基于Event-B的软件工程形式化方法综述

在当今泛在计算和软件定义的大趋势下,形式化方法逐步成为指导软件需求定义、分析软件设计方案、验证软件制品正确性的重要方法,渗透到软件工程的全寿命周期.Event-B作为一种"构造即正确"的方法,为软件工程形式化方法的应用提供了支撑.本文对现有的基于Event-B的软件工程形式化方法进行了分类阐述,主要分为Event-B控制结构、面向对象的Event-B、可重用的Event-B以及实时Event-B模型,并对各种Event-B模型对软件开发全寿命周期的支持进行了汇总,为软件工程形式化方法提供参考和借鉴.     

基于优化离散差分进化算法的压缩感知信号重构

针对传统压缩感知重构算法严重依赖稀疏度、重构精准度不高的缺陷,提出了一种基于优化离散差分进化(ODDE)算法,对进化种群进行分析,在实现种群有效聚类的同时提高了种群学习进化的针对性和科学性.重新定义了差分进化粒子的编码方式和进化机制,并将优化后的离散差分进化算法应用于压缩感知重构方法中.将稀疏度未知信号等效为粒子编码,通过种群迭代进化实现了稀疏信号的精确重构.仿真结果表明,与StOMP等传统重构算法相比,本文方法可以显著提高重构精度、降低重构时间.     

基于特定领域建模的综合航电分区级元模型研究

针对当前综合模块化航空电子系统（IMA）开发中存在的问题，提出了一种基于特定领域元模型的综合航电分区级系统建模方法。通过分析提取航电系统分区内核对象特性及相互间联系，采用基于面向领域的元建模分析方法，构建了综合航电分区级通信的元模型，通过建模工具将元模型解析生成了面向领域的元建模语言。通过实例分析验证，该建模语言接近ARINC653标准对于分区内核对象的定义，具有较好的可理解性、易用性，可显著提高航电系统的开发效率，为基于元模型的综合航电系统建模方法奠定基础。     

综合航电分区间通信元模型设计研究

真实数据集中存在的对抗样本一方面易导致分类器取得较差分类结果,另一方面如果能够被合理利用,分类器的泛化能力将得到显著提高。针对现有大部分分类算法并没有利用对抗样本训练分类模型,提出一种攻击标签信息的对抗分类算法（ACA）。该方法从给定数据集中选取一定比例样本并攻击所选取的样本标签使之成为对抗样本,即将样本标签替换成其他不同类型的标签。利用支持向量机（support vector machine,SVM）训练包含对抗样本的数据集,计算生成的SVM输出误差对于输入样本的一阶梯度信息并嵌入到输入样本特征中以更新输入样本。再次利用SVM训练更新后的样本以生成对抗的SVM（A-SVM）。原理分析与实验结果表明,一阶梯度信息不仅提供了一种分类器输出与输入之间的正相关关系,而且可提高A-SVM的实际分类性能     

基于离散优化算法和机器学习的传感云入侵检测

针对传感云的大规模高维度数据和多变性入侵行为,在雾计算模式下提出了一种基于并行离散优化特征提取和机器学习方法特性的传感云入侵检测算法。首先,为有效降低数据维度和提高特征提取过程的鲁棒性,在定义最优特征评价指标的基础上构建并行离散优化特征提取框架,理论分析表明:该指标能最大限度去除特征冗余度和保持原始数据多样性。其次,设计了具有普遍意义的离散优化算法(DOA),结合工程优化问题特点给出DOA实现流程,并证明了DOA具有全局收敛性,在此基础上使用DOA对特征提取框架进行求解,通过并行特征子集筛选过程实现了最佳特征组合提取。最后,利用最佳特征子集和机器学习中的分布模糊聚类技术对传感云入侵行为进行检测,通过引入智能迭代进化思想和自适应聚类策略,在有效避免模糊聚类算法易陷入局部最优缺陷的同时实现了聚类个数自动划分。实验结果表明:该入侵检测算法能有效给出入侵检测结果,而且相比于其他检测算法,该算法异常检测成功率和漏检率明显改善,且具有较强抗噪能力。     

AADL分级调度模型的分析与验证

针对嵌入式系统体系结构分析设计语言(architecture analysis and design language,AADL)分级调度模型的分析问题,提出了基于模型检验的可调度性分析和验证方法.基于时间自动机理论,将AADL分级调度模型转换为时间自动机网络,将待验证性质描述为时序逻辑公式,通过模型检验工具对可调度性进行分析和验证.研究结果表明,使用模型检验方法来分析AADL分级调度模型的可调度性是可行的.相对其他方法而言,该方法利用了形式化方法的穷举性来分析系统的性质,分析结果更加精确.     

综合航电分区间通信元模型设计研究

针对当前综合模块化航空电子系统（IMA）开发中存在的问题,提出一种基于特定领域建模的综合航电分区间通信元模型的设计开发方法。通过分析航电系统分区间通信原理,抽取分区间通信的特性,采用基于面向特定领域的元建模分析方法,构建了综合航电分区间通信的元模型,通过元模型解析器生成了面向领域的建模语言,通过模型解释器将应用模型自动生成系统通信配置文件。以模块内部两分区间通信系统为实例对象进行了验证,结果表明该建模语言,具有较好的可理解性、易用性,可显著提高航电系统的开发效率,为基于元模型的综合航电系统建模方法奠定基础。