Abstraction-Based Machine-Code Program Verification

Tato disertační práce pojednává o formální verifikaci systémů založených na strojovém kódu pomocí techniky kontroly modelu s použitím abstrakce. Je prezentován současný stav poznání v tomto oboru a je poukázáno na slabá místa předchozích přístupů. Autorův výzkum popsaný v této disertační práci a předchozích článcích v konferenčních sbornících prezentuje nové způsoby řešení problémů předchozího výzkumu: systémy jsou popsány v programovacím jazyce Rust a samy o sobě simulovatelné, jsou automaticky konvertovány do verifikačních ekvivalentů a verifikovány v originální konstrukci založené na zjemňování trojhodnotové abstrakce. Pro účinnou verifikaci je speciálně zacházeno s proměnnými založenými na bitových vektorech. Autor práce vytvořil nástroj pro formální verifikaci, který implementuje představené techniky, a jeho schopnosti jsou v práci vyhodnoceny. Nástroj může být použit pro verifikaci libovolných konečných číslicových systémů, se zaměřením na systémy, kde je chování určeno programy ve strojovém kódu. Vytvořený nástroj je bezplatně a veřejně dostupný, s otevřeným zdrojovým kódem.This dissertation thesis is focused on formal verification of machine-code systems using model checking with abstraction. The background and state of the art of machine-code model checking are presented, and weaknesses of previous approaches are noted. The author's research described in this dissertation thesis and previous conference proceedings articles presents novel solutions to the major problems of previous research: the systems are described in the Rust programming language and are inherently simulable, automatically converted to verification equivalents and verified within a novel framework based on Three-Valued Abstraction Refinement. Special care is taken to allow efficient verification of variables based on bit-vectors. The author has created a formal verification tool implementing the introduced techniques, and its performance is evaluated in the thesis. The tool can be used to verify arbitrary finite-state digital systems, with a special focus on systems with behaviour determined by machine-code programs. The created tool is free, open-source, and publicly available

The efficiency analysis of the object oriented realization of the client-server systems based on the CORBA standard

The aim of this work was to analyze the cooperation efficiency of the distributed objects based on the CORBA standard. The obtained results show the possibilities of application to the object-relational databases or object oriented computation of data received via the network from the object managed data base. The distributed objects for the client-server model were implemented in Java and C++ languages. All possible configurations of the implementation for the client and the server were analyzed. Best results were received for the client and the server implementation in C++ language. The worst results were received for the client and the server implementation in Java

Deadline Verification Using Model Checking

V této práci je představena nová aplikace pro formální verifikaci splnění nejzazších termínů (deadlines) v jednoduchých programech pro mikrokontroléry, pracující na úrovni strojového kódu. V práci jsou studovány dosavadní techniky a nástroje pro formální verifikaci. Jsou identifikovány jejich slabé stránky. Nevýhodou verifikačních technik pracujících na úrovni zdrojového kódu je zejména jejich neschopnost zaručit časy provádění na úrovni cyklů procesoru. Současných nástrojů pro verifikaci na úrovni strojového kódu je málo, nejsou široce dostupné a většinou jsou specificky navrženy pro konkrétní procesor, což velmi snižuje jejich užitečnost. Aby nová aplikace nevykazovala nedostatky stávajících řešení, je navržen a implementován nový hybridní verifikační přístup. Techniky ověřování modelu na úrovni strojového kódu jsou použity pro reprezentaci stavového prostoru a verifikaci dodržení specifikace. Paměť mikrokontroléru a chování v rámci kroku jsou specifikovány pomocí jednoduchého imperativního jazyka, s kterým je možné manipulovat pomocí standardních technik na úrovni zdrojového kódu. Tím je umožněna kontrola splnění nejzazších termínů na úrovni cyklů procesoru, rozšiřitelnost na další mikrokontroléry vedle již implementovaného ATmega328P a implementace pokročilých technik bez závislosti na konkrétním použitém procesoru. Vedle základní funkcionality programu jsou implementovány pokročilé techniky pro zacházení s nedeterminismem, generování řídícího toku a redukci cest pro jednoduché cykly. Aplikace je testována pro prokázání její užitečnosti pro verifikaci splnění nejzazších termínů pro jednoduché programy. Je diskutován dopad použitých technik a jsou identifikovány slibné cesty pro další zlepšení.In this thesis, a new utility is presented for performing formal deadline checking of simple microcontroller programs at machine code level. The existing formal verification approaches and tools are studied and their weaknesses identified. Namely, source level techniques cannot guarantee cycle-count precise execution times, while machine code verification tools are few, not generally available, and usually heavily tailored to a specific processor, significantly reducing their usefulness. To counteract the weaknesses of current microcontroller verification tools, a novel hybrid approach is proposed and implemented. Machine code level model checking techniques are used for state space representation and verification of adherence to specification. Microcontroller memory and step behaviour is specified using a simple imperative language that can be manipulated using standard source code level techniques. This allows cycle-count based deadline checking, simple extension to other microcontrollers in addition to the implemented ATmega328P, and implementation of advanced techniques without dependence on the actual processor used. In addition to the core functionality, advanced techniques for handling nondeterminism, control flow generation, and simple cycle path reduction are implemented. The utility is tested, showing its usefulness for simple program deadline verification. The impact of various techniques used is discussed and promising future improvements are identified

Sintering Prealloyed Powders Fe-Ni-Cu-Mo Modified by Boron Base on Thermodynamic Investigations

One of the methods to reduce porosity and increase mechanical properties of Fe‐Ni‐Cu‐Mo powder type is applying activated sintering with the boron powder. In the experiments, a diffusion bonded prealloyed powder type Distaloy SA (Fe‐1.75%, Ni‐1.5%, Cu‐0.5%, Mo) was used alloyed by 0.2, 0.4, and 0.6 mas.% elemental boron powder with the addition of 0.8 mas.% of zinc stearate lubricant. Powders were 15 min blended, compacted and then sintered. The sintering process was elaborated in detail based on microstructure investigations and thermodynamic analysis, which showed that the liquid phase has to be formed as a result of eutectic reaction between matrix elements (Fe, Mo, Ni) and mixed boride (Fe, Mo, Ni)2B. In alloys with boron excess, the liquid phase may occur already a 1176°C in conformity with the reaction: L ↔ γ‐Fe + Fe2B. Its quantity is increased with liquid solution formed in the eutectic reaction running between boron and copper at 1027°C. If the system tends to be in equilibrium, the chemical composition of the liquid solution should be shifted toward higher Fe levels

Hydraulic lifting equipment for the tractor

Tato bakalářská práce se zabývá návrhem zvedacího zařízení do tříbodového závěsu traktoru. Byla provedena krátká rešerše obdobné zdvihací techniky. Koncept je navržen a podložen analytickými výpočty rozměrových a funkčních vlastností. Pevnostní výpočty jsou provedeny podle standartu, kontrolovány jsou kritické místa zařízení. Práce obsahuje 3D modely a výkresovou dokumentaci.This bachelor thesis focuses on designing a lifting device for a tractor three-point hitch. A short research of similar lifting devices was carried out. The concept is designed and supported by analytical calculations of dimensional and functional properties. The strength calculations are carried out in accordance with the standard, and critical areas of the device are checked. The work contains 3D models and plan drawings.

Shabtis of Egyptian Officers from the Late Period in the Collections of the Institute of Classical Archaeology in Prague

The Institute of Classical Archaeology in Prague hosts a small collection of Egyptian antiquities. It includes four funerary figurines, termed “shabtis” in Egyptian archaeology, that originate in the funerary equipment of two Egyptian officers of the Late Period (715–332 BCE) – Padihorenpe and Nekawnebpehty

Detached family house, Loučka

Tato bakalářská práce se zabývá návrhem rodinného domu pro trvalé bydlení 4 osob. Objekt je zasezen do svažitého terénu na vybraném pozemku v obci Loučka. Dům má dvě nadzemní podlaží. Jeho půdorysné rozměry jsou 11,50 x 7,90 m. Celý objekt je zastřešen sedlovou střechou. Svislé nosné konstrukce jsou vyzděny z keramických tvárnic, zateplené kontaktním zateplovacím systémem ETICS. Základy jsou zhotoveny z prostého betonu. Součástí bakalářské práce je výkresová dokumentace pro provedení stavby včetně deseti konstrukčních detailů, požárního, tepelně technického a akustického řešení.This bachelor thesis is focused on a design of a single-family house suitable for four permanent residents. The object is situated in a sloping terrain on the selected piece of land in a village Loučka. The house has two above ground floors. Plan dimensions of the house are 11,50 x 7,90 m. The entire building is covered with a gable roof. Vertical load-bearing structures are constructed from ceramic blocks and insulated by contact thermal insulation system ETICS. Foundations are made of a plain concrete. The thesis also provides a project documentation for a construction including ten constructional details, fire safety, thermal engineering, and acoustic solutions.

New methods for emotion recognition from text

Tato diplomová práce se zabývá možnostmi extrakce emocí z textu, konkrétně strojovými metodami bez učitele. Podrobněji jsou popsány metody sémantického modelování LSA, pLSA a LDA. Byla vytvořena implementace metody LDA v jazyce Java, která byla použita pro emocionální klasifikaci 860 česky psaných dokumentů do šesti odlišných emocí. Maximální přesnost při optimalizaci parametrů modelu byla 24 %.This master’s thesis is about a method for sentimental analysis, especially machine learning methods without teacher. In detail are described method for semantic modeling LSA, pLSA a LDA. It was created a LDA implementation in Java language, which was used to emotional classification of 860 Czech documents to six different emotional categories. Maximal accuracy was 24 % if optimized parameters was used.

.NET library for the MediaWiki API

.NET library for the MediaWiki API Abstrakt: Wiki běžící na systému MediaWiki poskytují svým uživatelům API, které lze použít k přístupu k dané wiki z počítačového programu. Toto API je rozsáhlé, často se mění a může se lišit wiki od wiki, takže může být náročné napsat knihovnu pro přístup k tomuto API. Tato práce popisuje LinqToWiki, knihovnu pro přístup k MediaWiki API ze C# nebo jiných jazyků na platformě .NET. Díky použití LINQu a generovaní kódu pomocí Roslynu, kód napsaný s použitím této knihovny je čitelný, objevitelný, silně typovaný a flexibilní..NET library for the MediaWiki API Abstract: MediaWiki wikis provide their users an API, that can used to programmatically access the wiki. This API is large, changes frequently and can be different from wiki to wiki, so it can be a challenge to write a library for accessing the API. This thesis describes LinqToWiki, a library that can be used to access the Me- diaWiki API from C# or other .NET languages. Thanks to the use of LINQ and code generation through Roslyn, code written using this library is readable, discoverable, strongly-typed and flexible.Department of Theoretical Computer Science and Mathematical LogicKatedra teoretické informatiky a matematické logikyFaculty of Mathematics and PhysicsMatematicko-fyzikální fakult