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2011 年度 実績報告書

様相論理の決定手続きとソフトウェア検証への応用

研究課題

研究課題/領域番号 21500006
研究機関国立情報学研究所

研究代表者

田辺 良則  国立情報学研究所, アーキテクチャ科学研究系, 特任研究員 (60443199)

キーワード様相論理 / 法定手続き / ソフトウェア検証 / モデル検査 / 充足可能性 / 様相μ計算 / min-plus代数
研究概要

平成23年度には,(1)N∞値充足可能性判定法の研究,および(2)昨年度までの本研究での結果をモデル検査および定理証明支援系へ応用する研究を実施した.
(1)昨年度までに得らた充足可能性判定法は,N∞値様相μ計算論理式を,それと充足可能性が同値となる2値論理式の充足可能性判定問題に帰着する変換を与えるものであった.この方式には,計算量的には不利であることと,判定可能な値が0と∞のみであることであるという問題点がある.これを解決するため,本年度は2値論理式を経由しない直接の判定手続きの構築に取り組んだ.昨年度までの検討では,タブローノードに意味を与えても展開がうまくできないという課題を抱えていた.これを,論理式の値が「k以下」,「kより大きい」という意味を与えうるようにタブローノードの構成を拡張することによって,すべての論理記号に関する展開をうまく機能させることに成功した.もう一つの課題であった優先度関数の定義に関しても,ローカルに優先度を定義するのではなく,繰り返して現れるノード間に,否定に関する遷移が存在するかどうかに依存して優先度を変化させる方法を導入することで,充足可能性と整合する定義を与えることができた.この部分の正当性の証明には,21年度の成果であるゲーム意味論をうまく利用している.以上のアイディアをベースに,判定手続きは完成を見た.正当性証明については骨格をまとめた段階で年度末を迎えてしまったが,引き続き証明の執筆を行っている.
(2)本研究の応用先として,定理証明支援系への組み込みに取り組んだ.N∞値が減少する列になることを示すことで,プログラムが停止することを示す枠組みである.本年度は,証明支援系CoqでN∞(min-plus代数)に関するライブラリを作成し,システム記述の際に取り込めるようにした.この上でモデル検査アルゴリズムの停止性証明を行うことを目指した実装を行った.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Using Coq in Specification and Program Extraction of Hadoop MapReduce Applications2011

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Ono
    • 雑誌名

      Software Engineering and Formal Methods-9th International Conference, SEFM 2011

      巻: LNCS7041 ページ: 350-365

    • DOI

      10.1007/978-3-642-24690-6_24

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Model checking distributed systems by combining caching and process checkpointing2011

    • 著者名/発表者名
      Watcharin Leungwattanakit
    • 雑誌名

      26th IEEE/ACM International Conference on Automated Software Engineering (ASE 2011)

      ページ: 103-112

    • DOI

      10.1109/ASE.2011.6100043

    • 査読あり
  • [学会発表] Coqを使用したMapReduceアプリケーションの検証とScalaコードの抽出2012

    • 著者名/発表者名
      姜帆
    • 学会等名
      第14回プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ
    • 発表場所
      和歌山県南紀白浜むさし
    • 年月日
      2012-03-09
  • [学会発表] ネットワークアプリケーションのマスター・スレーブ方式モデル検査アルゴリズムについて2011

    • 著者名/発表者名
      田辺良則
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会第28回大会
    • 発表場所
      沖縄産業支援センター
    • 年月日
      2011-09-28

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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