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面向航电软件的Safety_SysML一致性验证器设计与实现: 2023年; 民用飞机航空电子系统的高度综合化导致机载安全关键软件规模的成倍增加,带来航电系统软件需求的来源众多且不一致,航电系统软件各层次需求传递存在二义性等问题,因此,如何确保航电软件的一致性成为系统研发过程中亟待解决的核心问题之一。基于Safety_SysML状态机的语法,设计Safety_SysML一致性验证器,包括静态数据检测和动态数据检测;通过设计测试用例对核心算法及系统进行单元测试与集成测试,结合错误推断及边界,设计并执行功能测试,用于发现验证器存在的缺陷。结果表明:Safety_SysML一致性验证器能够有效识别航电系统软件中存在的二义性问题,对于提高航电软件的可靠性具有重要意义。; 尹伟王辉孙海英丁郭欢康介祥刘静

基于形式化测试的实时系统变更后安全性验证被引量：1: 2014年; 变更后系统实现的安全性验证是安全攸关系统维护过程中必不可少的环节,也是其面临的主要挑战之一.软件模型检测和程序验证是目前常用的作用于代码层面的自动化安全性验证技术.本文站在系统行为角度,基于形式化方法,提出了一种将变更后系统实现的安全性验证问题归结为一致性测试的方法,尝试通过自动生成的一致性测试用例在系统行为级别上判定系统实现是否安全.为此,首先以时间输入输出自动机及其语义模型为基础,构建了该方法的证明体系,证明了该方法的正确性;其次,建立了变更后系统实现安全性验证的回归测试生成框架.相对于其它实时系统测试方法,这种测试方法不仅可以发现实时系统中常规的不一致性缺陷,而且为变更后系统实现在运行时是否满足指定的安全性属性提供了依据.最后,以轨道交通系统中的列车自动防护功能的变更情景为案例研究,说明了方法的具体应用.; 孙海英刘静陈小红杜德慧周庭梁; 关键词：软件工程实时系统形式化方法软件测试安全性测试

融合自回归预测模型的智能交通调度方法: 本发明公开了一种融合自回归预测模型的智能交通调度方法，该方法通过对交通灯的智能调度，优先考虑大客运量公交等待时间，缓解交通拥堵问题。包括以下步骤：首先，进行基因编码及初始化，用‘0’代表水平车流，用‘1’代表垂直车流；随...; 刘静王俊阳韩嘉臻何积丰赵彪周庭梁孙海英杜德慧罗娟陈小红陈铭松; 文献传递

基于多形态时钟输入输出迁移系统的安全软件测试研究: 缺乏系统的科学的测试体系是一直以来影响安全软件测试可信度的根本问题。在现有的工程实践中,测试是实验性行为的认知和实施方案普遍存在,威胁着系统的安全性并且这一问题随着安全软件需求量的激增,职责范围的外延,规模的扩大和复杂度...; 孙海英; 关键词：标号迁移系统安全性测试; 文献传递

轨道交通联锁领域特定语言的形式化被引量：4: 2020年; 作为轨道交通系统的核心子系统之一,对联锁系统进行形式化建模与分析,是保证其安全性的重要手段.形式化建模需要领域知识和形式化知识的结合,由于形式化知识难以掌握,领域专家在建模整个过程中都需要形式化专家的帮助.为了解决这个问题,针对联锁系统的故障随机性、行为实时性、构件可重用的特点,提出设计联锁领域特定语言IS-DSL描述具体的联锁系统的参数,并基于随机混成自动机模板自动生成联锁系统的形式化模型,以进一步在此基础上进行安全分析.首先对联锁系统模型进行分析,根据不同案例设计其领域特定语言;其次,确定联锁系统的系统模型模板,包括环境构件模板和控制器模板,并举例抽取其随机混成自动机模板;在模板基础上定义系统模型生成过程,让领域专家可以通过领域特定语言,输入参数自动生成具体的随机混成自动机系统模型;最后以某站联锁系统为例,展示了基于模板的具体系统模型的生成过程,并通过基于系统模型的事故预测分析,证明了该方法的可行性与有效性.; 赵梦瑶陈小红孙海英刘静陈良育周庭梁; 关键词：联锁系统形式化建模

基于多面Rasch测量的软件工程专业学生开发能力评估方法: 2014年; 提出一种基于多面Rasch测量的软件工程专业学生开发实践能力的科学评估方法,并以华东师范大学软件学院2008级部分本科生在实践课程中完成的软件系统为评估基础,对几种主流的评估方法进行了分析和对比。结果表明,基于多面Rasch测量的方法不仅可以有效地评估学生的实践能力,还可以为发现和改进教学中存在的各种问题提供科学的数据信息。; 姜宁康孙海英陈良育刘静; 关键词：软件工程

不确定环境下hCPS系统的形式化建模与动态验证被引量：1: 2021年; 随着科技的进步,新型复杂系统,例如人机物融合系统(human cyber-physical systems,简称hCPS),已与人类社会生活越来越密不可分.软件系统所处的信息空间与人们日常生活所处的物理空间日渐融合.物理空间内环境的复杂多变、时空数据的爆发增长以及难以预料的人类行为等不确定因素威胁着系统安全.由于系统安全需求的增长,系统的规模和复杂度随之增加所带来的一系列问题亟待解决.因此,在不确定性环境下,构造智能、安全的人机物融合系统已成为软件行业所面临的不可回避的挑战.环境不确定性使得人机物融合系统软件无法准确感知其所处的运行环境.感知的不确定性将导致系统的误判,从而影响系统的安全性.环境不确定性使得系统设计人员无法为人机物融合系统软件的运行环境提供准确的形式化规约.而对于安全要求较高的系统,准确的形式化规约是保证系统安全的首要条件.为了应对规约的不确定性,提出时空数据驱动与模型驱动相结合的建模方式,即通过使用机器学习算法,基于环境中时空数据对环境进行建模.根据安全软件的典型特征,采用动态验证的方式保证系统的安全,从而构建统一而安全的理论框架.为了展示方案的可行性,以自动驾驶车辆与人驾驶的摩托车的交互场景为例说明了在不确定性环境下的人机物融合系统的建模与验证的具体应用.; 安冬冬刘静陈小红孙海英; 关键词：形式化验证

一种基于S<Sup>2</Sup>ML的安全攸关系统分析与验证方法: 本发明公开了一种基于S<Sup>2</Sup>ML的安全攸关系统分析与验证方法，其特点是采用Z3约束求解器对生成的数据文件进行性质验证的方法，具体包括：读取格式文件、抽取每个状态之间迁移的条件、转换成约束求解的格式和性质...; 刘静杨琛琛孙海英康介祥尹伟高忠杰王辉吴志伟丁郭欢

基于通信的列车控制系统可信构造:形式化方法综述被引量：8: 2017年; 基于通信的列车控制系统(communication based train control system,简称CBTC)已经成为世界范围内建造轨道交通信号系统的标准制式.CBTC采用更加灵活和精确的列车控制,并提供连续的安全列车间隔保证和超速防护,在很大程度上提高了轨道交通运输的效率和安全性.尽管CBTC能够精确地实施实时控制,但由于CBTC涉及计算、通信与控制这3个方面的实时协同,系统设计与实现异常复杂.由设计缺陷而导致严重的灾难、事故和损失屡见不鲜.作为一个典型的安全攸关系统,如何保证CBTC的可信构造已成为领域研发人员关注的焦点与面临的最大挑战.鉴于在软硬件领域的成功经验,形式化方法目前已被公认为是保障CBTC可信性的一种有效方案.围绕CBTC的可信构造,从其生命周期的3个重要阶段,即系统需求分析、设计建模与底层实现入手,针对CBTC在可信方面的典型特征,梳理分析了CBTC系统在可信构造方面面临的挑战、国内外研究现状和发展趋势,全面介绍了形式化方法在CBTC可信构造中扮演的角色.; 陈铭松鲍勇翔孙海英缪炜恺陈小红周庭梁; 关键词：形式化方法

一种基于问题框架方法的时间需求建模与验证方法: 本发明公开了一种基于问题框架的时间需求建模与验证方法，用于时间攸关系统的时间需求建模与规范的一致性验证，本发明涉及到的操作包括：（1）基于问题框架方法的功能需求模型问题图，借用时钟约束规约语言(CCSL)中的逻辑时钟及时...; 陈小红尹玲刘静孙海英; 文献传递

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孙海英

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