如何在NuSMV中创建kripke结构?

时间:2014-10-16 14:58:23

标签: model-checking

我必须在NuSMV中创建一个Kripke结构,我必须检查一些属性。

有人帮帮我吗?结构和属性(LTL,CTL和CTL *)在图片中。

这里有一个结构和属性:

http://cl.ly/image/1x0b1v3E0P0D/Screen%20Shot%202014-10-16%20at%2016.52.34.png

2 个答案:

答案 0 :(得分:2)

据我所知,NuSMV只处理LTL和CTL公式(见NuSMV in Wikipedia)。问题1-3中的公式是CTL公式,因此可以通过NuSMV进行模型检查。然而,问题4和& 5是CTL *公式,因此我们不能直接将它们用作NuSMV 的输入。您还需要了解所有CTL *公式的集合是所有LTL和CTL公式的并集的正确超集。这个条件意味着一些CTL *公式没有等效的LTL或CTL公式(见CTL* in Wikipedia)。您的Kripke结构可以通过以下代码在NuSMV中定义:

MODULE main

VAR
    p       : boolean;
    q       : boolean;
    r       : boolean;
    state   : {s0,s1,s2,s3,s4};

ASSIGN
    init (state)    := s0;
    next (state)    :=
    case
        state = s0          : {s1, s2};
        state = s1          : {s1, s2};
        state = s2          : {s1, s2, s3};
        state = s3          : {s1, s4};
        state = s4          : {s4};
        TRUE                : state;
    esac;

    init (p) := FALSE;
    init (q) := FALSE;
    init (r) := FALSE;

    next(p) :=
        case 
            state = s1 | state = s2 | state = s3 | state = s4       : TRUE;
            TRUE                                                    : p;
        esac;
    next(q) :=
        case
            state = s1 | state = s2                                 : TRUE;
            state = s3 | state = s4                                 : FALSE;
            TRUE                                                    : q;
        esac;
    next(r) :=
        case
            state = s3                                              : TRUE;
            state = s1 | state = s2 | state = s4                    : FALSE;
            TRUE                                                    : r;
        esac;
SPEC
    EG p;
SPEC
    AG p;
SPEC
    EF (AG p);

当然,在NuSMV中还有另一种定义Kripke结构的方法,但我认为这是最简单的方法之一。 (无论如何,感谢帮助我my problem)。

问题4中的公式& 5,这是我的答案。

公式 AF [p U EG(p - > q)] 的格式为 AF [\ phi] ,其中 \ phi 是LTL公式 p U EG(p-> q)。由于在Kripke模型中满足LTL公式 \ phi ,如果从s0开始的每个路径都满足 \ phi ,那么我们翻译 AF [p U EG(p - > q)] 进入 AF A [p U EG(p - > q)]

通过类似的论证,我们将 EG [((p& q)| r)U(r U AG p)] 翻译成 EG [A((p& q) | r)UA(r U AG p)]

答案 1 :(得分:2)

我为您的Kripke结构找到了一个更简单,看似更可靠的NuSMV代码。感谢LEFT JOIN NULL vs. NOT IN vs NOT EXISTSdejvuth的回答。代码如下

     MODULE main
     VAR
        state : {s0,s1,s2,s3,s4};
     ASSIGN
        init(state) := s0;
        next(state):=
             case
                 state = s0 : {s1,s2};
                 state = s1 : {s1,s2};
                 state = s2 : {s1,s2,s3};
                 state = s3 : {s1,s4};
                 state = s4 : {s4};
             esac;
     DEFINE
        p := state = s1 | state = s2 | state = s3 | state = s4;
        q := state = s1 | state = s2;
        r := state = s3;
     SPEC
       EG p;
     SPEC
       AG p;
     SPEC
       EF (AG p);