PAR平台中若干软件构件形式化验证技术研究 被引量：8

1

作者 胡启敏 薛锦云 +1 位作者 游珍 程着 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2018年第2期268-274,共7页

PAR平台是本团队研制成功的支撑软件形式化和自动化开发的软件平台。该平台充分体现了功能抽象和数据抽象的优越性,使得软件开发变得便捷和可靠,达到这一性能的关键要素是一批可重用软件构件。为保证整个软件平台的正确性和可靠性,确保... PAR平台是本团队研制成功的支撑软件形式化和自动化开发的软件平台。该平台充分体现了功能抽象和数据抽象的优越性,使得软件开发变得便捷和可靠,达到这一性能的关键要素是一批可重用软件构件。为保证整个软件平台的正确性和可靠性,确保其中软件构件的正确性和可靠性就显得十分重要。选取PAR平台中若干典型软件构件,用形式化方法对构件的语义进行形式化描述,并借助Coq定理证明系统,对构件的正确性进行形式化验证,大幅度提高了软件构件形式化验证的效率。 展开更多

关键词 软件构件 形式语义 定理证明 PAR平台 循环不变式

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若干算法程序的形式化推导与生成技术研究 被引量：7

2

作者 胡启敏 薛锦云 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2008年第z1期148-153,共6页

PAR方法基于分划与递推、量词变换规则、循环不变式开发新策略和软件转换工具,实现了复杂算法问题的形式化开发.采用PAR方法形式化推导几个典型的算法问题.通过量词变换规则对程序规约进行形式化推导,可以得到具有数学引用透明性、易于... PAR方法基于分划与递推、量词变换规则、循环不变式开发新策略和软件转换工具,实现了复杂算法问题的形式化开发.采用PAR方法形式化推导几个典型的算法问题.通过量词变换规则对程序规约进行形式化推导,可以得到具有数学引用透明性、易于形式化证明的求解算法问题的递推关系;并在此基础上,自然地导出循环不变式.在得到简短、易于理解、高可靠性的Apla算法程序之后,通过转换工具自动生成Java,C++等可执行程序. 展开更多

关键词 PAR方法 形式化推导 算法程序 递推关系

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Apla中泛型约束机制研究 被引量：13

3

作者 左正康 薛锦云 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1340-1355,共16页

泛型程序设计可大幅提高程序的可重用性、可靠性和开发效率.泛型约束机制是对泛型参数进行形式描述,并对其合法性进行检测及验证,从而保证泛型程序的可靠性和安全性.分析总结多种主流语言的泛型约束特性,存在难以描述及验证基于动态语... 泛型程序设计可大幅提高程序的可重用性、可靠性和开发效率.泛型约束机制是对泛型参数进行形式描述,并对其合法性进行检测及验证,从而保证泛型程序的可靠性和安全性.分析总结多种主流语言的泛型约束特性,存在难以描述及验证基于动态语义的复杂约束需求问题,与完整实现GP尚有距离;以抽象程序设计语言Apla为宿主语言,提出了基于代数结构及公理语义的泛型约束方法,给出了基本数据类型、自定义抽象数据类型和子程序的3类泛型约束机制,拓展了泛型程序设计约束的应用范围.同时,支持静态语法和动态语义层约束,提高了泛型约束的精确度;借助Isabelle定理证明器,设计了泛型约束匹配检测和验证算法;进一步设计了泛型约束机制在PAR平台的实现方案及其系统原型.实验部分给出了该泛型约束机制描述、检测及验证一系列复杂泛型约束问题的全过程,自动生成的C++模板程序的可靠性和安全性得到显著提高. 展开更多

关键词 泛型约束机制 APLA语言 代数结构 动态语义约束 安全性

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Radl算法到Apla程序的生成系统 被引量：10

4

作者 谢武平 薛锦云 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期856-864,共9页

算法设计是一项创造性工作,传统的设计与描述方法难以保证算法的正确性.在PAR方法中通过定义具有数学引用透明性的算法描述语言Radl,可实现对问题规约进行形式化推导得到用递推关系描述的算法.Radl算法的核心就是递推关系组,从而易于进... 算法设计是一项创造性工作,传统的设计与描述方法难以保证算法的正确性.在PAR方法中通过定义具有数学引用透明性的算法描述语言Radl,可实现对问题规约进行形式化推导得到用递推关系描述的算法.Radl算法的核心就是递推关系组,从而易于进行形式化推导和证明.通过深入剖析Radl算法特性,揭示Radl算法与抽象顺序程序Apla(abstract programming language)间本质关系,定义基于Radl语法产生式的Apla程序生成规则,实现了Apla程序自动生成系统,并对其可靠性进行系统研究,着重形式化验证了实现系统的核心算法.使用PAR方法开发的算法是正确的,采用形式化证明的生成系统具有可靠性保证,从而保证了算法从设计到实现的高可靠性,并通过实现自动化开发工具提高了程序的开发效率. 展开更多

关键词 PAR方法 Radl算法 程序生成 算法推导 生成规则

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Hanoi塔非递归算法的形式化推导和正确性验证 被引量：5

5

作者 游珍 薛锦云 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2008年第z1期143-147,共5页

关于Hanoi塔问题的非递归算法已有大量的研究.运用薛锦云教授自创的PAR方法和循环不变式开发的新策略,形式化推导出逻辑结构清晰的Hanoi塔非递归算法及其循环不变式,并用Dijkstra最弱前置谓词法验证了该算法的正确性.充分体现了PAR方法... 关于Hanoi塔问题的非递归算法已有大量的研究.运用薛锦云教授自创的PAR方法和循环不变式开发的新策略,形式化推导出逻辑结构清晰的Hanoi塔非递归算法及其循环不变式,并用Dijkstra最弱前置谓词法验证了该算法的正确性.充分体现了PAR方法的优越性、高效性和可靠性. 展开更多

关键词 HANOI塔 PAR方法 循环不变式 非递归算法 Dijkstra最弱前置谓词法

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关系代数派生算子语义表达式间等价性证明 被引量：2

6

作者 杨波 薛锦云 《计算机科学与探索》 CSCD 2008年第1期97-103,共7页

关系代数的派生算子在关系数据库查询语言中得到了广泛应用。它们的语义有两种常见的表示方式,一种是基于原始算子的表达式,一种是基于一阶逻辑的表达式。但有关的文献资料都没有给出这两种表达式等价性的严格证明。文章尝试通过一系列... 关系代数的派生算子在关系数据库查询语言中得到了广泛应用。它们的语义有两种常见的表示方式,一种是基于原始算子的表达式,一种是基于一阶逻辑的表达式。但有关的文献资料都没有给出这两种表达式等价性的严格证明。文章尝试通过一系列等价变换,证明派生算子语义的这两种表达式间的等价性。从派生算子(主要是除算子)语义的原始算子表达式出发,根据关系代数表达式的特点,通过一步步的等价变换,得到派生算子语义的一阶逻辑表达式。所使用的变换方法能为关系代数表达式的正确性证明打下基础。 展开更多

关键词 关系代数的派生算子 原始算子 一阶逻辑 除算子 等价变换

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基于骨架的结构化网格编程模型 被引量：3

7

作者 钟旭 万剑怡 万红艳 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期266-268,271,共4页

为了解决网格编程中可编程性和性能之间的冲突,提出一种基于骨架的结构化网格编程模型。将结构骨架的性能预测模型引入到网格编程的早期阶段,使用远程求值的机制进行结构骨架参数的远程传递。实验结果证明,该模型可克服传统方法引起的... 为了解决网格编程中可编程性和性能之间的冲突,提出一种基于骨架的结构化网格编程模型。将结构骨架的性能预测模型引入到网格编程的早期阶段,使用远程求值的机制进行结构骨架参数的远程传递。实验结果证明,该模型可克服传统方法引起的性能问题,且能有效提高网格软件的开发效率和可重用性。 展开更多

关键词 可重用性 网格 结构骨架 性能预测

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泛型编程扩展及其JAVA实现 被引量：4

8

作者 徐文胜 薛锦云 《计算机工程与科学》 CSCD 2007年第10期89-91,94,共4页

本文对泛型编程的核心思想和技术特征进行了较为深入的分析,介绍了泛型编程在语言实现上的现状与不足,着重论述了作者针对这些不足做出的改进工作,即对类型参数及其约束机制进行扩展以支持通用、高效的算法和数据结构的设计,并以Java语... 本文对泛型编程的核心思想和技术特征进行了较为深入的分析,介绍了泛型编程在语言实现上的现状与不足,着重论述了作者针对这些不足做出的改进工作,即对类型参数及其约束机制进行扩展以支持通用、高效的算法和数据结构的设计,并以Java语言作为实施例,详细介绍了如何通过现有对象技术来实现比较完整的泛型编程,是现有面向对象语言类泛型编程的首例。 展开更多

关键词 泛型编程 面向对象语言 类型参数 约束机制

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并行遗传算法骨架的研究和实现 被引量：2

9

作者 朱咸坤 万剑怡 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2009年第20期4588-4591,共4页

通过对并行遗传算法的4种并行模型和基于骨架的编程模型的对比研究,设计并实现了一个并行遗传算法骨架,用以简化并行遗传算法应用程序的开发过程。透明的并行机制,使得用户只需编写个体适应度函数的顺序程序,再调用该算法骨架就可以完... 通过对并行遗传算法的4种并行模型和基于骨架的编程模型的对比研究,设计并实现了一个并行遗传算法骨架,用以简化并行遗传算法应用程序的开发过程。透明的并行机制,使得用户只需编写个体适应度函数的顺序程序,再调用该算法骨架就可以完成并行遗传算法程序开发;开放的算法骨架结构,可以吸收遗传算法研究领域众多优秀成熟的改进算法;多种编码方式的支持为用户提供的更自由的选择空间。该算法骨架通过调用现有的结构骨架实现具体的并行,从而与并行计算平台相独立,具有很高的重用性和灵活性。 展开更多

关键词 并行模型 结构骨架 并行遗传算法骨架 透明机制 加速比

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虚拟现实软件系统开发方法研究 被引量：13

10

作者 周哲泓 薛锦云 黄捷文 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2019年第11期1968-1975,共8页

虚拟现实技术是一门综合性技术,涉及计算机图形学、多媒体技术、人机交互和人工智能等多个领域,在教育、医疗、娱乐、军事等众多领域有非常广泛的应用。所有这些技术和应用最终都要靠计算机软件来实现,这就使得虚拟现实系统的软件变得... 虚拟现实技术是一门综合性技术,涉及计算机图形学、多媒体技术、人机交互和人工智能等多个领域,在教育、医疗、娱乐、军事等众多领域有非常广泛的应用。所有这些技术和应用最终都要靠计算机软件来实现,这就使得虚拟现实系统的软件变得十分庞大和复杂,涉及许多多媒体数据。传统软件开发方法和程序设计技术侧重于处理文本数据,显然不能满足开发虚拟现实软件的需要。试图以所在团队研发成功的PAR方法和PAR平台为基础,根据虚拟现实软件系统的特征,探寻虚拟现实软件系统开发的新方法,进一步扩充和完善PAR平台中已有多媒体处理技术、形式化建模技术和C#等高级语言程序自动生成系统。 展开更多

关键词 虚拟现实 PAR平台 程序自动生成 C#语言

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一类单元赋值语句型循环不变式的开发方法研究 被引量：4

11

作者 杨黄磊 薛锦云 《江西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第4期378-382,共5页

依据现有循环不变式的定义和开发策略,阐述了一类单元赋值语句型循环不变式开发方法,同时使用Dijkstra最弱前置谓词方法确认了循环不变式的正确性.最后通过典型实例来说明该方法的应用.

关键词 单元赋值语句 循环不变式 开发策略 最弱前置谓词方法

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