Логика для суждений об ошибках в циклах над последовательностями данных (IFIL)

Classic deductive verification is not focused on reasoning about program incorrectness. Reasoning about program incorrectness using formal methods is an important problem nowadays. Special logics such as Incorrectness Logic, Adversarial Logic, Local Completeness Logic, Exact Separation Logic and Outcome Logic have recently been proposed to address it. However, these logics have two disadvantages. One is that they are based on under-approximation approaches, while classic deductive verification is based on the over-approximation approach. One the other hand, the use of the classic approach requires defining loop invariants in a general case. The second disadvantage is that the use of generalized inference rules from these logics results in having to prove too complex formulas in simple cases. Our contribution is a new logic for solving these problems in the case of loops over data sequences. These loops are referred to as finite iterations. We call the proposed logic the Incorrectness Finite Iteration Logic (IFIL). We avoid defining invariants of finite iterations using a symbolic replacement of these loops with recursive functions. Our logic is based on special inference rules for finite iterations. These rules allow generating formulas with recursive functions corresponding to finite iterations. The validity of these formulas may indicate the presence of bugs in the finite iterations. This logic has been implemented in a new version of the C-lightVer system for deductive verification of C programs.Классическая дедуктивная верификация не ориентирована на доказательство некорректности программ. Доказательство некорректности программ с помощью формальных методов является актуальной задачей в настоящее время. Специальные логики, такие как Incorrectness Logic, Adversarial Logic, Local Completeness Logic, Exact Separation Logic и Outcome Logic, были недавно предложены для решения данной задачи. Но у данных логик имеется два недостатка. Во-первых, в данных логиках используются подходы, основанные на нижней аппроксимации, тогда как в классической дедуктивной верификации используется подход, основанный на верхней аппроксимации. С другой стороны, использование классического подхода требует в общем случае задания инвариантов циклов. Во-вторых, использование правил вывода для программных конструкций в их самом общем виде приводит к необходимости доказательства сложных формул в простых ситуациях. Нашим результатом, представленным в данной статье, является новая логика для решения данных проблем в случае циклов над последовательностями данных. Такая циклы мы называем финитными итерациями. Предложенную логику мы называем логикой для суждений о некорректности финитных итераций (IFIL). Мы избегаем задания инвариантов финитных итераций с помощью символической замены в условиях корректности переменных таких циклов применениями рекурсивных функций. Наша логика основана на специальных правилах вывода для финитных итераций. Эти правила позволяют выводить формулы с применениями рекурсивных функций, соответствующих финитным итерациям. Истинность этих формул может означать наличие ошибок в финитных итерациях. Данная логика была реализована в новой версии программной системы C-lightVer для дедуктивной верификации программ на языке C

На пути к автоматической дедуктивной верификации C-программ с Sisal-циклами в системе C-lightVer

The C-lightVer system is developed in IIS SB RAS for C-program deductive verification. C-kernel is an intermediate verification language in this system. Cloud parallel programming system (CPPS) is also developed in IIS SB RAS. Cloud Sisal is an input language of CPPS. The main feature of CPPS is implicit parallel execution based on automatic parallelization of Cloud Sisal loops. Cloud-Sisal-kernel is an intermediate verification language in the CPPS system. Our goal is automatic parallelization of such a superset of C that allows implementing automatic verification. Our solution is such a superset of C-kernel as C-Sisal-kernel. The first result presented in this paper is an extension of C-kernel by Cloud-Sisal-kernel loops. We have obtained the C-Sisal-kernel language. The second result is an extension of C-kernel axiomatic semantics by inference rule for Cloud-Sisal-kernel loops. The paper also presents our approach to the problem of deductive verification automation in the case of finite iterations over data structures. This kind of loops is referred to as definite iterations. Our solution is a composition of symbolic method of verification of definite iterations, verification condition metageneration and mixed axiomatic semantics method. Symbolic method of verification of definite iterations allows defining inference rules for these loops without invariants. Symbolic replacement of definite iterations by recursive functions is the base of this method. Obtained verification conditions with applications of recursive functions correspond to logical base of ACL2 prover. We use ACL2 system based on computable recursive functions. Verification condition metageneration allows simplifying implementation of new inference rules in a verification system. The use of mixed axiomatic semantics results to simpler verification conditions in some cases.В Институте систем информатики СО РАН разрабатывается система C-lightVer для дедуктивной верификации C-программ. C-kernel является промежуточным языком верификации в данной системе. Система облачного параллельного программирования (CPPS) также разрабатывается в Институте систем информатики СО РАН. Cloud Sisal является входным языком системы CPPS. Главной особенностью системы CPPS является неявное параллельное исполнение, основанное на автоматическом распараллеливании циклов Cloud Sisal. Cloud-Sisal-kernel является промежуточным языком верификации в системе CPPS. Нашей целью является автоматическое распараллеливание такого надмножества языка C, которое позволяет реализовать автоматическую верификацию. Нашим решением является такое надмножество языка C-kernel, как язык C-Sisal-kernel. Первым результатом, представленным в данной статье, является расширение языка C-kernel циклами языка Cloud-Sisal-kernel. В результате был разработан язык C-Sisal-kernel. Вторым результатом, представленным в данной статье, является расширение аксиоматической семантики языка C-kernel правилом вывода для циклов языка Cloud-Sisal-kernel. В данной статье также представлен наш подход к проблеме автоматизации дедуктивной верификации в случае финитных итераций над структурами данных. Такие циклы называются финитными итерациями. Нашим решением является композиция символического метода верификации финитных итераций, метагенерации условий корректности и смешанной аксиоматической семантики. Символический метод верификации финитных итераций позволяет задавать правила вывода для таких циклов без инвариантов. Символическая замена финитных итераций рекурсивными функциями является основой данного метода. Полученные условия корректности с применениями рекурсивных функций соответствуют логической основе системы доказательства ACL2. Мы используем систему ACL2, основанную на вычислимых рекурсивных функциях. Метагенерация условий корректности позволяет упростить реализацию новых правил вывода в системе верификации. Использование смешанной аксиоматической семантики приводит в некоторых случаях к более простым условиям корректности

Crisis Identification and Development of Crisis Management Algorithm in the Agricultural Sector

The efficiency of many enterprises has declined significantly in the current global crisis. Enterprise management is the management of joint activities of people, which consists of many problems. The primary tactical tasks for most business entities are “patching holes” (or a reactive form of management) and preventing bankruptcy. This approach does not allow to achieve sustainable operation of the enterprise in the long term. Therefore, the formation of an effective mechanism for managing enterprises is acquiring special significance in today's conditions. The crisis is characterized by many interrelated situations that increase the complexity and risk of management. The problem of evaluating the effectiveness of enterprises is still one of the most complex and intractable. The crisis is objectively characterized by many interrelated situations that increase the complexity and risk of management. The crisis state of the enterprise is particularly difficult in predicting the results of management actions, since the course of events can be changed by relatively small impacts. Based on this, the company should be able to analyze both its own interests and the interests of business partners with whom the company enters into economic relations. There is such a problem as low management competence in the agricultural sector. In this regard, the development of enterprises becomes an urgent problem. This can be achieved by forming a scientifically based algorithm of actions aimed at improving the position of enterprises in the market. The subject of the study is the formation of a crisis identification system and the development of an enterprise crisis management algorithm. The theoretical and practical significance of solving problems associated with achieving sustainable development and functioning of enterprises determined the choice of goals, objectives, object and subject of this study. Based on the foregoing, the object of study is industrial (processing) agricultural enterprises. The research task is to propose a set of measures to overcome the crisis in the processing industrial enterprise. A set of measures has been proposed and justified to overcome the crisis in an industrial enterprise, which will help in managing the economic entity and the result of the implementation of this approach should be overcoming the crisis. The proposed measures can be applied not only by industrial processing enterprises, but also by other economic entities

СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО: СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ И ПОДХОДОВ АНАЛИЗА И УПРАВЛЕНЧЕСКОГО УЧЕТА

In the present economic situation, effective management accounting of the activities of any agricultural enterprise implies regular monitoring using a whole range of traditional and innovative analytical and management tools. In the conditions of the modern market, the need for research of the theory and practice of management accounting and its features in relation to a specific target audience is growing. Among the diversity of agricultural organizations, the most important is to identify priorities in improving the business in order to increase its efficiency and uniqueness. In this paper, with the help of tools, various aspects of management accounting are analyzed, a new generalized direction of accounting is defined, a new concept of management accounting is given, the most effective and optimal management approaches are identified for effective decision making.The proposed measures can be applied not only by agricultural organizations, but also by other economic entities. The proposed system of management accounting in agriculture can serve as a starting point for scientific research and improvement of management accounting.En la situación económica actual, la contabilidad de gestión efectiva de las actividades de cualquier empresa agrícola implica un monitoreo regular utilizando toda una gama de herramientas analíticas y de gestión tradicionales e innovadoras. En las condiciones del mercado moderno, la necesidad de investigar la teoría y la práctica de la contabilidad de gestión y sus características en relación con un público objetivo específico está creciendo. Entre la diversidad de organizaciones agrícolas, lo más importante es identificar las prioridades para mejorar el negocio con el fin de aumentar su eficiencia y singularidad. En este documento, con la ayuda de herramientas, se analizan diversos aspectos de la contabilidad de gestión, se define una nueva dirección generalizada de contabilidad, se proporciona un nuevo concepto de contabilidad de gestión, se identifican los enfoques de gestión más eficaces y óptimos para una toma de decisiones efectiva. Las medidas propuestas pueden ser aplicadas no solo por organizaciones agrícolas, sino también por otras entidades económicas. El sistema propuesto de contabilidad de gestión en la agricultura puede servir como punto de partida para la investigación científica y la mejora de la contabilidad de gestión.В настоящее время в сложившейся экономической ситуации эффективный управленческий учет деятельности любого сельскохозяйственного предприятия подразумевает регулярный мониторинг, с помощью целого комплекса традиционных и инновационных аналитических и управленческих инструментов. В условиях современного рынка все больше возрастает потребность в исследовании теории и практики управленческого учета и ее особенностей применительно к конкретной целевой аудитории. Среди создавшегося многообразия сельскохозяйственных организаций наиболее важным является определение приоритетов в совершенствовании собственного бизнеса с целью повышения его эффективности и уникальности. В настоящей работе с помощью управленческих инструментов проанализированы различные аспекты управленческого учета, определено новое обобщенное направление управленческого учета, дано новое понятие управленческого учета, определены наиболее эффективные и оптимальные управленческие подходы для целей выработки эффективных решений.Предложенные мероприятия могут быть применены не только организациями сельского хозяйства, но и другими экономическими субъектами. Предложенная система управленческого учета в сельском хозяйстве может послужить отправной точкой для научных разработок и совершенствования управленческого учета

Комплексный подход системы C-lightVer к автоматизированной локализации ошибок в C-программах

The C-lightVer system for the deductive verification of C programs is being developed at the IIS SB RAS. Based on the two-level architecture of the system, the C-light input language is translated into the intermediate C-kernel language. The meta generator of the correctness conditions receives the C-kernel program and Hoare logic for the C-kernel as input. To solve the well-known problem of determining loop invariants, the definite iteration approach was chosen. The body of the definite iteration loop is executed once for each element of the finite dimensional data structure, and the inference rule for them uses the substitution operation rep, which represents the action of the cycle in symbolic form. Also, in our meta generator, the method of semantic markup of correctness conditions has been implemented and expanded. It allows to generate explanations for unproven conditions and simplifies the errors localization. Finally, if the theorem prover fails to determine the truth of the condition, we can focus on proving its falsity. Thus a method of proving the falsity of the correctness conditions in the ACL2 system was developed. The need for more detailed explanations of the correctness conditions containing the replacement operation rep has led to a change of the algorithms for generating the replacement operation, and the generation of explanations for unproven correctness conditions. Modifications of these algorithms are presented in the article. They allow marking rep definition with semantic labels, extracting semantic labels from rep definition and generating description of break execution condition.В ИСИ СО РАН разрабатывается система C-lightVer для дедуктивной верификации С-программ. Исходя из двухуровневой архитектуры системы, входной язык C-light транслируется в промежуточный язык C-kernel. Метагенератор условий корректности принимает на вход C-kernel программу и логику Хоара для C-kernel. Для решения известной проблемы задания инвариантов циклов выбран подход финитных итераций. Тело цикла финитной итерации исполняется один раз для каждого элемента структуры данных конечной размерности, а правило вывода для них использует операцию замены rep, выражающую действие цикла в символической форме. Также в нашем метагенераторе внедрен и расширен метод семантической разметки условий корректности. Он позволяет порождать пояснения для недоказанных условий и упрощает локализацию ошибок. Наконец, если система ACL2 не справляется с установлением истинности условия, можно сосредоточиться на доказательстве его ложности. Ранее нами был разработан способ доказательства ложности условий корректности для системы ACL2. Необходимость в более подробных объяснениях условий корректности, содержащих операцию замены rep, привела к изменению алгоритмов генерации операции замены, извлечения семантических меток и генерации объяснений недоказанных условий корректности. В статье представлены модификации данных алгоритмов. Эти изменения позволяют пометить исходный код функции rep семантическими метками, извлекать семантические метки из определения rep, а также генерировать описание условия исполнения инструкции break

Платформенно-независимая спецификация и верификация стандартной математической функции квадратного корня

The project “Platform-independent approach to formal specification and verification of standard mathematical functions” is aimed onto the development of incremental combined approach to specification and verification of standard Mathematical functions like sqrt, cos, sin, etc. Platform-independence means that we attempt to design a relatively simple axiomatization of the computer arithmetics in terms of real arithmetics (i.e. the field $\mathbb{R}$ of real numbers) but do not specify neither base of the computer arithmetics, nor a format of numbers representation. Incrementality means that we start with the most straightforward specification of the simplest case to verify the algorithm in real numbers and finish with a realistic specification and a verification of the algorithm in computer arithmetics. We call our approach combined because we start with manual (pen-and-paper) verification of the algorithm in real numbers, then use this verification as proof-outlines for a manual verification of the algorithm in computer arithmetics, and finish with a computer-aided validation of the manual proofs with a proof-assistant system (to avoid appeals to “obviousness” that are common in human-carried proofs). In the paper, we apply our platform-independent incremental combined approach to specification and verification of the standard Mathematical square root function. Currently a computer-aided validation was carried for correctness (consistency) of our fix-point arithmetics and for the existence of a look-up table with the initial approximations of the square roots for fix-point numbers.Цель проекта “Платформенно-независимый подход к формальной спецификации и верификации стандартных математических функций” --- инкрементальный комбинированный подход к спецификации и верификации стандартных математических функций, таких как sqrt, cos, sin и так далее. Платформенно-независимый подход предполагает простую аксиоматизацию машинной арифметики в терминах вещественной арифметики (то есть арифметики поля $\mathbb{R}$ вещественных чисел), не фиксируя ни основание системы счисления, ни формат машинного слова. Инкрементальность означает, что спецификация и верификация начинается с рассмотрения наиболее “простого” случая – элементарной спецификации и верификации простого алгоритма, работающего с вещественными числами, а заканчивается модификацией элементарной спецификации и алгоритма для машинной арифметики и верификацией алгоритма, работающего в машинной арифметике. А комбинированность подхода означает, что мы начинаем с рассмотрения “базового случая” --- “ручной” верификации (с ручкой и бумагой) для алгоритма, работающего в вещественной арифметике, затем выполняем ручную верификацию алгоритма, работающего в машинной арифметике, используя верификацию для базового случая в качестве “конспекта” (proof-outlines), а заканчиваем --- верификацией с использованием автоматизированной системы построения/поиска доказательства для того, чтобы исключить апелляцию к “очевидности” в ручной верификации. В статье платформенно-независимый инкрементальный комбинированный подход применяется для спецификации и верификации стандартной математической функции квадратного корня. В настоящий момент автоматизированная верификация разработанных алгоритмов выполнена только частично: с использованием системы ACL2 доказана реализуемость (существование) чисел с фиксированной запятой и таблицы начальных приближений квадратного корня

Хронические нарушения сознания: клинические рекомендации Общероссийской общественной организации «Федерация анестезиологов и реаниматологов»

Хронические нарушения сознания (ХНС) представляют собой синдромы тяжелого поражения центральной нервной системы, приводящие к длительной грубой инвалидизации и требующие значительных усилий по лечению и реабилитации, которые ложатся на медицинские учреждения и на плечи близких пациентов. ХНС развиваются у пациентов после комы и характеризуются наличием бодрствования при полном или практически полном отсутствии признаков осознанного поведения. К ХНС относятся вегетативное состояние (ВС) и состояние минимального сознания (СМС). Также для описания начальных стадий этих состояний используется термин «продленное нарушение сознания» (ПНС). Отдельно выделяют выход из СМС — состояние, которое формируется по мере восстановления когнитивных функций. Диагностика ХНС основывается на многократном структурированном клиническом осмотре с применением специализированных шкал при условии исключения обратимых причин нарушения сознания. Лечение пациентов с ХНС включает в себя поддержание жизненно важных функций, обеспечение оптимального питания и борьбу с типичными осложнениями и сопутствующими состояниями (пролежни, спастичность, боль, пароксизмальная симпатическая гиперактивность и др.). У пациентов с ХНС должна проводиться реабилитация с участием мультидисциплинарной реабилитационной команды в объеме, который определяется проблемами и возможностями конкретного пациента. Наиболее эффективной реабилитация является при условии ее раннего начала. На данный момент однозначных доказательств эффективности каких-либо специфических методов, направленных на восстановление сознания, не получено; изучается ряд соответствующих фармакологических и нефармакологических вмешательств, обязательным условием применения которых является максимально возможная коррекция соматических проблем пациента. Важную роль в ведении пациентов с ХНС играет вовлечение близких пациента, которые, в свою очередь, нуждаются в получении объективной практической информации о состоянии своего родственника и о направлениях реабилитации, а также в психологической помощи

Search for new particles in events with energetic jets and large missing transverse momentum in proton-proton collisions at root s=13 TeV

A search is presented for new particles produced at the LHC in proton-proton collisions at root s = 13 TeV, using events with energetic jets and large missing transverse momentum. The analysis is based on a data sample corresponding to an integrated luminosity of 101 fb(-1), collected in 2017-2018 with the CMS detector. Machine learning techniques are used to define separate categories for events with narrow jets from initial-state radiation and events with large-radius jets consistent with a hadronic decay of a W or Z boson. A statistical combination is made with an earlier search based on a data sample of 36 fb(-1), collected in 2016. No significant excess of events is observed with respect to the standard model background expectation determined from control samples in data. The results are interpreted in terms of limits on the branching fraction of an invisible decay of the Higgs boson, as well as constraints on simplified models of dark matter, on first-generation scalar leptoquarks decaying to quarks and neutrinos, and on models with large extra dimensions. Several of the new limits, specifically for spin-1 dark matter mediators, pseudoscalar mediators, colored mediators, and leptoquarks, are the most restrictive to date.Peer reviewe

Probing effective field theory operators in the associated production of top quarks with a Z boson in multilepton final states at root s=13 TeV

Peer reviewe

The Complex Approach of the C-lightVer System to the Automated Error Localization in C-programs

The C-lightVer system for the deductive verification of C programs is being developed at the IIS SB RAS. Based on the two-level architecture of the system, the C-light input language is translated into the intermediate C-kernel language. The meta generator of the correctness conditions receives the C-kernel program and Hoare logic for the C-kernel as input. To solve the well-known problem of determining loop invariants, the definite iteration approach was chosen. The body of the definite iteration loop is executed once for each element of the finite dimensional data structure, and the inference rule for them uses the substitution operation rep, which represents the action of the cycle in symbolic form. Also, in our meta generator, the method of semantic markup of correctness conditions has been implemented and expanded. It allows to generate explanations for unproven conditions and simplifies the errors localization. Finally, if the theorem prover fails to determine the truth of the condition, we can focus on proving its falsity. Thus a method of proving the falsity of the correctness conditions in the ACL2 system was developed. The need for more detailed explanations of the correctness conditions containing the replacement operation rep has led to a change of the algorithms for generating the replacement operation, and the generation of explanations for unproven correctness conditions. Modifications of these algorithms are presented in the article. They allow marking rep definition with semantic labels, extracting semantic labels from rep definition and generating description of break execution condition