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度量时序逻辑中高效可监控公式的综合

人工智能 2023-10-27 v1 计算机科学中的逻辑

摘要

在运行时验证中,为监控系统执行而手动形式化规约是一个繁琐且易出错的过程。为解决此问题,我们考虑从系统执行中自动综合形式化规约的问题。为展示我们的方法,我们考虑流行的规约语言度量时序逻辑(MTL),它特别适用于为信息物理系统(CPS)指定时序性质。大多数综合时序逻辑公式的经典方法旨在最小化公式规模。然而,对于监控效率而言,除规模外,规约所需的“前瞻量”也变得相关,尤其是对于安全关键应用。我们形式化了这一概念,并设计了一种学习算法,可综合具有有界前瞻的简洁公式。为此,我们的算法将综合任务归约为线性实算术(LRA)中的一系列可满足性问题,并从满足性赋值中生成 MTL 公式。该归约使用一种基于 LRA 对流行 MTL 监控过程的新型编码。最后,我们在名为 TEAL 的工具中实现了我们的算法,并展示了其在 CPS 应用中综合高效可监控 MTL 公式的能力。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.17410,
  title  = {Synthesizing Efficiently Monitorable Formulas in Metric Temporal Logic},
  author = {Ritam Raha and Rajarshi Roy and Nathanael Fijalkow and Daniel Neider and Guillermo A. Perez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.17410},
  year   = {2023}
}