34、增量和模块化技术用于检查佩特里网的 LTL\X属性

增量和模块化技术用于检查佩特里网的 LTL\X属性

1 模型检查简介

模型检查是一种强大的技术，广泛应用于有限状态并发系统的验证。该技术通过详尽探索系统的状态空间，来验证给定的属性是否成立。如果属性不成立，模型检查器会提供一个反例，即一个展示属性违反情况的执行场景。然而，模型检查方法在验证并发和分布式系统时面临的主要挑战是所谓的“状态爆炸问题”。随着系统复杂性的增加，状态空间的大小呈指数级增长，导致验证过程变得不可行。

2 模块化验证

为了解决状态爆炸问题，模块化验证提供了一种有前景的方法。模块化验证基于“分而治之”的原则，旨在从独立分析的组件属性中推导出系统的整体属性。通过这种方式，可以显著减少需要处理的状态数量，从而提高验证效率。然而，模块化验证的实际应用面临两个主要问题：

1. 系统分割 ：决定如何将系统划分为组件并不简单，这可能对所需的验证资源产生重大影响。
2. 环境描述 ：在隔离模型检查一个组件时，如何准确描述这个组件的环境是一个难题。

3 增量和模块化验证方法

为了应对上述挑战，本章提出了一种增量和模块化的验证方法。该方法的核心思想是根据待验证属性中发生的动作对系统模型进行划分，并使用系统的线性位置不变量来考虑组件的环境。具体步骤如下：

3.1 系统模型划分

系统模型根据属性中发生的动作进行划分。以下是具体的划分步骤：

1. 属性分析 ：首先，分析待验证的 LTL\X 属性，识别其中涉及的动作。