Reachability and liveness in parametric timed automata

Autor: André, Étienne, Lime, Didier, Roux, Olivier Henri
Přispěvatelé: Modeling and Verification of Distributed Algorithms and Systems (VERIDIS), Max-Planck-Institut für Informatik (MPII), Max-Planck-Gesellschaft-Max-Planck-Gesellschaft-Inria Nancy - Grand Est, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Department of Formal Methods (LORIA - FM), Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Proof-oriented development of computer-based systems (MOSEL), Department of Formal Methods (LORIA - FM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), STR (LS2N - équipe STR ), Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (LS2N), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Centrale de Nantes (Nantes Univ - ECN), Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes université - UFR des Sciences et des Techniques (Nantes univ - UFR ST), Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Nantes Université (Nantes Univ), ANR-14-CE28-0002,PACS,Analyses paramétrées de systèmes concurrents(2014), ANR-19-CE25-0015,ProMiS,Mitigation formelle d'attaques via canaux auxiliaires par vérification paramétrée(2019)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Logical Methods in Computer Science
Logical Methods in Computer Science, 2022, 18 (1), ⟨10.46298/lmcs-18(1:31)2022⟩
ISSN: 1860-5974
Popis: We study timed systems in which some timing features are unknown parameters. Parametric timed automata (PTAs) are a classical formalism for such systems but for which most interesting problems are undecidable. Notably, the parametric reachability emptiness problem, i.e., the emptiness of the parameter valuations set allowing to reach some given discrete state, is undecidable. Lower-bound/upper-bound parametric timed automata (L/U-PTAs) achieve decidability for reachability properties by enforcing a separation of parameters used as upper bounds in the automaton constraints, and those used as lower bounds. In this paper, we first study reachability. We exhibit a subclass of PTAs (namely integer-points PTAs) with bounded rational-valued parameters for which the parametric reachability emptiness problem is decidable. Using this class, we present further results improving the boundary between decidability and undecidability for PTAs and their subclasses such as L/U-PTAs. We then study liveness. We prove that: (1) deciding the existence of at least one parameter valuation for which there exists an infinite run in an L/U-PTA is PSpace-complete; (2) the existence of a parameter valuation such that the system has a deadlock is however undecidable; (3) the problem of the existence of a valuation for which a run remains in a given set of locations exhibits a very thin border between decidability and undecidability.
Comment: This manuscript is an extended version of two conference papers published in the proceedings of ICFEM 2016 and ACSD 2017
Databáze: OpenAIRE