The Bourgeois Gentleman, Engineering and Formal Methods
涉及形式方法的工业应用仍然是一般规则的例外。缺乏理解,员工没有接受过适当的教育,难以整合现有的开发周期,市场没有明确的要求等等,这些都是经常听到的不正规的解释。本文报告了一些经验,游戏规则改变者,将无缝集成到安全关键系统工程的正式方法。
2020-05-13 cs.SE
Formal Quantum Software Engineering: Introducing the Formal Methods of Software Engineering to Quantum Computing
量子计算(QC)代表了计算系统的未来,但用于推理计算的量子模型的工具,其中遵守的定律是量子力学尺度上的定律,仍然是线性代数和狄拉克符号的混合;两个学科更适合物理学家,而不是计算机科学家和软件工程师。在此基础上,我们相信有可能提供一种更直观的方法来思考和编写量子计算系统,以简化量子算法的设计和量子软件的开发。在本文中,我们朝着这个方向迈出了第一步,通过采用软件工程中的形式化方法所使用的相同符号和推理原则,引入规约语言作为通过公理化定义来表示量子计算机操作的工具。我们将这种方法称为形式量子软件工程(F-QSE)。这项工作假设熟悉量子力学(QM)的基本原理,使用Zed(Z),这是一种软件工程(SE)的形式语言,并与一阶逻辑(FOL)和函数式编程(FP)的符号和技术。
2021-11-14 cs.SE
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
Synthesizing Behavioural Models of CPS Using Automata Learning and Statistical Machine Learning
School of Electrical Engineering and Computer Science, University of Ottawa(渥太华大学电气与计算机工程学院);RabbitRun Technologies Inc.(RabbitRun科技有限公司)
研究针对CPS数值时间序列数据难以直接用自动机学习建模的问题,提出结合机器学习的MELA方法,经实验验证其可减少状态机规模并提升准确率,支持系统级需求验证。
2026-08-11 cs.FL 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
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
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
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
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
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 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
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
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
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
Category Theory and Model-Driven Engineering: From Formal Semantics to Design Patterns and Beyond
标题中有一个隐藏的阴谋。CT是最抽象的数学学科之一,有时被戏称为“抽象的废话”。MDE是软件开发的一个新趋势,在工业上得到了标准、工具和新的“银弹”地位的支持。令人惊讶的是,分类模式可以直接应用于日常MDE实践中出现的结构的数学建模。模型合并、转换、同步和其他重要的模型管理场景都可以看作是分类规范的执行。此外,本文旨在阐明一个索赔,CT和MDE之间的关系是更复杂和更丰富的比通常假设的“应用数学”。CT为MDE提供了一个真正实用价值的设计模式和结构原则的工具箱。我们将给出一些例子,说明模型管理场景的基本分类安排如何揭示现代工具自动化场景架构中的缺陷。
2012-09-07 cs.LO 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 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
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
Dimensions of Formality: A Case Study for MKM in Software Engineering
German Research Center for Artificial Intelligence (DFKI)(德国人工智能研究中心(DFKI));Jacobs University Bremen(不来梅雅各布大学)
我们从MKM的角度研究了为软件工程项目创建的文档集合的形式化。我们分析了文档和集合标记格式如何应对一个开放的,多维的空间的主要和次要的分类和关系。我们表明,RDFa为基础的扩展MKM格式,采用灵活的“元数据”的关系,引用特定的词汇表不同的尺寸,非常适合编码,并把它投入服务。这种形式化的知识可以用于丰富交互式文档浏览,使多维元数据查询的文档和集合,并导出链接数据到语义Web,从而使进一步重用。
2010-04-28 cs.AI cs.DL 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
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
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
Dezyne: Paving the Way to Practical Formal Software Engineering
设计控制工业设备的软件具有挑战性,特别是由于其固有的并发性。测试这种事件驱动的控制软件是困难的,由于大量的可能的执行场景,只有一个低的动态测试覆盖率在实践中实现。由于这种类型的设备的软件故障的高成本,这又是不期望的。在本文中,我们描述了Dezyne语言和工具; Dezyne是一个程序设计语言,旨在软件工程师设计大型工业控制软件。我们讨论了其基本的两层和组合的方法,使收获的正式方法的好处,从而有力地支持软件工程的指导原则。Dezyne的核心使用mCRL 2语言和模型检查器(Jan Friso Groote等人)。以验证所有可能的执行方案的正确性和完整性。Dezyne的IDE基于语言服务器协议,允许与例如,Visual Studio Code和Emacs扩展了几个自动生成的交互式图形视图。我们报告介绍Dezyne及其前身在几个大型高科技设备制造商导致软件开发时间的减少和报告的现场缺陷的大幅减少。
2021-08-06 cs.LO cs.PL 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
Collaborative Verification-Driven Engineering of Hybrid Systems
具有离散动态和连续动态的混合系统是现实世界信息物理系统的重要模型。关键的挑战是确保它们在w.r.t.安全要求。有前途的技术,以确保安全似乎是模型驱动的工程开发混合系统在一个定义良好的和可追溯的方式,和形式化验证,以证明其正确性。它们的结合形成了核查驱动工程的愿景。通常,混合系统相当复杂,因为它们需要来自许多领域的专业知识(例如,机器人、控制系统、计算机科学、软件工程和机械工程)。此外,尽管在自动化混合系统的形式化验证的显着进步,复杂系统的证明的建设往往需要非平凡的人的指导,因为混合系统验证工具解决不可判定的问题。因此,研制和核查小组由许多具有不同专长的参与者组成的情况并不少见。本文介绍了一个验证驱动的工程工具集,扩展了我们以前的工作与工具的混合动力和算术验证的混合动力系统的图形(UML)和文本建模,(ii)交换和比较模型和证明,(iii)管理验证任务。该工具集可以更轻松地处理大规模验证任务。
2014-10-04 cs.LO 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
Product Lines for Service Oriented Applications - PL for SOA
PL for SOA正式提出了一种软件工程方法、开发技术和支持工具,用于提供服务产品线。我们提出了严格的建模技术的规范和验证的正式符号和语言的服务计算与倾向的变化。通过这些尖端技术,可以实现更高水平的灵活性和适应性。这将涉及开发服务行为模型的可变性语义。这些工具将有助于各组织在设计和运行时间规划、优化和控制软件服务提供的质量,使其能够开发灵活和成本效益高的软件系统,支持高水平的再利用。我们从两个层面应对这一挑战。我们使用产品线工程中的特征建模,从服务的角度来看,使用编排语言Orc。我们介绍了智能电网作为服务产品线应用的技术。
2011-08-11 cs.SE
Using Formal Methods for Autonomous Systems: Five Recipes for Formal Verification
形式方法是用于软件设计和工程的基于数学的技术,它能够对系统的行为进行明确的描述和推理。自主系统使用软件在没有人类控制的情况下做出决策,通常嵌入在机器人系统中,通常是安全关键的,并且越来越多地被引入日常环境中。自治系统需要健壮的开发和验证方法,但形式化方法的实践者经常被问到:为什么要使用自治系统的形式化方法?为了回答这个问题,这份立场文件描述了从文献中收集的五个配方,用于正式验证自治系统的各个方面。配方的例子是如何形式化方法可以成为一个有效的工具,自主系统的开发和验证。在设计过程中,它们可以明确地描述需求;在开发过程中,可以根据需求验证正式规范;可以从验证的规范合成软件组件;可以在运行时监控行为并与原始规范进行比较。现代形式化方法通常包括高度自动化的工具支持,这使得能够对系统的状态空间进行详尽的检查。本文认为,形式化方法是一个强大的工具,与其他强大的软件工程技术的发展技术的剧目安全自治系统。
2021-07-28 cs.LO 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
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
Authoring Agent Skills: A Software-Engineering Approach
University College London(伦敦大学学院)
研究如何编写智能体技能,遵循软件工程原则,以Claude Code为参考实现阐述技能结构等,与其他塑造智能体行为机制比较并给出选择规则,还介绍评估驱动编写过程等,为智能体技能编写提供方法。
2026-07-29 cs.AI cs.SE
Dependability-Explicit Engineering with Event-B: Overview of Recent Achievements
Event-B已在EU Deploy项目中被积极使用,用于对来自各种应用程序域的可靠系统进行建模。因此,我们已经创建了一些正式的方法,以明确的原因在细化过程中的可靠性。在本文中,我们概述了在Deploy项目中进行的可靠系统的形式化工程的工作。我们概述了我们的方法集成到开发过程中的安全分析,建模容错系统和概率可靠性评估。我们讨论的成就和挑战,在事件B框架内的可靠系统的发展。
2012-10-26 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
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
Requirements Engineering for Global Systems: Cultural, Regulatory and Technical Aspects
在本文中,我们提出了一个正式的框架,分析和优化的系统开发应用在几个国家的需求规格。由于不同的国家通常有不同的法规/法律以及不同的文化限制,相应的具体要求可能会因具体情况而异。我们的框架提供了一个基础:(1)系统和正式的分析的多样性和相互依赖性的要求,以避免不符合,矛盾和冗余;(2)相应的系统过程中的变化管理的情况下,全球系统的发展。
2019-10-11 cs.SE
Large Language Models for Software Engineering Diagrams: A Systematic Review of UML and ER modelling
Edinburgh Napier University(爱丁堡纳皮尔大学)
该系统综述分析64项2023-2025年研究,指出LLM在UML/ER建模中存在领域失衡、GPT依赖、评估不规范等问题,提出需标准化基准等改进方向。
2026-07-30 cs.SE
FREPA: An Automated and Formal Approach to Requirement Modeling and Analysis in Aircraft Control Domain
本文提出面向航空控制领域的形式化需求工程平台 FREPA,结合 AASRDL 与 AeroReq 工具,实现需求建模、验证与确认的自动化,并在九个真实系统中验证其工业有效性。
2023-06-02 cs.SE
Towards a Systems Engineering Essence
SEMAT/OMG Essence为描述软件开发过程提供了一种功能强大的语言和内核。如何调整它以将其应用于系统工程方法描述?我们必须协调本质和各种系统工程标准,以便提供一个更正式的系统方法来获得系统工程本质。本文提出了一种将Essence用于系统工程的方法。在这种方法中,我们只在工程解决方案的关注范围内部分修改了内核,并完全保留了语言作为一个优秀的情景方法工程基础。
2015-02-03 cs.SE
Modelling an Aircraft Landing System in Event-B (Full Report)
关键系统中的硬件或软件故障可能导致生命损失。在系统开发过程中,设计错误可能是引入故障的主要原因。形式化技术是验证关键系统正确性的一种替代方法,克服了传统验证技术如仿真和测试的局限性。日益增加的复杂性和故障率给航空电子系统的验证和确认领域带来了新的挑战。由于软件的可靠性无法量化,因此\textit{correct by construction}方法可以实现可靠的系统。精化在从抽象规范到具体系统的增量式构建大型系统中扮演着重要角色。本文是对某型飞机着陆系统的逐步形式化开发。正式的模型包括复杂的行为,时间行为和起落架系统的操作顺序。模型的形式化事件B建模语言,支持逐步细化。该案例研究被认为是专门用于验证系统行为特性的技术和工具的基准。该报告是为ABZ 2014案例研究发表的论文的完整版本。是
2014-07-03 cs.SE
A Process Algebra Software Engineering Environment
在以前的工作中,我们描述了如何在软件工程中使用的进程代数为基础的语言PSF,使用工具总线,协调架构也基于进程代数,作为实现模型。在这篇文章中,我们总结了工作,并介绍了软件开发过程中更正式的工具,我们在这个过程中使用的CASE设置,导致PSF工具总线软件工程环境。我们将该环境中的细化步骤推广到基于过程代数的软件工程工作台,其中可以组合多个实例以形成一个环境。
2008-06-17 cs.SE
Diagrammatic Formalism for Complex Systems: More than One Way to Eventize a Railcar System
本文是在软件工程和系统工程,两个密切交织的学科交叉。本文的一个主要主题是整体概念化的系统,以及与软件系统的基本关注。在软件开发生存周期中,在将需求转换为设计工件然后转换为实现方面仍然存在挑战(例如,编码),然后验证结果。从我们的角度来看,软件工程需要一个面向统一建模的集成范例。存在许多方法、语言和工具来促进系统开发过程。本文是对项目开发的一次冒险。为了集中材料,我们集中在哈雷尔的小说(和经典)的开发环境,它集成了一个基于工程的面向对象和状态图,通过开发一个轨道车系统。有轨车系统被用作将需求转换为设计工件,然后转换为实现,然后验证结果的详细示例。该项目是作为一个单一的集成建模工作与场景和状态图的开发进行对比。该方案的结果是通过对各种软件项目开发方法的实验和对比,丰富了对软件项目开发方法的理解。
2021-03-04 cs.SE
Context operations to architecture modelling output from large language models and evaluation criteria for their use in systems engineering design
Federal University of Santa Maria(圣玛丽亚联邦大学);Linköping University(林雪平大学)
本文提出一种基于大语言模型的上下文组装框架和评估方法,用于系统架构建模,以加速工程设计并评估模型输出对意图的符合度。
2026-09-10 cs.AI cs.SE cs.SY
Dependability Engineering in Isabelle
在本文中,我们介绍了一个过程中的形式化系统开发支持的交互式定理证明在一个专用的Isabelle框架。这个伊莎贝尔基础设施框架实现规范和验证的循环过程中的攻击树分析密切相关的正式细化的规范。这个过程是循环的:在一个重复的迭代中,细化将更多的细节添加到系统规范中。如何找到下一个细化步骤是一个已知的难题:这个问题是通过使用Kripke结构和CTL逻辑的基于攻击的分析来解决的。我们把这个循环过程称为精炼-风险循环(RR-循环)。它最初是为了物联网医疗保健系统的安全和隐私而开发的,但更普遍地适用于安全性,即一般的可靠性。在本文中,我们提出了扩展的伊莎贝尔基础设施框架实现了一个正式的概念,属性保持细化交织攻击树分析的RR周期。该过程说明了规范的发展和隐私分析的移动冠状病毒预警应用程序。
2021-12-08 cs.CR cs.SE
The use of controlled vocabularies in requirements engineering activities: a protocol for a systematic literature review
背景:基于证据的软件工程(EBSE)范例和系统文献综述的计划阶段。目的:一个方案,用于对基于证据的软件工程领域的几个指南建议的过程进行系统的文献综述,并提供详细信息。方法:对最近在世界领先期刊上发表的系统性文献综述的分析,加上使用两个著名的指南和一本教科书来翻译正式的计划(方案)。结果:验证的方案结论:我们发现,大多数已发表的系统评价缺乏报告的方案,或它是薄弱的。缺乏制定正式协议的工具支持。尽管协议与计划一样,必须具有适应不可预见情况的灵活性,但其目标是实际活动应尽可能与已计划的活动相似。因此,这是一个很难实现的平衡,研究人员必须小心,不要引入可能对整个工作的有效性构成威胁的更改。
2017-04-03 cs.SE
Requirements engineering current practice and capability in small and medium software development enterprises in New Zealand
本文介绍了在新西兰的软件开发公司内实施的需求工程方面的当前行业实践的研究。设计并部署了测量仪器。对结果进行了分析,并与国际上认为的“最佳做法”以及新西兰和澳大利亚以前的研究进行了比较。试图评估需求工程能力的新西兰公司使用正式和非正式的框架。
2014-07-23 cs.SE
RE-oriented Model Development with LLM Support and Deduction-based Verification
本文提出面向需求工程的 UML 建模框架,结合 LLM、逻辑推理与演绎形式化验证,实现行为模型到逻辑规范的转换及程序骨架自动生成。
2025-06-10 cs.SE
Software Engineering with Process Algebra: Modelling Client / Server Architectures
在以前的工作中,我们描述了如何在软件工程中使用的进程代数为基础的语言PSF,使用工具总线,协调架构也基于进程代数,作为实现模型。我们还通过在CASE设置中介绍我们在此过程中使用的工具,更正式地描述了此软件开发过程,从而形成了PSF-ToolBus软件工程环境。在这篇文章中,我们总结了这项工作,并描述了一个类似的软件开发过程,使用客户端/服务器模型的软件系统的实施,并提出了这在CASE设置以及。
2009-08-18 cs.SE
Useful Learning Experiences: A Qualitative Study of Corporate Training in Brazilian Software Engineering
CESAR School(CESAR学院)
本文通过定性研究探讨巴西软件工程师认为最有用的学习经验类型及其定义,发现持续技术更新和实践应用是核心,正式教育和社会学习也被视为互补维度。
2026-08-04 cs.SE