάγει έναν αλγόριθμο και μελετά τις πιο σημαντικές ιδιότητες του όπως η ορθότητα, η πληρότητα και η πολυπλοκότητα. Η πρακτική χρησιμότητα του πλαισίου επιδεικνύεται με την επιδιόρθωση τεσσάρων διαφορετικών πιθανοκρατικών μοντέλων με ποικιλομορφία στη δομή του χώρου των καταστάσεων.