比奇vs CTL(*)的表现力


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LTLBüchi / QPTLCTLCTL *的表达之间有什么关系?

您能否提供一些参考,以涵盖尽可能多的这些时间逻辑(尤其是在线性时间和分支时间之间)?

带有时间逻辑和一些实用属性的维恩图将是完美的。


例如:

  • 是否确实存在可在Büchi中指定但在CTL *中未指定的属性?你有很好的榜样吗?
  • 在Büchi和CTL中如何,但在LTL中如何?

细节:

逻辑的表达方式比示例更适合我。后者只是有助于理解和激励。

我已经从[Clarke and Draghicescu,1988]知道了CTL *和LTL之间的可表达性定理,但是我不喜欢CTL中而不是LTL中的公平性的通常示例,因为存在过多的公平性变体,其中一些是可在LTL中表达。

我还没有像均匀度步琪属性的通常示例中,给定的,例如,在[Wolper83]关于LTL的限制,因为添加另一命题变量可以解决这个问题()。even(p)q(qX¬q)(¬qXq)(qp)

我很喜欢均匀性布奇属性的示例,例如,在[Wolper83]中给出了有关LTL限制的示例,因为它很简单,并且显示了PQTL具有均匀性的必要性(感谢下面的注释)。


更新:

我认为[Clarke and Draghicescu,1988]中 CTL *和LTL之间的可表达性定理可以推广到Büchi自动机,得到:

Let $\phi$ be a CTL* state formula. 
Then $\phi$ is expressible via Büchi automaton 
         iff $\phi$ is equivalent to $A\phi^d$.

这样,Büchi CTL * = LTL,回答了我上面的问题:

  • 是否确实存在可在Büchi中指定但在CTL *中未指定的属性? Yes, e.g. evenness.
  • 在Büchi和CTL中如何,但在LTL中如何? No.

是否有人已经将Clarke和Draghicescu定理提升到Büchi自动机,或提出了类似的定理?还是因为在CTL *的路径量词显然与Büchi自动机所接受的路径状态的标准“正交”而在论文中提到的太琐碎?


您能否提供指向您提到的各种逻辑的描述的链接?
a3nm 2012年

当然可以-希望我已经充分关联了我的问题。
DaveBall aka user750378'6

您能否向我们提供一些有关示例的样例信息?
克劳斯·德拉格

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还要注意,对均匀性属性的解决方案并不像您预期​​的那样起作用:考虑以下轨迹,其中始终为true,q始终为false-这显然在偶数位置具有p true,但违反了公式。您需要做的是指定存在一个q的估值,这样上述情况成立-这将为您提供QPTL而不是LTL公式。pqpq
克劳斯·德拉格

@克劳斯:你是对的。因此,我发现均匀性是一个很好的例子,因为简单而良好的QPTL动机。总的来说,我喜欢一些示例,这些示例简单,实用,并且不易用难以表达的逻辑修改为某些示例。
DaveBall aka user750378

Answers:


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我们需要弄清的一件事是我们正在谈论的属性:CTL和CTL *是分支时间逻辑,用于谈论树语言,而LTL是线性时间逻辑,其本质是在谈论单词,但可以通过要求所有分支都满足公式来应用于树。

这已经为您提供了一些LTL无法表达的CTL属性的提示,即那些混合了通用和存在路径量词的属性,例如AGEFp(“总是有可能进入p状态”)。在另一个方向上,通常的示例是FGa,有关详细信息(和维恩图),请参见例如http://blob.inf.ed.ac.uk/mlcsb/files/2010/02/mlcsb7.pdf

关于自动机,事情变得更加复杂。您可能正在谈论单词或树的自动机;如果是后者,请注意,在这种情况下,Büchi自动机的表现力不如其他接受条件(Rabin / parity / ...)。比较时,请参见例如http://www.cs.rice.edu/~vardi/papers/lics96r1.ps.gz(包括派生语言的情况,后者是单词自动机可识别的树状语言)。


感谢您的回答。我采用了CTL *的观点,其中使用了Kripke结构,而CTL和LTL完全由状态公式组成。因此,尽管您指向树自动机的指针对我来说是新的且有趣的(+1),但我认为单词自动机。我在帖子底部添加了更新。你碰巧知道答案吗?
DaveBall aka user750378 2012年

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我没有回答完整的问题,而是仅回答了一部分(我对分支时间没有兴趣)。

eveneven(p)q.(q(qX¬q)(qp))qq信息不在您的系统上,因此它不应是公式的自由变量(否则,系统和公式是在不同的字母上定义的)。这样的公式是现有量化的LTL公式(简称EQLTL)。

q.(q(qX¬q)(qp))q(qX¬q)(qp)qs1.s2s1.s2.(s1(s1aXs2)(s2)bX(s1))s2(i(siji¬sj)))s1s2as2s1bs2口吃不变语言,ω-自动机和时态逻辑

qqeven

CTL与分支时间有关,所以这是一个不同的世界。像这样的CTL公式EFAGp


感谢您澄清EQLTL和QPTL之间的区别。我在帖子底部添加了更新。你碰巧知道答案吗?
DaveBall aka user750378 2012年

感谢您的回答,ADL。不幸的是,我无法分割赏金……
DaveBall aka user750378
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