• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제26권12호
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• pp.1485-1492
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• 1999

대규모 시스템 명세의 올바름을 검증하기 위한 유한 상태 LTS에 기반을 둔 CTL논리 적용에 있어 가장 큰 문제점은, 시스템 내부의 병렬 프로세스간의 상호작용으로 인한 상태폭발이다. 그러나 Modal mu-calculus 논리를 시스템 안전성 및 필연성 특성 명세에 사용하면, 행위에 의한 순환적 정의가 가능하므로 상태폭발 문제가 해결 가능하다. 본 논문에서는 LTS로 명세화된 통신 프로토콜 시스템 모델의 안전성 및 필연성 특성을 모형 검사 기법에 의해 검증함에 있어, 시제 논리로 사용된 Modal mu-calculus 안전성 및 필연성 논리식과 CTL 의 안전성 및 필연성 논리식의 극한값이 동일함을 두 논리식을 만족하는 상태 집합이 같다는 것을 보임으로써 증명한다. 증명된 결과는 I/O FSM 모델로 표현된 통신 프로토콜의 안전성 및 필연성 검사를 위해 이론적인 기반으로서, 컴퓨터를 이용한 모형검사 기법에 효과적인 방법으로 응용이 가능하다.Abstract In applying CTL-based model checking approach to correctness verification of large state transition system specifications, the major obstacle is the combinational explosion of the state space arising due to interaction of many loosely coupled parallel processes. If, however, the modal mu-calculus viewed as a CTL-based logic with recursion, is used to specify the safety and liveness property of a given system, it is possible to resolve this problem. In this paper, we discuss the problem of verifying communication protocol system specified in LTS, and prove that a logic expression specifying safety and liveness in modal mu-calculus is semantically identical to the maximum value of the expression in CTL. This relation is verified by the proof that the sets of states satisfying the two logic expressions are equivalent. The proof can be used as a theoretical basis for verifying safety and liveness of communication protocols represented as I/O FSM model.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제8권8호
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• pp.1119-1133
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• 2005

프로토콜 명세의 검정과 적합성시험은 프로토콜 개발 과정에서 가장 중요한 부분으로, 명세에 규정되어진 시스템 기능의 정확성을 향상시키는데 사용되는 상호 보완 기술이다. 본 논문에서는 LTS(Labeled Transition System)로 명세화된 프로토콜 모델의 안전성 및 필연성 특성을 모형검사 기법에 의해 검정하였고, 실제적으로 교착상태의 유무나 초기 상태에서 임의의 상태로 도달 가능한지에 대한 검사를 실험적으로 증명하는 도구를 구현하였다. 구현된 프로토콜 검정기는 modal mu-calculus를 사용하여 modal 논리로 표현된 특성이 명세에 대해 올바른지 아닌지를 검정할 수 있다. 또한 검정되어진 프로토콜 명세로부터 UIO(Unique Input Output) 방법에 의해 유일한 입출력열을 이용하여 이끌어낸 결과 시퀀스가 구현에 대해 올바른지를 검사하는 적합성시험 계열 생성도구를 개발하였으며, 개발된 도구는 Windows NT 환경하에서 C++ 언어를 이용하여 구현되었다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.995-1004
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• 1998

본 논문은 LTS 프로세스 명세 검증을 위해 프로토콜의 행위와 상태에 대한 deadlock, livelock, reachability, liveness 검증을 위한 모델 검증기 구현에 대해 기술하였다. Modal mu-calculus를 사용하여 구현된 모델 검증기는 modal logic으로 표현된 프로토콜 특성이 LTS 명세하에서 만족하는지를 자동적으로 검증해 주는 model checking 도구이고 LTS 명세의 Safety와 Liveness 검증에 매우 강력한 성능을 보이는 것을 구현을 통해 실험적으로 증명하였다. 제시된 도구는 Windows NT 환경하에서 IBM PC로 $C^{++}$언어를 사용하여 구현되었다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.354-357
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• 2004

According to the computerization of railway signaling systems, the interface link between the signaling systems has been replaced by the digital communication channel. At the same time, the importance of the communication link is more pronounced than in the past. In this paper, new network-based protocol for Korean railway signaling has designed between CTC and SCADA system, and the overview of designed protocol is briefly represented. Using the informal method for specifying the communication protocol, a little ambiguity may be contained in the protocol. To clear the ambiguity contained in the designed protocol, we use LTS model to design the protocol for this interface link between CTC and SCADA, the LTS is an intermediate model for encoding the operational behavior of processes. And then, we verify automatically and formally the safety and the liveness properties through the model checking method. Especially, the modal ${\mu}$-calculus, which is a highly expressive method of temporal logic that has been applied to the model checking method. It will be expected to increase the safety, reliability and efficiency of maintenance of the signaling systems by using the designed protocol for railway signaling in Korea.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 봄 학술발표논문집 Vol.28 No.1 (A)
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• pp.598-600
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• 2001

본 논문에서는 양상 뮤 논리를 위한 속성 명세 패턴 연구를 통해 시제 논리에 대한 패턴 기반의 단일한 프레임워크를 제시한다. 본 연구에서는 Dwyer의 속성 명세 패턴 분류를 상태(S)와 행동(A)으로 세분화하고 이를 다시 강함(A)와 약함(E)으로 다시 세분했다. 이러한 의미 기반의 계층적 패턴 분류 체계를 통해 양상 뮤 논리의 속성 명세 패턴을 분석했으며 실제 모형 검사기에서 사용된 예제들의 패턴 분류에 적용했다. 그 결과 기존의 분류 체계보다 더 정확한 분류가 가능했을 뿐만 아니라, 속성 명세의 작성 및 이해가 용이하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 I
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• pp.454-457
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• 2003

대규모 시스템 명세의 올바름을 검증하기 위한 유한상태 LTS(Labeled Transition System)에 기반을 둔 CTL(Computation Tree Logic) 논리 적용의 문제점은 시스템 내부의 병렬 프로세스간 상호 작용으로 인한 상태폭발이다. 그러나 medal mu-calculus 논리를 시스템 안전성 및 필연성 특성 명세에 사용하면, 행위에 의한 순환적 정의가 가능하므로 상태폭발 문제가 해결된다. 본 논문에서는 LTS 로 명세화 된 철도 신호제어용 프로토콜 모델의 안전성 및 필연성 특성을 모형 검사 기법에 의해 검증하기 위해 시제 논리로 사용된 modal mu-calculus를 사용하여 해당 검정 알고리즘을 구현 및 적용하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.77-90
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• 2000

실시간 검증은 명세와 요구사항과의 논리적 정확성 뿐만 아니라 시간적 정확성을 확인하는 일련의 과정이다. 하지만 시간의 무한성에 의해 시스템 상태가 무한히 증가할 수 있는 상태 폭발 문제가 검증과정에서 중요한 문제점이 되고 있다. 본 논문에서는 형식 검증에 기반을 두며, 시스템의 행위 측면을 시간 오토마타로 기술한 시스템 모델이 Timed mu-calculus로 표현된 시스템의 특성에 만족하는지의 여부를 통해 명세의 완전성을 확인하는 실시간 검증 비법을 기술한다. 이를 위해 초기상태의 논리값에 초점을 두어 검증과정에서 필요로 하는 노드로만 Product Graph를 구성하여 노드 값을 결정해나가는 지역모형검사 기법에 대해 제안한다. 이 방법은 모델의 모든 상태를 조사하지 않으므로 상태 폭발 문제를 최소화 시킬 수 있어 실시간 시스템 검증에 효과적으로 적용이 가능하다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제1권4호
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• pp.513-519
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• 2006

As a very important part in development of the protocol, verifications for developed protocol specification are complementary techniques that are used to increase the level of confidence in the system functions by their specifications. Using the informal method for specifying the protocol, some ambiguity may be contained therein. This indwelling ambiguity in control systems can cause the occurrence of accidents, especially in the case of safety-critical systems. To clear the vagueness contained in the designed protocol, we use the LTS (Labeled Transition System) model to design the protocol for railway signaling. And then, we verify the safety and the liveness properties formally through the model checking method. The modal ${\mu}$-calculus, which is an expressive method of temporal logic, has been applied to the model checking method. We verify the safety and liveness properties of Korean standard protocol for railway signaling systems. To perform automatic verification of the safety and liveness properties of the designed protocol, a communication verification tool is implemented. The developed tools are implemented by C++ language under Windows XP. It is expected to increase the safety and reliability of communication protocol for signaling systems by using the developed communication verification tool.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제53권6호
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• pp.380-387
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• 2004

In accordance with the computerization of railway signaling systems, the interface link between the signaling systems has been replaced by a digital communication channel. At the same time, the importance of the communication link has become increasingly significant. However, there are some questionable matters in the current state of railway signaling systems in KNR. First, different communication protocols have been applied to create an interface between railway signaling systems although the protocols have the same functions. Next, the communication protocols currently used in the railway fields have some illogical parts such as structure, byte formation, error correction scheme, and so on. To solve these matters, the standard communication protocol for railway signaling systems is designed. The newly designed protocol is overviews in this paper. And the simulation is performed to analysis the performance of data link control for designed protocol. According to this simulation, it is identified that the link throughput of new protocol is improved about 10% and the frame error rate is improved than existing protocol. And it is verified the safety and liveness properties of designed protocol by using a formal method for specifying the designed protocol. It is expected that there will be an increase in safety, reliability and efficiency in terms of the maintenance of the signaling systems by using the designed communication protocol for railway signaling.