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时间自动机模型检验中的偏序约减技术的开题报告

一、研究背景及意义

时间自动机是一种用于建模计时系统的数学工具，具有广泛的应用，

如嵌入式系统、网络协议、交通控制等领域。但是，时间自动机模型的

复杂性带来了模型检验中的高计算复杂度，因此如何提高时间自动机模

型的检验效率成为研究的重点。

偏序约减技术是一种将状态空间中的不可达状态去除的方法，可以

有效地减少状态空间和转移关系的数量，从而降低模型检验的计算复杂

度。

本文旨在研究偏序约减技术在时间自动机模型检验中的应用，通过

实验证明偏序约减技术的有效性，为时间自动机模型检验中提高效率提

供理论和实践基础。

二、研究内容及方法

2.1研究内容

本文主要研究偏序约减技术在时间自动机模型检验中的应用，具体

内容包括：

（1）时间自动机模型检验的基础理论研究，包括时间自动机的定义、

状态空间与转移关系的构造方法等。

（2）偏序约减技术的研究，包括偏序的定义、偏序的性质、偏序约

减算法等。

（3）基于偏序约减技术的时间自动机模型检验算法的设计与实现，

即将偏序约减技术应用于时间自动机模型检验中，提高检验效率。

（4）实验验证，通过实验验证偏序约减技术在时间自动机模型检验

中的有效性及应用价值。

2.2研究方法

本研究采用以下方法：

（1）理论分析法：对时间自动机模型检验、偏序约减技术进行理论

研究，阐述其基本概念、性质、算法流程等；

（2）算法设计法：设计基于偏序约减技术的时间自动机模型检验算

法，提高检验效率；

（3）程序实现法：实现基于偏序约减技术的时间自动机模型检验算

法；

（4）实验验证法：对算法的有效性及应用价值进行实验验证，评估

其在实际应用中的效果。

三、预期目标及可行性分析

3.1预期目标

本研究的预期目标包括：

（1）深入研究时间自动机模型的基础理论，包括时间自动机的定义、

状态空间与转移关系的构造方法等，掌握模型检验的基本方法；

（2）深入研究偏序约减技术，包括偏序的定义、偏序的性质、偏序

约减算法等，并将其应用于时间自动机模型检验中，提高检验效率；

（3）设计并实现基于偏序约减技术的时间自动机模型检验算法，通

过实验验证其有效性；

（4）阐述基于偏序约减技术的时间自动机模型检验算法的特点和优

点，并探讨其在实际应用中的价值。

3.2可行性分析

本研究的可行性主要体现在以下方面：

（1）研究方向明确：时间自动机模型检验中偏序约减技术的应用是

一个研究热点，本研究的方向明确，研究意义明显；

（2）技术基础扎实：本研究需要掌握时间自动机模型、偏序约减技

术等相关基础理论，但是研究人员都具备相关背景知识；

（3）条件具备：本研究需要进行算法设计、程序实现和实验验证等

工作，研究人员可以使用相关软件和设备完成。

四、研究进度计划

研究时间：2021年9月-2022年6月

进度计划：

（1）2021年9月-10月：调研相关文献，了解研究现状和发展趋势；

（2）2021年11月-2022年1月：深入研究时间自动机模型的基础

理论，包括时间自动机的定义、状态空间与转移关系的构造方法等，掌

握模型检验的基本方法；

（3）2022年2月-2022年3月：深入研究偏序约减技术，包括偏序

的定义、偏序的性质、偏序约减算法等，并将其应用于时间自动机模型

检验中，提高检验效率；

（4）2022年4月-2022年5月：设计并实现基于偏序约减技术的时

间自动机模型检验算法，通过实验验证其有效性；

（5）2022年6月：撰写毕业论文，阐述基于偏序约减技术的时间

自动机模型检验算法的特点和优点，并探讨其在实际应用中的价值。