程序复杂度度量系统pgrmetrics的设计与实现

介绍一种源程序度量系统的实现方法，它以可扩展程序对象模型作为其构建基础，将对源程序的信息抽取变为对抽象对象模型的信息抽取，故而无论从设计和实现系统的角度看都显得较为简洁易行。     

基于过程蓝图的重构操作

提出基于过程蓝图的模型重构操作形式，将传统的基于源代码的程序过程重构变为基于过程蓝图的可视化重构，使基于过程源代码的重构能够在更高抽象层次的过程模型中得到应用，避免程序源代码的语法分析，简化重构过程及其实现，从而提高了重构处理的效率。     

C程序单元级依赖性分析

程序依赖性分析是软件分析的一个基本内容，目前的相关工作大多集中在语句级的分析方面。人们同样需要单元级的依赖信息来考察单元间的信息流向及整个程序的构架。本文针对C程序中函数间的调用依赖、参数传递依赖、全局数据依赖以及文件间的包含依赖和外部变量定义依赖进行了分析，并提出单元依赖图表达这些关系。基于此图，本文采用基于信息论的方法度量了单元间的耦合性。单元依赖图中保留的函数调用间的互斥关系提高了度量的准确性。相关的分析思想和技术适用于分析使用其它高级程序设计语言编写的软件。     

基于标签进行度量学习的图半监督学习算法

大多基于图的半监督学习方法，在样本间相似性度量时没有用到已有的和标签传播过程中得到的标签信息，同时，其度量方式相对固定，不能有效度量出分布结构复杂多样的数据样本间的相似性。针对上述问题，提出了基于标签进行度量学习的图半监督学习算法。首先，给定样本间相似性的度量方式，从而构建相似度矩阵。然后，基于相似度矩阵进行标签传播，筛选出k个低熵样本作为新确定的标签信息。最后，充分利用所有标签信息更新相似性度量方式，重复迭代优化直至学出所有标签信息。所提算法不仅利用标签信息改进了样本间相似性的度量方式，而且充分利用中间结果降低了半监督学习对标签数据的需求量。在6个真实数据集上的实验结果表明，该算法在超过95%的情况下相较三种传统的基于图的半监督学习算法取得了更高的分类准确率。     

基于位置特征和句法依存树的可度量数量信息抽取模型

随着医疗信息化水平的不断提高, 电子病历得到了越来越广泛的应用, 其中的非结构化文本包含大量蕴含患者病况信息的可度量数量信息, 由于实体与数量信息表述的复杂性, 从非结构化电子病历文档中精准抽取可度量数量信息是一个重要的挑战. 本文基于双向门控循环单元提出了结合相对位置特征与注意力机制的RPA-GRU模型, 通过将相对位置特征融入注意力机制更新双向门控循环单元输出, 识别实体与数量信息. 并基于重构句法依存树的图注意力网络学习图级表示提出GATM模型, 实现实体与数量信息的关联. 实验基于1 359份三甲医院烧伤科电子病历数据, 结果表明RPA-GRU模型与GATM模型在可度量数量信息识别和关联上分别获得97.58%与97.86%的F1值, 比表现最好的基线模型分别高出2.17%与1.74%, 验证了所提出模型的有效性.     

Java程序到类图和AISD的转换方法研究

论述了Java类、UML类图和过程蓝图AISD的基本概念,详细介绍了Java程序和类图、抽象实现结构图的映射关系及转换方法,使抽象模型能全面地表达所对应的程序代码.     

基于UML模型的全功能点自动化度量

软件规模在项目估算和决策中起着举足轻重的作用。基于软件需求从用户角度和功能角度度量规模的全功能点(FFP)广受欢迎，但为手工操作，弊端显而易见，所以亟需自动化度量。本文提出并实现了基于UML模型全功能点自动化度量系统，不但能得到精确的量化结果，而且能减轻工作量、降低花费，以及很大程度上避免抽取数据及度量过程中差错所造成的风险，更重要的是具有可重复性，从而易于功能规模度量方法的推广。     

并行性挖掘的图文法方法

并行性分析技术一般通过对程序的控制与数据流图或相关依赖图的分析来实现,因而需要从程序中抽取出相应依赖图的算法的支持.本文基于上下文相关图文法RGG形式框架,定义了一种任务级的并行编程图语言GPPL来直接描述顺序或并行程序的控制与数据流图,而且设计了相应的并行性分析算法以挖掘GPPL图程序的并行性特征.GPPL图语言可视为并行程序设计与程序代码生成之间的协同语言,从而使并行性挖掘避免了从程序中抽取出相应依赖图的过程.与已有的描述顺序或并行程序的图语言及其分析算法相比,GPPL图程序形式更为简洁和直观,易于设计,描述能力也更强;基于GPPL图的并行性分析算法的分析能力更强,而且具有可扩展性.     

基于扩展标记图的网页信息重组技术

本文介绍一种基于扩展标记图ETG(Extended Tag Graph)的网页信息抽取与重组新技术，引入了扩展标记图操作和重构概念，提出了作为用户接口的标记查询语言TagSQL。用户通过类标准SQL的语言描述，即可方便地实现对网页信息的灵活抽取和重组操作。     

基于Java程序的功能点度量

针对软件项目开发中维护阶段的成本和工作量难以估计的问题,提出一种基于Java程序的功能点度量方法,并介绍从目标程序中抽取数据功能点以及事务功能点的计算规则,同时以Java源代码为例说明具体的度量过程。实验结果表明,该方法是有效可行的。     

过程蓝图程序表示模型与视图导出方法

针对传统程序技术长期存在的表示分离、开发低效、质量欠佳、维护困难等问题,提出一种跨越分析、设计和构造阶段的多阶段程序过程表示模型。采用概念、逻辑和实现3层抽象视图、控制流和数据流二级映射的架构及视图导出方法,通过建立映射约束规则和对应关系,实现视图间的联系与统一,保证导出制品的一致性和有效性,使增量迭代、逐步求精的模型驱动设计过程规范化,有效提高程序生产率与可维护性。     

无线传感器网络的元胞自动机自组织算法

提出一种分布式、自适应的无线传感器网络元胞自动机(CA)自组织算法,将网络中的每个节点映射成CA中的元胞,通过控制节点在不同时间的状态转换(活跃/睡眠),消除与邻居节点间的频繁通信,从而降低能源消耗。仿真实验结果表明,该算法具有较强的目标检测能力。     

基于状态转换的PLC程序模型构建方法

针对可编程逻辑控制器（PLC）程序在进行NuSMV模型检测时需要手工对程序进行建模,不仅浪费人力且容易出错的问题,提出一种基于状态转移的PLC程序模型自动化构建方法。该方法首先分析结构化文本（ST）语言特性并解析ST程序为抽象语法树;其次,在抽象语法树基础上,根据不同的文法结构进行控制流分析生成控制流图;然后,通过数据流分析得到程序依赖图;最后,根据程序依赖图生成NuSMV的输入模型。实验结果表明,所提方法实现了ST程序到NuSMV输入模型的自动化构建,并且构建的NuSMV输入模型既保留了ST程序的原有特性又符合NuSMV模型检测工具输入的规范,与传统手工模型构建方法相比,提高了模型生成的效率和准确率。     

面向无传递性安全策略的语法信息流分析方法

传统的语法信息流分析方法均基于实施机密性安全策略的信息流格模型,而格关系的传递特性使得该方法不能用来分析实施无传递性安全策略的系统的安全性。提出一种新的标识隐蔽信息流的语法信息流分析方法,该方法对实施具有传递性和无传递性安全策略的系统均适用。将信息流语义附加在每条语句之后,定义一种称为信息流时序图的图结构来刻画信息流发生的时序关系,给出了基于源程序的信息流时序图的构造方法,提出了一种基于时序图的隐蔽信息流的标识算法。另外,针对并发程序的并发特性,提出了一种简化信息流时序图的方法,在该方法下只要考虑并发进程之间特定的交互次序即可,而不需要考虑所有可能的交互方式。     

Checking security properties by model checking

A method is proposed for checking security properties in programs written in high‐level languages. The method is based on the model checking technique. The SMV tool is used. The representation of the program is a Kripke structure modelling the control flow graph enriched with security information. The properties considered are secure information flow and the absence of covert channels caused by program termination. The formulae expressing these security properties are given using the logic CTL. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.     

采用隐式跳转的控制流混淆技术

传统的控制流混淆方案是通过引入一些特殊结构来混淆或隐藏原程序的控制流信息,但这会导致大量的额外开销,此外针对控制流中其他敏感信息,常用的混淆技术并没有完善的保护方案。针对这些问题,提出了基于隐式跳转的控制流混淆技术。分析建立程序的控制流图,获取每个基本块的依赖关系,建立状态转移模型,为每个基本块分配一个运行时状态,并根据该状态生成的密钥来对控制流的跳转、函数的调用及变量的引用等敏感信息进行加密保护,使之转换为需要在运行时解密才能使用的隐式形式,从而实现反静态分析。此外,针对相同对象的密文重复问题,提出了基于环境密钥的两阶段加密方案,进一步减少敏感信息的暴露。实验结果表明,该方案并不会对程序运行时性能造成很大影响,同时还能较为完善地帮助程序抵抗静态分析。     

内存泄漏故障静态分析研究

目前研究人员主要采用静态测试技术实施对内存泄漏故障的检测,其基本思想就是依据待测程序的控制流图来设计特定的算法以检测内存泄漏问题,但这些方法的不足之处主要是控制流图的表示方式上未含有进一步可用信息,因此所设计的算法不能很好地执行该故障的检测任务.为此,定义了一种用于内存泄漏故障检测的控制流图,提出控制流图可达路径生成算法,然后根据生成的路径进行内存泄漏故障的检测与分析.实验证实,该方法取得了理想的效果.     

一种基于逆向程序流的程序切片算法*

传统的程序切片方法一般基于程序依赖图(PDG)和系统依赖图(SDG)的可达性算法,但是在建立PDG和SDG的过程中会计算一些与切片无关的数据依赖,造成时空资源的浪费及切片效率的降低。提出了一种基于程序逆向流的切片算法,它事先建立逆向程序流,再从切片点开始沿逆向程序流扫描程序以获得程序切片,只计算与切片相关的数据依赖,从而提高了切片计算的时空效率。通过实验发现该算法具有一定的可行性和实用性。本算法适用于包括Fortran、C等编程语言在内的命令式程序的切片生成。     

一种增量式数据流分析方法

数据流分析是编译器中重要部分，而增量式分析在程序开发环境和过程间优化编译器中有着相关实用的价值，当程序发生变化时，它可以增量式地维护数据流信息，而不致因程序的任何小改动都重新进行数据流分析，给出了一种增量式的消去数据流算法，它基于路径简化算法，具有和路径简化算法同样的复杂度，同样的通用性（适用于不可归约流图和流函数不完备的情况），而且能方便地在程序发生变化时维护现有的数据流信息。     

一种源程序到控制流图的自动生成方法

将源程序转换为控制流图是软件工程领域中逆向工程的研究内容之一。本文给出了一种由源程序生成其对应的控制流图的方法和实现技术。该方法和技术也可应用于程序分析及软件纵等方面。