线性混合系统符号模型验证中的参数分析方法

说明了ＨＹＴＥＣＨ工具中采用的参数分析方法对系统描述能力的限制，提出了分离参数变量和系统状态变量的符号模型检查算法，并对用ＨＹＴＥＣＨ不能分析的Ｆｉｓｃｈｅｒ互斥算法的时钟偏移的界进行了分析。     

基于混成自动机的CPS行为建模与属性验证

系统实时性、安全性和可靠性等非功能属性是信息物理系统在诸多领域应用的关键因素。论文在分析CPS模型构建与分析验证中面临的挑战的基础上,提出了一种CPS行为建模与属性验证方法。该方法首先基于混成自动机对CPS的行为进行建模,然后将此模型转换为混合程序模型,最后在定理证明器KeYmaera中对HP模型的属性进行形式化验证。文中论述了行为模型描述语言的结构,建立了混成自动机模型与HP模型之间的转换规则,分析了模型转换的一致性。应用实例表明:该方法既能简单直观地描述CPS动态行为,又能对CPS的属性进行严格的形式化验证,且有效避免了形式化验证中的状态空间爆炸问题。     

线性循环细胞自动机的动态分析

本文利用线性循环细胞自动机的线性循环特性,把自动机问题归结为有限环R=F_■[x]/(x~■-1)中的一些纯粹代数问题.即用中国剩余定理,把环R 分解成一些子环的直和.然后将与这些子环相对应的小自动机的功态特性合成为原来自动机的动态特性.     

线性混合系统的一种验证方法

混合系统是指嵌入于物理环境中的数字实时系统．由于计算机技术的快速发展,混合系统在各行各业中都得到广泛应用,但是由于混合系统涉及到连续时间,因此其验证问题始终没有得到完善的解决．近年来,人们普遍采用模型检验方法对混合系统进行验证．由于线性混合系统在实际应用中可以表示大多数的嵌入式实时系统,因此我们着重研究这类混合系统的验证算法．本文首先介绍了混合系统的模型—混合自动机,然后提出了一种针对线性混合系统的基于区域的先划分再遍历的半确定性验证方法．经实例检验,该方法能够有效地验证线性混合系统．最后将本文的方法同有关的其它算法进行了比较     

多元线性模型回归系数的混合估计

本文采用混合估计β_(?)~*来估计多元线性模型中的回归系数β=Vec(B),证明了当多元线性模型随机误差阵向量化的协差阵已知时,混合估计B(?)~*的均方误差MSE小于β的LS估计β~*的MSE。     

卫星定位系统的验证原型

用模型检查的方法对卫星定位系统进行了验证,对把模型检查应用于实际系统进行了初步的探索。     

混合系数线性模型的参数估计及其分布

在连续测量数据情况下，讨论了混合系数的正态线性模型参数的点估计及其分布和有关性质。     

元胞自动机FI和NS交通流混合模型的研究

考虑车辆的驾驶员具有其不同的驾驶特点,建立了单车道开放边界条件下元胞自动机FI模型和NS模型混合的交通流模型．通过计算机模拟,研究了混合交通流的密度、速度和流量受边界、NS型车辆的随机减速概率PNS、FI型车辆的随机减速概率PFI和NS型车辆的产生概率α′的影响．结果表明,PNS和α′是决定混合交通流的主要因素,它们的值越大,混合交通流的密度、速度和流量就越小,混合模型的密度、速度和流量都比NS模型的大．     

基于自动机技术的XML复杂数据类型验证

复杂数据类型验证是XML文档验证的主要内容,是检查XML文档结构是否符合模式规则的关键.根据Schema规范中复杂数据类型的描述和自动机理论,提出了一种称为模式自动机的数据结构,讨论了将XML复杂数据类型结构转换成模式自动机的方法,并设计了用来验证文档结构的算法.使用模式自动机验证算法可以全面地发现XML文档中的结构错误并准确地给出相应的错误信息,在实际应用中具有很高的效率.     

基于混合元胞自动机的铝合金保险杠横梁设计

为提高保险杠横梁的耐撞性并考虑轻量化的要求,提出铝合金横梁结构的设计方法.建立耐撞性有限元仿真模型,基于混合元胞自动机方法进行耐撞性拓扑优化,根据材料分布得到H型梁的结构;采用Kriging近似模型技术,进一步优化拓扑优化后的截面尺寸.结果表明,所提出的结构设计方法可以得到合理的截面形状和尺寸,提高了保险杠横梁耐撞性且实现了轻量化设计.     

硬件设计的形式化验证技术

形式化验证用数学可证明的方式来验证系统.硬件设计的形式化验证通常有三种方法：定理证明、等价性检验和模型检验.文章着重分析了这三种方法的优缺点，探讨了形式化验证技术所面临的挑战，以及目前形式化验证技术可能的一些研究方向.     

Biba实用模型的自动化形式验证

通过给传统的Biba模型增加相应的敏感级函数,完善其主客体完整性标签,并对其安全操作规则进行相应的改进,使其适应实际的应用需求.采用完全形式化的方法对改进后模型中的各元素、模型必须满足的不变式以及模型迁移规则进行描述,并在此基础上利用定理证明器Isabelle完成对该模型的自动化形式验证,从而实现高等级安全操作系统研发过程中对安全策略模型的形式化需求.     

基于LSC的形式化验证方法

调查研究了LSC在形式化验证方法中的作用的研究发展现状,包括LSC在从系统行为需求描述转换形成模型检验的系统行为模型中的作用的研究现状,LSC在抽取待验证系统性质的作用的研究现状,LSC在模型检验中的作用的研究现状,展望了LSC在未来模型检验中的发展方向——概率模型检验.     

一类不确定混合线性系统鲁棒自适应控制

通过分析一类具有Markov跳跃参数的不确定混合线性系统的随机稳定性问题,将确定型系统中的Lasalle稳定性定理推广到混合系统中,并对系统不确定部分的未知范数上界提出了一种参数自适应估计方法及相应的鲁棒控制律,实现了混合线性系统以概率1渐近稳定.研究结果表明,此控制方案对混合线性系统的不确定部分有较强的鲁棒性.     

概率模型检验的CBTC系统通信协议的形式化验证

通信协议是CBTC系统重要的组成部分,它的正确性、稳定性和安全性对整个CBTC系统有重要影响.鉴于通信协议中某些参数具有随机特征,本文采用概率模型检验对其进行形式化验证.分析了概率模型检验的语义及语法,建立了通信协议的概率模型,用概率模型检验工具PRISM验证了典型的概率规范.结果证明,当信道正常概率为99%,系统无延时概率为99%时,通信协议失效率小于1.5×1010.说明了用概率模型检验验证具有随机特征参数的通信协议,方法简单快捷,结论清晰明了.     

基于层次时间自动机的移动授权的建模与验证

基于通信的列车运行控制(communication based train control,CBTC)系统以其安全、可靠等性能优点在城市轨道交通的运营中得到广泛关注。它通过其核心功能,即为每一列通信列车提供移动授权(movement authority,MA),来实现列车安全间隔运行。针对功能安全和实时性等方面的不足,首先,建立移动授权的层次时间自动机(hierarchical time automaton,HTA)模型,其中嵌入了列车管理、安全位置、遍历障碍物和列车筛选模块,并对模块间的交互信息进行分析;其次,采用巴科斯范式(Backus-Naur form,BNF)语法对其特性进行描述;最后,利用UPPAAL对各特性验证。结果表明,移动授权模型满足实时性、顽健性、可用性、完整性、安全性5项需求,层次时间自动机理论适用于系统需求规范的验证。     

Some Properties of Fractals Generated by Linear Cellular Automata

Fractals and cellular automata are both significant areas of research in nonlinear analysis. This paper studies a class of fractals generated by cellular automata. The patterns produced by cellular automata give a special sequence of sets in Euclidean space. The corresponding limit set is shown to be a fractal and the dimension is independent of the choice of the finite initial seed. As opposed to previous works, the fractals here do not depend on the time parameter.