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超协调时序逻辑及其模型检测方法

陈冬火  
【摘要】:传统的观点认为保持系统刻画的协调性1是并发系统开发过程基本的要求,但随着所设计并发系统的规模越来越大,功能越来越复杂,使得自始至终维持系统的协调性成为一个具有挑战性的课题。分布式的开发方式,系统信息所固有的不确定性,进一步恶化了维持系统刻画协调性的难度和代价。因此我们需要一种超越经典逻辑观念的方法学,以一种合理的方式处理含有非协调信息的系统刻画 经典逻辑具有许多直觉的属性和较强的表达、推理能力,适于刻画并发系统。但由于平凡推理的缘故,含有非协调性的形式刻画无意义。基于超协调逻辑的方法学,通过把时序的观念与超协调性的方法学相结合,本文提出了一种时序逻辑QCTL(Quasi-classical temporal logic),一方面,QCTL具有刻画并发系统时序属性的能力,另一方面,避免了非协调情形下的平凡推理问题。本文主要研究QCTL逻辑体系,包括它的语义学、证明系统及基于QCTL的模型检测问题。 为了取得形式推理上的超协调性,QCTL的证明系统与经典逻辑有着显著的差别。这个证明系统是由两种不同的推理规则构成,分为分解规则和合成规则。一个具体的证明过程由分解过程和合成过程两部分组成,并且分解过程应用分解规则,合成过程应用合成规则,这样就避免了一些能导致平凡推理的证明理论。同时,我们给出了该证明系统的可靠性和完备性证明。QCTL的语义由paraKripke结构表达,它是标准Kripke结构的一种扩展。通过这种扩展,在语义层次上解开公式α和?α之间的联系,取得了语义上的超协调性,可以用于刻画、推理含有非协调信息的并发系统。 经典时序逻辑的模型检测问题得到了广泛而且深入的研究,例如CTL和LTL,但由于QCTL的逻辑理论的特殊性,传统的方法学并不适用。基于


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