10、自动化技术在验证与分析中的应用与发展

自动化技术在验证与分析中的应用与发展

1 引言

自动化技术在验证与分析领域的发展，不仅为理论研究提供了坚实的基础，也为实际应用带来了前所未有的便利。近年来，随着计算能力的提升和算法的进步，自动化技术在验证复杂系统行为、分析大规模数据集等方面取得了显著进展。本文将探讨自动化技术在验证和分析中的应用，重点介绍混合自动机（Hybrid Automata）、参数化马尔可夫决策过程（Parametric Markov Decision Processes, pMDPs）以及它们在实际场景中的应用。

2 混合自动机的学习与验证

2.1 混合自动机简介

混合自动机（Hybrid Automata, HA）是一种用于建模混合系统（Hybrid Systems, HS）的形式化方法。混合系统是指那些既包含连续动态又包含离散事件的系统。例如，汽车发动机的建模中，普通微分方程（ODE）描述了发动机内部的连续动态变化，而离散事件则描述了档位切换等行为。

2.2 混合自动机的学习

学习混合自动机的关键在于如何从输入-输出时间序列数据中推断出系统的动态行为。Amit Gurung等人提出了一种算法，可以从一组由混合系统生成的输入-输出轨迹中学习非线性混合自动机（Nonlinear Hybrid Automata, NHA）。该算法的主要贡献在于能够