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Model Checking Temporal Properties of recursive probabilistic programs 25th

Model Checking Temporal Properties of Recursive Probabilisti...

引用

25th International Conference on Fundamental Approaches to Software Engineering (FASE) Held as Part of the Annual European Joint Conferences on Theory and Practice of Software (ETAPS)

作者： Winkler, Tobias Gehnen, Christina Katoen, Joost-Pieter Rhein Westfal TH Aachen Aachen Germany

ISBN: (纸本)9783030992538;9783030992521

probabilistic pushdown automata (pPDA) are a standard operational model for programming languages involving discrete random choices, procedures, and returns. Temporal properties are useful for gaining insight into the chronological order of events during program execution. Existing approaches in the literature have focused mostly on w-regular and LTL properties. In this paper, we study the model checking problem of pPDA against w-visibly pushdown languages that can be described by specification logics such as CaRet and are strictly more expressive than w-regular properties. With these logical formulae, it is possible to specify properties that explicitly take the structured computations arising from procedural programs into account. For example, CaRet is able to match procedure calls with their corresponding future returns, and thus allows to express fundamental program properties like total and partial correctness.

关键词： probabilistic recursive programs Model Checking probabilistic Pushdown Automata Visibly Pushdown Languages CaRet

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Certificates for probabilistic Pushdown Automata via Optimistic Value Iteration 29th

Certificates for Probabilistic Pushdown Automata via Optimis...

引用

29th International Conference on Tools and Algorithms for the Construction and Analysis of Systems (TACAS)

作者： Winkler, Tobias Katoen, Joost-Pieter Rhein Westfal TH Aachen Aachen Germany

ISBN: (纸本)9783031308192;9783031308208

probabilistic pushdown automata (pPDA) are a standard model for discrete probabilistic programs with procedures and recursion. In pPDA, many quantitative properties are characterized as least fixpoints of polynomial equation systems. In this paper, we study the problem of certifying that these quantities lie within certain bounds. To this end, we first characterize the polynomial systems that admit easy-to-check certificates for validating bounds on their least fixpoint. Second, we present a sound and complete Optimistic Value Iteration algorithm for computing such certificates. Third, we show how certificates for polynomial systems can be transferred to certificates for various quantitative pPDA properties. Experiments demonstrate that our algorithm computes succinct certificates for several intricate example programs as well as stochastic context-free grammars with > 10(4) production rules.

关键词： probabilistic Pushdown Automata probabilistic Model Checking Certified Algorithms probabilistic recursive programs

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