The GreatSPN tool: recent enhancements

GreatSPN is a tool that supports the design and the qualitative and quantitative analysis of Generalized Stochastic Petri Nets (GSPN) and of Stochastic Well-Formed Nets (SWN). The very first version of GreatSPN saw the light in the late eighties of last century: since then two main releases where developed and widely distributed to the research community: GreatSPN1.7 [13], and GreatSPN2.0 [8]. This paper reviews the main functionalities of GreatSPN2.0 and presents some recently added features that significantly enhance the efficacy of the tool

Parameterized Reachability Graph for Software Model Checking Based on PDNet

Model checking is a software automation verification technique. However, the complex execution process of concurrent software systems and the exhaustive search of state space make the model-checking technique limited by the state-explosion problem in real applications. Due to the uncertain input information (called system parameterization) in concurrent software systems, the state-explosion problem in model checking is exacerbated. To address the problem that reachability graphs of Petri net are difficult to construct and cannot be explored exhaustively due to system parameterization, this paper introduces parameterized variables into the program dependence net (a concurrent program model). Then, it proposes a parameterized reachability graph generation algorithm, including decision algorithms for verifying the properties. We implement LTL-x verification based on parameterized reachability graphs and solve the problem of difficulty constructing reachability graphs caused by uncertain inputs

marmoteCore: a Markov Modeling Platform

International audienceWe present the marmoteCore software project, an open environment for modeling with Markov chains. This platform aims at providing the general scientific user with tools for creating Markov models and accessing the many solution algorithms available for their analysis. We describe its object-oriented architecture, some of its presently available features, and we discuss through examples how existing software can be interfaced with it

Perfomance Analysis and Resource Optimisation of Critical Systems Modelled by Petri Nets

Un sistema crítico debe cumplir con su misión a pesar de la presencia de problemas de seguridad. Este tipo de sistemas se suele desplegar en entornos heterogéneos, donde pueden ser objeto de intentos de intrusión, robo de información confidencial u otro tipo de ataques. Los sistemas, en general, tienen que ser rediseñados después de que ocurra un incidente de seguridad, lo que puede conducir a consecuencias graves, como el enorme costo de reimplementar o reprogramar todo el sistema, así como las posibles pérdidas económicas. Así, la seguridad ha de ser concebida como una parte integral del desarrollo de sistemas y como una necesidad singular de lo que el sistema debe realizar (es decir, un requisito no funcional del sistema). Así pues, al diseñar sistemas críticos es fundamental estudiar los ataques que se pueden producir y planificar cómo reaccionar frente a ellos, con el fin de mantener el cumplimiento de requerimientos funcionales y no funcionales del sistema. A pesar de que los problemas de seguridad se consideren, también es necesario tener en cuenta los costes incurridos para garantizar un determinado nivel de seguridad en sistemas críticos. De hecho, los costes de seguridad puede ser un factor muy relevante ya que puede abarcar diferentes dimensiones, como el presupuesto, el rendimiento y la fiabilidad. Muchos de estos sistemas críticos que incorporan técnicas de tolerancia a fallos (sistemas FT) para hacer frente a las cuestiones de seguridad son sistemas complejos, que utilizan recursos que pueden estar comprometidos (es decir, pueden fallar) por la activación de los fallos y/o errores provocados por posibles ataques. Estos sistemas pueden ser modelados como sistemas de eventos discretos donde los recursos son compartidos, también llamados sistemas de asignación de recursos. Esta tesis se centra en los sistemas FT con recursos compartidos modelados mediante redes de Petri (Petri nets, PN). Estos sistemas son generalmente tan grandes que el cálculo exacto de su rendimiento se convierte en una tarea de cálculo muy compleja, debido al problema de la explosión del espacio de estados. Como resultado de ello, una tarea que requiere una exploración exhaustiva en el espacio de estados es incomputable (en un plazo prudencial) para sistemas grandes. Las principales aportaciones de esta tesis son tres. Primero, se ofrecen diferentes modelos, usando el Lenguaje Unificado de Modelado (Unified Modelling Language, UML) y las redes de Petri, que ayudan a incorporar las cuestiones de seguridad y tolerancia a fallos en primer plano durante la fase de diseño de los sistemas, permitiendo así, por ejemplo, el análisis del compromiso entre seguridad y rendimiento. En segundo lugar, se proporcionan varios algoritmos para calcular el rendimiento (también bajo condiciones de fallo) mediante el cálculo de cotas de rendimiento superiores, evitando así el problema de la explosión del espacio de estados. Por último, se proporcionan algoritmos para calcular cómo compensar la degradación de rendimiento que se produce ante una situación inesperada en un sistema con tolerancia a fallos

Tools and Algorithms for the Construction and Analysis of Systems

This book is Open Access under a CC BY licence. The LNCS 11427 and 11428 proceedings set constitutes the proceedings of the 25th International Conference on Tools and Algorithms for the Construction and Analysis of Systems, TACAS 2019, which took place in Prague, Czech Republic, in April 2019, held as part of the European Joint Conferences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2019. The total of 42 full and 8 short tool demo papers presented in these volumes was carefully reviewed and selected from 164 submissions. The papers are organized in topical sections as follows: Part I: SAT and SMT, SAT solving and theorem proving; verification and analysis; model checking; tool demo; and machine learning. Part II: concurrent and distributed systems; monitoring and runtime verification; hybrid and stochastic systems; synthesis; symbolic verification; and safety and fault-tolerant systems

Applications of MATLAB in Science and Engineering

The book consists of 24 chapters illustrating a wide range of areas where MATLAB tools are applied. These areas include mathematics, physics, chemistry and chemical engineering, mechanical engineering, biological (molecular biology) and medical sciences, communication and control systems, digital signal, image and video processing, system modeling and simulation. Many interesting problems have been included throughout the book, and its contents will be beneficial for students and professionals in wide areas of interest

New solvers for asymmetric systems in GreatSPN

In this paper we present the extended symbolic reachability graph/dynamic symbolic reachability graph (ESRG/DSRG) framework to model and solve (asymmetric) SWN models. This framework combines several tools: GreatSPN for the model design, WNESRG to build the ESRG of the designed model, ESRG2MC to refine the ESRG and generate the corresponding MC, WNDSRG to build the DSRG and the corresponding MC. MCSolver is used to solve the MC and compute the steady state marking probability. The following section is dedicated to the detailed presentation of this new framework