Der Kurs Automated Reasoning: Symbolic Model Checking lernen Sie, wie die Eigenschaften von handelnden Systemen und Programmen automatisch überprüft werden können. Der Grundbegriff ist ein Übergangssystem: jedes System, das durch Zustände und Schritte beschrieben werden kann. Wir zeigen, wie in der CTL (Computation Tree Logic) Eigenschaften wie die Erreichbarkeit beschrieben werden können. Typischerweise kann ein Zustandsraum sehr groß sein. Eine Möglichkeit, damit umzugehen, ist die symbolische Modellprüfung: eine Methode, bei der Mengen von Zuständen symbolisch dargestellt werden. Ein fruchtbarer Weg dazu ist die Darstellung von Zustandsmengen durch BDDs (binäre Entscheidungsdiagramme). In diesem Kurs werden Definitionen und grundlegende Eigenschaften von BDDs vorgestellt sowie die Algorithmen zu ihrer Berechnung, die für die CTL-Modellprüfung benötigt werden.
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Automatisiertes Reasoning: Symbolische Modellüberprüfung
Dozent: Hans Zantema
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In diesem Kurs gibt es 4 Module
Nach einer allgemeinen Einführung in den MOOC beginnt dieses Modul mit einer allgemeinen Beschreibung der Modellprüfung. Dann wird die Computation Tree Logic (CTL) vorgestellt: eine Sprache, in der Eigenschaften von Übergangssystemen beschrieben werden können. Der Algorithmus, mit dem geprüft werden kann, ob eine solche Eigenschaft zutrifft, wird in einer abstrakten Umgebung angegeben, wobei nicht angegeben wird, wie die Zustandsmengen dargestellt werden.
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In diesem Modul werden BDDs (binäre Entscheidungsdiagramme) als Entscheidungsbäume mit Teilung eingeführt. Sie stellen boolesche Funktionen dar. Es werden zusätzliche Anforderungen an Entscheidungsbäume und BDDs vorgestellt, aus denen auf die Einzigartigkeit der Darstellung geschlossen werden kann.
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4 Videos3 Aufgaben
Nach einigen Beispielen für BDD wird der Algorithmus zur Berechnung des ROBDD einer beliebigen Aussageformel vorgestellt und diskutiert.
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In diesem letzten Modul werden die Themen CTL-Modellprüfung und BDDs kombiniert: Es wird gezeigt, wie BDDs verwendet werden können, um Zustandsmengen so darzustellen, dass der abstrakte Algorithmus für die CTL-Modellprüfung verwendet werden kann und viel größere Zustandsräume behandelt werden können als bei der expliziten zustandsbasierten Modellprüfung. Es werden mehrere Beispiele vorgestellt.
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