Projektbeschreibung
Ein skalierbarer Durchbruch zur Verbesserung der Softwareverifikation
Im Bereich der Softwareverifikation ist die Satisfiability Modulo Theories (SMT) ein wichtiger Rahmen. Die Skalierbarkeit bleibt jedoch eine große Hürde, insbesondere bei der Überprüfung umfangreicher Programmsegmente. In diesem Zusammenhang zielt das vom Europäischen Forschungsrat finanzierte SPES-Projekt darauf ab, die inhärente strukturelle Spärlichkeit von Programmen (die sich in ihrer begrenzten Baum- und Pfadbreite widerspiegelt) zu nutzen. Das Ziel von SPES ist die Entwicklung maßgeschneiderter SMT-Löser, die schneller und effizienter sind. Bei diesem Ansatz werden die Kontrollflussgraphen in kleinere, überschaubare Teile zerlegt und der Solver mit vielversprechenden Entscheidungsbefehlen angeleitet. Als Ergebnis wird das Projekt die algorithmische Effizienz bei der Erfüllbarkeitsprüfung sowie der Variableneliminierung verbessern. Es wird den Weg für skalierbarere und effektivere Softwareprüfverfahren ebnen.
Ziel
Satisfiability modulo theories (SMT) is a ubiquitous framework in modern software verification. It can express a significant number of classical program verification tasks, e.g. invariant generation, reachability and pre/post-conditions, in complex programs with arrays, pointers, real/integer variables, and user-defined data structures. State-of-the-art SMT solvers, such as cvc5/Z3, form the backbone of modern verification suites.
Unfortunately, SMT-based verification methods are far from perfect in terms of scalability. They are especially slow when the desired property depends on a large portion of the program, such as a function with hundreds/thousands of lines. A primary reason is that solvers are designed for *general-purpose* constraint-solving. When a program analysis tool, such as Boogie, reduces a verification task to SMT and passes it to a solver, such as Z3, the solver has no knowledge of the original program or any of its structural and sparsity properties that are inherited by the SMT instance. Thus, it spends significant time exploring unpromising solution paths or applying unproductive heuristics.
In this project, we will exploit the structural sparsity of programs to design faster bespoke SMT-solving algorithms for software verification tasks. It is well-known that control-flow graphs of structured programs are sparse and decomposable. Formally, they have bounded treewidth/pathwidth. Thus, one can successively find small cuts that decompose the graphs into parts of a small size. The idea is to guide the SMT-solver with a promising approximation or decision order based on these decompositions. This is because the SMT instance inherits the sparsity and structure of the underlying program. Thus, it can be decomposed into small parts by successively solving low-dimensional sub-instances. More specifically, this project will use the decomposition to design faster algorithms for satisfiability checking and (approximate) quantifier/variable elimination.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Naturwissenschaften Informatik und Informationswissenschaften Software
- Naturwissenschaften Informatik und Informationswissenschaften künstliche Intelligenz heuristische Programmierung
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2025-STG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
OX1 2JD Oxford
Vereinigtes Königreich
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.