基于元模型架构的UML类图到PVS规范的转化方法

UML是一种非形式化的面向对象建模语言,它缺少精确的语义定义;PVS规范则是一种具有精确语义定义的形式化规范语言,通过PVS规范给UML图形赋予精确的语义可以结合两者的优势.为此,提出了一个将UML类图转换成PVS规范的框架.按照UML的4层架构,依次对元元模型、元模型以及UML图形进行转换,并且前一次转换所得到的规范可以为后面的转换提供上下文背景.与其他方法相比,这种分层转化的方法降低了转换难度,保证了转换的正确性,保持了UML模型更完整的语义成分.     

基于时间自动机的嵌入式系统AADL模型可调度性验证

采用时间自动机形式化模型检验方法建立了结构分析与设计语言(AADL)调度模型的自动机,实现了从AADL模型到时间自动机模型的自动转换与验证.首先,设计了周期、非周期的线程时间自动机模板及抢占、非可抢占的调度器时间自动机模板,建立了AADL调度模型到时间自动机模型的语义映射法则.然后,设计了自动化模型转换插件,并将其集成到OSATE建模工具中,实现了建模、转换、验证的集成开发环境.最后,利用UPPAAL工具对时间自动机模型进行模拟与验证.仿真实验结果表明,所建立的模型转换方法能够有效、实时地将AADL模型转换为时间自动机模型,并可在UPPAAL中分析原模型的可调度性.     

采用模型检测器的软件安全模型验证方法

针对软件开发过程中安全性分析与设计不足的问题,在研究现有软件安全性建模及形式化验证技术的基础上,提出了一种适用于面向对象的软件安全性建模与验证方法.建立软件安全属性的非形式化UML模型,采用安全扩展有限自动机创建其形式化模型,并使用线性时序逻辑描述安全属性,将形式化模型与安全属性共同作为模型检测器的输入,得到模型是否满足性质的验证结果,从而实现了软件安全设计与验证技术的有机结合.实验结果表明,该方法能够在软件设计初期对所涉及的安全性进行有效分析与验证.     

一种基于时间自动机网络的实时系统形式化验证方法

介绍了时间自动机形式模型,在此基础上给出了时间自动机网络的形式语法和语义,然后给出一种基于时间自动机网络的实时系统形式化验证方法,并采用基于时间自动机网络的模型检测工具UPPAAL对一个经典的实时系统实例进行了验证．     

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。     

业务流程的形式化设计与验证

针对如何保证业务流程设计模型与业务需求的一致性问题,在研究有限自动机模型的基础上,提出了一种业务流程的自动机模型构建和验证方法.采用扩展的带约束条件的确定有限自动机对业务流程设计模型进行形式化描述,使用线性时序逻辑表示业务需求,分别给出业务流程设计模型到自动机模型和自动机模型到Promela描述的转换算法,并通过模型检测技术,使用Spin工具验证设计模型是否满足需求性质.若不满足性质,则能够获得反例执行的路径.实例分析表明,该方法可用于业务流程设计的正确性验证.      

PLC程序形式化的设计与验证

从形式化方法的角度出发,阐述可编程逻辑控制器(PLC)程序的形式化设计和验证方法的相关研究.在形式化设计方面,分析了根据Petri网和自动机模型判断程序正确性和可靠性的研究成果;在形式化验证方面,分析了PLC语言与形式化模型的转换和基于NuSMV或UPPAAL的验证方法.最后,比较将两种形式化方法应用到PLC程序的特点,探讨现有成果中存在的问题及研究发展方向.     

一种验证Web应用设计的方法

提出一种表示Web应用的请求/响应导航关系的形式化行为模型,给出一种基于模型检查的Web应用设计的验证方法并描述了用时态逻辑CTL表示Web应用性质的方法.设计了一个检验方法可行性的原型框架,该原型嵌入自动化模型检查工具NuSMV,提供从UML设计模型到形式化模型的自动转换,在将用户输入的性质和形式化模型合并为NuSMV程序后,运行NuSMV进行自动化验证.     

UML 2.0的形式化语义研究

由于UML 2.0动态视图缺乏精确的语义,难以对它所表示的系统进行分析和验证.基于此,在描述UML 2.0顺序图和状态图语法和语法约束的基础上,采用可执行的线性时序逻辑语言XYZ/E定义其形式化语义,这样不仅便于UML 2.0顺序图和状态图之间的模型转换,也为使用UML和形式化方法相结合描述软件体系结构的交互行为奠定了基础.     

一种基于UPPAAL的智能合约属性形式化验证方法

针对智能合约的属性验证问题,该文提出了一种基于UPPAAL的智能合约属性形式化验证方法.首先定义了Solidity基本语句的操作语义及其到时间自动机的转换,将智能合约转换成时间自动机网络模型;然后定义并描述智能合约常见的安全性和活性,再使用模型检测工具UPPAAL验证智能合约的属性;最后对购物合约进行了建模与验证,验证了该方法的有效性.     

Vassicek模型下的风险模型

风险模型里加入利率,是基于货币的时间价值.从长期来看,利率不是固定的,而是一个随机变量.考虑一种具有随机利率的风险模型.随机利率的未来取值依赖于利率当前值,且具有均值回复的特点,故对随机利率采取Vassicek模型.通过分析带有此类随机利率的风险模型,得到利息力的联合分布、总索赔额的期望和方差的表达式.依据这些结果,可以得到未来收益和风险的更精确估计,对保险公司产品的制定具有参考意义.     

基于TSK模型的车辆跟驰模型

为解决传统的基于模糊推理的车辆跟驰模型参数校准精度差的问题,提出了基于TSK模型的车辆跟驰模型.采用改进的基于遗传算法的TSK模型辨识方法,对分组中数据点不足的情况作了特别处理,通过GPS采集跑车实验数据,根据实测数据构建并验证TSK模型.实验结果和理论分析吻合较好,模型精度提高了一个数量级,表明TSK模型用于车辆跟驰模型是可行的.     

RE模型和AEG模型估值研究

对剩余收益模型(RE)和异常收益模型(AEG)在我国证券市场上的适用性进行了研究。首先对这两个模型进行了比较分析,然后根据分析师对北京银行的财务预测,用模型对其流通股价值进行了评估,并做了敏感性分析。在不考虑未来出现相关新信息的假设下,得出其在不同情景下的价值区间和相应的杠杆远期市盈率和杠杆市净率。`     

自旋-玻色子模型单模情况下的数值研究

通过求解自旋-玻色子模型下的薛定谔方程的数值解,验证并探讨声子模的Fock|N〉的个数N的收敛性;即N增大到一定值(记这个数值为NL)后,薛定谔方程的数值解保存不变;定性的分析耗散两能级系统中自旋翻转的动力学特性。发现声子库耦合的引入,使得自旋的隧穿,在两能级相遇之前就可能明显发生。声子的存在使粒子能跳跃到较高能级,不用等到两能级相遇的时候,就有一部分粒子可以跳跃并隧穿过去,实现自旋的翻转。     

一种基于云模型的综合评判模型

一个对象在目的指标上的综合评判结果取决于对象在各个分指标上得到的评语和各个分指标在评判中所占的权重。各分指标评语的模糊性和随机性以及如何把各分指标的权重考虑进来是综合评判模型的最大困难。文章利用云模型把不确定的评语映射为可细微变化的不同云滴，把各因素权重的变化映射为可修正的云的数学期望，提出了基于云模型的综合评判模型。     

基于多信号模型的引信测试性建模

针对目前武器系统测试性设计技术滞后于装备研制水平的问题,提出采用多信号模型法评估系统测试性。多信号模型法基于一种分层建模的思想,在系统结构的基础上以分层有向图表示信号流向和各组成单元的连接关系。通过定义功能、故障模式、测试与信号之间的关联性来表征系统的一种模型表示方法。文中建立了引信系统的多信号模型,针对引信作用失效故障模式。对系统测试性进行了评估并给出了量化结果,如故障检测率、故障隔离率、故障隔离模糊群组、未被检测的故障、未被使用的测试等。仿真结果表明,该方法能够快速、准确地实现故障检测与隔离,具有建模简单、模型失真度小、通用性强等特点,对提高产品可靠性。降低全寿命周期费用具有重要意义。     

对象模型向数据模型映射的研究

目前许多大型软件的开发都采用面向对象的方法，在面向对象的系统中，系统的实现是通过对象之间的相互协作来完成的，由于这些系统目前都是基于关系型数据来实现的，所以必须要求对象模型向数据模型转换，以实现对象模型的持久化存储，本文给出了对象模型向关系数据库模型映射的一般基本原则和相应的实现技术，该方法已经在不同的信息系统的开发中得到了有效的应用。     

基于剑桥模型的砂土剪胀模型

对于中密砂和密砂,剪胀现象是一个比较显著的特征,相变线是描述剪胀现象的一条特征线,相变线比较容易确定.本文在已有弹塑性模型基础上,对硬化参数进行修正,并引入与相变线相关的状态参量,建立了一个新的剪胀性砂土本构模型.该模型尤其适合于中密砂和密砂,对于松砂则退化为原弹塑性模型.模型包含9个材料参数,参数比较容易确定.数值模拟结果能较好的描述砂土的主要特性.     

基于西原体模型的非定常岩石蠕变模型

为了能反映岩石稳定蠕变阶段力学参数的非线性和准确模拟岩石加速蠕变变形,通过将非线性函数引入Kelvin模型和构建一个关于蠕变破坏时间的损伤黏性元件进而得到一个非线性损伤西原体模型;基于塑性力学理论,推导了该模型的本构方程、一维和三维蠕变方程;引入蠕变试验数据验证该模型并对模型参数进行分析.结果表明该模型对不同形式的岩石...     

基于Burgers模型的流变损伤本构模型

在三维Burgers黏弹性流变模型的基础上,引入基于等效应变的损伤变量,建立了三维非线性流变损伤模型.推导了三维非线性流变损伤模型在三轴压缩下的轴向和侧向蠕变方程,并通过对向家坝砂岩三轴压缩蠕变试验结果的模拟,验证了模型的有效性.结果表明,基于Burgers模型的流变损伤模型,不仅可以反映砂岩的初期衰减和稳态蠕变阶段,而且也可以很好地反映砂岩的加速蠕变损伤过程.