On Formal Methods for Collective Adaptive System Engineering. {Scalable Approximated, Spatial} Analysis Techniques. Extended Abstract
在这个扩展的摘要中，简要介绍了形式化方法在系统工程中的作用。然后讨论了两个基于坚实的数学理论的有用的分析技术的例子，以及已经建立的支持这种技术的软件工具。第一种技术是可扩展的近似人口DTMC模型检查。第二个是闭包空间的空间模型检验。这两种技术都是在欧盟资助的QUANTICOL项目的背景下开发的。
2016-07-08 cs.LO cs.PF cs.SE
Proceedings 10th International Workshop on Formal Engineering Approaches to Software Components and Architectures
这些是第10届软件组件和体系结构形式工程方法国际研讨会（FESCA）的会议记录。该研讨会于2013年3月23日在罗马（意大利）举行，作为欧洲软件理论与实践联合会议（ETAPS'13）的卫星活动。FESCA研讨会的目的是汇集年轻和资深的研究人员从正式的方法，软件工程，并在正式建模方法的开发和应用感兴趣的行业，以及相关的分析和推理技术与基于组件的软件工程的实际利益。FESCA旨在解决正式方法如何有效地应用于这些新的背景和挑战的开放问题。FESCA对基于组件的开发中形式化方法的开发和应用都很感兴趣，并试图交叉研究和应用。
2013-02-20 cs.SE
One to More, More to One: Category-Aware Iterative Expert Training for Software Engineering Agents
Alibaba Group（阿里巴巴集团）
针对仓库级软件工程任务在池化强化学习下的类别跷跷板问题，提出类别感知的专家训练与多教师在线策略蒸馏框架，在Pro-618和SWE-bench Multilingual上分别提升5.39和2.78个百分点。
2026-10-30 cs.CL cs.LG cs.SE
Software Engineering as a Domain to Formalize
本文针对软件工程领域自身缺乏形式化研究的问题，提出以面向对象模型构建软件工程理论的结构，分离核心软件概念抽象及其关系，为开源社区开发全面实用的软件工程理论提供指导。
2025-02-24 cs.SE
Rooting Formal Methods within Higher Education Curricula for Computer Science and Software Engineering -- A White Paper
本白皮书认为，正式的方法需要更好地植根于计算机科学和软件工程研究计划的高等教育课程。为此，它主张（一）改进正式方法的教学;（二）在现有的“经典”计算机科学课程中系统地突出正式方法;（三）在计算机科学和软件工程课程中列入必修的正式方法课程。这些建议是根据以下意见提出的：（a）正规方法是提高软件质量的一个基本和具有成本效益的手段;然而（b）计算机科学和软件工程方案通常不能提供正规方法方面的适当培训;因此（c）缺乏有资格在工业中应用正规方法的计算机科学毕业生。本白皮书是2019年12月2日至3日在挪威卑尔根举行的第一届“形式方法，人人有乐趣”国际研讨会的作者和参与者共同努力的结果。因此，它代表了基于欧洲各大学计算机科学和软件工程（有或没有正式方法）的学习和教学的见解。
2020-10-12 cs.SE
Proceedings 12th International Workshop on Formal Engineering approaches to Software Components and Architectures
FESCA研讨会的目的是汇集初级研究人员从正式的方法，软件工程，并在正式建模方法的开发和应用感兴趣的行业，以及相关的分析和推理技术与软件工程的实际利益。近年来，功能正确性的日益重要性和系统质量属性（如性能，可靠性，安全性）的相关性增加，刺激了软件系统的设计和开发的分析和建模技术的出现。随着当今软件系统的日益复杂，FESCA旨在解决两个研究问题：（1）软件体系结构在系统解决分析和建模挑战方面可以发挥什么作用，以及（2）如何有效地应用正式和半正式技术，使问题更容易自动解决，人工干预更少。
2015-03-15 cs.SE
Choosing Coding-Agent Benchmarks for Practice: Lessons from Task Demands and Agent Behaviour
Queen’s University（女王大学）
该研究提出SNC轮廓表征编码任务需求，发现基准测试类别标签不可靠，智能体行为可揭示黄金方案未体现的需求，任务需求与成功相关且成功行为具家族特异性。
2026-10-28 cs.CL cs.SE
A Formal Development Cycle for Security Engineering in Isabelle
在本文中，我们展示了一个安全工程过程的基础上，完善的正式概念完全正式的证明助手伊莎贝尔。这个改进-风险循环侧重于由交互式定理证明支持的攻击分析和安全改进。由于我们使用了一个完全形式化的模型与演员和政策的基础设施，我们可以支持一种新的方式正式的安全细化系统规范。这个正式的过程实际上是建立作为一个扩展的Isabelle基础设施框架的攻击树。我们定义了基础设施模型细化的正式概念。由于Kripke结构和Isabelle基础架构中的分支时间时序逻辑的形式化基础，这些逐步转换可以与攻击树分析交织，从而提供完全形式化的安全工程框架。该过程在介绍GDPR要求和区块链的物联网医疗保健案例研究中进行了说明。
2020-01-04 cs.CR cs.SE
Development of formal models, algorithms, procedures, engineering and functioning of the software system "Instrumental complex for ontological engineering purpose"
给出了一个软件系统“Instrumental Complex for Ontological Engineering Purpose”的广义模型表示。代表了完整的软件系统开发过程。建立了“本体工程仪器综合体”软件系统的形式化模型，包括数学表达式、UML图等，并描述了“本体工程仪器综合体”软件系统在客户机-服务器环境下的三层体系结构。
2022-01-01 cs.AI cs.SE
Formal Model-Driven Engineering: Generating Data and Behavioural Components
模型驱动工程是从结构和功能的抽象模型中自动生成软件产品。通过针对特定的系统类别，可以使用模型转换和编码领域知识和实现策略的代码生成器来自动化开发过程的各个方面。使用这种方法，一个复杂的软件系统的正确性问题可以通过分析较低复杂性的抽象模型来回答，假设所采用的转换和生成器本身是正确的。本文展示了如何形式化技术可以用来建立模型转换的正确性，用于从精确的对象模型生成软件组件。源语言基于现有的形式化技术;目标语言是数据库编程中广泛使用的SQL表示法。正确性是通过为两种语言提供可比较的关系语义，并检查转换是否保持语义来建立的。
2013-01-01 cs.LO cs.MS cs.SE
Proceedings of the 13th International Workshop on Formal Engineering Approaches to Software Components and Architectures
FESCA研讨会的目的是汇集初级研究人员从正式的方法，软件工程，并在正式建模方法的开发和应用感兴趣的行业，以及相关的分析和推理技术与软件工程的实际利益。近年来，功能正确性的日益重要性和系统质量属性（如性能，可靠性，安全性）的相关性增加，刺激了软件系统的设计和开发的分析和建模技术的出现。随着当今软件系统的复杂性和利用率的不断提高，FESCA旨在解决两个研究问题：（1）软件设计阶段在系统解决分析和建模挑战中发挥了什么作用，以及（2）如何有效地应用正式和半正式技术，使问题更容易自动解决，减少人为干预。我们鼓励提交（半）正式技术及其应用，以帮助分析，设计和实现软件应用程序，特别是那些在互连，通信设备，与物理世界和网络物理系统交互的设备。
2016-03-28 cs.SE
Compositional Formal Analysis Based on Conventional Engineering Models
状态空间探索的形式化方法已成功应用于评估鲁棒关键软件系统。形式化方法能够发现常规测试可能遗漏的错误条件，并有助于规划复杂的系统操作。然而，形式化方法的广泛应用受到了为实际系统生成形式化规范所需的努力的阻碍。在本文中，我们提出了状态链接接口符合性引擎的数据（SLICED），一种方法，它解决了复杂的正式状态机规范生成，利用传统的工程模型，以获得组成的正式状态模型，并生成正式的断言的状态机。我们演示切片使用虚拟自适应模型发表的NASA和验证我们的结果，通过复制它们使用Simulink。
2020-04-07 cs.SE cs.SY eess.SY
Proceedings International Workshop on Formal Engineering approaches to Software Components and Architectures
这些是第14届软件组件和体系结构形式工程方法国际研讨会（FESCA）的会议记录。该研讨会于2017年4月22日在乌普萨拉（瑞典）举行，作为欧洲软件理论与实践联合会议（ETAPS'17）的卫星活动。FESCA研讨会的目的是汇集初级研究人员从正式的方法，软件工程，并在正式建模方法的开发和应用感兴趣的行业，以及相关的分析和推理技术与软件工程的实际利益。近年来，功能正确性的日益重要性和系统质量属性（如性能，可靠性，安全性）的相关性增加，刺激了软件系统的设计和开发的分析和建模技术的出现。随着当今软件系统的复杂性和利用率的不断提高，FESCA旨在解决两个研究问题：（1）软件设计阶段在系统解决分析和建模挑战中发挥了什么作用，以及（2）如何有效地应用正式和半正式技术，使问题更容易自动解决，减少人为干预。
2017-03-20 cs.DC cs.SE
Proceedings 11th International Workshop on Formal Engineering approaches to Software Components and Architectures
FESCA研讨会的目的是汇集年轻和资深的研究人员从正式的方法，软件工程，并在正式建模方法的开发和应用感兴趣的行业，以及相关的分析和推理技术与基于组件的软件工程的实际利益。在过去的十年中，基于敏捷的软件设计在工业界和学术界都受到了相当大的关注。近年来，随着新平台（如智能手机）的出现，出现了倡导软件正确性的新领域以及新挑战。其中包括开发新方法和调整现有方法，以适应平台的独特功能，例如固有的分布，开放性和持续迁移。另一方面，随着计算机功能的不断增强，建模和规范方法以及验证工具对现实生活中的软件的实际适用性越来越多，即扩展到更复杂的系统。FESCA旨在解决正式方法如何有效地应用于这些新的背景和挑战的开放问题。该研讨会对基于组件的开发中形式化方法的开发和应用都很感兴趣，并试图交叉研究和应用。
2014-04-02 cs.SE
A Formal Approach to the Engineering of Domain-Specific Distributed Systems
我们回顾了一些结果规范，编程和验证的不同类别的分布式系统的并发性和流动性组在佛罗伦萨大学的研究源于。更具体地说，我们研究网络感知编程，面向服务的计算，自主计算和集体自适应系统编程的显着特点。然后，我们提出了四种不同的语言，即Klaim，奶牛，Scel和AbC的概述。对于每一种语言，我们讨论了设计选择，目前的语法和语义，显示如何不同的形式主义可以用来建模和编程的旅行预订方案，并描述编程环境和验证技术。
2019-12-03 cs.FL cs.LO cs.PL
Reverse Engineering from Assembler to Formal Specifications via Program Transformations
FermaT转换系统基于达勒姆大学、德蒙福特大学和Software Migrations Ltd.过去十六年进行的研究，是一个工业强度的形式转换引擎，在程序理解和语言迁移方面有许多应用。本文是一个案例研究，它使用自动化加上手动指导的转换和抽象转换为一个非常高层次的抽象规范的IBM 370汇编代码程序。
2001-05-04 cs.PL cs.SE
Formal Verification, Engineering and Business Value
如何将模型检验和静态程序分析等自动化验证技术应用于数百万行嵌入式C/C++代码？如何将这种技术包装成软件开发人员和工程师可以使用的方式，他们可能没有形式化验证的背景？以及如何说服企业经理实际支付这样的软件？这项工作解决了其中一些问题。基于我们自己开发和发布Goanna源代码分析器的经验，我们解释了模型检验，静态分析和SMT解决的底层技术，涉及创建工业证明工具的步骤。
2013-01-01 cs.SE
When Students Choose to Use Event-B in their Software Engineering Projects
学生经常学习正式的方法作为软件工程学位课程的一部分，而不应用这些正式的方法以外的特定模块（S）专用于这一主题。特别是，软件工程的学生往往必须在他们的程序结束时在一个实质性的项目中构建一个重要的应用程序/程序/系统（为了展示他们在以前的教学模块中学到的东西的应用）。我们的经验表明，大多数学生在这个项目工作中不使用正式的方法。我们报告的反馈，从少数学生谁选择使用正式的方法在他们的项目，并给出例子，这是一个帮助，它是一个障碍。
2016-11-29 cs.CY cs.SE
Formal Methods in Dependable Systems Engineering: A Survey of Professionals from Europe and North America
内容：正式方法（FM）已经存在了一段时间，仍然不清楚如何利用它们的好处，克服它们的挑战，并为它们的改进设定新的方向，以便更成功地将其转化为实践。目的：我们研究使用的形式化方法在关键任务的软件领域，检查工业和学术界的意见。方法：我们进行了横断面在线调查。结果：我们的研究结果表明，在工业中应用功能模块的意图增加，这表明了积极的感知有用性。但结果也表明了负面的易用性。可扩展性、技能和教育似乎是支持这一意图的关键挑战之一。结论：我们提出了迄今为止规模最大的此类研究（N = 216），我们的观察提供了有价值的见解，突出了未来的理论和实证研究的正式方法的方向。我们的发现与Austin和Parkin（1993）的早期观察结果非常一致。
2020-09-22 cs.SE
Design Ontology Supporting Model-based Systems-engineering Formalisms
基于模型的系统工程（MBSE）为管理系统开发的复杂性提供了重要的能力。MBSE使系统架构的形式化，以支持基于模型的需求获取，规范，设计，开发，测试，fielding等，然而，建模语言和技术是相当异构的，即使在同一个企业系统，这造成了数据互操作性的困难。数据结构和语言语法之间的差异使得MBSE模型之间的信息交换更加困难，从而在连接整个企业的数据流时导致相当大的信息偏差。出于这个原因，本文提出了一个本体的基础上，图，对象，点，属性，角色和关系的延伸（GOPPRRE），提供Meta模型，支持MBSE形式化的各个生命周期阶段。特别是，知识图模型的开发，以支持统一的模型表示，进一步实现本体数据集成的基础上，在整个生命周期的GOPPRRE。的MBSE形式主义的适用性进行了验证，使用定量和定性的方法。此外，GOPPRRE本体生成的MBSE语言的形式化在特定领域的建模工具，\textit{MetaGraph}，以评估其可用性。结果表明，所提出的本体支持系统工程生命周期的形式化结构和描述逻辑。
2020-10-15 cs.SE cs.SY eess.SY
An Algebraic Formalization of the GoF Design Patterns
本文报告了使用代数的、可视化的、正式的方法来规范GoF设计模式。该方法是基于图，态射和操作的范畴理论，并利用三重图模式角色的模型元素进行注释。该方法以范畴理论为基础，可以应用于不同领域的模式形式化。在我们的建议是新颖的描述（嵌套）可变子模型，跨几个图（如类和序列图UML设计模式），模式组合和冲突分析的模式间同步的可能性。
2010-03-17 cs.SE
Formal methods and software engineering for DL. Security, safety and productivity for DL systems development
深度学习（DL）技术现在已经广泛应用，并被集成到许多重要的系统中。它们的分类和识别能力确保了它们与多个应用领域的相关性。作为依赖于训练而不是算法编程的机器学习，它们提供了高度的生产力。但它们可能容易受到攻击，并且验证其正确性只是作为一种科学和工程可能性才刚刚出现。本文是对以前发表的调查的重大更新，试图涵盖这一领域的所有最新出版物。它还涵盖了一个更近的趋势，即设计用于生成和训练神经网络的特定领域语言。
2019-01-31 cs.DC cs.SE
Proceedings 7th International Workshop on Formal Methods and Analysis in Software Product Line Engineering
在软件产品线工程（Software Product Line Engineering，SPLE）中，类似系统的组合是从一组共享的软件资产开发的。SPLE声称的好处包括减少组合规模、软件开发成本和生产时间，以及提高交付系统的质量。然而，尽管有这些好处，SPLE仍处于早期采用阶段。我们相信，为SPLE活动提供更好支持的自动化方法、工具和技术可以进一步促进其在实践中的采用，并增加其效益。为了促进这一领域的工作，FMSPLE'16研讨会重点关注自动化分析和形式化方法，这可以（1）进一步提高开发生产力，减少与SPLE工件管理相关的维护成本，（2）为交付系统的正确性和质量提供可靠的保证。
2016-03-28 cs.FL cs.SE
AI for software engineering: from probable to provable
本文探讨了通过结合人工智能的创造性与形式化规范方法和验证技术，解决AI在编程中目标指定困难和幻觉现象的问题，提升程序正确性。
2026-04-22 cs.AI cs.SE
A Formal Architecture-Centric Model-Driven Approach for the Automatic Generation of Grid Applications
本文讨论了模型驱动软件工程的概念在网格应用领域的应用。作为对这个概念的扩展，这里描述的方法试图将正式的以架构为中心的范例和模型驱动的范例结合起来。这是一个公认的声明，网格系统很少被设计使用正式的技术，虽然从过去的经验，这样的技术已经显示出优势。本文主张一个正式的工程方法，网格系统的发展，努力有助于严格的网格软件体系结构的发展。这种方法通过将模型驱动的范例应用于正式的以架构为中心的工程方法来解决服务质量和跨平台开发的服务质量问题。除了基于模型的转换之外，这种组合还受益于形式化的语义描述能力。这种新颖的组合概念的结果促进了设计模型的重用，并促进了网格计算的发展。
2006-01-28 cs.SE
Engineering Formality and Software Risk in Debian Python Packages
本文研究了 Debian 中 182 个 Python 软件包的工程形式化与生产不足风险的关系，发现正式结构会增加风险，而开发者责任提升可降低风险。
2024-04-26 cs.CY cs.SE
A Model-driven Approach for Grid Services Engineering
由于网格计算的大肆宣传，这样的系统很少使用形式化技术设计。围绕网格技术的复杂性和快速增长的需求使得人们倾向于使用经典的开发技术，这导致了没有指导方针或规则以及非结构化的工程过程。本文提倡一种形式化的网格应用程序开发方法，以促进严格的网格软件体系结构的发展。这种方法解决了跨平台的互操作性和服务质量;模型驱动的范例被应用到一个正式的以架构为中心的工程方法，以受益于正式的语义描述能力，除了基于模型的转换。这样一个新的组合概念的结果，促进了重用的设计模型，并简化了网格计算的发展，提供了一个适应的开发过程，并确保正确的每个设计步骤。
2005-09-27 cs.DC cs.SE
Conceptual Modeling of Events Based on One-Category Ontology
在以前的工作中，我们提出了一个单一类别（名为thimac）的概念模型，称为thinging machine（TM），它集成了静态性（例如，对象）和动态（例如，事件），而不会丢失概念建模中图形直观的宝贵方面。我们建议将TM应用于软件工程中的概念建模（例如，作为概念建模语言的UML级别或更高级别）。在本文中，显示这样的应用在软件工程，我们首先提出了一个完整的图书馆服务系统的高层次描述，以证明TM的适用性。此外，我们还探讨了TM的特点，强调了作为事件的thimacs的实现。目的是通过对比TM概念与其在相关领域的用途，更好地理解TM概念。事件的概念在许多研究领域都扮演着重要的角色，包括哲学、语言学、文学理论、概率论、人工智能、物理学和历史学。一个TM事件是一个静态的thimac与时间呼吸（时间subthimac）注入动力到thimac。这是由于TM静态区域如何受到时间的影响。这种观点与事件的一些哲学和语言学定义形成对比（例如，Whitehead的经验单位）。我们还提出了一些有趣的问题（例如，运动）在这项研究中。
2022-03-02 cs.SE
Proceedings Second International Workshop on Algebraic Methods in Model-based Software Engineering
在过去的几年里，在代数社区中有很多关于使用代数方法为模型驱动的软件工程提供支持的活动。该研讨会的目的是聚集致力于代数方法开发和应用的研究人员，为基于模型的软件工程提供严格的支持。与研讨会相关的主题是所有与软件工程中代数方法的使用相关的主题，包括但不限于：正式指定和验证基于模型的软件工程概念和相关概念（MDE，UML，OCL，MOF，DSL等）;用于上述的工具支架;整合正式和非正式的方法;和理论框架（代数，重写为基础，范畴理论为基础，.）。研讨会的主要目标是检查、讨论和联系代数社区中现有的项目，这些项目解决了模型驱动软件工程中常见的开放问题。
2011-06-29 cs.SE
PLACIDUS: Engineering Product Lines of Rigorous Assurance Cases
针对软件产品线中单独构建保证用例不可行的问题，提出整合形式化方法的PLACIDUS方法，定义感知可变性的AC语言并基于Lean形式化语义，配套Eclipse工具，经医疗设备产品线验证可行。
2024-07-14 cs.SE
Model-Driven Engineering Method to Support the Formalization of Machine Learning using SysML
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Technical University of Vienna（维也纳工业大学）
本文提出一种基于模型驱动工程的方法，利用SysML形式化机器学习任务，整合领域与ML专家知识，支持数据源集成、语义连接和数据处理定义，并通过两个用例和用户研究验证其有效性，促进机器学习在工业中的集成。
2023-07-10 cs.AI cs.SE
Formal-Method-Guided Vibe Coding: Closing the Verification Loop on AI-Generated Safety-Critical Software Through Model-Driven Engineering
Lancaster University（兰卡斯特大学）；Tsinghua University（清华大学）；Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学）；Southwest University（西南大学）；Aarhus University（奥胡斯大学）；University of York（约克大学）
提出Forge管道，结合Vibe编码与模型驱动工程，通过多种形式化验证（Dafny、CSP、Isabelle）迭代修正LLM生成的Java代码，生成符合安全标准的验证证据。
2026-06-24 cs.FL cs.SE
Code Generation for Machine Learning using Model-Driven Engineering and SysML
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；TUM School of Computation, Information and Technology（慕尼黑工业大学计算、信息与技术学院）；University of Applied Sciences Vorarlberg（福拉尔贝格应用科学大学）；Zumtobel Lighting GmbH（祖姆托贝尔照明有限公司）
本文提出一种结合SysML形式化机器学习任务与模型转换的方法，自动生成可执行代码，以降低数据驱动工程的实现难度，并通过天气预报案例验证其灵活性与可行性。
2023-07-10 cs.AI cs.SE
