[发明专利]一种基于微分代数时序动态逻辑的CPS属性验证方法

摘要

本发明提出了一种基于微分代数时序动态逻辑的CPS属性验证方法，用于对CPS进行系统建模、属性规约和属性验证。本发明涉及到的关键操作包括：(1)在对CPS详细分析的基础上，使用微分代数程序对CPS进行系统建模，得到系统的操作模型；(2)使用DATL对要验证的CPS属性进行规约，得到DATL公式，此规约过程考虑了CPS的时序行为；(3)使用DATL中的相继式演算对前面得到的DATL公式进行验证，整个演算过程是通过不断地使用DATL规则来进行推理，最后得出DATL公式成立，也就是CPS属性满足。

主权项

一种基于微分代数时序动态逻辑的CPS属性验证方法，其特征在于，用微分代数时序动态逻辑DATL对信息物理融合系统CPS进行系统建模、属性规约和属性验证，包括如下步骤：步骤1)分析待验证的CPS，用微分代数程序对其建模，得到系统的操作模型α；步骤2)分析要验证的CPS属性，用DATL对其规约，规约成DATL公式的形式；该形式是形如ψ→[α]□φ，其中：ψ表示前提条件；[α]是操作模型α的模态，表示对于α的所有执行轨迹的最终状态；□是时序操作符，表示任意时刻或任意状态；[α]□表示对于α的所有执行轨迹的任意一个中间状态；φ表示要满足的某种约束；整个式子ψ→[α]□φ表示如果初始时刻ψ成立，那么对于α的所有执行轨迹上的任意一个中间状态，约束φ都是成立的；步骤3)使用DATL的相继式演算，结合DATL中的演算规则，对步骤2)中得到的DATL公式ψ→[α]□φ进行推理验证，推理过程是：每次使用一个演算规则，推导出一个公式，然后，再次使用一个演算规则推导出另一个公式，如此进行；步骤4)如果步骤3)中的推理最后推导出公理ax，则推理过程结束，要验证的属性满足，验证完毕；步骤5)如果步骤3)中的推理最后推导不出公理ax，那么本基于微分代数时序动态逻辑的CPS属性验证方法不能得出属性是否满足的结论，步骤6)结束验证。