inf455 - Model Checking (Vollständige Modulbeschreibung)

inf455 - Model Checking (Vollständige Modulbeschreibung)

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Modulbezeichnung Model Checking
Modulkürzel inf455
Kreditpunkte 6.0 KP
Workload 180 h
Einrichtungsverzeichnis Department für Informatik
Verwendbarkeit des Moduls
  • Master Informatik (Master) > Theoretische Informatik
Zuständige Personen
  • Wehrheim, Heike (Modulverantwortung)
  • Lehrenden, Die im Modul (Prüfungsberechtigt)
Teilnahmevoraussetzungen

Nützliche Vorkenntnisse: 

Mengenlehre, Aussagen- und Prädikatenlogik, endliche Automaten 

Kompetenzziele

Model Checking ist eine Technik der automatischen Verifikation für Hardware und Software Systeme. Die Studierenden erhalten in der Vorlesung Kenntnisse und Fähigkeiten in der Anforderungsspezifikation mittels temporaler Logik und der automatischen Überprüfung des Systems bezüglich der Anforderungen durch algorithmische Verfahren. 
 

Fachkompetenzen 
Die Studierenden:

  • benennen die Operatoren in temporalen Logiken und die Unterschiede zwischen linear-temporalen und branching-time Logiken
  • spezifizieren Anforderungen in LTL und CTL
  • übersetzen LTL-Formeln in Büchi-Automaten
  • konstruieren BDDs für boole‘sche Funktionen
  • können CTL Formeln in Fixpunktform darstellen
  • wenden Modelchecking Algorithmen auf Kripkestrukturen an
  • kennen die Unterscheidungskraft von Bisimulation


Methodenkompetenzen 
Die Studierende:

  • wenden formale Modellierung an
  • beweisen Eigenschaften von temporalen Logiken
  • wenden Modelchecking Werkzeuge zur Verifikation von Systemen an


Sozialkompetenzen 
Die Studierenden:

  • bearbeiten in Gruppen Übungsaufgaben, diskutieren Ergebnisse
  • entwickeln gemeinsam Beschreibungen von Systemen und interpretieren die Resultate von Werkzeugen


Selbstkompetenzen 
Die Studierenden:

  • organisieren sich selber bei der Arbeit an den Aufgabenstellungen des Moduls
Modulinhalte
  • Temporale Logiken LTL und CTL
  • Büchi Automate
  • Explizites Model Checking
  • Binary decision diagrams
  • Verbände, Fixpunkte, CTL als Transformer
  • Symbolisches Model Checking
  • Bisimulation
Literaturempfehlungen
  • Christel Baier, Joost-Pieter Katoen: Principles of Model Checking, MIT Press
  • E. M. Clarke, Orna Grumberg, Doron Peled: Model Checking, MIT Press
Links
Unterrichtssprache Englisch
Dauer in Semestern 1 Semester
Angebotsrhythmus Modul jedes 2. Sommersemester
Aufnahmekapazität Modul unbegrenzt
Lehr-/Lernform V+Ü
Lehrveranstaltungsform Kommentar SWS Angebotsrhythmus Workload Präsenz
Vorlesung 2 SoSe oder WiSe 28
Übung 2 SoSe oder WiSe 28
Präsenzzeit Modul insgesamt 56 h
Prüfung Prüfungszeiten Prüfungsform
Gesamtmodul

am Ende des Semesters

Klausur oder mündliche Prüfung