Radl 形式规格说明相对正确性研究

在形式规格说明的获取任务中,一个重要问题是验证获取得到的形式规格说明的正确性.即给定一个问题需求P,往往可以获取多种不同形式的规格说明,如何验证这些不同形式的规格说明均正确?问题需求的非(半)形式化与形式规格说明的形式化两者之间差异的本性,使得该问题成为软件需求工程中一个具有挑战性的问题.提出一种基于形式化推导的方法来验证同一问题不同形式规格说明的相对正确性,通过证明不同形式规格说明与问题需求某个最为直截明了的形式规格说明Si等价来实现,而Si使用PAR方法和PAR平台转换为可执行程序,通过测试已经得到确认.为了支持该方法,进一步提出了扩展的逻辑系统和辅助证明算法.使用Radl语言作为形式规格说明语言,通过排序搜索、组合优化领域的两个典型实例对该方法进行了详细的阐述.实际使用效果表明,该方法不仅能够有效地验证Radl形式规格说明的正确性,还具备良好的可扩充性.该方法在规格说明的正确性验证、算法优化、程序等价性证明等研究领域具有潜在的理论意义与应用价值.     

使用Object-Z获取形式需求

针对软件需求描述中用UML描述的模型与形式需求说明相比不利于推理和验证的问题,使用统一过程建立用UML描述的需求模型并对其进行形式化,获得用Object-Z描述形式需求说明的方法和步骤,并结合实例进行论述. 提出利用形式方法验证和确认非形式需求规格说明的过程. 该研究为验证和确认非形式规格说明提供1种有效方法.     

面向方面分布式系统形式化规格说明语言

分布式系统复杂性的不断增加以及对可配置性和可重用性要求的不断提高,需要面向方面软件工程方法的支持,而形式化方法能保证分布式系统的正确性。本文对分布式规格说明语言Ocsid进行了面向方面的扩展,讨论了面向方面的Ocsid的框架结构、语法要求、方面的联结和功能接口。定义了面向方面的Ocsid规格说明语言中叠加和组合的形式化描述,该形式化描述覆盖了各个精化阶段,使精化体系的各个独立视点被协调地组合,并能形式化地验证规格说明的时态属性和系统行为。本文的工作针对的是分布式系统的形式化规格说明,提出了面向方面Ocsid的形式基础和方面扩展,其基本思想同样适用于更一般的情况。     

B语言和方法与Z、VDM的比较

1 引言形式化方法是建立在严格数学基础上的软件开发方法。软件开发的全过程中,从需求分析、规格说明、设计、编程、系统集成、测试、文档生成直至维护各阶段,凡是采用严格的数学语言、具有精确的数学语义的方法都称为形式化方法。形式化方法的一个重要研究内容是形式规格说明,即用具有精确语义的形式化语言书写的程序功能描述,它是论证程序是否正确的依据。形式化方法需要形式规格说明语言的支持,也可以说形式化方法的关键在于形式规格说明语言。形式规格说明语言提供了一个称为语法域的记号系统和一个称为语义域的目标集合,以及一组精确地定义哪些目标系统满足哪个规格说明的规则。根据对目标软件系统进行说明的方式分三种规格说明语言:     

一种面向对象的形式化设计方法──从COOZ需求规格说明到设计

本文介绍了一种基于形式化规格说明语言ＣＯＯＺ的面向对象设计方法并给出实例。该方法用ＣＯＯＺ描述类的设计规格说明，实现了从形式化需求描述到形式化设计的平滑过渡。文中重点讨论了与设计方法有关的一些面向对象概念：对象类型和类的分开、子类型和继承的分开、灵活的消息传递和参数转换机制、主动对象和被动对象、根类的定义等。     

一种状态图到B规格说明的自动转换方法研究实现

状态图是UML动态视图之一,主要描述对象的动态行为,但缺乏形式化的动态语义,不利于软件从需求到代码的自动化转换。B语言支持形式化规格说明,在MDA转换过程中,把UML状态图转换为B规格说明,可以使MDA中的需求表达得更为精确。基于此,提出了一种基于EMF的状态图到B规格说明的转换方法,设计了状态图和B抽象机的元模型,定义了元模型之间的转换规则,给出了该规则的ATL描述,最后在Eclipse平台实现了状态图到B规格说明的自动转化。该方法为MDA过程中获取形式化需求提供了一种新的途径。     

基于遗传规划的行为模型精化方法

行为模型的精化是软件工程中的基于模型驱动开发的关键问题.基于针对环境的形式化行为模型和形式化方法中的精化理论,提出了一种基于遗传规划的行为模型的自动精化方法.该方法将精化看作可执行的基本操作的组合过程.首先通过分析抽象行为的后置条件公式,执行基于逻辑归约的精化方法,从而生成循环结构和其他简单新行为的描述.然后利用基于遗传规划的精化方法对新行为继续精化,直到产生的程序最终由基本操作构成.由于传统的遗传规划方法对选择结构难以演化,提出了组合终止条件的概念.通过测试组合终止条件,选择结构也能较好的产生.最后以排序问题为例,给出实际的演化过程,结果说明该方法具有较强的可行性.事实上该方法适用于任何由若干基本操作组合以完成复杂操作的问题求解过程.     

一种将设计模式用于程序精化演算的并行程序设计方法研究

并行程序设计是并行计算的难点之一。提出了一种将设计模式用于程序精化演算的并行程序设计方法。它通过在Z语言的Schema演算体系中扩充并行的概念和表示，使用设计模式，将问题求解和并行开发的知识进行形式化的定义与描述，通过扩充的Schema演算将其与模型规范进行复合，逐步精化得到抽象并行程序。通过实例对这一方法进行了详细的描述。     

需求工程中的不确定性研究

1 引言用户需求一般用自然语言描述,是非形式化的,因而在生成确定的、形式化的需求规格时不可避免地会牺牲用户的部分需求。采取何种方法能尽量减少信息损失和不一致,从而使需求规格更接近于用户需求是软件开发中必须解决的重要问题。起初,在软件工程中这种转化是依靠软件开发者对用户需求的理解及自身知识完成的,使得生成的需     

用Petri网描述程序精化中的循环不变式

形式化方法把程序看成规范,形式化开发方法包括形式规范和规范(程序)的精化.精化演算方法能够通过演算的方式,把规范逐步精化为程序.然而,演化的过程依赖于开发人员的经验,整个过程全部都是手动的.形式化方法的最高目标是软件自动化,使得能从规范自动开发出正确的程序.因而用Petri网来描述程序精化中的循环不变式,希望以此作为软件自动化的一个探索.