42、分布式系统合成中的高效技术：ltl3tela与Petri游戏并发编码

分布式系统合成中的高效技术：ltl3tela与Petri游戏并发编码

1. ltl3tela工具介绍

ltl3tela工具结合了一些新思路与Spot的功能，旨在将线性时态逻辑（LTL）转换为具有Emerson - Lei接受条件的小型确定性或非确定性自动机。实验表明，与现有翻译器相比，该工具平均能生成最小的自动机。具体而言，在生成确定性自动机时，它所生成的自动机具有最少的状态数、边数和接受标记。

2. 分布式系统合成的背景与挑战

2.1 分布式系统合成的目标

自动生成程序是计算机科学领域的一个宏伟目标。对于给定的规范，合成算法要么生成满足该规范的程序，要么确定不存在这样的程序。如今，大多数合成工具采用博弈论的视角来解决这个问题。在分布式系统的合成中，系统玩家团队和环境玩家团队相互对抗，每个系统玩家依据自身信息行动，需要一个本地策略，并且所有系统玩家的策略组合要能满足对抗环境玩家决策的目标。

2.2 同步与异步环境下的合成问题

在同步环境中，所有玩家以相同速率推进，分布式系统的合成问题是不可判定的。而Petri游戏可以表示分布式系统合成中的异步行为，其中进程可以在同步之间以不同速率推进，并且系统玩家具有因果记忆，即可以根据自身和其他玩家的本地过去（直到最后一次同步）做出决策。当系统玩家或环境玩家的数量最多为1时，Petri游戏的合成问题是可判定的；若不满足团队规模限制，则采用有界合成方法，逐步增加可能的系统策略的内存，直到找到获胜策略。

2.3 有界合成算法的问题与改进方向

有界合成算法的每次迭代都要通过模拟Petri游戏来检查是否存在具有有界内存的获胜系统策略。传统