Entwicklung und Implementierung von Heuristiken zur optimierten ...

3 UPPAAL CORA
UPPAAL ist ein Werkzeug zur Modellierung, Simulation und Verifikation von Realzeitsystemen
und wurde entwickelt in Zusammenarbeit von Basic Reasearch in Computer
Science von der Universität Aalborg in Dänemark und dem Department of
Information Technology von der Universität Uppsala in Schweden (vgl. [15]). Der
Name UPPAAL setzt sich also aus den Anfangsbuchstaben der Universitäten zusammen.
UPPAAL CORA ( cost-optimising reachability analysis“) wurde vom UPPAAL-
”
Team als Teil der Projekte VHS (Verification of Hybrid Systems, [12]) und AME-
TIST (Advanced Method for Timed Systems, [14]) entwickelt. Während UPPAAL
Realzeitautomaten als Eingabe analysiert und in jedem Fall den gesamten Zustandsraum
durchsucht, erhält UPPAAL CORA als Eingabe einen oder mehrere Linearly
Priced Timed Automata 2 , eine Erweiterung von Realzeitautomaten ([2]). UPPAAL
CORA findet dann einen optimalen Pfad, d. h. einen kostenminimierten Pfad zu
einem Zielzustand.
Durch die Eingabe eines oder mehrerer Linearly Priced Timed Automata (im
Folgenden nur noch LPTA) wird dem Benutzer erlaubt, dem Realzeitmodell zusätzliche
Information, wie z. B. Kosten für Transitionen oder Zustände, hinzuzufügen,
um die Fehlersuche zu verbessern. Ein Hinzufügen einer unteren Abschätzung der
verbleibenden Kosten (über das Setzen der Variable remaining), bis der Zielzustand
erreicht ist, kann bsplw. die Zeit, die zur Fehlersuche benötigt wird, drastisch
reduzieren.
3.1 Linearly Priced Timed Automata
Ein LPTA ist ein Realzeitautomat mit der hinzugefügten Variable Kosten. Diese
ist initial null und steigt monoton. Die Kosten werden an Transitionen erhöht oder
aber mit einer Rate nach vergangener Zeit. Ist die Rate in einem Zustand bsplw. 2
dann wären die Kosten nach vergangenen 1,6 Zeiteinheiten in diesem Zustand um
3,2 größer. Die Variable Kosten kann allerdings an keiner Transition als Bedingung
2 Aufgrund der großen Verbreitung wird auf eine Übersetzung verzichtet.
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