Modelling CTMC with a standard programming language and using conventions from computer networking

Continuous time Markov chains (CTMC) are one of the formalisms for building models. This paper discusses expressing these models in a standard programming language – Java. Using such a language as a model description allows for a partially common implementation of the production software and of the description of the model, for a greater flexibility in comparison to model-checker specific languages that often do not employ features of an object-oriented programming. Using Java also makes the parsing of models relatively fast, using optimised Java runtime environment. Our approach aims at using typical mechanisms of the Java language when implementing the model, and at the same time, following closely the concepts from computer networking and from formalisms based on it, like the queueing systems. These assumption result in techniques like plain object fields constituting the state vector, or negotiation between nodes to decide if an event happens.

Łańcuchy Markowa czasu rzeczywistego są jednym z formalizmów używanych do budowy modeli. Artykuł ten omawia wyrażanie takich modeli w standardowym języku programowania - Javie. Użycie takiego języka umożliwia częściowo wspólną implementację oprogramowania użytkowego i opisu modelu, większą elastyczność w porównaniu do często nie używających obiektowych konwencji programistycznych języków stosowanych przez oprogramowanie weryfikujące, oraz szybką budowę modelu z użyciem zoptymalizowanego środowiska czasu wykonania Javy. Nasze podejście miało na celu wykorzystanie typowych mechanizmów języka Java przy opisie modelu i jednoczesnie trzymanie się konwencji z dziedziny sieci komputerowych i pokrewnych formalizmóm typu systemy kolejkowe. Dlatego używamy technik takich jak zastosowanie pól obiektów jako elementów wektora stanu czy negocjacja pomiędzy węzłami, czy dane zdarzenie ma mieć miejsce.