Pokrytelnosti pro paralelní programy

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá automatickou verifikací systémů s paralelně běžícími procesy. Práce diskutuje existující metody a možnosti jejich optimalizace. Stávající techniky jsou založeny na hledání induktivního invariantu (například pomocí techniky zjemňování abstrakce řízené protipříklady (CEGAR)). Efektivnost metod závisí na velikosti nalezeného invariantu. V rámci této diplomové práce jsme nalezli možnost zlepšení metod díky zaměření se na hledání invariantů minimální velikosti. Naimplementovali jsme nástroj, který zajišťuje prohledávání prostoru invariantů systému. Naše experimentální výsledky ukazují, že mnoho existujících systémů užívaných v praxi má skutečně mnohem menší invarianty než ty, které lze nalézt stávajícími metodami. Závěry a výsledky této práce budou sloužit jako základ budoucího výzkumu, jehož cílem bude navržení optimální metody pro vypočítání malých invariantů paralelních systémů.This work is focusing on automatic verification of systems with parallel running processes. We discuss the existing methods and certain possibilities of optimizing them. Existing techniques are essentially based on finding an inductive invariant (for instance using a variant of counterexample-guided abstract refinement (CEGAR)). The effectiveness of these methods depends on the size of the invariant. In this thesis, we explored the possibility of improving the methods by focusing on finding invariants of minimal size. We implemented a tool that facilitates exploring the space of invariants of the system under scrutiny. Our experimental results show that many practical existing systems indeed have invariants that are much smaller than what can be found by the existing methods. The conjectures and the results of the work will serve as a basis of future research of an efficient method for finding small invariants of parallel systems.