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基于PAR的算法形式化开发
被引量:
29
1
作者
石海鹤
薛锦云
《计算机学报》
EI
CSCD
北大核心
2009年第5期982-991,共10页
形式化方法是构建可信软件的重要途径.基于对算法问题的分析,针对形式化方法PAR开发算法的特征,刻划了问题分划、递推关系构造方面的规律.从一类问题的形式化功能规约出发,可机械地完成问题的分划及规约的变换,自然地揭示出求解问题的...
形式化方法是构建可信软件的重要途径.基于对算法问题的分析,针对形式化方法PAR开发算法的特征,刻划了问题分划、递推关系构造方面的规律.从一类问题的形式化功能规约出发,可机械地完成问题的分划及规约的变换,自然地揭示出求解问题的算法思想,在相关工具的支持下自动生成算法程序.研究结果将算法设计中尽可能多的创造性劳动转化为非创造性劳动,降低了形式化求解算法问题的难度,提高了算法程序的可靠性和形式化开发效率.
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关键词
算法
形式化方法
PAR
规约
可信软件
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职称材料
SRLtoRadl生成系统及其范畴论语义
被引量:
11
2
作者
王昌晶
薛锦云
左正康
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第1期137-143,共7页
形式化软件规约技术是保证软件质量和提高软件生产率非常有用和重要的手段,但是形式化软件规约的获取是需求工程中一项相当困难的任务.本文针对问题需求自动化转换为形式化规约这个重要问题,研究从结构化需求语言SRL到形式化规约语言Rad...
形式化软件规约技术是保证软件质量和提高软件生产率非常有用和重要的手段,但是形式化软件规约的获取是需求工程中一项相当困难的任务.本文针对问题需求自动化转换为形式化规约这个重要问题,研究从结构化需求语言SRL到形式化规约语言Radl自动生成系统及其高可靠性理论.为此,设计了一种受控自然语言-结构化需求语言SRL来描述问题需求;使用基于规则的方法,将结构化需求语言SRL通过分析-转换-综合三阶段生成为形式化软件规约Radl;在该方法的指导下,设计并实现了从结构化需求语言SRL到形式化软件规约Radl的生成系统SRLtoRadl;进一步,使用范畴论框架建立了SRLtoRadl生成系统生成过程的语义模型.实际效果表明该系统能有效的生成高质量形式化软件规约Radl.
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关键词
结构化需求语言
形式化软件规约
自动生成系统
高可靠
范畴论语义
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职称材料
后序遍历二叉树非递归算法的推导及形式化证明
被引量:
9
3
作者
左正康
游珍
薛锦云
《计算机工程与科学》
CSCD
北大核心
2010年第3期119-123,共5页
开发涉及非线性数据结构算法程序的循环不变式一直是形式化方法的难点。本文使用PAR方法开发循环不变式的新策略,对后序遍历二叉树问题循环不变式的开发使用递归定义技术,得到了该问题循环不变式的简单精确的表达形式,简化了算法程序的...
开发涉及非线性数据结构算法程序的循环不变式一直是形式化方法的难点。本文使用PAR方法开发循环不变式的新策略,对后序遍历二叉树问题循环不变式的开发使用递归定义技术,得到了该问题循环不变式的简单精确的表达形式,简化了算法程序的推导和证明过程;利用PAR平台提供的抽象程序设计语言Ap1a中的数据抽象机制,使所得的算法程序结构简洁清晰且易于证明;最后,使用Dijkstra-Gries标准程序证明法形式证明了该问题的核心算法程序(只有4行代码),并使用PAR平台将Apla程序转换成正确的C++代码。实例的成功进一步说明PAR方法提供的循环不变式的开发技术对推导和证明非线性数据结构算法程序的有效性。
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关键词
后序遍历二叉树
循环不变式
PAR方法
非线性数据结构
Dijkstra-Gries标准程序证明法
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职称材料
Apla语言中并发分布式机制的研究
被引量:
4
4
作者
游珍
薛锦云
应时
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2012年第1期104-108,共5页
从并发分布式程序设计的角度,对现有的并发分布式语言进行分析比较,选取Jayadev Misra教授近几年提出的全新结构化并发分布式语言Orc作为研究对象。通过深入分析Orc语言的基本原理和语言特征,提出了一个能够适合Apla抽象程序设计语言的...
从并发分布式程序设计的角度,对现有的并发分布式语言进行分析比较,选取Jayadev Misra教授近几年提出的全新结构化并发分布式语言Orc作为研究对象。通过深入分析Orc语言的基本原理和语言特征,提出了一个能够适合Apla抽象程序设计语言的并发分布式机制,设计了并发算子、并发语句、进程定义、进程通信和进程同步,并通过实例探讨了该设计方案的可行性和实用性,最后阐述了Apla语言中并发分布式机制具有通用性强、抽象层次高、简单易懂、便于并发分布式程序的开发等优点。
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关键词
并发分布式程序设计
Orc语言
Apla抽象程序设计语言
并发分布式机制
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职称材料
基于Isabelle定理证明器算法程序的形式化验证
被引量:
10
5
作者
游珍
薛锦云
《计算机工程与科学》
CSCD
北大核心
2009年第10期85-89,共5页
形式化验证对保证软件的正确性和可靠性具有十分重要的意义。定理机械证明是形式化验证的一个重要研究领域,Isabelle系统是一个被广泛运用的定理证明辅助工具。本文在分析Dijkstra最弱前置谓词理论的基础上,根据PAR方法开发的算法程序...
形式化验证对保证软件的正确性和可靠性具有十分重要的意义。定理机械证明是形式化验证的一个重要研究领域,Isabelle系统是一个被广泛运用的定理证明辅助工具。本文在分析Dijkstra最弱前置谓词理论的基础上,根据PAR方法开发的算法程序循环不变式,提出了一种使用Isabelle定理证明器对算法程序进行机械验证的方法。该方法既克服了传统手工验证过程的繁琐性和易错性等缺点,又达到"提高验证效率和保证算法程序高可信"的目标,具有很好的实用价值。
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关键词
形式化验证
定理机械证明
Dijkstra最弱前置谓词理论
PAR方法
算法程序
定理证明器
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职称材料
Radl形式规格说明相对正确性研究
被引量:
6
6
作者
王昌晶
薛锦云
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2013年第4期715-729,共15页
在形式规格说明的获取任务中,一个重要问题是验证获取得到的形式规格说明的正确性.即给定一个问题需求P,往往可以获取多种不同形式的规格说明,如何验证这些不同形式的规格说明均正确?问题需求的非(半)形式化与形式规格说明的形式化两者...
在形式规格说明的获取任务中,一个重要问题是验证获取得到的形式规格说明的正确性.即给定一个问题需求P,往往可以获取多种不同形式的规格说明,如何验证这些不同形式的规格说明均正确?问题需求的非(半)形式化与形式规格说明的形式化两者之间差异的本性,使得该问题成为软件需求工程中一个具有挑战性的问题.提出一种基于形式化推导的方法来验证同一问题不同形式规格说明的相对正确性,通过证明不同形式规格说明与问题需求某个最为直截明了的形式规格说明Si等价来实现,而Si使用PAR方法和PAR平台转换为可执行程序,通过测试已经得到确认.为了支持该方法,进一步提出了扩展的逻辑系统和辅助证明算法.使用Radl语言作为形式规格说明语言,通过排序搜索、组合优化领域的两个典型实例对该方法进行了详细的阐述.实际使用效果表明,该方法不仅能够有效地验证Radl形式规格说明的正确性,还具备良好的可扩充性.该方法在规格说明的正确性验证、算法优化、程序等价性证明等研究领域具有潜在的理论意义与应用价值.
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关键词
形式规格说明
相对正确性
确认
扩展的逻辑系统
辅助证明算法
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职称材料
Huffman算法程序的形式化推导
被引量:
1
7
作者
王昌晶
罗海梅
+1 位作者
左正康
薛锦云
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2010年第5期49-51,共3页
使用PAR方法形式化推导了解决最优编码问题的Huffman算法。推导过程充分利用最优编码树的特性,在对原问题进行分划归约为子问题时,引入一个新元素来取代原来的2个或多个元素,使用一套接近数学语言的抽象记号表示集合、二叉树等,推导过...
使用PAR方法形式化推导了解决最优编码问题的Huffman算法。推导过程充分利用最优编码树的特性,在对原问题进行分划归约为子问题时,引入一个新元素来取代原来的2个或多个元素,使用一套接近数学语言的抽象记号表示集合、二叉树等,推导过程简洁且能生成正确的算法。该Huffman算法能在PAR平台上通过自动生成系统转换成可执行语言程序,并正常运行。
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关键词
PAR方法
形式化推导
最优编码
HUFFMAN算法
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职称材料
一组基于PAR的高可靠查找算法程序开发
被引量:
2
8
作者
石海鹤
薛锦云
《计算机研究与发展》
EI
CSCD
北大核心
2010年第S1期204-208,共5页
使用形式化方法PAR,从查找问题的形式化规约出发,使用量词的性质等作为规则,分别施行不同的等价规约变换,开发了一组查找算法程序,并借助PAR平台进一步将其转换成可执行程序,这清晰展示了各算法程序间存在的关系,保证了结果程序的正确...
使用形式化方法PAR,从查找问题的形式化规约出发,使用量词的性质等作为规则,分别施行不同的等价规约变换,开发了一组查找算法程序,并借助PAR平台进一步将其转换成可执行程序,这清晰展示了各算法程序间存在的关系,保证了结果程序的正确性和可靠性,使得算法程序的设计效率得到提高.
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关键词
查找算法程序
形式化方法PAR
可靠性
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职称材料
题名
基于PAR的算法形式化开发
被引量:
29
1
作者
石海鹤
薛锦云
机构
中国科学院软件研究所
计算
机科学国家
重点
实验室
江西师范大学
省
高性能
计算
技术
重点
实验室
中国科学院研究生院
出处
《计算机学报》
EI
CSCD
北大核心
2009年第5期982-991,共10页
基金
国家自然科学基金(60573080,60773054)
科学技术部国际科技合作计划项目(2008DFA11940)
江西省自然科学基金(2008GQS0056)资助~~
文摘
形式化方法是构建可信软件的重要途径.基于对算法问题的分析,针对形式化方法PAR开发算法的特征,刻划了问题分划、递推关系构造方面的规律.从一类问题的形式化功能规约出发,可机械地完成问题的分划及规约的变换,自然地揭示出求解问题的算法思想,在相关工具的支持下自动生成算法程序.研究结果将算法设计中尽可能多的创造性劳动转化为非创造性劳动,降低了形式化求解算法问题的难度,提高了算法程序的可靠性和形式化开发效率.
关键词
算法
形式化方法
PAR
规约
可信软件
Keywords
algorithms
formal method
PAR
specification
trustworthy software
分类号
TP301 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
SRLtoRadl生成系统及其范畴论语义
被引量:
11
2
作者
王昌晶
薛锦云
左正康
机构
江西师范大学
省
高性能
计算
技术
重点
实验室
中国科学院软件研究所
计算
机科学国家
重点
实验室
中国科学院研究生院
江西师范大学
计算
机信息工程学院
出处
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第1期137-143,共7页
基金
国家自然科学基金重大国际(地区)合作与交流项目(No.61020106009)
国家自然科学基金(No.61272075)
+1 种基金
江西省自然科学青年科学基金(No.20122BAB211030)
江西省教育厅一般科学基金(No.GJJ13225)
文摘
形式化软件规约技术是保证软件质量和提高软件生产率非常有用和重要的手段,但是形式化软件规约的获取是需求工程中一项相当困难的任务.本文针对问题需求自动化转换为形式化规约这个重要问题,研究从结构化需求语言SRL到形式化规约语言Radl自动生成系统及其高可靠性理论.为此,设计了一种受控自然语言-结构化需求语言SRL来描述问题需求;使用基于规则的方法,将结构化需求语言SRL通过分析-转换-综合三阶段生成为形式化软件规约Radl;在该方法的指导下,设计并实现了从结构化需求语言SRL到形式化软件规约Radl的生成系统SRLtoRadl;进一步,使用范畴论框架建立了SRLtoRadl生成系统生成过程的语义模型.实际效果表明该系统能有效的生成高质量形式化软件规约Radl.
关键词
结构化需求语言
形式化软件规约
自动生成系统
高可靠
范畴论语义
Keywords
structural requirement language
formal software specification
automatic generation system
high reliability
category semantics
分类号
TP311 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
后序遍历二叉树非递归算法的推导及形式化证明
被引量:
9
3
作者
左正康
游珍
薛锦云
机构
江西师范大学
省
高性能
计算
技术
重点
实验室
中国科学院软件研究所
中国科学院研究生院
出处
《计算机工程与科学》
CSCD
北大核心
2010年第3期119-123,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(60573080
60773054)
+1 种基金
江西师范大学青年成才基金资助项目(1474)
江西省自然科学基金资助项目(2008GQS0056)
文摘
开发涉及非线性数据结构算法程序的循环不变式一直是形式化方法的难点。本文使用PAR方法开发循环不变式的新策略,对后序遍历二叉树问题循环不变式的开发使用递归定义技术,得到了该问题循环不变式的简单精确的表达形式,简化了算法程序的推导和证明过程;利用PAR平台提供的抽象程序设计语言Ap1a中的数据抽象机制,使所得的算法程序结构简洁清晰且易于证明;最后,使用Dijkstra-Gries标准程序证明法形式证明了该问题的核心算法程序(只有4行代码),并使用PAR平台将Apla程序转换成正确的C++代码。实例的成功进一步说明PAR方法提供的循环不变式的开发技术对推导和证明非线性数据结构算法程序的有效性。
关键词
后序遍历二叉树
循环不变式
PAR方法
非线性数据结构
Dijkstra-Gries标准程序证明法
Keywords
postorder binary-tree traversal
loop invariant
PAR method
non-linear data structure
Dijkstra-Gries standard proving technique
分类号
TP311 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
Apla语言中并发分布式机制的研究
被引量:
4
4
作者
游珍
薛锦云
应时
机构
武汉
大学
软件工程国家
重点
实验室
江西师范大学
省
高性能
计算
技术
重点
实验室
出处
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2012年第1期104-108,共5页
基金
国家自然科学基金项目(60573080
60773054)
+2 种基金
国家自然基金重大国际合作研究项目(61020100609)
科技部国际科技合作项目(2008DFA11940)
江西师范大学青年成长基金项目(3174)资助
文摘
从并发分布式程序设计的角度,对现有的并发分布式语言进行分析比较,选取Jayadev Misra教授近几年提出的全新结构化并发分布式语言Orc作为研究对象。通过深入分析Orc语言的基本原理和语言特征,提出了一个能够适合Apla抽象程序设计语言的并发分布式机制,设计了并发算子、并发语句、进程定义、进程通信和进程同步,并通过实例探讨了该设计方案的可行性和实用性,最后阐述了Apla语言中并发分布式机制具有通用性强、抽象层次高、简单易懂、便于并发分布式程序的开发等优点。
关键词
并发分布式程序设计
Orc语言
Apla抽象程序设计语言
并发分布式机制
Keywords
Concurrent and distributed programming
Orc language
Apla language
Concurrent and distributed mechanism
分类号
TP312 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
基于Isabelle定理证明器算法程序的形式化验证
被引量:
10
5
作者
游珍
薛锦云
机构
江西师范大学
省
高性能
计算
技术
重点
实验室
中国科学院软件研究所。北京
出处
《计算机工程与科学》
CSCD
北大核心
2009年第10期85-89,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(60573080,60773054)
科技部国际科技合作资助项目(2008DFA11940)
文摘
形式化验证对保证软件的正确性和可靠性具有十分重要的意义。定理机械证明是形式化验证的一个重要研究领域,Isabelle系统是一个被广泛运用的定理证明辅助工具。本文在分析Dijkstra最弱前置谓词理论的基础上,根据PAR方法开发的算法程序循环不变式,提出了一种使用Isabelle定理证明器对算法程序进行机械验证的方法。该方法既克服了传统手工验证过程的繁琐性和易错性等缺点,又达到"提高验证效率和保证算法程序高可信"的目标,具有很好的实用价值。
关键词
形式化验证
定理机械证明
Dijkstra最弱前置谓词理论
PAR方法
算法程序
定理证明器
Keywords
formal verification
theorem's mechanical proof
Dijkstra's weakest pre-condition theory
PAR method
algorithmic program
theorem prover
分类号
TP311 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
Radl形式规格说明相对正确性研究
被引量:
6
6
作者
王昌晶
薛锦云
机构
计算
机科学国家
重点
实验室
中国科学院软件研究所
江西师范大学
省
高性能
计算
技术
重点
实验室
中国科学院研究生院.北京
江西师范大学
计算
机信息工程学院
出处
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2013年第4期715-729,共15页
基金
国家自然科学基金重大国际(地区)合作与交流项目(61020106009)
国家自然科学基金(61272075)
江西省自然科学青年科学基金(201222BAB211030)
文摘
在形式规格说明的获取任务中,一个重要问题是验证获取得到的形式规格说明的正确性.即给定一个问题需求P,往往可以获取多种不同形式的规格说明,如何验证这些不同形式的规格说明均正确?问题需求的非(半)形式化与形式规格说明的形式化两者之间差异的本性,使得该问题成为软件需求工程中一个具有挑战性的问题.提出一种基于形式化推导的方法来验证同一问题不同形式规格说明的相对正确性,通过证明不同形式规格说明与问题需求某个最为直截明了的形式规格说明Si等价来实现,而Si使用PAR方法和PAR平台转换为可执行程序,通过测试已经得到确认.为了支持该方法,进一步提出了扩展的逻辑系统和辅助证明算法.使用Radl语言作为形式规格说明语言,通过排序搜索、组合优化领域的两个典型实例对该方法进行了详细的阐述.实际使用效果表明,该方法不仅能够有效地验证Radl形式规格说明的正确性,还具备良好的可扩充性.该方法在规格说明的正确性验证、算法优化、程序等价性证明等研究领域具有潜在的理论意义与应用价值.
关键词
形式规格说明
相对正确性
确认
扩展的逻辑系统
辅助证明算法
Keywords
formal specification
relative correctness
validation
extended logic system
aided certified algorithm
分类号
TP311 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
Huffman算法程序的形式化推导
被引量:
1
7
作者
王昌晶
罗海梅
左正康
薛锦云
机构
江西师范大学高性能计算技术重点实验室
中国科学院软件研究所
中国科学院研究生院
江西师范大学
物理与通讯电子学院
出处
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2010年第5期49-51,共3页
基金
科技部国际合作基金资助项目(2008DFA11940)
国家自然科学基金资助项目(60773054)
江西省教育厅青年科学基金资助项目(GJJ09461)
文摘
使用PAR方法形式化推导了解决最优编码问题的Huffman算法。推导过程充分利用最优编码树的特性,在对原问题进行分划归约为子问题时,引入一个新元素来取代原来的2个或多个元素,使用一套接近数学语言的抽象记号表示集合、二叉树等,推导过程简洁且能生成正确的算法。该Huffman算法能在PAR平台上通过自动生成系统转换成可执行语言程序,并正常运行。
关键词
PAR方法
形式化推导
最优编码
HUFFMAN算法
Keywords
PAR method
formal derivation
optimal encoding
Huffman algorithm
分类号
TP311 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
一组基于PAR的高可靠查找算法程序开发
被引量:
2
8
作者
石海鹤
薛锦云
机构
计算
机科学国家
重点
实验室
(中国科学院软件研究所)
江西师范大学
省
高性能
计算
技术
重点
实验室
中国科学院研究生院
出处
《计算机研究与发展》
EI
CSCD
北大核心
2010年第S1期204-208,共5页
基金
国家自然科学基金项目(60573080
60773054)
科技部国际科技合作计划项目(2008DFA11940)
文摘
使用形式化方法PAR,从查找问题的形式化规约出发,使用量词的性质等作为规则,分别施行不同的等价规约变换,开发了一组查找算法程序,并借助PAR平台进一步将其转换成可执行程序,这清晰展示了各算法程序间存在的关系,保证了结果程序的正确性和可靠性,使得算法程序的设计效率得到提高.
关键词
查找算法程序
形式化方法PAR
可靠性
Keywords
searching algorithmic program
formal method PAR
reliability
分类号
TP3 [自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于PAR的算法形式化开发
石海鹤
薛锦云
《计算机学报》
EI
CSCD
北大核心
2009
29
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职称材料
2
SRLtoRadl生成系统及其范畴论语义
王昌晶
薛锦云
左正康
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
11
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职称材料
3
后序遍历二叉树非递归算法的推导及形式化证明
左正康
游珍
薛锦云
《计算机工程与科学》
CSCD
北大核心
2010
9
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职称材料
4
Apla语言中并发分布式机制的研究
游珍
薛锦云
应时
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2012
4
在线阅读
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职称材料
5
基于Isabelle定理证明器算法程序的形式化验证
游珍
薛锦云
《计算机工程与科学》
CSCD
北大核心
2009
10
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职称材料
6
Radl形式规格说明相对正确性研究
王昌晶
薛锦云
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2013
6
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职称材料
7
Huffman算法程序的形式化推导
王昌晶
罗海梅
左正康
薛锦云
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2010
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
8
一组基于PAR的高可靠查找算法程序开发
石海鹤
薛锦云
《计算机研究与发展》
EI
CSCD
北大核心
2010
2
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职称材料
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