检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：谭华桂林电子科技大学

学位级别：硕士

基于IP复用的片上系统设计方法的出现,推动了片上总线技术的诞生。片上总线协议是片上总线技术的核心,其设计的好坏对片上系统的可靠性有着重大影响。对片上总线协议的可靠性验证分析逐渐引起人们的关注。\n 与传统的通信协议、网络... 详细信息

基于IP复用的片上系统设计方法的出现,推动了片上总线技术的诞生。片上总线协议是片上总线技术的核心,其设计的好坏对片上系统的可靠性有着重大影响。对片上总线协议的可靠性验证分析逐渐引起人们的关注。\n 与传统的通信协议、网络安全协议相比,片上总线协议具有以下特点:交互过程复杂、传输速率高、流水线高级传输特性等。正是由于片上总线协议的这些特点和复杂性,使得片上系统容易出现潜在的安全问题,同时也为片上总线协议的有效建模及验证提出了挑战。形式化验证是分析安全协议的一种有效途径。针对片上总线协议的上述特点及挑战,本文对片上总线协议的形式化建模和模型检验分析进行了研究,主要取得以下研究成果:\n (1)针对Wishbone总线自身特点和复杂性,提出了一种适用于Wishbone总线协议的形式化建模方法。首先建立了共享总线互联的IP交互模型,基于此模型给出了协议的有限状态机建模方法;然后用CTL对总线协议的无饥饿属性、公平性和互斥性进行了形式化规约。\n (2)针对Avalon总线的特殊技术架构给出了一种有限状态机分析模型。首先建立了交换式总线架构下的多任务系统模型,并在该模型的基础上,深入研究了协议的交互过程,对该过程采用有限状态机进行了严格的刻画;再用CTL对总线协议的活性、互斥性和流水线清除属性进行了形式化描述。\n (3)基于模型检验技术,采用SMV对(1)和(2)中的形式化模型进行了分析验证,发现了Wishbone总线存在安全缺陷。该研究表明了本文提出的形式化建模方法的有效性,同时也表明了应用模型检验技术对片上总线协议进行分析验证的可行性。

关键词：片上系统形式化建模 IP交互模型网络安全协议

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指挥与控制系统复杂网络形式化建模与分析

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电光与控制 2012年第7期19卷 23-27页

作者：田旭光朱元昌邸彦强中国人民解放军军械工程学院光学与电子工程系石家庄050003

根据信息化条件下指挥与控制系统(以下简称C2系统)的复杂性特征以及网络化趋势,以复杂网络的研究思路,基于图论和集合论,对C2系统中的实体以及其逻辑关系进行了形式化抽象和描述;建立了C2系统的复杂网络模型,并辅以实例对C2系统结构的... 详细信息

根据信息化条件下指挥与控制系统(以下简称C2系统)的复杂性特征以及网络化趋势,以复杂网络的研究思路,基于图论和集合论,对C2系统中的实体以及其逻辑关系进行了形式化抽象和描述;建立了C2系统的复杂网络模型,并辅以实例对C2系统结构的复杂网络统计特征进行了简要分析。在一定程度上解决了目前在以复杂网络理论研究C2系统结构过程中的定量描述问题,为以后的研究提供了一定的理论启示和参考价值。

关键词： C2系统图论集合论复杂网络形式化建模

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基于作战环的反导装备体系形式化建模与能力评估方法

基于作战环的反导装备体系形式化建模与能力评估方法

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作者：孙建彬国防科学技术大学

学位级别：硕士

导弹防御作为国家防御体系的重要组成部分,日益受到各国军队的重视。随着反导装备的不断发展和反导作战样式的不断更新,多种职能的装备系统相互配合、共同完成导弹防御任务的模式已经为世界各国所接受,反导装备体系概念应运而生。运用... 详细信息

导弹防御作为国家防御体系的重要组成部分,日益受到各国军队的重视。随着反导装备的不断发展和反导作战样式的不断更新,多种职能的装备系统相互配合、共同完成导弹防御任务的模式已经为世界各国所接受,反导装备体系概念应运而生。运用武器装备体系相关思想和技术方法研究反导装备体系,对建设反导装备体系和发挥反导装备体系的最大作战效能具有重要意义。当前对武器装备体系的研究大多是对体系中装备集合的研究,较少关注装备系统之间关联关系对体系的影响;同时对装备体系能力的评估大多是建立在“分解—聚合”的思想上开展的。本文在总结现有装备体系建模和能力评估相关研究的基础上,提出了反导装备体系的形式化建模方法和反导装备体系能力评估方法,并且通过一个案例验证了本文所提出方法的有效性。本文工作可以总结为以下几点:(1)基于作战环建模思想建立反导装备体系形式化模型。本文基于作战环建模思想,按功能将反导装备体系中的装备系统分为三类,引入目标节点,建立了反导装备体系装备节点模型;分析了反导作战过程中武器装备体系之间的关联关系,抽象出六种装备关系,构建了装备关系模型;总结了反导作战的基本流程,将装备节点和装备关系模型有机组合,建立了反导装备体系作战流程形式化模型。(2)基于时间影响网络方法评估反导装备体系能力。本文总结了反导装备体系能力评估的内容和特点,分析了时间影响网络方法在评估反导装备体系能力时的优势和不足,构建了基于时间影响网络方法评估反导装备体系能力的评估模型。(3)提出上述形式化模型和能力评估模型的转换方法。本文证明了在时间影响网络方法中,通过增加虚拟控制节点实时改变效用节点基础概率的可行性,在此基础上提出了基于作战环建模思想构建的反导装备体系形式化模型向基于时间影响网络方法的反导装备体系能力评估模型转换的方法。最后,总结提出了基于作战环建模思想建立反导装备体系形式化模型和基于时间影响网络方法评估反导装备体系能力的框架和流程。(4)实例研究,验证本文所提出方法的可行性。本文最后以X地区反导装备体系为例,评估了该反导装备体系能力,对比分析了该体系在不同指控流程下的综合拦截概率及其时间和风险特性,证明了本文所提出的反导装备体系形式化建模方法和能力评估方法的有效性和可行性。

关键词：反导装备体系作战环形式化建模时间影响网络能力评估模型转换

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VV&A过程形式化建模与分析方法研究

VV&A过程形式化建模与分析方法研究

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作者：郭娜哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着仿真系统复杂程度的不断增加,VV&A过程也越来越复杂,人工完成需要花费大量的时间和精力。而工作流技术将工作分解成定义良好的任务。角色,按照一定规则来执行这些任务,可实现VV&A工作过程的自动化,提高工作效率,降低工作成... 详细信息

随着仿真系统复杂程度的不断增加,VV&A过程也越来越复杂,人工完成需要花费大量的时间和精力。而工作流技术将工作分解成定义良好的任务。角色,按照一定规则来执行这些任务,可实现VV&A工作过程的自动化,提高工作效率,降低工作成本。为此,本文专注于工作流技术在VV&A过程中的应用,进行了以下几个方面的研究。首先,针对VV&A过程的复杂性,VV&A相关人员之间需要进行复杂而繁多的交互,以及VV&A过程缺乏必要的指导和规范等问题,本文在工作流技术的基础上,主要应用活动网络图,并结合VV&A过程自身的特点,提出一种新的VV&A过程形式化建模方法VPFlow。该方法规范了VV&A过程,指导VV&A人员正确高效地完成工作。然后,由于VV&A工作繁杂,给VV&A过程模型分析带来困难。本文应用Petri网理论,首先简要分析了死锁。同步丢失和死循环三种异常结构,并提出相应的修正方案,然后重点研究了VV&A过程模型自身的特点,将等效变换性能分析方法与马尔可夫性能分析方法相结合,提出一种新的性能分析方法,用于VV&A工作流模型时间性能。资源利用率和成本等方面的分析,为评价和优化VV&A工作流模型打下基础。最后,因为VV&A过程是一项包含很多繁杂活动和任务的复杂系统工程,如果所有工作都由人工完成,将带来工作量大,效率低,准确率低等问题。为此,要实现VV&A过程的自动化,需要计算机辅助完成本文根据VV&A过程建模与性能分析结果,设计并开发了VV&A过程建模与分析辅助工具VPMAT,帮助VV&A人员高效准确的地完成仿真系统VV&A过程管理和分析工作,提高了VV&A工作效率,实现了工作过程自动化。

关键词：仿真系统 VV&A过程工作流技术形式化建模性能分析

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信息物理融合系统形式化建模与安全验证方法研究

信息物理融合系统形式化建模与安全验证方法研究

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作者：苏琪浙江工业大学

学位级别：硕士

在当今高度相互关联的世界中,信息物理融合系统(Cyber-Physical Systems,CPS)将计算机系统与物理设备相连接。计算机系统与物理环境进行交互,提供了人们日常所需的各种服务,包括交通运输、建筑设备自动化、电力、水利、工业生产和医疗... 详细信息

在当今高度相互关联的世界中,信息物理融合系统(Cyber-Physical Systems,CPS)将计算机系统与物理设备相连接。计算机系统与物理环境进行交互,提供了人们日常所需的各种服务,包括交通运输、建筑设备自动化、电力、水利、工业生产和医疗等。随着CPS的研究与发展,关于CPS的安全性和可靠性问题逐渐呈现。形式化方法运用数学语言对软硬件系统进行模型的抽象,能够将系统及其验证属性规范的表达出来,极大地提高了系统的可靠性和安全性,并且保证了系统安全正确的运行。由于CPS往往对时间有较高要求,并且时间自动机中包含时钟约束,本文采用时间自动机作为建模语言对CPS进行建模。本文首先对CPS的相关知识进行研究和分析,然后对系统各组件进行建模,并对建模后的模型进行安全属性验证。以水位控制系统为CPS实例,系统模型的构建包括常用组件建模、攻击者建模以及自动恢复机制建模。安全属性验证包括基于死锁算法、可达性算法和线性时序逻辑算法的验证,来对系统模型进行死锁性、时序性和安全性检测。另外,本文提出了基于属性模式的时间自动机的语言包含验证方法,对系统模型进行验证。该方法是对原有方法的改进,验证属性建模时只关注与验证相关的事件。本文的主要成果如下:(1)给出了如何使用时间自动机对CPS进行建模。以水位控制系统为例,首先将系统各个组件分别构建为一个或多个时间自动机模型,然后完成攻击者和自动恢复机制的建模,最后将各个模型组成完整系统;(2)提出了基于属性模式的时间自动机语言包含验证方法。总结并给出了几种常用属性模式的时间自动机模型,在此基础上改进了已有的时间自动机语言包含验证方法,改进后的算法能够在对验证属性建模时忽略与验证无关的事件,从而极大地简化了验证属性的建模;(3)在上述模型和验证方法的基础上,完成了对系统是否满足安全属性的验证及分析。首先对安全属性进行形式化描述,再编写对应的断言语句,最后对系统进行基于死锁算法、可达性算法、线性时序逻辑算法以及基于属性模式的语言包含验证方法的属性验证和分析。

关键词：信息物理融合系统时间自动机形式化建模 PAT 语言包含检测

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基于模型检测的区间占用逻辑检查形式化建模与验证

基于模型检测的区间占用逻辑检查形式化建模与验证

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作者：凌珊西南交通大学

学位级别：硕士

轨道电路作为铁路信号系统基础设备,主要用于反映区间闭塞分区占用情况,其可靠性与安全性对于铁路运输安全起着至关重要的作用。当轨道电路发生分路不良或故障占用时,轨道继电器状态发生错误变化,此时无法准确判断列车占压区间情况,从... 详细信息

轨道电路作为铁路信号系统基础设备,主要用于反映区间闭塞分区占用情况,其可靠性与安全性对于铁路运输安全起着至关重要的作用。当轨道电路发生分路不良或故障占用时,轨道继电器状态发生错误变化,此时无法准确判断列车占压区间情况,从而出现“红光带”、“丢车”等现象,引起安全隐患。区间占用逻辑检查则是现阶段针对上述轨道电路故障而采取的解决方法,它借鉴站内联锁“三点检查”原理,加入时序约束,根据区间列车运行方向以及占用出清闭塞分区的顺序,进行相应的逻辑计算,预处理不可信轨道继电器状态变化信息,有效降低行车风险,因此对区间占用逻辑检查进行分析研究具有重要意义。由于区间占用逻辑检查原理复杂,且检查过程有实时性要求,传统的仿真测试方法不能及时发现逻辑制定过程中出现的人为分析错误,所以本文采用形式化方法对区间占用逻辑检查进行分析验证,以期提高其逻辑正确性,保证安全性。通过分析区间占用逻辑检查功能特点,对比目前铁路领域常用形式化建模验证方法优缺点,选用时间自动机理论作为研究方法,UPPAAL作为验证工具。本文以软件式区间占用逻辑检查为研究对象,以逻辑检查原理为研究目标,阐述了区间占用逻辑检查实现过程。为降低复杂度,根据区间占用逻辑检查的功能特点及作用范围将其分为本站占用逻辑检查和两站逻辑检查信息交互两个子过程,分别对两个子过程的实现流程以及功能作用具体场景进行分析,确定各子过程中包含对象,提取各对象行为动作,用形式化语言描述,构建各对象时间自动机模型,同时为增加模型完整性,尽可能模拟区间行车真实状态,在本站占用逻辑检查模型中注入闭塞分区故障模型,在两站逻辑检查信息交互模型中注入通信故障模型,组成对应时间自动机积,再利用UPPAAL验证其功能性和实时性,导出安全应用场景。基于以上模型分析验证基础,编程实现了仿真系统的设计开发,并对其功能进行测试。测试结果与预期结果一致,表明了区间占用逻辑检查模型的正确性,进一步验证了区间占用逻辑检查的安全性和可行性。

关键词：区间占用逻辑检查时间自动机 UPPAAL 形式化建模仿真验证

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基于AUTOSAR存储保护机制的形式化建模与分析

基于AUTOSAR存储保护机制的形式化建模与分析

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作者：李青华东师范大学

学位级别：硕士

随着汽车生产规模的不断扩大,基于汽车开放系统架构AUTOSAR (AUTomotive Open System Architecture)标准也越来越普及。人们对于基于AUTOSAR规范的存储保护机制的研究逐步深入,如何才能提高汽车存储保护规范的安全性是当下值得研究的问... 详细信息

随着汽车生产规模的不断扩大,基于汽车开放系统架构AUTOSAR (AUTomotive Open System Architecture)标准也越来越普及。人们对于基于AUTOSAR规范的存储保护机制的研究逐步深入,如何才能提高汽车存储保护规范的安全性是当下值得研究的问题。本文使用形式化建模语言CSP对基于AUTOSAR规范的内存保护机制以及操作系统应用的运行机制进行建模。为了验证模型符合AUTOSAR应用运行机制中可信应用和非可信应用调用系统服务的规范、存储保护机制中应用、任务、中断服务子例程访问各个存储模块的规范,使用线性时态逻辑公式(LTL:Linear Temporal Logic)对描述相关性质并进行验证,并使用模型检测工具AT(Process Analysis Toolkit)证明模型满足无死锁性、安全性、活性等性质。运用形式化方法对AUTOSAR存储保护机制建模可以确保系统安全性,从逻辑上讨论AUTOSAR存储保护机制的正确性对汽车电子操作系统的安全性提供了可靠支持。

关键词：形式化建模模型检测汽车电子规范存储保护机制通信顺序进程

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社交网络形式化建模与验证方法的实现

社交网络形式化建模与验证方法的实现

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作者：薛怡娜西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着信息化时代的到来,社交网络应运而生,它为人们提供了便捷、低成本的交流方式,成为人们生活中不可或缺的一部分。由于社交网络中存在用户隐私泄露、结构设计缺失、安全保障不足等问题,而验证社交网络的相关性质可以完善其隐私策略、... 详细信息

随着信息化时代的到来,社交网络应运而生,它为人们提供了便捷、低成本的交流方式,成为人们生活中不可或缺的一部分。由于社交网络中存在用户隐私泄露、结构设计缺失、安全保障不足等问题,而验证社交网络的相关性质可以完善其隐私策略、优化其结构设计、提高其安全性等,因此社交网络的验证成为计算机领域的热门研究课题。形式化验证方法用逻辑推理对软硬件、系统设计等进行验证,判断它们是否符合相关的规范要求。目前较为常见的形式化验证方法有:定理证明,模型检测等,它们在建模社交网络,验证相关性质等方面得到了应用。大部分形式化方法通过分析多个典型社交网络的共有特性来人工地进行社交网络建模,较少运用自动化工具。这些方法主要对某一特定性质进行验证,缺乏总体上的性质共性分析和分类。此外,它们的主要研究对象是单个社交网络,对多社交网络的研究较少。针对上述情况,本文提出了一种基于时序逻辑程序设计语言(Modeling,Simulation and Verification Language,MSVL)的社交网络形式化建模与验证的实现方法。本方法以特定社交网络的性质研究作为驱动,其流程可以概括为:首先,对社交网络的性质进行分类,将其分为隐私策略,用户行为以及社会属性三个方面;然后,针对特定社交网络,根据性质分类来选取具有代表性的性质并用命题投影时序逻辑(Propositional Projection Temporal Logic,PPTL)公式进行表示;其次,通过网络爬虫获取与性质相关的特定社交网络数据,分析提取后将其保存为XML文件,并使用工具SNS2MSVL将XML文件转换成MSVL程序,实现对社交网络的半自动化建模;最后,将性质的PPTL公式和模型的MSVL程序输入到MSVL编译器中,进行建模,仿真以及验证。针对综合类社交网络新浪微博和QQ空间,实现了社交网络形式化建模与验证的两个实例:新浪微博的单社交网络实例,新浪微博和QQ空间的多社交网络实例,实验结果表明了本方法的可行性。通过和其它的形式化验证工具进行比较,表明本方法在社交网络形式化建模与验证的效率、健壮性以及代码规模方面具有一定的优势。

关键词： MSVL 社交网络形式化建模验证

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基于车车通信的列车虚拟编组场景形式化建模与测试研究

基于车车通信的列车虚拟编组场景形式化建模与测试研究

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作者：冯一珂西南交通大学

学位级别：硕士

作为轨道交通领域中的一种全新的理念,近年来,列车虚拟编组技术得到了国内外研究学者的大量研究。虚拟编组以车车通信技术为基础,替代物理连挂将多列列车视为一列列车进行编组运行,能够有效地提升线路运营效率,扩大运能。由于虚拟编组... 详细信息

作为轨道交通领域中的一种全新的理念,近年来,列车虚拟编组技术得到了国内外研究学者的大量研究。虚拟编组以车车通信技术为基础,替代物理连挂将多列列车视为一列列车进行编组运行,能够有效地提升线路运营效率,扩大运能。由于虚拟编组与传统的列车运行模式在功能需求、工作流程等方面存在许多差异,在投入使用之前务必通过严格的测试以保障其功能完备性与安全性。本文以虚拟编组运行模式的测试案例自动生成为研究对象,采用基于模型的测试为理论基础,基于时间自动机建模方法,采用UPPAAL建立虚拟编组场景的时间自动机模型,自动生成测试案例,并针对UPPAAL生成的测试案例重复度较大的问题,提出测试案例优化算法,编制测试案例优化生成辅助工具软件,提高测试效率,节约测试成本。本文主要研究工作如下: 虚拟编组运行模式工作流程分析。分析虚拟编组运行模式的功能模块,从申请虚拟编组、保持虚拟编组和解除虚拟编组3个阶段研究虚拟编组的工作流程,运用UML建模语言画出UML逻辑顺序图,为虚拟编组运行模式的形式化建模提供基础。基于时间自动机的虚拟编组形式化建模。针对虚拟编组的工作流程,采用时间自动机建模理论进行形式化建模、仿真和形式化验证。完成列车申请虚拟编组、保持虚拟编组和解除虚拟编组3个阶段虚拟编组的时间自动机模型的建立;采用UPPAAL提供的仿真模拟器,从申请虚拟编组、保持虚拟编组和解除虚拟编组3个阶段进行仿真,在保持虚拟编组阶段包括占用道岔及释放道岔的场景;采用UPPAAL的形式化验证器,从安全性和活性2个方面提取虚拟编组场景的性质,进行形式化验证,保证虚拟编组时间自动机模型的正确性,为测试案例自动生成提供形式化模型基础。虚拟编组测试案例优化及辅助工具设计。采用UPPAAL从Query file、Depth search和Single step 3个方面对虚拟编组时间自动机模型生成测试案例;针对UPPAAL对虚拟编组时间自动机模型生成的测试案例重复度较大的问题,提出优化方法;从时间自动机的环路结构和测试案例子串重复2个方面提出测试案例优化方法;设计并实现了虚拟编组测试案例优化辅助工具,该工具以UPPAAL生成的测试案例集为输入,以优化后的测试案例集作为输出,通过可视化方式实现对测试案例的展示、优化及保存等操作。

关键词：虚拟编组时间自动机形式化建模 UPPAAL 测试案例优化辅助工具

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形式化建模视角下航空电子系统检测研究

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电子测试 2022年第10期36卷 136-138页

作者：刘美山中国飞行试验研究院陕西西安710089

本文首先了解航空电子系统的典型软件体系结构,在形式化建模视角下分别对航空电子系统进行静态建模和动态建模,提出了形式化的航空电子系统综合检测方法,同样从静态和动态两方面对航空电子系统进行全面检测研究。

关键词：形式化建模航空电子系统动态静态检测研究

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