Rozhodovací procedura založená na automatech
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract
Presburgerova aritmetika (PrA) je rozhodnutelná teorie přirozených čísel prvního řádu, která nachází uplatnění v mnoha oblastech formální verifikace vlastností softwaru. Řešiče SMT nástroje implementující různé algoritmické přístupy k rozhodování, zda má formule řešení hrají ve formální verifikaci klíčovou roli. V této práci dokumentujeme vytvoření nového automatického SMT řešiče pro PrA založeného na konečných automatech přístupu, který v současnosti žádný SMT řešič nepoužívá. Uvádíme přehled výzev a jejich řešení vyplývajících ze složitosti takového nástroje, včetně výsledků z provedených experimentů, které již identifikují problémy, kde tento alternativní přístup překonává nejmodernější řešiče. Uvádíme také identifikované problémy, u nichž výkonnost postupu založeného na automatech naráží na problémy, které představují otevřené možnosti výzkumu.
Presburger arithmetics (PrA) is a decidable, first-order theory of natural numbers, with applications in many areas in formal verification of software properties. SMT-solvers tools implementing various algorithmic approaches to deciding whether a formula has a solution play a crucial role in formal verification. In this work, we document building a novel automatic SMT solver for PrA based on finite automata an approach that no SMT solver currently employs. We provide an overview of challenges and their solutions arising from the complexity of such a tool, including results from the conducted experiments already showing problems in which this alternative approach outperforms the state-of-the-art solvers. We have also identified problems in which the performance of the automata-based procedure struggles, which are open research opportunities.
Presburger arithmetics (PrA) is a decidable, first-order theory of natural numbers, with applications in many areas in formal verification of software properties. SMT-solvers tools implementing various algorithmic approaches to deciding whether a formula has a solution play a crucial role in formal verification. In this work, we document building a novel automatic SMT solver for PrA based on finite automata an approach that no SMT solver currently employs. We provide an overview of challenges and their solutions arising from the complexity of such a tool, including results from the conducted experiments already showing problems in which this alternative approach outperforms the state-of-the-art solvers. We have also identified problems in which the performance of the automata-based procedure struggles, which are open research opportunities.
Description
Citation
HEČKO, M. Rozhodovací procedura založená na automatech [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2022.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Informační technologie
Comittee
prof. Ing. Tomáš Vojnar, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Ondřej Ryšavý, Ph.D. (místopředseda)
Ing. František Grézl, Ph.D. (člen)
Ing. Tomáš Martínek, Ph.D. (člen)
Dr. Ing. Petr Peringer (člen)
Date of acceptance
2022-06-13
Defence
Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm A. Otázky u obhajoby: 1) Můžete vysvětlit proč je na uvedeném Frobeniově problému Vaše řešení výrazně lepší než nástroje Z3 či CVC5? 2) Očekáváte, že existují jiné (prakticky relevantní problémy), kde budete rovněž dosahovat lepších výsledků něž Z3 či CVC5?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení