Stateflow models are complex software models, often used as part of safety-critical software solutions designed with Matlab Simulink. They incorporate design principles that are typically very hard to verify formally. In particular, the standard exhaustive formal verification techniques are unlikely to scale well for the complex designs that are developed in industry. Furthermore, the Stateflow language lacks a formal semantics, which additionally hinders the formal analysis. To address these challenges, we lay here the foundations of a scalable technique for provably correct formal analysis of Stateflow models, with respect to invariant properties, based on bounded model checking (BMC) over symbolic executions. The crux of our technique is: i) a representation of the state space of Stateflow models as a symbolic transition system (STS) over the symbolic configurations of the model, as the basis for BMC, and ii) application of incremental BMC, to generate verification results after each unrolling of the next-state relation of the transition system. To this end, we develop a symbolic structural operational semantics (SSOS) for Stateflow, starting from an existing structural operational semantics (SOS), and show the preservation of invariant properties between the two. Next, we define bounded invariant checking for STS over symbolic configurations as a satisfiability problem. We develop an automated procedure for generating the initial and next-state predicates of the STS, and propose an encoding scheme of the bounded invariant checking problem as a set of constraints, ready for automated analysis with standard, off-the-shelf satisfiability solvers. Finally, we present preliminary results from an experimental comparison of our technique against the Simulink Design Verifier, the proprietary built-in tool of the Simulink environment.


翻译:州流模型是复杂的软件模型,往往是与Matlab Simmlink一起设计的安全关键软件解决方案的一部分,通常用作与Matlab Simmlink一起设计的安全关键软件解决方案的一部分,它们包含了通常很难正式核实的设计原则。特别是,标准的详尽正式核查技术对于行业中开发的复杂设计来说,规模不大。此外,州流语言缺乏正式的语义,这又进一步妨碍了正式分析。为了应对这些挑战,我们在这里奠定了一种可变化技术的基础,用于对州流模型进行准确的正式分析,对于在象征性处决中进行约束性模型检查(BMC),它们包含了设计原则设计原则设计原则。 我们技术的关键是: i) 国家流空间作为象征性过渡体系中开发的象征性过渡系统(STS), 应用递增的BMC, 在过渡系统下一个状态关系每次变迁之后产生核查结果。 至此,我们为国家流动开发了一种象征性的结构性的结构性操作术语(SSOS), 初步分析将国家流空间空间空间模型作为模型的象征性结构结构, 定义中我们目前一个固定的固定的稳定的系统, 将Smarview Stilfiltial Stalalalalal 的系统, 定义中, 定义一个环境作为我们用来在构建中构建的系统中构建的系统中建立一个定义的系统。

0
下载
关闭预览

相关内容

Automator是苹果公司为他们的Mac OS X系统开发的一款软件。 只要通过点击拖拽鼠标等操作就可以将一系列动作组合成一个工作流,从而帮助你自动的(可重复的)完成一些复杂的工作。Automator还能横跨很多不同种类的程序,包括:查找器、Safari网络浏览器、iCal、地址簿或者其他的一些程序。它还能和一些第三方的程序一起工作,如微软的Office、Adobe公司的Photoshop或者Pixelmator等。
专知会员服务
94+阅读 · 2021年8月28日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
59+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Ray RLlib: Scalable 降龙十八掌
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月28日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
【NIPS2018】接收论文列表
专知
5+阅读 · 2018年9月10日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【推荐】自然语言处理(NLP)指南
机器学习研究会
35+阅读 · 2017年11月17日
【计算机类】期刊专刊/国际会议截稿信息6条
Call4Papers
3+阅读 · 2017年10月13日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
0+阅读 · 2022年1月22日
Arxiv
14+阅读 · 2020年12月17日
Arxiv
3+阅读 · 2020年7月16日
Arxiv
3+阅读 · 2017年12月1日
VIP会员
相关资讯
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Ray RLlib: Scalable 降龙十八掌
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月28日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
【NIPS2018】接收论文列表
专知
5+阅读 · 2018年9月10日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【推荐】自然语言处理(NLP)指南
机器学习研究会
35+阅读 · 2017年11月17日
【计算机类】期刊专刊/国际会议截稿信息6条
Call4Papers
3+阅读 · 2017年10月13日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员