Překlad názvu:
Resolution-based methods for linear temporal reasoning
Autoři:
Suda, Martin ; Barták, Roman (vedoucí práce) ; Hoffmann, Jörg (oponent) ; Biere, Armin (oponent) Typ dokumentu: Disertační práce
Rok:
2015
Jazyk:
eng
Abstrakt: [eng][cze] The aim of this thesis is to explore the potential of resolution-based methods for linear temporal reasoning. On the abstract level, this means to develop new algorithms for automated reasoning about properties of systems which evolve in time. More concretely, we will: 1) show how to adapt the superposition framework to proving theorems in propositional Linear Temporal Logic (LTL), 2) use a connection between superposition and the CDCL calculus of modern SAT solvers to come up with an efficient LTL prover, 3) specialize the previous to reachability properties and discover a close connection to Property Directed Reachability (PDR), an algorithm recently developed for model checking of hardware circuits, 4) further improve PDR by providing a new technique for enhancing clause propagation phase of the algorithm, and 5) adapt PDR to automated planning by replacing the SAT solver inside with a planning-specific procedure. We implemented the proposed ideas and provide experimental results which demonstrate their practical potential on representative benchmark sets. Our system LS4 is shown to be the strongest LTL prover currently publicly available. The mentioned enhancement of PDR substantially improves the performance of our implementation of the algorithm for hardware model checking in the multi-property...Cílem této práce je prozkoumat potenciál metod založených na rezoluci pro uvažování s lineárním časem. To na abstraktní rovině znamená navrhnout nové algoritmy pro automatické uvažovaní o vlastnostech systémů, které se vyvíjí v čase. Konkrétně v této práci ukážeme, 1) jak adaptovat superpoziční metodu pro dokazování vět ve výrokové lineární temporální logice (LTL), 2) jak využít příbuznost mezi superpozicí a kalkulem CDCL z moderních SAT-solverů pro navržení nového LTL dokazovače, 3) jak tento specializovat pro problém dosažitelnosti a objevit tak blízkou souvislost s algoritmem Property Directed Reachability (PDR), v nedávné době vyvinutém pro model checking hardwarových obvodů, 4) jak dále vylepšit PDR novou technikou pro urychlení fáze propagace klauzulí, 5) jak PDR adaptovat pro problém automatického plánování tím, že se SAT-solver v algoritmu nahradí procedurou specifickou pro plánovací vstupy. Navržené myšlenky byly implementovány a práce obsahuje výsledky experimentů, které na reprezentativních množinách benchmarků prokazují jejich praktický potenciál. Náš systém LS4 se ukázal býti jedním z nejsilnějších veřejně dostupných LTL dokazovačů. Zmíněné vylepšení algoritmu PDR podstatně zvyšuje výkon naší implementace při verifikaci hardware v multi-property módu. Dá se předpokládat, že ostatní implementace...
Klíčová slova:
automatické plánonování; dosažitelnost; lineání temporální logika; Resoluce; verifikace hardware; automated planning; hardware verification; linear temporal logic; reachability; Resolution