用于发现未知未知数的的面向网络-物理系统模拟器方法（扩展报告）
系统与控制
2025-03-31 v1 数值分析
系统与控制
数值分析
摘要
仿真方法是寻找网络-物理系统 (CPS) 中安全违规、错误及其他意外事件的最实用手段。现有方法通过寻找违反形式化规范或最大化覆盖度概念的仿真来实现。本文提出一种新的测试目标：通过检查离散模式序列来发现未知稀有行为。我们假设 CPS 模拟器输出模式信息，并致力于探索通过变化初始状态或时变不确定性所产生的模式序列。我们假设稀有模式序列往往是设计者最感兴趣的，因而开发了两种加速抽样算法以加快发现此类模式序列的速度。在多个基准测试中进行评估，涵盖从合成示例到 Simulink 图表的 CPS，结果表明相对于随机抽样策略，在某些情况下可实现 100 倍以上的加速。
引用
@article{arxiv.2503.22646,
title = {Finding Unknown Unknowns using Cyber-Physical System Simulators (Extended Report)},
author = {Semaan Douglas Wehbe and Stanley Bak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.22646},
year = {2025}
}