计算机研究与发展2023，Vol.60Issue(8) ：1895-1911.DOI:10.7544/issn1000-1239.202220041

安全关键的信息物理系统中时序行为的组合与精化

Composition and Refinement of Timing Behavior in Safety-Critical Cyber Physical Systems

陈博 李曦 周学海
计算机研究与发展2023，Vol.60Issue(8) ：1895-1911.DOI:10.7544/issn1000-1239.202220041
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安全关键的信息物理系统中时序行为的组合与精化

Composition and Refinement of Timing Behavior in Safety-Critical Cyber Physical Systems

陈博 1李曦 2周学海2
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作者信息

  • 1. 中国科学技术大学软件学院 江苏苏州 215123
  • 2. 中国科学技术大学软件学院 江苏苏州 215123;中国科学技术大学计算机科学与技术学院 合肥 230051
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摘要

信息物理系统(cyber physical systems,CPS)通常被应用于安全关键的场景中,需要进行实时监控,并计算反馈信息,实现对外部环境的自动控制与管理.基于模型驱动的开发方法是针对实时的、异构的CPS进行开发的,而模型的可组合性是其中的核心关键点.针对时序行为的可组合问题,首先通过时序约束语言(clock constraint specification language,CCSL)建立系统的时序行为需求模型,在此基础上通过迁移系统描述CCSL的时序行为语义,并给出其组合操作方法及可组合性的形式化定义.进一步地,对时序行为进行精化操作,给出从时序行为需求模型到任务执行模型的转换方法.同时,基于L*方法对模型行为进行学习,实现组合验证以缓解状态爆炸问题,并验证精化后模型的可组合性.最后通过仿真实验及主从智能小车实例对精化与验证方法进行评估.相关数据显示,精化与组合验证方法在处理时间和内存使用上具有一定的性能优势.

关键词

信息物理系统/时序约束语言/组件的可组合性/L*算法/时序行为精化

Key words

cyber physical system(CPS)/clock constraint specification language(CCSL)/composiability of component/L*algorithm/refinement of timing behavior

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基金项目

国家自然科学基金(61772482)

出版年

2023
计算机研究与发展
中国科学院计算技术研究所 中国计算机学会

计算机研究与发展

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：2.649
ISSN：1000-1239
参考文献量1
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