Preview

Труды Института системного программирования РАН

Расширенный поиск

О минимизации инициальных автоматов с таймаутами

https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2020-32(2)-10

Полный текст:

Аннотация

Модели с конечным числом состояний широко используются при решении задач анализа и синтеза дискретных систем, и минимизация конечных автоматов является известной проблемой оптимизации, которая позволяет уменьшить количество состояний конечного автомата, описывающего поведение дискретной системы, на основе использования его приведенной формы. Такая форма единственна с точностью до изоморфизма для классических конечных автоматов, что, в частности, является основой для соответствующих методов синтеза тестов с гарантированной полнотой относительно «черного ящика», таких как W-метод и его модификации. Поскольку поведение современного программного и аппаратного обеспечения зачастую зависит от временных аспектов, в настоящее время классические автоматы расширяются временной переменной и связанными с ней входными и выходными таймаутами. Существующие подходы к минимизации временных автоматов охватывают оптимизацию как состояний, так и временных аспектов, и позволяют получить единственную минимальную форму для неинициальных детерминированных временных автоматов. В то же время для инициальных временных автоматов, т.е. автоматов с выделенным начальным состоянием, могут существовать различные попарно неизоморфные минимальные формы. В настоящей работе мы определяем классы инициальных временных автоматов, для которых минимальная форма единственна с точностью до изоморфизма.

Об авторах

Александр Сергеевич ТВАРДОВСКИЙ
Национальный исследовательский Томский Государственный университет
Россия
Аспирант ТГУ


Нина Владимировна ЕВТУШЕНКО
Институт системного программирования им. В.П. Иванникова РАН, Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Россия
доктор технических наук, профессор, г.н.с. ИСП РАН, профессор ВШЭ


Список литературы

1. A. Gill. Introduction to the Theory of Finite-State Machines, McGraw Hill, 1962, 207 p.

2. D. Lee, M. Yannakakis Principles and methods of testing finite state machines-a survey. Proceedings of the IEEE, vol. 84, no. 8, 1996, pp. 1090-1123.

3. T.E. Murphy, X.-J. Geng, and J. Hammer. On the control of asynchronous machines with races. IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 48, no. 6, 2003, pp. 1073-1081.

4. Kumar Ratnesh, Garg Vijay K. Modeling and control of logical discrete event systems. The Springer International Series in Engineering and Computer Science, 1995, 143 p.

5. C. C. Cassandras, S. Lafortune. Introduction to discrete event systems. Springer, 1999, 828 p.

6. Rita Dorofeeva et al. FSM-based conformance testing methods: A survey an-notated with experimental evaluation. Information and Software Technology, vol. 52, issue 12, 2010, pp. 1286-1297.

7. Maxim Zhigulin, Nina Yevtushenko, Stéphane Maag, Ana R. Cavalli. FSM-Based Test Derivation Strategies for Systems with Time-Outs. In Proc. of the 11th International Conference on Quality Software, 2011, pp. 141-149.

8. Tripakis S. Folk theorems on the determinization and minimization of timed automata. Information Processing Letters, vol. 99, no. 6, 2006, pp. 222-226.

9. Merayo M., Nunez M., Rodriguez I. Formal testing from timed finite state machines, Computer Networks, vol. 52, issue 2, 2008, pp. 432-460.

10. Gromov M., El-Fakih K., Shabaldina N., and Yevtushenko N. Distinguishing non-deterministic timed fnite state machines. In Formal Techniques for Distributed Systems. Lecture Notes in Computer Science. vol. 5522, 2009, pp.137-151.

11. R.M. Hierons, M.G. Merayo, M. Nunez. Testing from a Stochastic Timed System with a Fault Model / // Journal of Logic and Algebraic Programming, vol. 72, issue 8, 2009, pp. 98-115.

12. Bresolin D., El-Fakih K., Villa T., Yevtushenko N. Deterministic Timed Finite State Machines: Equivalence Checking and Expressive Power. In Proc. of the 5th International Symposium on Games, Automata, Logics and Formal Verification (GandALF2014), 2014, pp. 203–216..

13. Tvardovskii A.S., Yevtushenko N.V., Gromov M.L. Minimizing Finite State Machines with time guards and timeouts. Trudy ISP RAN/Proc. ISP RAS, vol. 29, issue 4, 2017 г., pp. 139-154 (in Russian). DOI: 10.15514/ISPRAS-2017-29(4)-8 / Твардовский А.С., Евтушенко Н.В., Громов М.Л. Минимизация автоматов с таймаутами и временными ограничениями. Труды ИСП РАН, том 29, вып. 4, 2017 г., стр. 139-154.

14. Khaled El-Fakih, Nina Yevtushenko, Hacène Fouchal. Testing Timed Finite State Machines with Guaranteed Fault Coverage. Lecture Notes in Computer Science book series, vol. 5826, 2009. pp. 66-80.

15. Tvardovskiy A. On the minimization of timed Finite State Machines. Trudy ISP RAN/Proc. ISP RAS, vol. 26, issue 6, 2014, pp. 77-84 (in Russian). DOI: 10.15514/ISPRAS-2014-26(6)-7 / Твардовский А.С. К минимизации автоматов с таймаутами, том 26, вып. 6, 2014 г., стр. 77-84.

16. Tvardovskiy A.S., Yevtushenko N.V. Minimizing Timed Finite State Machines. Tomsk State University Journal of Control and Computer Science, № 4(29), 2014, pp. 77-83 (in Russian) / Твардовский А.С., Евтушенко Н.В. К минимизации автоматов с временными ограничениями // Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика, 2014 г., № 4(29), стр. 77–83.


Для цитирования:


ТВАРДОВСКИЙ А.С., ЕВТУШЕНКО Н.В. О минимизации инициальных автоматов с таймаутами. Труды Института системного программирования РАН. 2020;32(2):125-134. https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2020-32(2)-10

For citation:


TVARDOVSKII A.S., YEVTUSHENKO N.V. On reduced forms of initialized Finite State Machines with timeouts. Proceedings of the Institute for System Programming of the RAS (Proceedings of ISP RAS). 2020;32(2):125-134. https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2020-32(2)-10

Просмотров: 25


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2079-8156 (Print)
ISSN 2220-6426 (Online)