高阶类型化软件体系结构建模和验证及案例

根据权威统计数据，软件测试中发现的70%以上的错误由需求获取或体系结构设计引起.因此，应用软件体系结构在设计阶段的正确性验证非常重要.现有的软件体系结构设计方法不支持需求满足验证，需求满足验证需要其他验证工具的支持.面向主流Web应用软件的体系结构设计及其需求满足验证，提出了一种高阶类型化软件体系结构建模和验证语言（SAML）与软件体系结构建模和验证方法（SAMM）.SAML语言通过定义类型和项的语法及语义，描述软件体系结构中类型和对象的构造，通过定义类型规则及其类型检查算法来判定Γ|-t：T和Γ|-R（T₁，T₂）是否成立.SAMM给出了软件体系结构建模范式，包括构建接口类型M_cls（type interface）、组件M_cmpt（component）、容器M_cont（container）、框M_frm（frame）和框架M_frwk（framework）这5层建模过程，以及生成层内与层间类型之间关系对应的类型规则，同时定义了接口类型方法调用图（G_SA）用以刻画软件体系结构设计要求，定义了类型序列及其正确性用以刻画需求期望的性质，并给出了相应的验证算法.设计实现了基于该方法的原型工具系统SAMVS，其中，模型编辑环境支持应用软件的设计过程，验证环境支持设计满足需求的自动化验证.通过一个实际案例，完成了一个较大规模"互联网+"应用软件系统的体系结构建模和验证.     

基于类型理论的领域数据建模和验证及案例

数据作为软件系统的主要处理对象,其规范性有助于软件系统的设计开发和软件系统之间的数据交换。本文面向行业数据规范及其验证,提出了一种基于类型理论的领域数据建模语言（DDML）和领域建模方法（DDMM）。DDML语言通过定义类型和项的语法和语义,描述领域数据类型和对象的结构,通过定义类型规则及其类型检查算法判定任意项t：T?。DDMM给出了领域数据建模的方法,即构建K₁（原子类型）、K₂（数据元）、K₃（数据元目录）三层框架,生成表示K3层数据元目录之间关系的类型规则。在此基础上,给出了数据元目录序列的定义及其正确性判定算法。基于上述方法,实现了一种领域数据建模工具原型系统,并通过领域数据建模与自动验证的一个实际案例,完成了一个较大规模行业数据规范的制定与验证。     

描述逻辑ALC中关于伪子概念极小改变的R-演算

AGM公设是用于信念修正的（被一个单一信念修正）,而DP公设是用于迭代修正的（被一个有限的信念序列修正）.李未给出了对于R-构型（configuration）△|Γ的R-演算,其中,△是一个原子公式或原子公式否定的集合,而Γ是一个有限的公式集合.为了在修正过程中能够保留断言中尽可能多的信息,将考虑一种新的极小改变的定义：伪子概念极小改变（≤-极小改变）,其中,≤是一种伪子概念的关系;之后,在此基础上给出一种新的R-演算T^DL,它是关于≤-极小改变可靠和完备的,使得△|Γ在T^DL中可以被约减为一个理论△∪Θ（记作├_T^DL △|Γ⇒△,Θ）当且仅当Θ是Γ关于△的一个≤-极小改变.     

基于余归纳的最小Kripke结构的求解

状态空间爆炸问题是模型检测的最大障碍.从余归纳（特别是余代数）的角度研究了这个问题.用余归纳的方法证明：（1） 对于任意给定的一类Kripke结构（记为K）,在互模拟等价意义下K中最小Kripke结构（记为K₀）的存在唯一性.K₀描述了K中所有Kripke结构的行为而且没有冗余的状态;（2） 对于任意的M∈K（M可能包含无穷多个状态）,在互模拟等价意义下的相对于（M且基于K₀）的最小Kripke结构（记为K_M）的存在唯一性.由此提出一种求解K_M的算法,并用Ocaml予以简单实现.其应用之一在于可以用状态空间更小的K_M代替M进行模型检测.该方法可自然地推广到基于其他类型函子的余代数结构.     

具有模态词□φ=□1V□2φ且可靠与完备的公理系统

提出具有模态词□φ=□₁V□₂φ的命题模态逻辑,给出其语言、语法与语义,其公理化系统是可靠与完备的,其中,□₁与□₂是给定的模态词.该逻辑的公理化系统具有与公理系统S5相似的语言,但具有不同的语法与语义.对于任意的公式φ,□φ=□₁V□₂φ;框架定义为三元组W,R₁,R₂,模型定义为四元组W,R₁,R₂,I;在完备性定理证明过程中,需要在由所有极大协调集所构成的集合上构造出两个等价关系,其典型模型的构建方法与经典典型模型的构建方法不同.如果□₁的可达关系R₁等于□₂的可达关系R₂,那么该逻辑的公理化系统变成S5.     

基于时序逻辑证明编译优化程序变换的保义性

基于时序逻辑CTL(computation tree logic)的一种扩展CTL-FV对优化编译中的语句交换和变量替换这两种常见变换的保义性条件给出了形式刻画,采用含条件重写规则定义了保义语句交换T_exch和保义变量替换T_sub,并基于一种归纳证明框架对它们的保义性进行了证明.此外,基于变换Texch对程序基本块内保依赖语句重排的保义性也给出了一种构造性的证明.     

基于隶属比的聚类有效性指标

针对模糊聚类需要预知最佳聚类个数的问题,提出了一种新的基于隶属比的聚类有效性指标V_new,首先根据经典有效性指标的设计思路,充分考虑数据集合的隶属度矩阵特征和几何空间分布,通过重新定义类内距和类间距的方式,推导出基本的有效性指标;其次,定义隶属比的概念,放大基本有效性指标的计算值;最后,为了避免隶属比对有效性指标造成过分影响而失去意义,引入分类个数进行抑制. 理论分析和仿真实验表明,通过对相同数据集进行分析处理,与经典的XB指标相比V_xb,新指标V_new具有更高的准确率和可靠性,在类间有重叠数据的情况下也能够做出正确的划分,具有一定的推广价值.     

基于XYZ/E描述和验证容错系统

研究使用XYZ/E描述和验证容错系统.基于XYZ/E中可执行程序P对应的状态转换系统对其错误环境F建模,通过错误转换给出错误影响程序P_F;基于P,F和恢复算法R,通过容错转换给出容错程序P_F-R;定义了程序P,Q之间两种求精关系:容错求精和向后恢复求精,基于这两种求精关系可直接从程序P的规范推导出程序Q满足的一些性质.     

基于立体视觉的汽车安全气囊装配精度测评方法

本文提出了一种基于双目立体视觉检测而实现汽车安全气囊装配精度测评的方法,将CCD摄像机提供的待测安全气囊的图像与标准安全气囊的三维数模相结合,建立了汽车安全气囊轮廓检测点的位置公差V_x、V_y、V_z以及点所在轮廓曲线段的形状公差K作为装配精度参数的评价指标,自动完成轮廓尺寸参数的计算,判定待测安全气囊是否合格.实际验证结果表明,所建立的立体视觉安全气囊装配精度测评方法和指标可以快捷精确的评价汽车安全气囊的装配质量.     

数字式晶体管特性图示仪的设计

利用SPCE061A单片机与LabVIEW软件相结合,设计了一种数字式晶体管特性图示仪。由SPCE061A为核心构成数控电压（电流）驱动与测量的下位机,测量数据由PC机采集并进行图示处理。图示仪设计采用功能集成的思路,能精确地测试常见类型晶体管（场效应管）集电极电流I/_c（漏极电流）与集射极电压V_ce（漏源电压）的变化曲线以及放大倍数（跨导系数）与集电极电流（漏极电流）的变化曲线等。实测表明,仪器精度好,方便易用,且性价比高。     

基于中间件技术的多层分布式应用系统的开发

随着应用系统模式的发展,多层分布式体系的应用已经越来越广泛,而中间件是多层分布式体系应用的关键技术。文章分析了传统应用系统模式的缺点,阐述了多层分布式体系的层次结构和特点,并最终实现了中间件在多层分布式应用系统中的应用。     

基于MonoRail、Castle和NiHbernate架构的Web开发框架研究

通过研究企业应用架构模式,提出基于MonoRail、Castle和NHibernate等开源框架的4层架构模型,总结出一种适合企业Web应用的通用方法：采用MonoRail来实现MVC模式;将Web应用中的业务逻辑交给Castle管理,相关组件和类通过Castle的配置文件联系起来;由NHibernate负责数据的持久化。实际的项目开发结果表明：整个系统与采用传统的方法所开发的系统相比较,有着更好的可维护性、可扩展性、可移植性和组件的可重用性。     

软件体系结构、应用平台及框架仓库技术

应用平台是新近提出的一种中间件（ｍｉｄｄｌｅｗａｒｅ）技术，其主旨是为应用提供更强大的支持（如提高质量、增加复用、提高生产率、降低维护）。最近几年兴起的软件体系结构研究已为应用平台的研究开发打下了必要的技术基础。ＣＡＳＥ集成工具与环境是应用平台的物理支撑，框架仓库和面向对象组织是应用平台的集成保证。应用平台不仅是新兴的技术和概念，而且具有很大的现实意义和极广阔的应用前景。本文对应用平台和应用平台的关键支撑技术及有关概念（包括：应用平台、软件体系结构和框架仓库等）进行综述，并给出作者的观点。     

基于云计算的卫星地面应用系统设计

为解决目前卫星地面应用系统架构在性能、服务水平和扩展性等方面的局限,提出基于云计算的卫星地面应用系统设计方案,给出系统的逻辑架构和部署实现等.与传统设计方案进行对比分析,结果表明基于云计算的设计方案在安全性、时效性以及扩展性等方面都有明显提高.     

基于Web的企业级应用系统开发

从开发基于Ｗｅｂ的应用系统的关键问题－如何把Ｗｅｂ和数据结合起来入手，阐述了公布式运算结构和Ｗｅｂ应用系统结构，提出了Ｏｒａｃｌｅ公司的Ｗｅｂ解决方案，并在此基础上着重分析了ＯｒａｃｌｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｅｒｖｅｒ４．０的结构，特点和发过程。     

网格系统基础及其应用展望

网格是新型的分布计算和协同工作环境。文中首先介绍网格系统概念、特点和功能,阐述了网格系统的体系结构,包括：资源层、中间件层、界面层和应用层。接着讨论了网格系统的关键技术,重点分析了“五层沙漏结构”、网格操作系统的基本功能和安全认证技术。最后讨论了网格的应用领域,指出网格必将成为新一代网络计算模式。     

中心辐射型集成架构的设计与实现

经过20年的信息化建设,我国的高校都已经建立了多个信息系统,这些系统各自覆盖了不同的应用领域。由于这些系统在不同的时期开发,运行于不同的系统平台,采用了不同的技术和不同的标准规范,系统间的数据共享存在诸多问题,文章将中心辐射的集成架构应用到高校信息的集成上,同时结合教育行业的信息交换标准,建立一个适应于当今IT技术发展的高校信息的可扩展集成架构,并给出了该架构的一个应用案例。     

中心辐射型集成架构的设计与实现

经过20年的信息化建设,我国的高校都已经建立了多个信息系统,这些系统各自覆盖了不同的应用领域,由于这些系统在不同的时期开发,运行于不同的系统平台,采用了不同的技术和不同的标准规范,系统间的数据共享存在诸多问题.文章将中心辐射的集成架构应用到高校信息的集成上,同时结合教育行业的信息交换标准,建立一个适应于当今IT技术发展的高校信息的可扩展集成架构,并给出了该架构的一个应用案例。     

基于SOA的机场运营信息系统集成架构与服务设计

机场运营信息系统集成对适应我国航空业务量的增长和提高机场服务质量具有关键影响,但传统的机场运营系统采用点到点的集成方式,僵化而缺乏柔性。基于SOA的系统集成具有松耦合、粗粒度、灵活性高等特点,适合机场运营系统集成的需求。给出基于SOA的机场运营系统集成的总体架构设计,并采用基于设计结构矩阵(DSM)聚类的方法进行业务服务设计,该方法首先分析航班业务流程,其次使用DSM对活动间的依赖性进行建模,最后采用聚类方法实现服务设计及接口设计。     

基于轻量级数据操作架构的应用系统

为了满足用户对Web应用程序的交互性强、响应速度快的体验需求,使用Ajax技术设计实现基于UI组件的数据操作模式,给出了一种基于轻量级数据操作架构的Web应用系统解决方案.将界面设计、业务逻辑处理及数据访问交互相分离,增强了程序设计的独立性,采用Ajax异步通信方式可降低服务器负荷,提高数据交互响应速度,采用分层方式设计数据操作界面,操作清晰,简洁方便.在实际应用中该架构易于现有主流WebUI相结合,具有一定通用性.文中最后采用ExtJs和ASP.NET设计实现了石化腐蚀评价系统应用实例.