but.jazyk	angličtina (English)
but.program	Výpočetní technika a informatika	cs
but.result	práce byla úspěšně obhájena	cs
dc.contributor.advisor	Vojnar, Tomáš	en
dc.contributor.author	Fiedor, Tomáš	en
dc.contributor.referee	Barnat, Jiří	en
dc.contributor.referee	Radu, Iosif	en
dc.date.created		cs
dc.description.abstract	Tato práce se věnuje vylepšení současného stavu formalní analýzy a verifikace založené na automatech a zaměřené na systémy s nekonečnými stavovými prostory. V první části se práce zabývá dvěma rozhodovacími procedurami pro logiku WS1S, které jsou založené na korespondenci mezi formulemi logiky WS1S a konečnými automaty. První metoda je založena na tzv. antiřetězcích, ale, je limitována pouze na formule v prenexním normálním tvaru. Následně je tento přístup zobecněn na libovolné formule, jsou zavedeny tzv. jazykové termy a na jejich základě je navržena nová procedura, která pracuje za běhu a zpracovává tyto termy "líným" způsobem. Abychom získali efektivní rozhodovací proceduru, je dále navržena sada optimalizací (přičemž některé nejsou limitovány pouze pro naše přístupy). Obě metody jsou srovnány s ostatními nástroji implementujícími různé známé rozhodovací procedury. Získané výsledky jsou povzbuzující a ukazují, že použitelnost logiky WS1S je možno rozšířit na širší třídu formulí. V druhé části se práce zabývá analýzou mezí zdrojů programů manipulujících s haldou. Je zde navržena nová třída tzv. tvarových norem založených na délkách cest mezi význačnými místy na haldě, které jsou automaticky odvozovány z analyzovaného programu. Na základě této třídy norem je dále navržen kalkul, který je schopen přesně odvodit změny odvozených normů a použít je k vygenerování odpovídající celočíselné reprezentace vstupního programu, která je následně využita pro následovanou dedikovanou analýzou mezí zdrojů. Tato metoda byla implementována nad analýzou tvaru založenou na tzv. lesních automatech, implementovanou v nástroji Forester, a dále byl použit dobře zavedený analyzátor mezí zdrojů, implementovaný v nástroji Loopus. V experimentální evaluaci bylo ukázáno, že je opravdu takto získán silný analyzátor, který je schopen odvodit meze programů, které ještě nikdy plně automatizovaně odvozené nebyly.	en
dc.description.abstract	This thesis focuses on improving the state of the art of automata-based formal analysis and verification techniques for systems with an infinite state space. In the first part of the thesis, we develop two efficient decision procedures for the WS1S logic, both of them exploiting the correspondence between formulae of WS1S logic and finite automata. We start by proposing a novel antichain-based decision procedure which is, however, limited to formulae in the prenex normal form. Later, we generalize the approach to arbitrary formulae by defining the so-called language terms and constructing an on-the-fly procedure dealing with the terms using lazy techniques. In order to achieve an efficient implementation, we propose numerous optimizations (some of these optimization are not limited to our approaches only). We evaluated both our methods with other recent state-of-the art tools. The achieved results are encouraging and show we can extend the usage of WS1S to wider classes of formulae. The second part of the thesis focuses on resource bounds analysis of heap-manipulating programs. We propose a new class of shape norms based on lengths of paths between distinct points in the heap, which we derive automatically from the analysed program. For this class of norms, we introduce a calculus capable of precisely inferring changes of the analysed norms and use it to generate a corresponding integer representation of an input program followed by dedicated state-of-the art resource bounds analysis. We implemented our approach over the shape analysis based on forest-automata, implemented in the Forester tool, and using a well-established resource bounds analyser, implemented in the Loopus tool. In our experimental evaluation, we show that we indeed obtained a powerful analyser that is able to handle some showcase examples that were never analysed fully automatically before.	cs
dc.description.mark	P	cs
dc.identifier.citation	FIEDOR, T. Automaty v rozhodovacích procedurách a výkonnostní analýze [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. .	cs
dc.identifier.other	128195	cs
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11012/196804
dc.language.iso	en	cs
dc.publisher	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií	cs
dc.rights	Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení	cs
dc.subject	Analýza mezí zdrojů	en
dc.subject	analýza tvaru	en
dc.subject	antiřetězce	en
dc.subject	amortizovaná složitost	en
dc.subject	binární rozhodovací diagramy	en
dc.subject	formální analyza	en
dc.subject	konečné automaty	en
dc.subject	logika druhého řádu	en
dc.subject	lesní automaty	en
dc.subject	monadická logika	en
dc.subject	programy manipulující s haldou	en
dc.subject	nedeterminismus	en
dc.subject	statická analýza	en
dc.subject	stromové automaty	en
dc.subject	tvarové normy	en
dc.subject	ws1s.	en
dc.subject	Antichains	cs
dc.subject	amortized complexity	cs
dc.subject	binary decision diagrams	cs
dc.subject	finite automata	cs
dc.subject	forest automata	cs
dc.subject	formal verification	cs
dc.subject	heap-manipulating programs	cs
dc.subject	monadic logic	cs
dc.subject	non-determinism	cs
dc.subject	resource bounds analysis	cs
dc.subject	second-order logic	cs
dc.subject	shape analysis	cs
dc.subject	shape norms	cs
dc.subject	static analysis	cs
dc.subject	tree automata	cs
dc.subject	ws1s.	cs
dc.title	Automaty v rozhodovacích procedurách a výkonnostní analýze	en
dc.title.alternative	Automata in Decision Procedures and Performance Analysis	cs
dc.type	Text	cs
dc.type.driver	doctoralThesis	en
dc.type.evskp	dizertační práce	cs
dcterms.modified	2024-05-17-12:54:29	cs
eprints.affiliatedInstitution.faculty	Fakulta informačních technologií	cs
sync.item.dbid	128195	en
sync.item.dbtype	ZP	en
sync.item.insts	2025.03.27 12:13:03	en
sync.item.modts	2025.01.17 14:49:12	en
thesis.discipline	Výpočetní technika a informatika	cs
thesis.grantor	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. Ústav inteligentních systémů	cs
thesis.level	Doktorský	cs
thesis.name	Ph.D.	cs

Automaty v rozhodovacích procedurách a výkonnostní analýze

Files

Original bundle

Collections