Skip to main content
Top

2011 | OriginalPaper | Chapter

Formalization of Finite-State Discrete-Time Markov Chains in HOL

Authors : Liya Liu, Osman Hasan, Sofiène Tahar

Published in: Automated Technology for Verification and Analysis

Publisher: Springer Berlin Heidelberg

Activate our intelligent search to find suitable subject content or patents.

search-config
loading …

The mathematical concept of Markov chains is widely used to model and analyze many engineering and scientific problems. Markovian models are usually analyzed using computer simulation, and more recently using probabilistic model-checking but these methods either do not guarantee accurate analysis or are not scalable. As an alternative, we propose to use higher-order-logic theorem proving to reason about properties of systems that can be described as Markov chains. As the first step towards this goal, this paper presents a formalization of time homogeneous finite-state Discrete-time Markov chains and the formal verification of some of their fundamental properties, such as Joint probabilities, Chapman-Kolmogorov equation and steady state probabilities, using the HOL theorem prover. For illustration purposes, we utilize our formalization to analyze a simplified binary communication channel.

Dont have a licence yet? Then find out more about our products and how to get one now:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Metadata
Title
Formalization of Finite-State Discrete-Time Markov Chains in HOL
Authors
Liya Liu
Osman Hasan
Sofiène Tahar
Copyright Year
2011
Publisher
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-642-24372-1_8

Premium Partner