一种从面向对象Z规约到代码的精化演算方法

COOZ(complete object-oriented Z)的优势在于精确描述大型程序的规约.COOZ本身的结构 不支持精化演算,这限制了COOZ的应用能力,使COOZ难以作为完整的方法应用于软件的开发. 将精化演算引入COOZ,弥补了COOZ在设计和实现阶段的不足,同时也消除了规约与实现之间在 结构和表示方法上的完全分离,使程序开发在一个完整的框架下平滑进行.该文提出了基于CO OZ和精化演算的软件开发模型,通过实例讨论了数据精化和操作精化问题.在精化演算实现技 术方面构造了一种数据精化算子,提出一     

一种从Z到精化演算的软件开发方法

一、引言形式化方法的研究和应用已有二十多年的历史,源于Dijkstra和Hoare的程序验证以及Scott、stratchey等人的程序语义研究,指为保证复杂系统的可靠性,以数学为基础对其进行精确描述和验证的语言、技术和工具。形式化方法的关键在于形式规约语言。通过语法和语义有严格数学定义的形式规约语言对系统及其各方面性能的描述,产生系统的形式规约,可以帮助开发者获得对所描述系统的深刻理解,并通     

并行程序构造与测试的一种方法

本文以数据驱动的并行计算模型及其证明框架为理论基础,进一步探讨了并行程序构造及其关键步骤即谓词并行分解的理论与方法,得到一些较为实用的结果,在此基础上,最后讨论了并行程序的测试方法以及如何获得数据驱动的并行程序问题。     

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。     

一种基于Z和精化演算的形式化开发方法

通过分析Z和精化演算各自的特点,本文提出了一种使两者无缝集成的形式化开发方法。该方法利用Z良好的描述特性和扩充的类机制,将系统规约直妆定义成精化演算中的抽象程序,然后用精化规则对抽象程序逐步精化,直到可执行程序。最后给出了一个简单例子。     

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.     

一种大规模并行程序模型的检测方法

JPF是NASA开发的Java程序模型检测工具。该文通过改写JPF内核中生成状态空间的模块,使待检测程序在受监控状态下模拟执行。用Data-Race算法收集警告信息,引导程序模型检测工具只对死锁相关线程进行模型检测,避免了状态空间爆炸,实现了对大规模并行程序部分线程死锁问题的模型检测。利用启发式搜索算法,在不同的搜索深度赋给待执行线程不同的权值,进一步优化了模拟执行 结果。     

一种典型并行程序风范--"管理者-工人"的设计模式开发与实现

PVM／MPI并行编程方法是目前编程人员广泛使用的方法之一，但此方法将并行性开发的任务完全交给编程人员．由于系统开发方法的缺乏以及编程人员水平与风格的差异，软件的质量与效率往往难以得到保证。为此，本文在PVM／MPI并行编程方法研究的基础上，引入了设计模式的思想，并针对一种典型的并行程序风范——“管理者-工人”设计模式的思想进行了定义、描述与实现。编程人员通过使用本文实现的设计模式，极大地减轻编程负担，有效地提高并行程序的可编程性，有利于在解决可适用管理者-工人并行程序风范的一类问题时得到结构良好的并行程序。     

一种基于模型精化的业务流程开发方法

如何高效组织建模过程和提高业务流程的重用效率是现代业务流程建模和再造过程中亟待解决的问题。传统的业务流程建模方法面向角色组织建模人员、面向单一实例组织流程制品,无法有效组织多人协作、降低流程重用成本。讨论了基于模型精化的流程建模方法,该方法基于流程模型的抽象级别组织建模人员和流程制品。研究还设计实现了使用该方法进行流程开发的分布式业务流程开发平台DMRB-BPMA,用于帮助企业规范和优化建模过程,通过内置的任务分发和流程合并机制有效地组织建模人员进行协作,指导其高效完成业务流程制品的重用。     

互逆主义程序精化——程序精化从形式化到半自动化的发展

Carroll Morgan的规则精化方法是一种典型的程序精化方法,是一种形式方法.本文用互逆主义逻辑对其进行了改造将其中的精化法则改造成为逻辑定理,以二层假言推理和小前提逆二层单准正向证明系统为推理规则,使得程序精化从形式化发展为半自动化.     

并行程序概念设计方法的研究

并行程序概念设计方法是将数据并行高层建模语言研究、并行识别方法、并行程序自动构造和人机交互界面技术集成在一起的并行程序设计的一种新方法，能简化并行程序设计，有效缩短并行程序开发周期，提高并行计算效率。文中就上述4个方面的主要技术作了简要介绍，给出了并行程序概念设计系统(PPCDS)的基本框架和计算实例。     

面向同步规范的并行代码自动生成

随着对安全攸关实时系统功能与非功能要求的日益增加,使用多核技术将成为发展趋势.如何在多核平台条件下保证系统运行的可信任性及可靠性是学术上和应用上的关键问题.目前基于形式化方法的系统设计、验证以及自动代码生成已经在单核平台上形成很多研究成果,但在多核平台上的研究仍面临许多科学问题.同步语言SIGNAL是一种被广泛应用于安全攸关实时系统功能设计的形式化方法,适用于对系统确定性并发行为的描述.SIGNAL编译器也支持将同步规范SynchronousSpecification）生成仿真代码,以对其进行验证与分析.然而现有研究较少关注从SIGNAL同步规范到支持跨平台并行代码的生成方法.本文研究面向SIGNAL同步规范的并行自动代码生成方法.提出了方程依赖图EDG的概念,将SIGNAL规范转换为EDG以分析其全局数据依赖关系;研究了对EDG进行任务划分获取规范中可以并行执行部分的算法;最后,以跨平台并行编程API-OpenMP作为对象,结合程序中信号的时钟关系,将并行任务映射到OpenMP并行代码,并进行了实例验证.     

基于程序窗口推理的精化演算

由于数据精化需要针对更大的程序块, 所以,它比一般的算法精化更加复杂.在精化演算中过程如何有效地进行数据精化是形式化 方法研究中的一个重要内容.该文介绍了相关的基本概念.在精化演算的基础上,构造了一种 数据精化算子,并提出一种基于数据精化演算和程序窗口推理的数据精化的方法.     

有限元并行程序设计与实现

1．引言有限元并行计算的一个主要途径是利用子结构方法山;并行对各子结构进行静凝聚,再并行求解界面方程,然后并行回代求内点位移和计算应变、应力．并行程序的设计与有效实现强烈地依赖于并行机硬件的计算模型．网络并行计算由于具有巨大的计算潜能、良好的性能价格比和可扩展性,以及灵活的体系结构等优点,和以PVM,MPI,EXPRESSP[2,3]等为代表的一批基于消息传递的并行程序设计软件平台的出现,使得可伸缩分布式网络并行有限元成了有限元并行计算的一个重要方向．本文详细介绍了基于PVM的分布式网络并行环境下有限元并行分…     

基于MPI的并行程序设计

在介绍消息传递接口标准(MPI)和分析并行程序设计方法的基础上,提出了在并行程序设计中需要进行算法级分析和程序级测试,以此来对影响具体的并行程序执行效率的因素进行分析,并用实例验证了分析结果。最后对MPI的实现之一———MPICH1.2.5版本的不足,提出了改进的方法。     

MPI并行程序设计的负载平衡实现方法

MPI是目前集群系统中最重要的并行编程工具,它采用消息传递的方式实现并行程序间通信。在MPI并行程序设计中实现负载平衡有着重要的意义,可以减少运行时间,提高MPI并行程序的性能。负载平衡又可分为静态负载平衡和动态负载平衡,对于静态负载平衡,提出了一种分配任务的算法,可有效地按照节点的计算能力,在节点间分配任务;对于动态负载平衡,提出了一种在MPI并行程序中实现的方法,可有效地根据节点的负载情况,在节点间迁移任务。     

基于系统抽样的并行程序性能特征分析方法及其实现

程序性能特征分析是理解程序行为的基础,对识别程序性能瓶颈、了解软硬件资源利用状况具有重要作用.特别在大规模并行系统的性能评价中,受时间和空间的约束无法分析完整应用性能特征.一个有效的方法是通过抽样的方法分析应用程序部分代码的性能特征,以此代表完整应用的性能特征.分析了Profiler程序负载来源,提出了基于抽样的程序性能特征分析方法,并基于该方法实现了性能特征分析器SamplePro.与其他方法比较,基于系统抽样的程序性能特征方法在最小样本容量下得到最优的分析结果,仅需抽样分析1%～3%的程序指令就能实现小于3%的分析误差.     

函数型程序的并行计算模型及任务划分

通过分析得出了函数型程序的并行计算模型——任务树，并应用该模型分析了任务划分中的任务粒度和并行度等主要因素对加速比的影响，提出了优化的任务划分算法，最后给出了在一个分布符号处理系统PARLisp中的实现结果.