基于划分软件安全Petri网的需求形式化验证

为了解决Petri网对复杂软件系统进行形式化验证时在安全性描述、自动化程度和验证效率方面存在的不足,提出一种软件安全Petri网。扩展了库所定义,提出了安全距离及其计算方法,以增强Petri网对软件安全性的描述能力。设计了自动划分子网结合库所安全定级的递归算法,仅对与被验证需求性质相关的划分子模型进行验证以提高验证效率,同时实现库所的安全定级。设计并实现了软件安全性需求自动化建模和验证工具原型,最后给出了在典型安全关键软件--机载除冰软件系统上的应用以说明方法和工具原型的有效性。     

一个基于面向对象技术的车间调度仿真软件

本文在分析车间调度和面向对象领域概念、技术的基础上，提出了一个面向对象的调度仿真软件的技术实现方案，详细介绍了系统的五种类库及完整的消息传递机制等设计要点。最后提出了下步工作计划。     

面向软件过程改进的工作流仿真研究

本文的研究从深度上涉及方法学、技术和工具层面，从广度上涉及过程、产品、资源、组织和度量。工作流仿真可以贯穿于软件过程改进的整个生命周期。针对技术层面，提出一个支持软件过程改进的工作流实施框架，其中包括四个反馈环节来实现改进。进一步提出指导建模的软件工作流元模型，它将度量和过程改进的几个要素结合到一起，便于仿真评价，并且利用对象约束语言形式化描述模型实体本身和实体间的完整性约束关系。针对工具层面，给出了基于ECA规则的工作流模型定义和仿真引擎的结构。在此基础上就一个软件开发过程的实例，依据过程度量指标分析了各种可能的改进方案。     

基于分布式仿真模型对象的分布式协同建模实现技术研究

在基于分布式仿真模型对象的分布式协同建模技术研究基础上，提出由客户机层，应用服务器层和数据库层构成的基于CORBA的三层体系结构实现技术。以支持分布式协同建模，同时还给出了一个软件原型，并利用该软件原型实现了一个复杂产品的分布式协同建模。     

基于组件的多体系统虚拟原型的分析模型研究

并行工程角度出发的机械虚拟原型是集成了产品的设计、分析，不断迭代、优化的过程，模型的协调一致性是保证设计过程完整的关键，如产品模型在CAD模型与机械多体动力学模型中的一致性表达。在这种观点下，提出在建立基于组件的机械系统虚拟原型时。从CAD中抽取多体动力学模型构件的物理属性，研究了国产三维实体设计软件CAXCA环境下，基于多刚体系统动力学笛卡尔方法，从CAD模型映射多刚体动力学分析模型语义的实现方案。分析了多刚体系统动力学模型语义下，万向节装配体的惯量张量、滑移铰约束模型坐标基变换关系的抽取，实验结果表明，从CAD中抽取多体动力学模型的物理属性的方案是可行的，可以用于建立基于组件的多体系统虚拟原型的分析模型，实现自主开发设计、分析集成的机械虚拟原型。     

软件总线研究及其在水电仿真系统中的应用

针对复杂系统仿真软件开发中柔性设计和软件复用等问题,提出了基于软件总线体系结构的系统集成方案.并以此为基础,在水电仿真系统的设计实现中应用了该方案.在复杂仿真软件系统设计与实现中采用软件总线体系结构,有利于应对系统扩展和变化,同时也通过松耦合连接使得系统中组件的重用性得到加强.基于软件总线的仿真系统开发体系,易于实现复杂系统的仿真建模与定制实现,直接提高了生产效率和软件质量.     

混杂交通微观仿真原型系统的验证

在混杂交通微观仿真原型系统的开发中，需要做大量实地研究工作，并且验证主要是验证交通参与者模型。考虑到这些特点，在借鉴现有仿真验证方案的基础上，为其验证制定了方案。验证方案包含5步：仿真用途确定、比较基准定义、概念模型验证、规则库验证、结果验证。在文章最后，给出了一个应用该验证方案的具体实例。     

基于UML语言的航空电子系统快速原型设计

航空电子系统中的快速原型设计主要涉及航空电子系统的快速原型设计,作战飞行软件的快速原型设计和座舱显示系统的快速原型设计等,主要提出用UML语言描述航空电子系统设计的方法以及航空电子系统、作战飞行软件和座舱显示系统一体化设计开发过程,并以一个典型的综合航空电子系统为例进行了分析、设计、建模、仿真和演示验证。     

基于元模型的复杂系统建模方法研究

提出了基于元模型的复杂系统建模方法。并且给出了它的实现方案。以此为基础，实现了一个原型系统的元模型实例－－复杂系统模型，将这种元建模技术于复杂系统信真平台中系统模型的建立，可以使构成复杂系统的各子系统模型在比模型更高的层次上进行集成，从而加速了复杂系统仿真仿真的设计，开发和实现。     

基于多软件的微小卫星多领域建模与仿真研究

微小卫星是由多个学科构成的复杂系统,各学科间存在着复杂的耦合关系,针对微小卫星多领域建模与仿真问题,提出了基于STK、ADAMS、ModelSim和Matlab/Simulink等商用软件接口的微小卫星多领域建模与仿真方案,给出了多学科建模与仿真平台体系结构,提出并解决了耦合建模、软件接口和协同仿真等多项关键技术.最后,建立由微小卫星中耦合关系较强的姿态控制、结构动力学、星载计算机和电源分系统构成的原型系统,针对微小卫星大角度姿态控制模式进行了仿真,仿真结果验证了本文所提出的多领域建模方法的有效性和仿真平台的可行性.     

基于可靠性的软件构件费用分配最优模型

针对软件系统可靠性和费用分配问题,给出了一种基于可靠性的软件构件费用分配最优模型。将软件系统可靠性定义为软件构件失效率、操作剖面、构件使用矩阵以及软件无失效运行的规定任务时间的函数,详细描述了费用最优模型的建立和利用非线性规划理论求解模型的步骤。在求解过程中,将费用最优模型转化为Kuhn-Tucker方程,有效地处理了带有复杂计算的目标函数和约束条件的可靠性和费用最优分配问题。计算实例表明利用该模型进行可靠性和费用分配是可行的。     

DESIGN METHODOLOGY OF NETWORKED SOFTWARE EVOLUTION GROWTH BASED ON SOFTWARE PATTERNS

Recently,some new characteristics of complex networks attract the attentions of scientistsin different fields,and lead to many kinds of emerging research directions.So far,most of the researchwork has been limited in discovery of complex network characteristics by structure analysis in large-scalesoftware systems.This paper presents the theoretical basis,design method,algorithms and experiment results ofthe research.It firstly emphasizes the significance of design method of evolution growth for networktopology of Object Oriented(OO)software systems,and argues that.the selection and modulationof network models with various topology characteristics will bring un-ignorable effect on the processof design and implementation of OO software systems.Then we analyze the similar discipline of“negation of negation and compromise”between the evolution of network models with different topologycharacteristics and the development of software modelling methods.According to the analysis of thegrowth features of software patterns,we propose an object-oriented software network evolution growthmethod and its algorithms in succession.In addition,we also propose the parameter systems for OOsoftware system metrics based on complex network theory.Based on these parameter systems,it cananalyze the features of various nodes,links and local-world,modulate the network topology and guidethe software metrics.All these can be helpful to the detailed design,implementation and performanceanalysis.Finally.we focus on the application of the evolution algorithms and demonstrate it by a casestudy.Comparing the results from our early experiments with methodologies in empirical software engi-neering,we believe that the proposed software engineering design method is a computational softwareengineering approach based on complex network theory.We argue that this method should be greatlybeneficial for the design,implementation,modulation and metrics of functionality,structure and per-formance in large-scale OO software complex system.     

软件可靠性度量实例研究

为适应软件的不同特点和使用阶段,必须根据软件的具体情况,考虑在软件开发的整个生命周期中,从不同角度对可靠性进行度量和评价。在现有软件可靠性度量的基础上,选择改造了9个可用于评价软件可靠性的度量,在航天软件中进行了应用,并详细阐述了各个度量的目标、方法和过程,最后对度量结果进行了综合分析以及给出了对软件的改进建议。     

基于未确知集的软件可靠性模型选择研究

针对目前普遍存在的软件可靠性模型应用不一致性问题,提出一种基于未确知集的软件可靠性模型选择方法.本文首先对未确知集合进行阐述,并介绍了软件可靠性模型选择的一般方法,然后将未确知集软件可靠性模型选择方法应用于一组失效数据,为该组失效数据选择一个适应性较好的软件可靠性模型,最后给出结论.     

基于OpenFOAM的充液航天器刚-液耦合仿真

针对航天器姿态控制系统的设计需要,利用开源软件OpenFOAM搭建用于充液航天器刚-液耦合计算的仿真软件。在动边界问题中,推导出非惯性系下的N-S方程,避免了传统CFD软件中动网格法所带来的大量网格转换计算,提高软件计算效率。采用PIMPLE (pressure implicit with splitting of operators,semi-implicit method for pressure linked equations)算法搭建了晃动力求解模块,采用变步长龙格库塔法搭建了姿态运动模块,实现航天器的基于CFD方法的刚-液耦合仿真。利用该软件对相关算例进行了数值仿真,其结果与基于等效力学模型的刚-液耦合程序以及商业软件的计算结果吻合良好。     

软件工程视域下的软件复杂性研究

从软件工程的视角对软件复杂性进行了初步研究,讨论了软件复杂性的基本定义,分析了软件复杂性产生的原因及软件度量方法,最后提出了未来适应软件复杂性的几种技术解决方案.     

基于COTS的军用软件保障问题研究

商用货架产品在军事领域的应用趋势将给传统军用软件的保障模式带来冲击。对此,在研究基于商用货架产品的军用软件(CBMS)开发过程的基础上,讨论了CBMS的保障组织形式和实施方案,构建了CBMS保障过程模型用以描述军方软件保障机构在整个保障过程中的工作,并就CBMS开发过程中与保障密切相关的商用货架产品选择和风险评估等问题进行了讨论。     

基于构件技术的工业控制软件设计

针对工业控制软件的典型功能和特征,本文提出一种利用新兴的构件技术重新设计和实现工业控制软件的方案。文中结合工业控制软件的特点,分析了采用构件技术的可行性,并以构件技术为基础给出了基于构件技术的工业控制软件的体系结构设计方案。该结构不同于传统模式,更有利于软件的维护和重用,适合于工业控制的应用场合。