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Un lógica temporal de señal verdaderamente robusta: monitoreo de propiedades de seguridad de sistemas ciberfísicos interactivos bajo observación incierta

Autores: Finkbeiner, Bernd; Fränzle, Martin; Kohn, Florian; Kröger, Paul

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Un lógica temporal de señal verdaderamente robusta: monitoreo de propiedades de seguridad de sistemas ciberfísicos interactivos bajo observación incierta


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería de Software

Palabras clave

Lógica temporal de señales
Sistemas ciberfísicos
Algoritmos de monitoreo
Medidas inexactas
Lógica temporal de tiempo lineal
Predicados de estado

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 30

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La Lógica Temporal de Señales es una lógica temporal de tiempo lineal diseñada para clasificar las señales dependientes del tiempo que provienen de sistemas dinámicos de estado continuo o híbrido de acuerdo con especificaciones formales. Ha sido concebida como una herramienta para sistematizar la monitorización de sistemas ciberfísicos, apoyando la traducción automática de especificaciones de seguridad complejas en algoritmos de monitorización, representando fielmente su semántica. Casi todos los algoritmos sugeridos hasta ahora asumen una identidad perfecta entre las lecturas del sensor, informando al monitor sobre el estado del sistema y la verdad real. Solo recientemente Visconti et al. abordaron el problema de las mediciones inexactas, tomando el modelo simple de error por muestra limitado por intervalos que es no relacionado, en el sentido de elegido de nuevo, entre muestras. Ampliamos su análisis descomponiendo el error en un desplazamiento fijo desconocido y un error independiente por muestra, y mostramos que en este escenario, la monitorización de propiedades temporales ya no coincide con la recolección de combinaciones booleanas de predicados de estado evaluados en cada instante de tiempo sobre estimaciones de estado por muestra mejor posibles, sino que puede ser genuinamente más informativa al inferir valores de verdad determinados para condiciones de monitorización sobre las cuales la evaluación basada en intervalos sigue siendo inconclusa. Para el caso sin modelo y para el caso basado en modelos lineales, proporcionamos algoritmos de evaluación óptimos basados en aritmética afín y teoría SAT módulo, resolviendo sobre aritmética lineal. Los algoritmos resultantes proporcionan veredictos de monitorización concluyentes en muchos casos donde las estimaciones de estado inherentemente permanecen inconclusas. En sus variantes basadas en modelos, pueden abordar simultáneamente los problemas de percepción incierta y observación parcial.

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