“编译原理”教学设计

计算学科问题求解的基本思路是“问题、形式化描述、计算机化”,以抽象、理论、设计为其学科形态。编译原理涉及的是一个比较适当的抽象层面上的数据变换,既有明确的、便于抽象的问题,又有较成熟的理论,而且在限定规模下又容易实现（设计）,所以,编译原理是计算机专业本科生的重要专业技术基础课程,属于教学计划中四大系列之软件技术系列。除了相应的知识对计算机学科的人才非常重要外,其中的一些基本的问题求解方法、处理问题的思路也是非常重要的,而且广泛地用于一些新的研究领域。     

基于语义层行为结构的变换对形式化格局识别技术的再探究*

程序的语义层是程序的词法层和语法层的抽象表达,而蕴涵在软件中的语义层构成了人脑思维与机器思维交互过程的中间变换,从程序的语义层出发,利用行为结构的高层表达进行软件理解,进而抽取设计决策,成为了软件逆向工程理论研究的热门课题,形式化格局识别技术在不同程度上表达了上述思想。基于以上分析,对格局识别技术作进一步探究,并在原有基础上提出了新的改进算法与实施技术。     

基于时态逻辑的硬件设计形式化验证技术——模型检验

通过对时态逻辑的研究来探讨时态逻辑在硬件设计形式化验证上的应用,同时对布尔函数在计算机内的表示二叉判定图（BDD）进行了进一步地分析,最后给出了一个时态逻辑对硬件设计进行验证的例子。     

从NBA劳资谈判纠纷看我国集体合同形式化问题——以我国的工会制度为视角

由于没有达成新的劳资协议,美国NBA陷入停摆纠纷。为此,NBA劳资双方共进行22次谈判,直至停摆结束。停摆事件反映出劳动集体合同和劳资谈判制度在美国劳资关系中的重要地位,而集体合同制度在我国施行时却存在形式化问题。从保护劳动者权益这一基本宗旨出发,以我国的工会制度为视角,分析我国集体合同形式化问题的成因,以期更好地协调集体劳动关系,构建和谐的集体劳动关系秩序。     

带有异或运算安全协议的自动化检测

针对当前模型检测工具普遍不能检测带有异或运算安全协议的问题,提出了一个新的模型检测器SAT#.该模型检测器通过引入抽象异或项的概念及其运算规则,大大降低了攻击者生成的异或消息数量,解决了由于引入传统异或运算导致的状态空间爆炸问题.在此基础上,通过在SAT模型中增加基于抽象异或项的重写规则,扩展了攻击者的异或运算能力,实现了对带有异或运算安全协议的自动化检测.通过对BULL协议的检测,证明了抽象异或项的实用性,同时也证明了SAT#模型检测器的可靠性.     

物联网中安全通信协议的形式化分析

针对物联网通信协议安全性不足和使用非形式化方法进行分析时容易出现错误的问题,提出了一种物联网安全通信协议,建立了协议主体模型和攻击者模型,采用通信顺序进程CSP的形式化方法对协议模型进行了分析。该通信协议对传送的信息进行加密,采用的加密方式是散列函数结合异或运算。协议主体进行了相互认证,认证服务器为协议主体通信分配了会话密钥,解决了读写器非法扫描和信息安全传送的问题。利用故障发散改进检测器（FDR）对该协议模型CSP进程进行了检测,结果表明：该协议主体进行了相互认证,会话密钥是安全的,所提出的物联网通信协议是安全可靠的,CSP方法用于分析协议的安全性是可行的。     

基于范畴论的构件行为组合研究

针对基于构件开发过程中单个构件功能难于满足用户需求的问题,提出一种利用范畴论对构件行为进行组合的方法,用以实现复杂的业务功能。采用范畴论给出构件的形式语义描述,构件与构件之间的行为交互关系采用图表进行建模。给出一种基于图表推出的构件行为组合方法与推出运算的算法实现。实际应用结果表明,该方法对构件的形式化描述更加精确,构件组合也更加有效快捷。     

基于FSM模型检验的安全测试技术研究

安全性、可靠性是计算机软硬件系统达到用户满意度的重要指标,为了保证其安全,在系统投入使用之前必须要经过严格的安全性测试。提出一种基于FSM(Finate State Machine)和FTA(fault tree analysis)的模型检测的形式化安全性测试方法来验证被测系统的安全性。该方法具有较高的通用性,能详细地分析软件模型可能出现的故障。     

基于PAR 的排序算法自动生成研究

排序是计算机学科中的一类特殊问题,其算法设计策略的灵活性使得求解算法更具多样性.基于形式化方法PAR(partition-and-recur),研究了排序算法的自动生成问题.刻画了排序问题的代数性质,形式化构建了排序算法领域的泛型类型构件和算法构件,建立了排序领域特定语言和算法生成形式化模型,以参数替换的方式自动生成了一组排序算法,包括快速排序、堆排序、Shell排序等典型的已知算法以及增量选择排序等若干未见于现有文献的算法,并在程序生成系统中予以了实现.通过上层框架研究和底层构件支持,显著提高了特定领域算法的开发效率和可靠性.     

社交网络中的用户信任链形式化模型

针对传统社交网络缺乏用户关系描述方法的问题,从用户关系角度出发,引入信任作为表征用户关系的要素,提出一种信任链形式化模型(TCFM)。采用形式化语义的方式对用户之间的关系进行描述,将用户关系表示为原子信任链和组合信任链2类关系模型,进而给出TCFM组合信任链中信任度的计算过程以及信任链之间的计算算子。通过实例验证了该模型的有效性。