GPU-akcelerovná syntéza pravděpodobnostních programů
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract
V tejto práci sa zoberáme problémom automatizovanej syntézy pravdepodobnostných programov: majme konečnú rodinu kandidátnych programov, v ktorej chceme efektívne identifikovať program spĺňajúci danú špecifikáciu. Aj riešenie tých najjednoduchších syntéznych problémov v praxi predstavuje NP-ťažký problém. Pokrok v tejto oblasti prináša nástroj Paynt, ktorý na riešenie tohto problému používa novú integrovanú metódu syntézy pravdepodobnostných programov. Aj keď sa tento prístup dokáže efektívne vysporiadať s exponenciálnym rastom rodín kandidátnych riešení, stále tu existuje problém spôsobený exponenciálnym rastom jednotlivých členov týchto rodín. S cieľom vysporiadať sa aj s týmto problémom, sme implementovali GPU orientované algoritmy slúžiace na overovanie kandidátnych programov (modelov), ktoré danú úlohu paralelizujú na stavovej úrovni pravdepodobnostých modelov. Celkové zrýchlenie doshiahnuté týmto prístupom za určitých podmienok potom prinieslo takmer teoretický limit možného zrýchlenia syntézneho procesu.
This paper examines the problem of automatic synthesis of probabilistic programs: having a finite family of candidate programs, how can one efficiently identify a program that satisfies a given specification. Even the most straightforward synthesis problems prove to be NP-hard. An improvement to this state of practice is brought by the PAYNT tool, which tackles this problem with a novel integrated technique for synthesising probabilistic programs. Even though it efficiently deals with the exponential growth of the family size, there is still a problem with the underlying state-space explosion. To solve this problem, we have implemented GPU-oriented model-checking algorithms that takes advantage of the GPU architecture and parallelise the task at a state level of a probabilistic model. The overall acceleration that we were able to achieve with this approach was, under certain conditions, close to the theoretically possible limit of the acceleration of the whole synthesis process.
This paper examines the problem of automatic synthesis of probabilistic programs: having a finite family of candidate programs, how can one efficiently identify a program that satisfies a given specification. Even the most straightforward synthesis problems prove to be NP-hard. An improvement to this state of practice is brought by the PAYNT tool, which tackles this problem with a novel integrated technique for synthesising probabilistic programs. Even though it efficiently deals with the exponential growth of the family size, there is still a problem with the underlying state-space explosion. To solve this problem, we have implemented GPU-oriented model-checking algorithms that takes advantage of the GPU architecture and parallelise the task at a state level of a probabilistic model. The overall acceleration that we were able to achieve with this approach was, under certain conditions, close to the theoretically possible limit of the acceleration of the whole synthesis process.
Description
Citation
MARCIN, V. GPU-akcelerovná syntéza pravděpodobnostních programů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2021.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Verifikace a testování software
Comittee
prof. Ing. Tomáš Vojnar, Ph.D. (předseda)
doc. Mgr. Adam Rogalewicz, Ph.D. (místopředseda)
doc. RNDr. Milan Češka, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Vladimír Drábek, CSc. (člen)
Dr. Ing. Petr Peringer (člen)
Ing. Aleš Smrčka, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2021-06-24
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: V kapitole 6 je výkonnost jednotlivých metod pro Model Checking analyzována na několika modelech, pro každý model se v tabulkách nachází ještě několik variant různých velikostí, jak tyto varianty vznikly? Existuje možnost zahrnutí implementovaného rozšíření do stabilní verze nástroje STORM? Zvažujete publikování dosažených výsledků?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení