安全关键软件需求中的相关知识大多需要手工提取,既费时又费力。近年来,人工智能技术逐渐被应用于安全关键软件设计与开发过程中,以减少工程师的手工劳动,缩短软件开发的生命周期。文中提出了一种安全关键软件术语推荐和需求分类方法,...安全关键软件需求中的相关知识大多需要手工提取,既费时又费力。近年来,人工智能技术逐渐被应用于安全关键软件设计与开发过程中,以减少工程师的手工劳动,缩短软件开发的生命周期。文中提出了一种安全关键软件术语推荐和需求分类方法,为安全关键软件需求规约提供了基础。首先,基于词性规则和依存句法规则对候选术语进行提取,通过术语相似度计算和聚类方法对候选术语进行聚类,将聚类结果推荐给工程师;其次,基于特征提取方法和分类方法将安全关键软件需求自动分为功能、安全性、可靠性等需求;最后,在AADL(Architecture Analysis and Design Language)开源建模环境OSATE中实现了原型工具TRRC4SCSTool,并基于工业界案例需求、安全分析与认证标准等构建实验数据集进行了实验验证,证明了所提方法的有效性。展开更多
近年来,采用模型驱动(Model-Driven)尤其是形式化模型驱动的安全关键软件设计与开发方法逐渐受到重视,并被工业界认为是切实可行的重要手段.AADL(Architecture Analysis and Design Language)是一种广泛应用于安全关键领域的形式化建模...近年来,采用模型驱动(Model-Driven)尤其是形式化模型驱动的安全关键软件设计与开发方法逐渐受到重视,并被工业界认为是切实可行的重要手段.AADL(Architecture Analysis and Design Language)是一种广泛应用于安全关键领域的形式化建模语言标准.在安全关键软件系统开发与维护过程中,部分需求与设计信息往往遗留在源代码中,在对已有软件系统架构进行复用或重构的过程中,如何将这部分需求与设计信息从代码中构造到设计模型是一个重要问题.本文基于模型驱动逆向工程,提出一种从C代码到AADL模型的自动构造方法C2AADL.首先分析了源语言结构、行为和运行时性质,并根据分析结果提出了源代码结构、行为和运行时性质到AADL模型的转换规则,然后根据转换规则设计并实现了原型工具,最后基于雷达信息处理子系统案例验证本文所提方法的有效性.展开更多
随着安全关键系统的规模和复杂性不断增长,单一建模语言无法完全覆盖该类异构系统的建模要求.近年来,多范式建模方法逐渐成为表达复杂异构系统的有力手段,而安全性分析则是保证安全关键系统质量的重要步骤.本文提出一种面向安全关键系...随着安全关键系统的规模和复杂性不断增长,单一建模语言无法完全覆盖该类异构系统的建模要求.近年来,多范式建模方法逐渐成为表达复杂异构系统的有力手段,而安全性分析则是保证安全关键系统质量的重要步骤.本文提出一种面向安全关键系统的多范式建模及安全性分析方法.首先,使用SysML和AADL两种建模语言对安全关键系统进行多范式建模,SysML定义系统需求和逻辑架构,AADL则用于表达系统实现的物理架构、执行平台和应用软件运行时.其次,面向航空适航安全分析标准ARP4761的要求,对多范式模型进行安全性分析,即,为支持SysML系统定义层的安全性分析,提出安全性扩展附件SafetyProfile用于表达安全性信息,并将安全模型和SysML系统模型进行链接,自动生成功能危害评估报告和故障树;提出SysML系统模型和安全模型到AADL架构模型和错误附件模型的自动转换方法,并对AADL模型进行系统实现层的安全性分析.最后,设计实现了原型工具,并以航空领域的飞机空气增压系统(Airplane Air Compressor System)这一安全关键系统为案例,验证本文所提方法和工具的有效性.展开更多
随着系统复杂性的急剧增加,未来安全关键软件越来越多地采用异构构件组合架构,各种构件可能使用不同的计算模型或实现语言,使得整个软件系统呈现异构性.因此,设计此类系统需要使用复杂的建模方法.AADL(architecture analysis and design...随着系统复杂性的急剧增加,未来安全关键软件越来越多地采用异构构件组合架构,各种构件可能使用不同的计算模型或实现语言,使得整个软件系统呈现异构性.因此,设计此类系统需要使用复杂的建模方法.AADL(architecture analysis and design language)是一种安全关键系统体系结构多范式建模语言,丰富的可表达方式和可扩展性使其成为安全关键异构软件设计的重要选择.提出一种AADL和SDL(specification and description language)混合建模方法,支持以自底向上的方式对安全关键软件系统进行混合建模,并给出面向多核处理器平台的代码自动生成方法.首先,通过扩展AADL属性集,以支持使用SDL建模语言表达软件构件的功能行为.其次,以Ada作为目标语言,给出AADL-SDL混合模型的多任务代码生成方法.最后,实现了原型工具支持AADL和SDL混合建模及多任务Ada代码生成,并基于导航、制导与控制系统案例对所提方法的有效性进行分析.展开更多
随着航空电子系统功能的复杂性不断增加,航空电子架构由综合化向分布式综合化(DIMA)发展.考虑网络延迟的DIMA系统可调度性分析成为一个重要挑战.本文提出基于AADL(Architecture Analysis and Design Language)的DIMA系统架构建模和可调...随着航空电子系统功能的复杂性不断增加,航空电子架构由综合化向分布式综合化(DIMA)发展.考虑网络延迟的DIMA系统可调度性分析成为一个重要挑战.本文提出基于AADL(Architecture Analysis and Design Language)的DIMA系统架构建模和可调度性分析方法.首先,提出光纤通道(Fibre Channel,FC)网络属性集扩展和自定义调度算法属性集扩展,构建DIMA系统架构模型;其次,提出一种支持复杂自定义调度算法的DIMA系统可调度分析框架,其中包括OPNET网络延迟分析、自定义调度算法建模与验证及AADL模型到Cheddar模型的转换;最后,基于工业界实际案例分析所提方法的有效性.展开更多
文摘综合化航空电子系统(Integrated Modular Avionics, IMA)是一类典型的安全关键系统,具有分布式、异构、计算资源和物理资源强耦合等特征。随着IMA系统趋于复杂化和智能化,系统的功能越来越多地采用软件来实现,如何对这类复杂软件进行建模并自动生成代码成为一个重要挑战。文中提出了一种基于AADL(Architecture Analysis and Design Language)的综合化航空电子系统代码生成方法。首先,提出HMC4ARINC653(Heterogeneous Model Container for ARINC653)属性集扩展,使其具备描述IMA软件架构、异构功能行为和非功能属性的能力;其次,提出IMA模型到C代码及ARINC653系统配置文件的映射规则,并遵守MISRA C安全编码规范,生成的代码能够在ARINC653操作系统上部署并仿真执行;最后,设计并实现了相应的原型工具,以ARINC653操作系统和工业界实际案例,验证了所提方法和工具的有效性。
文摘安全关键软件需求中的相关知识大多需要手工提取,既费时又费力。近年来,人工智能技术逐渐被应用于安全关键软件设计与开发过程中,以减少工程师的手工劳动,缩短软件开发的生命周期。文中提出了一种安全关键软件术语推荐和需求分类方法,为安全关键软件需求规约提供了基础。首先,基于词性规则和依存句法规则对候选术语进行提取,通过术语相似度计算和聚类方法对候选术语进行聚类,将聚类结果推荐给工程师;其次,基于特征提取方法和分类方法将安全关键软件需求自动分为功能、安全性、可靠性等需求;最后,在AADL(Architecture Analysis and Design Language)开源建模环境OSATE中实现了原型工具TRRC4SCSTool,并基于工业界案例需求、安全分析与认证标准等构建实验数据集进行了实验验证,证明了所提方法的有效性。
文摘近年来,采用模型驱动(Model-Driven)尤其是形式化模型驱动的安全关键软件设计与开发方法逐渐受到重视,并被工业界认为是切实可行的重要手段.AADL(Architecture Analysis and Design Language)是一种广泛应用于安全关键领域的形式化建模语言标准.在安全关键软件系统开发与维护过程中,部分需求与设计信息往往遗留在源代码中,在对已有软件系统架构进行复用或重构的过程中,如何将这部分需求与设计信息从代码中构造到设计模型是一个重要问题.本文基于模型驱动逆向工程,提出一种从C代码到AADL模型的自动构造方法C2AADL.首先分析了源语言结构、行为和运行时性质,并根据分析结果提出了源代码结构、行为和运行时性质到AADL模型的转换规则,然后根据转换规则设计并实现了原型工具,最后基于雷达信息处理子系统案例验证本文所提方法的有效性.
文摘随着安全关键系统的规模和复杂性不断增长,单一建模语言无法完全覆盖该类异构系统的建模要求.近年来,多范式建模方法逐渐成为表达复杂异构系统的有力手段,而安全性分析则是保证安全关键系统质量的重要步骤.本文提出一种面向安全关键系统的多范式建模及安全性分析方法.首先,使用SysML和AADL两种建模语言对安全关键系统进行多范式建模,SysML定义系统需求和逻辑架构,AADL则用于表达系统实现的物理架构、执行平台和应用软件运行时.其次,面向航空适航安全分析标准ARP4761的要求,对多范式模型进行安全性分析,即,为支持SysML系统定义层的安全性分析,提出安全性扩展附件SafetyProfile用于表达安全性信息,并将安全模型和SysML系统模型进行链接,自动生成功能危害评估报告和故障树;提出SysML系统模型和安全模型到AADL架构模型和错误附件模型的自动转换方法,并对AADL模型进行系统实现层的安全性分析.最后,设计实现了原型工具,并以航空领域的飞机空气增压系统(Airplane Air Compressor System)这一安全关键系统为案例,验证本文所提方法和工具的有效性.
文摘随着系统复杂性的急剧增加,未来安全关键软件越来越多地采用异构构件组合架构,各种构件可能使用不同的计算模型或实现语言,使得整个软件系统呈现异构性.因此,设计此类系统需要使用复杂的建模方法.AADL(architecture analysis and design language)是一种安全关键系统体系结构多范式建模语言,丰富的可表达方式和可扩展性使其成为安全关键异构软件设计的重要选择.提出一种AADL和SDL(specification and description language)混合建模方法,支持以自底向上的方式对安全关键软件系统进行混合建模,并给出面向多核处理器平台的代码自动生成方法.首先,通过扩展AADL属性集,以支持使用SDL建模语言表达软件构件的功能行为.其次,以Ada作为目标语言,给出AADL-SDL混合模型的多任务代码生成方法.最后,实现了原型工具支持AADL和SDL混合建模及多任务Ada代码生成,并基于导航、制导与控制系统案例对所提方法的有效性进行分析.
