LTL to Büchi Automata Translation: Fast and More Deterministic

BABIAK, Tomáš, Mojmír KŘETÍNSKÝ, Vojtěch ŘEHÁK and Jan STREJČEK. LTL to Büchi Automata Translation: Fast and More Deterministic. In Cormac Flanagan, Barbara König. TACAS 2012: 18th International Conference on Tools and Algorithms for the Construction and Analysis of Systems. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2012, p. 95-109. ISBN 978-3-642-28755-8. Available from: https://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-28756-5_8.

Basic information

• Original name: LTL to Büchi Automata Translation: Fast and More Deterministic
• Name in Czech: Překlad LTL na Büchiho automaty: rychle a determinističtěji
• Authors: BABIAK, Tomáš (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution), Mojmír KŘETÍNSKÝ (203 Czech Republic, belonging to the institution), Vojtěch ŘEHÁK (203 Czech Republic, belonging to the institution) and Jan STREJČEK (203 Czech Republic, belonging to the institution).
• Edition: Berlin, Heidelberg, TACAS 2012: 18th International Conference on Tools and Algorithms for the Construction and Analysis of Systems, p. 95-109, 15 pp. 2012.
• Publisher: Springer-Verlag

Other information

• Original language: English
• Type of outcome: Proceedings paper
• Field of Study: 10201 Computer sciences, information science, bioinformatics
• Country of publisher: Germany
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• Publication form: storage medium (CD, DVD, flash disk)
• WWW: URL
• Impact factor: Impact factor: 0.402 in 2005
• RIV identification code: RIV/00216224:14330/12:00057222
• Organization unit: Faculty of Informatics
• ISBN: 978-3-642-28755-8
• ISSN: 0302-9743
• Doi: http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-28756-5_8
• Keywords (in Czech): Lineární temporální logika; Büchiho automaty
• Keywords in English: Linear Temporal Logic; Büchi Automata
• Tags: International impact, Reviewed

Abstract

We introduce improvements in the algorithm by Gastin and Oddoux translating LTL formulae into Büchi automata via very weak alternating co-Büchi automata and generalized Büchi automata. Several improvements are based on specific properties of any formula where each branch of its syntax tree contains at least one eventually operator and at least one always operator. These changes usually result in faster translations and smaller automata. Other improvements reduce non-determinism in the produced automata. In fact, we modified all the steps of the original algorithm and its implementation known as LTL2BA. Experimental results show that our modifications are real improvements. Their implementations within an LTL2BA translation made LTL2BA very competitive with the current version of SPOT, sometimes outperforming it substantially.

Abstract (in Czech)

Představujeme vylepšení algoritmu Gastina a Oddouxe pro překlad LTL formulí na Büchiho automaty pomocí velmi slabých alternujících co-Büchiho automatů a zobecněných Büchiho automatů. Několik vylepšení je založeno na specifických vlastnostech formulí, kde každá cesta syntaktickým stromem obsahuje alespoň jeden operátor "eventually" a alespoň jeden operátor "always". Tato vylepšení vedou k rychlejšímu překladu a menším automatům. Další vylepšení redukují nedeterminismus produkovaných automatů. Ve skutečnosti modifikujeme všechno kroky původního algoritmu a jeho implementace známé pod názvem LTL2BA. Experimentální výsledky ukazují, že naše modifikace jsou vskutku vylepšeními. Díky nim se LTL2BA stává opět srovnatelným se současnou verzí překladače SPOT, někdy ho dokonce výrazně předčí.

Links

• GAP202/10/1469, research and development project: Name: Formální metody pro analýzu a verifikaci komplexních systémů

Investor: Czech Science Foundation

• GA201/09/1389, research and development project: Name: Verifikace a analýza velmi velkých počítačových systémů

Investor: Czech Science Foundation, Verification and Analysis of Large-Scale Computer Systems

• GBP202/12/G061, research and development project: Name: Centrum excelence - Institut teoretické informatiky (CE-ITI) (Acronym: CE-ITI)

Investor: Czech Science Foundation

• GD102/09/H042, research and development project: Name: Matematické a inženýrské metody pro vývoj spolehlivých a bezpečných paralelních a distribuovaných počítačových systémů

Investor: Czech Science Foundation

• GPP202/12/P612, research and development project: Name: Formální verifikace stochastických systémů s reálným časem (Acronym: Formální verifikace stochastických systémů s reáln)

Investor: Czech Science Foundation

• MSM0021622419, plan (intention): Name: Vysoce paralelní a distribuované výpočetní systémy

Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Highly Parallel and Distributed Computing Systems

• MUNI/A/0758/2011, interní kód MU: Name: Zapojení studentů Fakulty informatiky do mezinárodní vědecké komunity (Acronym: SKOMU)

Investor: Masaryk University, Category A

• MUNI/A/0914/2009, interní kód MU: Name: Rozsáhlé výpočetní systémy: modely, aplikace a verifikace (Acronym: SV-FI MAV)

Investor: Masaryk University, Category A