D 2018

Efficient Algorithms for Asymptotic Bounds on Termination Time in VASS

BRÁZDIL, Tomáš, Krishnendu CHATTERJEE, Antonín KUČERA, Petr NOVOTNÝ, Dominik VELAN et. al.

Základní údaje

Originální název

Efficient Algorithms for Asymptotic Bounds on Termination Time in VASS

Autoři

BRÁZDIL, Tomáš (203 Česká republika, domácí), Krishnendu CHATTERJEE (356 Indie), Antonín KUČERA (203 Česká republika, domácí), Petr NOVOTNÝ (203 Česká republika), Dominik VELAN (203 Česká republika, garant, domácí) a Florian ZULEGER (40 Rakousko)

Vydání

Oxford, England, 2018 33rd Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS), od s. 185-194, 10 s. 2018

Nakladatel

ACM

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Stať ve sborníku

Obor

10200 1.2 Computer and information sciences

Stát vydavatele

Velká Británie a Severní Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Forma vydání

tištěná verze "print"

Kód RIV

RIV/00216224:14330/18:00100882

Organizační jednotka

Fakulta informatiky

ISBN

978-1-4503-5583-4

ISSN

UT WoS

000545262800020

Klíčová slova anglicky

vector addition systems with states; termination

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 30. 4. 2019 04:27, RNDr. Pavel Šmerk, Ph.D.

Anotace

V originále

Vector Addition Systems with States (VASS) provide a well-known and fundamental model for the analysis of concurrent processes, parametrized systems, and are also used as abstract models of programs in resource bound analysis. In this paper we study the problem of obtaining asymptotic bounds on the termination time of a given VASS. In particular, we focus on the practically important case of obtaining polynomial bounds on termination time. Our main contributions are as follows: First, we present a polynomial-time algorithm for deciding whether a given VASS has a linear asymptotic complexity. We also show that if the complexity of a VASS is not linear, it is at least quadratic. Second, we classify VASS according to quantitative properties of their cycles. We show that certain singularities in these properties are the key reason for non-polynomial asymptotic complexity of VASS. In absence of singularities, we show that the asymptotic complexity is always polynomial and of the form Theta(n^k), for some integer k\leq d, where $d$ is the dimension of the VASS. We present a polynomial-time algorithm computing the optimal $k$. For general VASS, the same algorithm, which is based on a complete technique for the construction of ranking functions in VASS, produces a valid lower bound, i.e. a k such that the termination complexity is Omega(n^k). Our results are based on new insights into the geometry of VASS dynamics, which hold the potential for further applicability to VASS analysis.

Česky

V článku je studován problém asymptotického odhadu maximální délky výpočtu daného VASS systému.

Návaznosti

GA18-11193S, projekt VaV
Název: Algoritmy pro diskrétní systémy a hry s nekonečně mnoha stavy
Investor: Grantová agentura ČR, Algoritmy pro diskrétní systémy a hry s nekonečně mnoha stavy
MUNI/A/0854/2017, interní kód MU
Název: Rozsáhlé výpočetní systémy: modely, aplikace a verifikace VII.
Investor: Masarykova univerzita, Rozsáhlé výpočetní systémy: modely, aplikace a verifikace VII., DO R. 2020_Kategorie A - Specifický výzkum - Studentské výzkumné projekty
MUNI/A/1038/2017, interní kód MU
Název: Zapojení studentů Fakulty informatiky do mezinárodní vědecké komunity 18
Investor: Masarykova univerzita, Zapojení studentů Fakulty informatiky do mezinárodní vědecké komunity 18, DO R. 2020_Kategorie A - Specifický výzkum - Studentské výzkumné projekty