虚拟现实软件系统开发方法研究

虚拟现实技术是一门综合性技术,涉及计算机图形学、多媒体技术、人机交互和人工智能等多个领域,在教育、医疗、娱乐、军事等众多领域有非常广泛的应用。所有这些技术和应用最终都要靠计算机软件来实现,这就使得虚拟现实系统的软件变得十分庞大和复杂,涉及许多多媒体数据。传统软件开发方法和程序设计技术侧重于处理文本数据,显然不能满足开发虚拟现实软件的需要。试图以所在团队研发成功的PAR方法和PAR平台为基础,根据虚拟现实软件系统的特征,探寻虚拟现实软件系统开发的新方法,进一步扩充和完善PAR平台中已有多媒体处理技术、形式化建模技术和C#等高级语言程序自动生成系统。     

基于形式演算和不变式验证的可信算法程序构造

The paper presents a formal and practical approach to dependable algorithm development. First, starting from a formal specification based on the Eindhoven quantifier notation, a problem is regularly reduced to subproblems with less complexity by using a concise set of calculation rules, the result of which establishes a recurrence based algorithm. Second, a loop invariant is derived from the problem specification and recurrence, which certifies the transformation from the recurrence based algorithm to one or more iterative programs. We demonstrate that our approach covers a number of classical algorithm design tactics, develops algorithmic programs together with their proof of correctness, and thus contributes fundamentally to the dependability of computer software.     

一个并行分枝限界算法产生器的设计与实现

分枝限界算法是一种求解组合优化问题的一般性方法,并行化是提高算法性能的有效手段。文章使用［５］中提出的算法模式和结构模式的概念和思想设计并实现了一个并行分枝限界算法的产生器。该产生器通过提供并行分枝限界算法的抽象框架,将它应用于要求解的问题,可以得到问题的并行分枝限界算法。     

关系代数派生算子语义表达式间等价性证明

关系代数的派生算子在关系数据库查询语言中得到了广泛应用。它们的语义有两种常见的表示方式,一种是基于原始算子的表达式,一种是基于一阶逻辑的表达式。但有关的文献资料都没有给出这两种表达式等价性的严格证明。文章尝试通过一系列等价变换,证明派生算子语义的这两种表达式间的等价性。从派生算子（主要是除算子）语义的原始算子表达式出发,根据关系代数表达式的特点,通过一步步的等价变换,得到派生算子语义的一阶逻辑表达式。所使用的变换方法能为关系代数表达式的正确性证明打下基础。     

形式化方法Designware及其规约精化机理*

介绍了一种新的支持算法设计自动化的形式化方法Designware,详细分析了其理论基础及规约精化机理,阐述了其半自动算法设计支撑系统,并结合一个开发实例展示了Designware的具体使用,给出了Designware的两个实际应用项目,最后对Designware进行了评述.     

网络安全认证协议形式化分析

形式化方法是提高软件系统,特别是safety-critical系统的安全性与可靠性的重要手段。安全协议的形式化分析正成为国际上的研究热点。用于安全协议分析的逻辑需要对入侵者进行形式化建模,用于刻画入侵者能力。我们运用一种基于算法知识概念的逻辑分析安全协议,入侵者假定使用算法来计算其知识,入侵者的能力也通过对其所使用的算法作适当的限制来获得。运用模型检测器SPIN对TMN协议进行分析,实验结果证明了此方法的有效性,可方便地用于其他网络安全协议验证。     

一种基于规约精化的货物分发问题求解方案分析

介绍了美国Kestrel研究所的一种基于问题理论、算法理论和程序理论的规约精化思想，以及Kestrel如何应用这种思想渐进地形式化构造货物分发问题（GDP）的规约精化。现实生活中存在许多像货物分发问题这样需求可被规范化描述的仿真实际问题，我们认为这种规约精化思想对于解决和设计此类仿真实际问题是非常适用和有效的。     

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。     

迭代算子及其在可重用软件研究中的应用

迭代算子在循环控制机制抽象和可重用软件研究中有十分重要的作用，已有１０多年研究历史，然而，至今对什么是迭代算子尚无确切和统一的定义，严重影响了对这一概念的理解，也阻碍了它的广泛应用，本文在分析研究现有各种迭代算子概念局限性的基础上，将迭代算子定义为包含于组合数据类型内部的抽象数据类型，得到了一种通用迭代算子模式，并给出了分立迭代算子和集成迭代算子的概念和模式，最后以实例说明了它们在可重用软件开发中的作用和使用方法.