并发软件系统的WFD-net模型及偏序展开分析方法研究
批准号:
62002328
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
24.0 万元
负责人:
相东明
依托单位:
学科分类:
软件理论、软件工程与服务
结题年份:
2023
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
相东明
中文摘要
伴随着高并发技术的推广以及智能应用需求的增大,传统的并发软件系统分析方法正面临诸多新型挑战。尤其是在数据流程分析方面,它们往往利用交错语义理论来进行相关性质验证与数据错误检测,如状态迁移图、可达标识图与时序逻辑等。由于这些交错语义方法大多需要考虑业务活动的全局顺序并通过遍历系统的全局状态来对系统行为进行分析,因而很容易遭受状态空间爆炸、并发语义缺失以及伪状态等问题。为了解决以上问题,本项目创新性地采用基于并发语义理论的偏序展开方法来对并发软件系统的数据流程进行分析与检测。主要研究内容包括:(1)基于WFD-net的并发软件系统建模方法;(2)并发软件系统模型的偏序展开理论;(3)基于偏序展开的数据流程错误检测方法。此外,设计开发出相应的模型检测器用以验证相关理论方法的正确性与有效性。通过本项目的研究成果可提高并发软件系统的数据流程分析效率,为后期产业系统的实际应用提供科学高效的解决方案。
英文摘要
Driven by high concurrency and intelligent applications, the traditional model-checking methods of concurrent software systems are faced with many new challenges. No matter state transition diagrams or temporal logics, these methods are based on the interleaving semantics. They usually consider the general orders of business activities, and utilize the global states of concurrent software systems to analyze their behaviors. Hence, these methods easily suffer from the problems of state space explosion, lacks of concurrency relations and pseudo states. In order to overcome these problems, this project innovatively uses the partial-order unfolding technique of Petri net to analyze the data-flows of concurrent software systems based on the concurrency semantics. The main studies of this project are as follows: (1) the modeling of concurrent software systems based on WFD-net (Workflow net with Data); (2) the partial-order unfolding theory of concurrent software systems; and (3) the detection method of data-flow errors based on the unfolding techniques. Additionally, a model checker is developed to verify the correctness and effectiveness of our methods. The research achievement of this project can increase the analysis efficiency of data-flows, and guarantee the correctness and reliability of concurrent software systems. Furthermore, some scientific and efficient solutions can be provided to our industry systems.
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DOI:
10.1016/j.is.2023.102274
发表时间:
2023-08
期刊:
Inf. Syst.
影响因子:
--
作者:
[Fang Zhao;Dongming Xiang;Guanjun Liu;Changjun Jiang]
通讯作者:
Fang Zhao;Dongming Xiang;Guanjun Liu;Changjun Jiang
DOI:
10.3390/math9090966
发表时间:
2021
期刊:
Mathematics
影响因子:
2.4
作者:
[Dongming Xiang;Fang Zhao;Yaping Liu]
通讯作者:
Dongming Xiang;Fang Zhao;Yaping Liu
DOI:
10.1109/tii.2022.3181669
发表时间:
2023-03
期刊:
IEEE Transactions on Industrial Informatics
影响因子:
12.3
作者:
[Dongming Xiang;Shuai Lin;Xuehui Wang;Guanjun Liu]
通讯作者:
Dongming Xiang;Shuai Lin;Xuehui Wang;Guanjun Liu
DOI:
--
发表时间:
2024
期刊:
Empirical Software Engineering
影响因子:
作者:
[Dongming Xiang, Yuanchang Lin, Liming Nie, Yaowen Zheng, Zhengzi Xu, Zuohua Ding, Yang Liu]
通讯作者:
Yang Liu
基于FCWFD-net模型与偏序展开语义的智能制造系统安全性验证研究
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批准号:62472388
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.00万元
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批准年份:2024
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负责人:相东明
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依托单位:
国内基金
海外基金