形式化方法在CSTA系统测试中的应用研究

系统测试中的形式化方法是将客户需求用数学规约表达出来,推导出各项功能的预期输出结果,以完善客户需求,不仅可以较好地消除需求中可能包含的矛盾、二义性、含糊性、不完整陈述以及抽象层次的混杂等,提高发现问题的工作效率和准确度,提高软件测试质量的保障系数,而且可以将行业知识封装起来,为软件测试业务外包提供一个现实可行的依据。     

基于形式化方法的需求分析

利用形式化规格说明语言——B语言对软件需求进行了严格定义，在严格的数学基础上进行软件开发，以获得更好的软件性能。利用形式化方法的需求分析，有助于发现需求中隐含的不一致性、二义性和不完整性，对其进行更深入精确的理解，从而进行规范化管理。     

面向嵌入式系统的IPSec形式化建模

为了满足嵌入式系统在网络通信环境下的一些安全需求,通过考察嵌入式开发的系统环境,对比现存的一些网络安全问题的解决方法,采用选取适用的IPSec(网络层安全协议)模块,并使用形式化语言对其进行描述,以给有此类安全需求的嵌入式开发提供一个形式化的IPSec模型.同时,在协议的开发过程中引入形式化的方法也有利于保证协议的一致性.     

基于SOFL形式化方法的需求分析

介绍了形式化方法在需求分析中的运用,并且介绍了SOFL作为一种优秀的形式化工程方法的一些特点.SOFL在需求分析阶段中采用从informal到semi-formal再到formal的逐步过渡和演化,并采用CDFD进行功能分解和数据流的精确定义,有助于精确且逻辑严密地描述需求,消除需求说明文档隐含的不一致性、二义性、不完整性,从而生成高质量的形式化描述的需求文档.     

基于场景分析的系统形式化模型生成方法

采用形式化方法对系统的安全性进行分析与验证,是构造可靠安全软件系统的一个重要途径。当前的形式化安全分析方法,面临着系统的形式化建模难的问题。以铁路车站联锁系统中基本进路建立为例,提出基于场景分析的系统形式化模型生成方法。该方法首先采用OCL前/后置条件分析法对UML时序场景作一致性分析,然后将UML时序图中对象交互的行为序列转换成FSP进程代数模型,进而得到系统的形式化模型。该方法为系统的形式化建模提供了新思路,从安全质量方面改善了安全苛求软件的设计与开发,丰厚了基于模型的软件形式化开发方法。     

基于图文法的并发系统状态测试方法及其实现

在并发系统的研究和开发中，迫切需要一种能正确有效地描述并发系统的动态进程互联结构、动态进程通信和进程演化行为的形式化方法以及基于这种形式化方法的并发系统动态状态的测试手段．本文介绍一种基于图文法模型的并发系统状态测试方法，该方法与描述并发系统结构和行为的图文法模型相结合，构成了一个并发系统开发支持环境．这一方法可根据对并发系统的状态测试要求，在并发系统的运行期自动跟踪和记录并发系统的运行状态和通信情况，使并发系统的开发者可以实时地得到并发系统的运行状态，或者在并发系统运行结束后重演并发系统的状态变化过程.     

面向构件的系统开发及其形式化

回顾了软件构件与形式化方法的基本概念,介绍了软件构件的形式化,根据典型的面向构件的开发流程和基于形式化方法开发软件的特点,提出了一个基于形式化方法的面向构件的系统开发模型.针对目前面向构件的软件开发形式,提出了一些建议和方向.     

形式化的协议性能测试框架

随着计算机网络技术和网络应用的迅速发展,网络协议性能测试变得越来越重要本文基于形式化方法,提出了一种协议性能测试的理论框架。首先给出了性能和性能测试空间的定义,然后提出了性能测试的结构框架,并详细描述了各个模块,最后形式化地描述了性能测试的各个阶段。     

面向航天嵌入式软件的形式化建模方法

航天嵌入式软件是航天型号任务成败的关键之一.航天嵌入式软件是一种周期性、多模式的软件.软件的每个模式表示系统处于一定的状态,并进行相应的复杂计算.因此,提出了一种名为SPARDL的形式化建模方法.为了满足型号应用的需求,对这一方法进行了若干改进.为了表达航天器的时序性质,提出了一种基于区间逻辑的性质规范语言.为了支持工业应用,还设计了代码生成方法.这一建模方法已在航天工业领域得到了应用.     

可信系统性质的分类和形式化研究综述

计算机系统被应用于各种重要领域,这些系统的失效可能会带来重大灾难.不同应用领域的系统对于可信性具有不同的要求,如何建立高质量的可信计算机系统,是这些领域共同面临的巨大挑战.近年来,具有严格数学基础的形式化方法已经被公认为开发高可靠软硬件系统的有效方法.目标是对形式化方法在不同系统的应用进行不同维度的分类,以更好地支撑可信软硬件系统的设计.首先从系统的特征出发,考虑6种系统特征:顺序系统、反应式系统、并发与通信系统、实时系统、概率随机系统以及混成系统.同时,这些系统又运行在众多应用场景,分别具有各自的需求.考虑4种应用场景:硬件系统、通信协议、信息流以及人工智能系统.对于以上的每个类别,介绍和总结其形式建模、性质描述以及验证方法与工具.这将允许形式化方法的使用者对不同的系统和应用场景,能够更准确地选择恰当的建模、验证技术与工具,帮助设计人员开发更加可靠的系统.     

从交互情景出发的需求捕获方法及其支撑工具

需求捕获是需求工程中的重要问题.文中结合情景和问题框架方法,提出一个从交互情景出发的需求捕获方法.其特点是:(1)对问题领域以及软件系统与问题领域间的交互进行分类,以捕获深层需求信息;(2)将情景定义为产生有意义问题领域变化的交互序列,引人交互情景约束,以捕获隐式需求信息.文中构建了支持这个方法的需求描述元模型,提出以...     

一个支持软件需求测试任务分析方法的工具

需求定义模型测试的任务分析方法，把需求情形实例当作需求模型的测试用例，用任务活动序列描述情形，并提供给任务分析专家和用户进行对照分析。情形实例的活动序列描述以文字的形式描述系统行为的细节，表达清晰，较需求模型更容易被用户所理解。文章介绍支持该方法的一个需求模型测试自动化工具ＳＲＤＭＴｅｓｔ．     

论需求分析在软件开发过程中的重要性

所谓“软件需求分析”,是把软件计划期间建立的软件的可行性进行分析求精并细化,分析各种可能分配给各个软件元素。需求分析是软件定义阶段的重要一步,是确定系统必须完成那些工作,是对目标系统提出完整、准确、清晰具体的要求。     

基于统一过程的软件需求

软件需求向来都是软件工程中最重要的一个环节,软件需求的质量直接关系到软件开发的成功与否。该文从实践的角度给出了一个基于统一过程的软件需求的分析方法,并以CNETMAN局域网管理系统为例,介绍了它的实际应用过程。给出了当需求变更时如何使用所创建的软件需求结构。     

应用软件开发的需求风险及控制

在应用软件开发过程中,由于软件需求本身的隐含性、用户与开发者之间的沟通障碍,以及需求随着时间、用户的变化而变更等原因,可能使需求分析偏离实际需求而最终导致软件开发的失败,这种可能性称为需求风险。需求分析是软件开发过程中最初始、最基础的工作,也是最重要的工作之一,其成败将直接并最终决定软件开发的成败,并且呈倍增效应。需求分析的关键是使隐含的需求明确,使变更的需求可控,采用座谈会、需求调查表、需求启发、角色扮演等方法可以使需求明确化;采用面向对象的方法及UML工具、领域专家的全程参与、需求分级、二次开发接口等方法可以使需求变更处于可控范围内。实践证明,这些都是控制需求风险的有效方法。     

一种基于组合测试的软件故障调试方法

在研究了组合测试基本模型的基础上,提出了一种基于组合测试的故障原因诊断方法．该方法基于组合测试的结果,补充一些附加测试用例进行重新测试,并对其结果作进一步分析和验证,从而迅速将故障原因锁定在很小的范围内,这样可为软件的调试和测试工作提供更方便、更有价值的线索和参考．     

复杂软件需求开发方法研究

软件需求开发方法研究是当前复杂软件系统开发中最重要的问题之一。本文首先基于软件开发生命周期模型,对软件需求开发工作进行了介绍。进而总结了软件需求所必须包含的内容,分析了软件需求的特性。基于迭代改进的开发方法,本文将需求开发工作分解为需求捕获、需求分析、需求编写和需求确认四部分活动,并对每部分工作的详细活动和目的进行了分析和总结。软件开发工程实践证明,科学的软件需求开发方法是提高软件开发效率,提高软件开发质量的重要手段。     

软件系统的集成测试技术研究

对系统的集成和测试进行了详细分析,指出了软件集成测试的重要性,将整个软件系统的集成测试进行了阶段划分,分成了软件单元质量度量和评测、软件运行单元级集成测试和软件系统级集成测试三个阶段,并对每个阶段的工作目标、任务和相应的环境建立进行了详细描述。     

一种形式化的组件化软件过程建模方法

为了解决当前软件过程重用方法中存在的问题,特别是由于缺乏对软件过程组件及其操作法则的精确定义所带来的重用中的低效率问题,介绍了一种形式化的组件化软件过程建模方法(componentized software process modeling,简称CSPM).CSPM提供了形式化定义可重用软件过程的机制,并且给出了将过程组件组合成过程模型的一系列操作法则.利用CSPM方法,能够以严格的方式对软件过程组件进行重用,并且有效地避免了传统非形式化建模方法中因歧义而有可能引起的潜在错误.CSPM还可以将对组装后的软件过程模型针对某些特定性质的验证问题转化成对其对应组件的一系列子验证问题,从而通过指数地减少需要搜索的状态空间规模,将原来在某些特定环境下不实用的验证问题简化成验证代价较小的一系列问题.     

小模型大数据:一种分析软件行为的代数方法

采用问题框架方法分析软件需求通过借助领域知识及其之间的结构关系,论述用户的需求是可以被软件系统满足的.这类定性的可满足性论述支持早期需求决策,选择合理的软件体系结构和设计方案.但是,当前的移动软件需求方是偏好各异的用户个体,需求差异化明显,而且根据应用场景这些需求发生动态变化.在这种情况下,现有的定性分析方法不再适用.大数据分析提供一种数据驱动的深度学习机制,为很多实践者采用.但依靠数据驱动的软件分析往往就事论事,仍然不能从根本上提供一个合理的论述来说明大量软件用户的需求到底是什么,也无法对可信软件的安全和私密性提供可靠的论证.再多的数据也只能提供统计意义的表象,而无法彻底防范别有用心的漏洞利用.本文尝试从提炼软件抽象目标行为的角度进一步深化问题框架的研究思路,针对各类个体行为建立概率模型,提出一种基于模型代数分析的方法,以避开纯粹数据驱动思路的大数据分析盲点.通过对安全和隐私性问题的分析,对所提出的方法可用性及局限性进行探讨,对未来大数据软件需求研究给予一定的启示.