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Il y a 4 modules dans ce cours
Ce cours présentera différentes techniques de vérification des systèmes autonomes par rapport aux propriétés de stabilité, de régularité ou d'oméga-régularité. Ces techniques incluent les théories de Lyapunov, l'analyse d'accessibilité, les certificats de barrière et le model checking. Enfin, il introduira plusieurs techniques sur la conception de contrôleurs appliquant des propriétés d'intérêt sur les systèmes autonomes originaux. Ce cours peut être pris pour des crédits académiques dans le cadre des diplômes de maîtrise en informatique (MS-CS) de CU Boulder offerts sur la plate-forme Coursera. Ce diplôme d'études supérieures entièrement accrédité offrent des cours ciblés, des sessions courtes de 8 semaines et des frais de scolarité payants. L'admission est basée sur la performance dans trois cours préliminaires, et non sur les antécédents académiques. Les diplômes CU sur Coursera sont idéaux pour les jeunes diplômés ou les professionnels en activité. En savoir plus :
MS en informatique : https://coursera.org/degrees/ms-computer-science-boulder
Bienvenue au début de notre exploration de la vérification formelle et de la synthèse dans le cadre de la conception basée sur des modèles. Dans ce module d'introduction, nous vous guiderons à travers les processus clés de spécification, de conception, de vérification et de raffinement des systèmes. Nous nous pencherons sur le rôle vital des méthodes formelles pour garantir la correction des systèmes. A travers des exemples captivants, nous démontrerons l'importance de la vérification formelle, en particulier dans les applications critiques pour la sécurité et la vie. Ce module pose les bases des sujets plus avancés que nous aborderons tout au long du cours.
Inclus
3 vidéos10 lectures
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3 vidéos•Total 40 minutes
Rencontrez votre instructeur !•1 minute
Aperçu de la spécialisation•6 minutes
Introduction au cours 3 - Vérification et synthèse•32 minutes
10 lectures•Total 91 minutes
Mises à jour des cours et soutien à l'accessibilité•1 minute
Obtenez des crédits académiques pour votre travail !•10 minutes
Soutien aux cours•10 minutes
Attentes en matière d'évaluation•10 minutes
Citation et remerciements de l'IA•10 minutes
Conditions préalables importantes•10 minutes
Avis pour les apprenants en quête d'un diplôme•10 minutes
Logistique : Informations importantes concernant les devoirs et l'examen•10 minutes
Logistique : Diapositives de cours, manuel et lectures•10 minutes
Vol Ariane V88•10 minutes
Vérification des systèmes finis
Module 2•3 heures à terminer
Détails du module
Dans ce module, nous nous concentrons sur la vérification des systèmes finis, en mettant particulièrement l'accent sur les propriétés régulières de sécurité et les propriétés ω-régulières (y compris celles exprimées sous forme de formules de logique temporelle linéaire). Nous explorerons une variété de techniques de vérification et approfondirons les fondements théoriques essentiels pour comprendre comment les systèmes finis sont vérifiés. A travers des exemples détaillés et des explications claires et complètes, nous visons à fournir une compréhension profonde de la façon dont ces propriétés sont vérifiées dans le contexte des systèmes finis.
Inclus
13 vidéos1 lecture3 devoirs
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13 vidéos•Total 95 minutes
Introduction•11 minutes
Produit du système et de la NFA•5 minutes
Exemple de produit d'un système simple et de la NFA•10 minutes
Un exemple•15 minutes
Introduction•9 minutes
Produit du système et NBA•3 minutes
vérification du modèle ω-régulier•3 minutes
vérification du modèle ω-régulier : Exemple•7 minutes
Vérification des propriétés régulières de sécurité par rapport aux propriétés ω-régulières•3 minutes
Vérification de la persistance par l'intermédiaire d'un composant fortement connecté•12 minutes
Introduction•6 minutes
Du LTL au NBA•1 minute
NBA pour les formules LTL : Exemples•10 minutes
1 lecture•Total 1 minute
Aperçu du module 2•1 minute
3 devoirs•Total 60 minutes
Quiz sur la politique de l'IA•5 minutes
Affectation 1 : Vérification LTL•30 minutes
Affectation 2 : Vérification de la persistance•25 minutes
Synthèse pour les systèmes finis
Module 3•3 heures à terminer
Détails du module
Dans ce module, nous explorons la synthèse de contrôleurs pour les systèmes finis, en nous concentrant sur l'application de certaines formules de logique temporelle linéaire (LTL), y compris la sécurité, l'accessibilité, la persistance et la récurrence. Nous visons à comprendre comment les contrôleurs peuvent être conçus pour rendre des formules LTL spécifiques pour les systèmes en boucle fermée. Le module fournit les cadres théoriques essentiels et les algorithmes pratiques nécessaires pour synthétiser de tels contrôleurs, en mettant l'accent sur les rôles des opérateurs de point fixe et des algorithmes dans les processus de calcul. En outre, nous discuterons de diverses techniques de synthèse qui dépendent des propriétés du système et des formules LTL impliquées.
Inclus
12 vidéos1 lecture2 devoirs
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12 vidéos•Total 135 minutes
Vue d'ensemble•16 minutes
Points fixes•4 minutes
Calcul des points fixes•4 minutes
La pré-carte•6 minutes
Synthèse pour les spécifications de sécurité•13 minutes
Synthèse pour les spécifications de sécurité : Exemple•6 minutes
Synthèse pour les spécifications d'accessibilité•11 minutes
Synthèse pour les spécifications d'accessibilité : Exemple•14 minutes
Synthèse des spécifications de persistance•11 minutes
Synthèse des spécifications de persistance : Exemple•27 minutes
Synthèse pour les spécifications de récurrence•10 minutes
Plus de spécifications•14 minutes
1 lecture•Total 1 minute
Aperçu du module 3•1 minute
2 devoirs•Total 60 minutes
Exercice 3 : Calcul du point fixe maximal•30 minutes
Devoir 4 : Résoudre une synthèse de récurrence•30 minutes
Abstraction et raffinement
Module 4•3 heures à terminer
Détails du module
Dans ce module, nous explorerons les concepts d'abstraction et de raffinement dans le contexte des systèmes de contrôle. Nous nous pencherons sur les relations de raffinement par rétroaction pour comprendre comment les contrôleurs peuvent être modifiés ou remplacés pour répondre à de nouvelles spécifications sans altérer le comportement global du système. Le module couvre également le calcul des abstractions, démontrant comment nous dérivons des modèles abstraits de systèmes complexes pour faciliter l'analyse et la conception. En outre, nous discuterons de méthodes pratiques pour abstraire différents types de systèmes de contrôle, nous dotant ainsi des compétences nécessaires pour appliquer les concepts théoriques dans des scénarios du monde réel.
Inclus
9 vidéos2 lectures2 devoirs
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9 vidéos•Total 124 minutes
Motivation•7 minutes
Définition des relations de raffinement du retour d'information•6 minutes
Exemple : Relation de raffinement du retour d'information•9 minutes
Théorème : Relations de raffinement de la rétroaction et inclusion comportementale•6 minutes
Corollaire : Relations de raffinement de la rétroaction et inclusion comportementale•7 minutes
Théorème : Calcul des abstractions•10 minutes
Exemple : Calcul des abstractions•5 minutes
Abstractions d'un système de contrôle linéaire à échantillonnage et maintien•16 minutes
SCOTS et OmegaThreads : Outils pour la synthèse de contrôleurs via des abstractions finies•58 minutes
2 lectures•Total 11 minutes
Aperçu du module 4•1 minute
Instructions pour l'installation de SCOTS•10 minutes
2 devoirs•Total 60 minutes
Affectation 5 : Relation de raffinement du retour d'information•30 minutes
Affectation 6 : Construction d'une abstraction•30 minutes
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Ce site cours fait partie du (des) programme(s) diplômant(s) suivant(s) proposé(s) par University of Colorado Boulder. Si vous êtes admis et que vous vous inscrivez, les cours que vous avez suivis peuvent compter pour l'apprentissage de votre diplôme et vos progrès peuvent être transférés avec vous.¹
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¹La réussite de la candidature et de l'inscription est requise. Les conditions d'admissibilité s'appliquent. Chaque établissement détermine le nombre de crédits reconnus en complétant ce contenu qui peut compter pour les exigences du diplôme, en tenant compte de tout crédit existant que vous pourriez avoir. Cliquez sur un cours spécifique pour plus d'informations.
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Felipe M.
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’Pouvoir suivre des cours à mon rythme à été une expérience extraordinaire. Je peux apprendre chaque fois que mon emploi du temps me le permet et en fonction de mon humeur.’
Jennifer J.
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Larry W.
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