当前位置:主页 > 科技论文 > 软件论文 >

一种面向CPS的控制应用程序协同验证方法

发布时间:2018-09-18 14:09
【摘要】:信息-物理融合系统是一种新型嵌入式系统计算模式.它集成了控制计算过程和受控对象,二者相互影响并有机结合.随着信息技术在现实世界中更加广泛、深入的应用,智能化程度不断提升,在具有信息-物理紧密耦合特点的嵌入式系统中,嵌入式控制软件的功能比重急剧上升,作用更加突出.作为安全攸关的系统,需要引入形式化验证方法来保证嵌入式控制应用软件的安全性.基于自动机理论建立统一的系统验证模型,并针对系统的可达性、安全性(safety)和活性(liveness)等属性要求,提出了对该模型进行形式化验证的算法:基于有界模型检验方法,基于可达性将对系统模型的相关属性验证问题转换为可满足性判定问题.将活性转换为Büchi自动机,并基于四值语义进行判断.在求解过程中,通过偏序规约等手段化简了问题求解的规模,提高了可验证系统的规模.另外,结合协同仿真技术,灵活配置验证的场景,提高验证的可用性.实验结果表明,结合仿真,形式化协同验证方法可以有效地对系统进行验证.
[Abstract]:Information-physical fusion system is a new embedded system computing mode. It integrates the control computing process and the controlled object, and they interact with each other and combine organically. With the more extensive and in-depth application of information technology in the real world, the degree of intelligence has been improved continuously, and the function proportion of embedded control software has risen sharply in the embedded system with the characteristics of information and physical tight coupling. The role is more prominent. As a security related system, formal verification method should be introduced to ensure the security of embedded control applications. Based on the automata theory, a unified system verification model is established. According to the requirements of reachability, security (safety) and active (liveness), an algorithm for formal verification of the model is proposed: based on the bounded model checking method. Based on reachability, the problem of attribute verification for system model is transformed into satisfiability decision problem. The activity is converted to B 眉 chi automaton and judged on the basis of quaternary semantics. In the process of solving the problem, the scale of problem solving is simplified by means of partial order protocol, and the scale of verifiable system is improved. In addition, combined with collaborative simulation technology, the scenario of verification can be configured flexibly to improve the availability of verification. The experimental results show that the formal collaborative verification method can effectively validate the system.
【作者单位】: 南海海洋资源利用国家重点实验室(海南大学);海南大学信息科学技术学院;西北工业大学计算机学院;
【基金】:国家自然科学基金(61462022,61363071) 国家科技支撑计划(2014BAD10B04,2015BAH55F04) 海南省重大科技计划(ZDKJ2016015) 海南省自然科学基金(614232,614220) 海南省产学研一体化专项(cxy20150025) 海南大学科研启动基金(kyqd1610)~~
【分类号】:TP311.1

【参考文献】

相关期刊论文 前1条

1 单黎君;周兴社;王宇英;赵雷;万丽景;乔磊;陈建新;;信息物理融合系统控制软件的统计模型检验[J];软件学报;2015年02期

【共引文献】

相关期刊论文 前2条

1 张雨;董云卫;冯文龙;黄梦醒;;一种面向CPS的控制应用程序协同验证方法[J];软件学报;2017年05期

2 周显芳;;省级国土资源综合统计分析系统研究[J];软件工程;2016年07期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 宋文,严兵,潘世永;对自动机与形式语言中几个问题的思考[J];四川工业学院学报;2002年04期

2 刘光武;石晓龙;许进;;赋权型自动机的不同模型研究[J];计算机工程与应用;2006年11期

3 蔡国永;钱俊彦;;关于形式语言与自动机理论的教学方法探讨[J];高教论坛;2008年04期

4 郭瑞枫;;半自动机理论在(汉字)辞库建造中的应用[J];南京大学学报(自然科学版);1984年03期

5 邱道文;量子自动机的刻画[J];软件学报;2003年01期

6 周清雷;朱维军;赵东明;;时间ω-树自动机识别语言的一个条件[J];信阳师范学院学报(自然科学版);2006年04期

7 谢清;谭建荣;冯毅雄;;基于自动机的可配置产品功构映射过程研究[J];计算机集成制造系统;2007年09期

8 赵岭忠;王雪松;钱俊彦;;改进形式语言与自动机理论课程教学刍议[J];高教论坛;2008年03期

9 钱俊彦;赵岭忠;;基于自动机理论的符号模型检验[J];兰州理工大学学报;2008年05期

10 刘建国;袁志斌;;基于左右语言的状态迁移系统的优化[J];计算机科学;2009年05期

相关会议论文 前3条

1 西广成;;抽象神经自动机演化过程中熵极限性质[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年

2 苏仕云;郭瑞强;乐嘉锦;;有穷状态自动机在商业逻辑建模中的应用[A];第十九届全国数据库学术会议论文集(研究报告篇)[C];2002年

3 阳斌;秦琳琳;吴刚;;基于混杂自动机的温室温度系统建模与控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年

相关博士学位论文 前10条

1 徐慧;自动机的代数表示和形式语言的研究[D];西北大学;2015年

2 田径;关于自动机代数理论的研究[D];西北大学;2012年

3 刘光武;自动机状态复杂度及模型研究[D];华中科技大学;2007年

4 文艳军;基于接口自动机的组合验证方法研究[D];国防科学技术大学;2005年

5 张薇;自动机和链编码的理论研究与应用[D];华东师范大学;2006年

6 李丹美;模糊离散事件自动机组合的控制与切换[D];东华大学;2009年

7 陈文宇;形式语言与自动机理论若干问题研究[D];电子科技大学;2009年

8 韩召伟;几类基于量子逻辑的自动机的代数及逻辑刻画[D];陕西师范大学;2011年

9 沈洁;基于自动机的XML数据过滤研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

10 巨志勇;基于动态系统计算的数字图像处理[D];同济大学;2007年

相关硕士学位论文 前10条

1 陈晴雷;量子自动机的乘积研究[D];四川师范大学;2012年

2 朱镜儒;光伏电源三相混联接入系统混成自动机控制研究[D];长沙理工大学;2014年

3 周戈;基于运行时验证的监控器生成技术研究[D];国防科学技术大学;2014年

4 宋俊;LTLNFBA:LTL公式到Büchi自动机的转换[D];西安电子科技大学;2014年

5 赵庚兵;基于自动机理论的软件项目进度监控方法研究[D];广东工业大学;2016年

6 李慧水;某新型重载高速自动机动力学分析[D];南京理工大学;2016年

7 凌骏;大规模RDF图数据的属性路径查询及推理研究[D];天津大学;2014年

8 王向飞;基于自动机理论的钢铁线材打包机控制软件设计[D];浙江工业大学;2016年

9 张博;广义可能线性时序逻辑的自动机方法[D];陕西师范大学;2016年

10 石文兵;基于自动机的交易系统设计研究[D];西北师范大学;2016年



本文编号:2248158

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/2248158.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户e5aa8***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com