UML状态图的形式化

为面向对象模型建立坚实的形式化基础是近年来形式化研究的热点，UML是一种被推荐的面向对象建模语言，Z是一种广泛使用的形式化规约语言．适合用来精确表示模型的语法和语义，本文利用DFA描述了UML状态机的语法，并采用Z(Object—Z)语言对UML状态机视图进行了形式化描述．     

需求分析的 Z 语言形式化方法

非形式化的需求规格说明容易产生歧义,导致所开发的软件系统不能满足用户的功能要求.Z语言是一种基于集合和一阶谓词逻辑的模式规约语言,可用于产生精确的需求规格说明.介绍了需求分析的Z语言形式化方法,并给出了一个通用堆栈的Z语言描述实例,同时指出这种形式化方法有待进一步研究的地方.     

基于动态体系结构的形式化描述

随着软件工程的发展,对软件的动态演化提出很高的要求,动态体系结构语言成为描述复杂软件体系结构重要工具.提出基于形式化语言Z的描述,通过Z体系对构件、连接件、配置进行定义,以达到动态演化的目的.     

微机仿真系统中形式化方法的应用

Z语言是一种广泛应用的形式化语言，适合于仿真实时软件系统的需求规格说明．通过微机系统仿真软件的Z规格说明，讨论了Z语言在实时系统开发中使用的一些方法、对典型问题的处理原则以及操作同时序关系的描述．     

OpenGL图形规范的Z形式化描述

OpenGL图形系统的开发难度随着OpenGL应用的不断发展和深入而日益增大,潜在的错误也越来越多,其中不能准确理解OpenGL规范是重要原因之一。由于OpenGL规范的描述主要是以自然语言为主,而且规范繁多,使用形式化描述规范可增加规范的准确性。本文选择描述OpenGL光照规范。通过列举光照的实例,利用Z语言给出了OpenGL中光照的规格说明,为规范的一致性测试提供了依据。     

基于Z语言的互联网登陆系统的形式化规格与验证

Z语言是一种基于集合和一阶谓词逻辑的模式规约语言,可产生精确地需求规格说明.本文用形式化语言Z对互联网登陆系统的主要操作模式进行规格说明,接着通过形式化验证,证明设计的规格说明能够满足用户的需求,提高了系统的可靠性和稳定性.     

VSOS-HAM:基于Isabelle/HOL的OS内核硬件抽象模型和形式化验证方法研究

形式化方法是保证操作系统设计和实现的正确性的可靠方法.操作系统的形式化设计和验证过程仍然是一个极其复杂的过程.由于汇编语言过于底层,对其进行形式化验证的难度较大,如何有效地对汇编语言代码进行建模,便于对其语义和功效的正确性进行验证成为操作系统形式化领域的研究热点.在汇编级提出对操作系统的设计和实现的正确性进行形式化验证的方法.通过建立操作系统内核硬件抽象模型,形式化地描述指令的操作语义,在此内核硬件抽象模型的基础上界定影响系统状态变化的数据对象,建立系统状态空间,结合指令的操作语义的定义来描述系统的状态转换函数.在Isabelle/HOL定理证明器环境中描述该内核硬件抽象模型,以实现的可信操作系统VSOS为例,在汇编级对系统设计和实现的正确性进行验证.结果表明,该方法是可行的和高效的.     

软件体系结构动态演化的Z描述语言扩展方法

针对目前软件体系结构动态演化描述方法的不足且许多描述语言都是静态的,并不能对动态软件体系进行描述的问题,对经典Z描述语言进行扩展.该扩展的Z描述语言主要通过构件、连接件的添加及删除来达到动态演化的目的.具体给出Z语言扩展后的描述规则、构件的描述、连接件的描述和配置的描述,并用一个实例表明这个扩展的可行性.     

TCP协议的Z语言描述

计算机通信协议的开发难度随着复杂程度的增加而日益增大，潜在错误也越来越多，其中对协议规格说明理解的偏差是重要原因之一．因此需要对规格说明进行验证和确认，并对协议的实现进行一致性测试．一致性测试就是测试协议的实现是否与相关国际标准中的规格说明相一致．协议的规格说明主要是以自然语言描述的，对其进行形式化是为了精确描述协议，因而可减少这类错误的出现．Z语言是基于一阶谓词逻辑和集合论的形式规格说明语言，采用了严格的数学理论，可产生简明、精确、无歧义且可证明的规格说明．本文以TCP协议为例详细介绍了如何使用Z语言对协议进行形式化，为协议一致性测试打下基础．     

一种基于形式化描述的测试案例生成方法

基于形式化描述的验证测试是高安全系统的有效评估方法,而如何生成测试案例是基于形式化测试中的关键问题.针对形式化方法生成测试案例的不足,在分析形式化描述语言Z结构特点的基础上,提出了一种基于形式化描述的测试案例生成方法.从分析Z语言描述的输入空间、前置条件和后置条件出发,对前置条件适当重写,然后根据前置条件利用更改的判定条件覆盖准则来生成测试案例集,该方法引入了控制流覆盖准则,克服了经验方法输入空间划分不完整的缺点,降低了形式化描述的难度,并可以使测试案例生成过程自动化.     

一种基于可信网络连接的度量模型

可信网络连接是构建可信网络环境的关键问题.通过对可信网络的架构和基本流程的分析,提出一种Z形式化方法对可信网络连接的理想化度量模型,并对可信网络连接的发展进行了展望.     

Microsoft组件对象模型的形式化描述

基于组件的软件开发(CBD)是一种较为理想的软件开发方法,它根据组件标准,将独立开发的软件组件组合成应用.组件对象模型(COM)是目前最为流行的实现级组件软件协议,它是Microsoft关于如何建立组件和如何根据组件构造应用的一个规范,1995年公布的COM规格说明详细地定义了建立和使用COM组件应遵循的规则.然而该规格说明是非形式化的,这使得它缺乏逻辑的严密性,容易引起歧义.本文根据COM规格说明定义的规则,为其建立一个形式化的组件模型,模型反映了COM组件的本质,但省略了一些具体细节. 模型采用规格说明语言Z进行描述.     

并发Z规格说明在系统需求分析与设计中的应用

阐述了并发Z语言是一类适合于并发实时软件系统设计的规格说明语言,其基本语义是Z语义的并发和实时扩展,提出了对这些扩展方法的分类原则,并通过微机仿真系统设计阐述了基于状态转化方法的并行Z规格说明在并发实时系统需求分析和设计开发中使用的一些基本方法、典型问题的处理原则以及操作间时序关系描述的基本手段。     

形式化方法在核事故评价系统中的应用

核事故评价系统针对核事故发生后第一时间对其进行评价和预测分析,软件可靠性要求高.形式化方法具有严格数学基础,是软件开发最为重要的理论工具.本文首先用UML对系统进行分析建模,采用形式化语言对系统功能进行严格规约描述,提高系统开发的可靠性.     

操作系统形式化验证综述

介绍操作系统验证理论、语言和工具等技术基础,阐述验证路径、精化关系验证和大规模验证等新的验证方法和理念。比较分析多个操作系统验证项目研究内容、验证方法、主要贡献以及最新进展。分析操作系统验证过程中存在的问题,认为验证成本高、验证工具局限性是制约操作系统形式化验证的关键因素,随着验证工具、框架和定理库的完善,以及深度学习等新技术的应用,操作系统更多的安全性质能够被形式化验证。     

基于PCL的改进型Helsinki协议的形式化分析

针对改进型的Helsinki协议安全性问题,利用协议组合逻辑PCL对协议进行形式化分析.首先使用基于"Cords演算"的程序描述语言对协议本身进行形式化描述,然后通过协议逻辑描述协议的安全属性,最后给出性质和定理,并通过逻辑推理证明改进型Helsinki协议满足其安全要求,该协议是安全的.     

网络病毒免疫模型

对网络病毒传播的形式化描述模型进行了研究，以此为基础，提出了基于网管策略的病毒疫情隔离机制，力图通过该手段防止网络病毒的大面积泛滥，从而达到保护网络基础设施的目的。     

网络协议的形式化分析与设计

随着形式化方法和技术的日趋完善,网络协议的开发已逐步从非形式化描述、手工方法实现过渡到已形式化描述技术为基础,渗透到网络协议分析、综合、测试等各环节的软件工程方法。本文从网络协议的基本要素、协议的形式化模型介绍了网络协议,并从协议的性质描述、不变性分析、可达性分析、基于有序二叉判决图的符号模型检验对网络协议进行了形式化设计与验证,最后进行了测试。     

反应式软件形式化系统研究系统分析

从形式化系统理论出发,介绍形式化系统的组成和性质、形式化系统的发展,阐述了形式化系统理论在描述反应式软件系统行为状态变化理论方面的应用,展示了构建反应式软件系统行为状态变化的形式化系统的过程.为形式化系统方法在反应式软件系统理论描述方面的应用进行总结,为形式化方法在更广泛的软件系统特定理论应用理清了思路.     

基于原型验证系统的自稳定算法形式化验证

介绍了分布式系统的自稳定性以及原型验证系统(PVS),阐述了从形式化角度验证系统性质的方法.使用PVS对分布式系统及系统中的自稳定算法进行形式化描述和建模,并成功地证明了系统的自稳定性.同时,通过机械化的验证和分析结果,可以得出形式化证明的优势.