• Journal of Information Processing Systems
• /
• 제15권3호
• /
• pp.570-592
• /
• 2019

The Event-B design pattern is an excellent way to quickly develop a formal model of the system. Researchers have proposed a number of Event-B design patterns, but they all lack formal behavior semantics. This makes the analysis, verification, and simulation of the behavior of the Event-B model very difficult, especially for the control-intensive systems. In this paper, we propose a novel method to transform the Event-B synchronous control flow design pattern into the labeled transition system (LTS) behavior model. Then we map the design pattern instantiation process of Event-B to the instantiation process of LTS model and get the LTS behavior semantic model of Event-B model of a multi-level complex control system. Finally, we verify the linear temporal logic behavior properties of the LTS model. The experimental results show that the analysis and simulation of system behavior become easier and the verification of the behavior properties of the system become convenient after the Event-B model is converted to the LTS model.

• 정보처리학회논문지D
• /
• 제14D권6호
• /
• pp.633-640
• /
• 2007

실생활과 밀접한 임베디드 시스템들이 인터넷에 연결되어 점차 복잡해지고 시스템 사용 패턴 또한 다양해짐에 따라 임베디드 시스템의 안전성 문제가 대두되고 있다. 임베디드 시스템의 상호작용에 대한 안전성을 분석하기 위서는 시스템 모델을 정형적으로 기술하고 이를 이용하는 체계적인 안전성 분석 방법이 필요하다. 이 연구에서는 Labeled Transition Systems (LTS)를 이용하여 시스템 모델과 속성 모델을 기술하고 안전성 속성이 만족되는지 검사하는 방법을 제공한다. 이 연구에서는 기존 합성적 안전성 분석 방법의 문제점을 해결하기 위해 시스템 모델을 속성모델 관점에서 축약하여 생성한 후에 두 모델 간의 행위 일치 관계를 이용하여 안전성 분석을 수행한다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
• /
• 제35권9호
• /
• pp.529-537
• /
• 2008

병행 컴포넌트를 포함하는 소프트웨어는 디버깅하기가 매우 어렵다. 따라서 철저하면서도 자동화된 검증 도구의 사용이 필수적이다. 이러한 도구 개발의 노력 중 하나가 바운드 모델 체킹 도구이다. 바운드 모델 체킹은 주어진 바운드 k 안에서 시스템의 실행 경로에 에러가 존재하는지를 철저히 검사한다. 본 논문에서는 LTS로 모델링 된 병행 프로그램을 검증하는 바운드 모델 체킹 도구를 소개한다. 이 도구에서 속성은 FLTL로 기술되는데 FLTL은 LTS 모델에서 액션을 가지고 속성을 표현하기에 적합하다. 우리는 기존 모델 체커들과의 실험을 통해서 개발된 도구의 성능을 비교분석한다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2003년도 추계학술대회 논문집(III)
• /
• pp.581-586
• /
• 2003

As a very important part in development of the protocol, verification and conformance test for protocol specification are complementary techniques that are used to increase the level of confidence in the system functions. as prescribed by their specifications. In this paper, we verify the safety and liveness properties of rail signal control protocol type 1 specified in LTS(Labeled Transition System) with model checking method, and experimentally prove that it is possible to check for the deadlock, livelock and rechability of the states and actions on LTS. We also propose a formal method on generation of conformance test cases using the concept of UIO sequences from verified protocol specification.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 I
• /
• pp.454-457
• /
• 2003

대규모 시스템 명세의 올바름을 검증하기 위한 유한상태 LTS(Labeled Transition System)에 기반을 둔 CTL(Computation Tree Logic) 논리 적용의 문제점은 시스템 내부의 병렬 프로세스간 상호 작용으로 인한 상태폭발이다. 그러나 medal mu-calculus 논리를 시스템 안전성 및 필연성 특성 명세에 사용하면, 행위에 의한 순환적 정의가 가능하므로 상태폭발 문제가 해결된다. 본 논문에서는 LTS 로 명세화 된 철도 신호제어용 프로토콜 모델의 안전성 및 필연성 특성을 모형 검사 기법에 의해 검증하기 위해 시제 논리로 사용된 modal mu-calculus를 사용하여 해당 검정 알고리즘을 구현 및 적용하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
• /
• pp.358-362
• /
• 2004

Verification and testing are complementary techniques that are used to increase the level of confidence in the correct functioning of communication systems as prescribed by their specifications. This paper presents an experience of model checking for a formal railway signaling protocol specified in LTS (Labeled Transition System). This formal approach checks deadlock, livelock and reachability for the state and action to verify whether properties expressed in modal logic are true on specifications. We also propose a formal method for semi-automated test case generation for a railway signaling protocol described in I/O FSM (Input/Output Finite State Machine). This enables the generation of more complete and consistent test sequence for conformance testing. The above functions are implemented by C++ language and included within RSPVTE (Railway Signaling Protocol Verification and Testing Environment).

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.1452-1455
• /
• 2004

In this paper, we develope a protocol verification tool that verifies the correctness of rail signal control protocol type 2 specified in LTS(Labeled Transition System) by using model checking method. This tool automatically checks several properties for deadlock, livelock and reachability of states and actions on LTS. and removes many errors and ambiguities of an informal method used in the past, so saves down expenditures and times required in the protocol development. Therefore it is expected that there will be an increase in safety, reliability and efficiency in terms of the maintenance of the signaling system by using the developed verification tool.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
• /
• pp.354-357
• /
• 2004

According to the computerization of railway signaling systems, the interface link between the signaling systems has been replaced by the digital communication channel. At the same time, the importance of the communication link is more pronounced than in the past. In this paper, new network-based protocol for Korean railway signaling has designed between CTC and SCADA system, and the overview of designed protocol is briefly represented. Using the informal method for specifying the communication protocol, a little ambiguity may be contained in the protocol. To clear the ambiguity contained in the designed protocol, we use LTS model to design the protocol for this interface link between CTC and SCADA, the LTS is an intermediate model for encoding the operational behavior of processes. And then, we verify automatically and formally the safety and the liveness properties through the model checking method. Especially, the modal ${\mu}$-calculus, which is a highly expressive method of temporal logic that has been applied to the model checking method. It will be expected to increase the safety, reliability and efficiency of maintenance of the signaling systems by using the designed protocol for railway signaling in Korea.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제1권4호
• /
• pp.513-519
• /
• 2006

As a very important part in development of the protocol, verifications for developed protocol specification are complementary techniques that are used to increase the level of confidence in the system functions by their specifications. Using the informal method for specifying the protocol, some ambiguity may be contained therein. This indwelling ambiguity in control systems can cause the occurrence of accidents, especially in the case of safety-critical systems. To clear the vagueness contained in the designed protocol, we use the LTS (Labeled Transition System) model to design the protocol for railway signaling. And then, we verify the safety and the liveness properties formally through the model checking method. The modal ${\mu}$-calculus, which is an expressive method of temporal logic, has been applied to the model checking method. We verify the safety and liveness properties of Korean standard protocol for railway signaling systems. To perform automatic verification of the safety and liveness properties of the designed protocol, a communication verification tool is implemented. The developed tools are implemented by C++ language under Windows XP. It is expected to increase the safety and reliability of communication protocol for signaling systems by using the developed communication verification tool.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제8권8호
• /
• pp.1119-1133
• /
• 2005

프로토콜 명세의 검정과 적합성시험은 프로토콜 개발 과정에서 가장 중요한 부분으로, 명세에 규정되어진 시스템 기능의 정확성을 향상시키는데 사용되는 상호 보완 기술이다. 본 논문에서는 LTS(Labeled Transition System)로 명세화된 프로토콜 모델의 안전성 및 필연성 특성을 모형검사 기법에 의해 검정하였고, 실제적으로 교착상태의 유무나 초기 상태에서 임의의 상태로 도달 가능한지에 대한 검사를 실험적으로 증명하는 도구를 구현하였다. 구현된 프로토콜 검정기는 modal mu-calculus를 사용하여 modal 논리로 표현된 특성이 명세에 대해 올바른지 아닌지를 검정할 수 있다. 또한 검정되어진 프로토콜 명세로부터 UIO(Unique Input Output) 방법에 의해 유일한 입출력열을 이용하여 이끌어낸 결과 시퀀스가 구현에 대해 올바른지를 검사하는 적합성시험 계열 생성도구를 개발하였으며, 개발된 도구는 Windows NT 환경하에서 C++ 언어를 이용하여 구현되었다.