FM-Agent: Scaling Formal Methods to Large Systems via LLM-Based Hoare-Style Reasoning
Institute of Parallel and Distributed Systems, Shanghai Jiao Tong University（并行与分布式系统研究所，上海交通大学）
提出FM-Agent框架，利用LLM自动生成函数级规范，实现大型系统的组合式推理，在143k行代码的系统中2天内发现522个新bug。
2026-06-19 cs.AI cs.SE
A Graphical Language for Real-Time Critical Robot Commands
University of Augsburg（奥格斯堡大学）
工业机器人的特点是复杂的机械部件和高度发达的实时的【形】控制算法。然而，机器人系统的有效使用受到现有专有编程方法的极大限制。在研究项目SoftRobot中，开发了一种软件架构，该架构能够使用面向对象的通用语言对复杂的实时的【形】关键机器人任务进行编程。在此架构之上，开发了一种图形语言，以简化复杂机器人命令的规范，然后可以将其用作机器人应用程序工作流程的一部分。本文概述了这种图形化语言的设计和实现，并举例说明了它的实用性。
2013-03-27 cs.PL cs.RO cs.SE
An Architectural Style for Self-Adaptive Multi-Agent Systems
现代分布式软件系统通常运行在动态环境中，其中运行条件连续变化，子系统可以随意进出，例如智能交通管理和多机器人系统。为了管理这些动态，这些系统必须动态地自适应其结构和行为。虽然我们看到过去十年来在设计这种系统的方式方面取得了重大进展，但仍然存在持续的挑战。特别是，处理分布和分散控制仍然是自适应系统的主要挑战之一。该报告提出了一种架构风格，支持软件架构师为一系列分散自适应系统设计架构。体系结构风格的结构中的一些相互作用的自治实体（代理），合作实现系统任务的软件。多智能体系统从建筑风格派生实现灵活性（代理适应他们的行为和相互作用，以可变的操作条件）和开放性（代理处理自主与其他代理进入和离开系统）。架构风格由五个相关的模式，提取领域特定的架构知识，从开发各种多代理系统的丰富经验。使用pi-ADL，一个正式的体系结构描述语言，支持规范的动态体系结构的体系结构模式。该规范为架构师提供了对模式的架构元素、它们的交互和行为的严格描述。我们说明了我们如何应用的建筑风格与摘录的两个案例，从我们的实践：一个实验系统预期的交通路线和工业物流系统的自动化运输在仓库环境。
2019-09-08 cs.MA cs.SE
PICKLES: a Natural Language Framework for Requirement Specification and Model-Based Testing
University of Twente（特文特大学）
PICKLES结合模型驱动测试和行为驱动开发方法，通过自然语言规范和测试用例实现人类可读的测试方法，提供双向翻译和主模型生成，提升测试覆盖率。
2026-04-29 cs.SE
Bounded Synthesis of Synchronized Distributed Models from Lightweight Specifications
针对从轻量级规范合成同步分布式模型的问题，提出一种基于Alloy Analyzer编码组件规范并枚举有界实现、通过多批反例修剪解空间加速搜索的方法，输出满足全局约束的Promela风格可执行模型，还展示了原型工具并进行了实验对比。
2025-02-19 cs.SE
DesignBIP: A Design Studio for Modeling and Generating Systems with BIP
行为-交互-优先级（BIP）框架，植根于严格的语义，允许系统的建设是正确的设计。BIP已被有效地用于大型系统的构建和分析，如机器人控制器和卫星机载软件。然而，BIP模型的规范是以纯文本的方式完成的，没有任何代码编辑器的支持。为了方便BIP模型的规范，我们提出了DesignBIP，一个基于Web的，协作的，版本控制的设计工作室。为了提高模型的可伸缩性和可重用性的BIP模型，我们使用一个图形化的语言建模的参数化BIP模型具有严格的语义。我们介绍了Design Studio提供的各种服务，包括模型编辑器、代码编辑器、一致性检查机制、代码生成器以及与JavaBIP工具集的集成。
2018-05-31 cs.SE
Which Algorithm Specification Formats Help Language Models Implement Machine Learning Algorithms?
Data Analytics Department, Mizuho-DL Financial Technology, Co., Ltd.（Mizuho-DL金融科技公司数据分析部门）；NP-hard Inc.（NP-hard公司）
研究算法规范书面格式对大语言模型首次实现准确性的影响，比较多种格式在五个机器学习任务、三个模型和四个实验设置下的表现，发现不同情况下各格式效果有差异，给出写作建议。
2026-07-07 cs.AI cs.LG cs.SE
Using Alloy to model-check visual design notations
本文探讨了图形符号的抽象语法的验证过程。我们为发现方法使用的五个UML图定义了一个统一的规范，在本文档中，我们说明了如何在Alloy中表示图，并根据我们的规范进行检查，以了解这些图在发现符号下是否有效。
2008-02-15 cs.SC cs.SE
Towards a More Complete Object-Orientation in Design Grammars
行业正在进行的数字化转型适用于产品生存周期的所有阶段。在早期概念设计阶段进行的设计决策和尺寸确定决定了产品生存周期成本（LCC）的很大一部分。因此，概念设计阶段的自动化有望在LCC方面获得巨大收益。设计文法是对生产系统中的设计过程进行编码的一种方法，它由规则序列组成，这些规则序列根据给定的需求自动创建一个抽象的中心产品模型（中心数据模型）。基于图的设计语言使用统一建模语言（UML）来定义支持面向对象继承的产品实体（类）。图形规则实例化类并迭代地组装中心模型。本文提出通过引入方法（操作）来扩展设计语言。这允许使用面向对象的设计模式和接口机制作为面向对象的原则，然后完全实现。一个图形化的机制来建模的方法调用的无缝集成到基于图的设计语言的图形规则规范。面向对象的设计语法使工程知识的模块化和可重用性成为可能。工程领域的集成得到增强，多利益相关者与访问控制（信息安全）的合作变得可行。
2020-03-18 cs.SE
A repository of automatic GUI test patterns in Android applications: Specification and Analysis using Alloy modeling language
软件行业的目标是为客户提供高质量的软件。软件测试是保证软件质量的关键和敏感阶段。由于移动设备的日益普及，Android应用程序的使用有所增加。几乎所有的都配备了图形用户界面与用户或系统进行交互。GUI是与现代软件进行通信的最常用工具。因此，完美的GUI是保证整个软件系统安全性、强度和可用性的GUI。GUI测试是确保产品质量的重要阶段，因为GUI是用户对最终产品的第一印象和最终视图。本文提出了一种新的技术，以提高基于模型的测试效率，使用合金建模语言。研究结果表明，这种方法需要更少的配置和建模时间比以前的方法。此外，使用GUI模式可以减少错误和违规。
2022-09-05 cs.LO cs.SE
Treo: Textual Syntax for Reo Connectors
Reo是一个以交互为中心的并发模型，用于通信和协调协议的组合规范。存在形式化验证工具以确保Reo中指定的协议的正确性和合规性，其可以容易地在不同的应用程序中（重新）使用，或组成更复杂的协议。最近的基准测试表明，编译这样的高级Reo规范产生的可执行代码可以与使用传统并发结构的C或Java等语言编写的手工程序的性能竞争，甚至击败它们。Reo的原始声明性图形语法不支持参数传递、迭代、递归或条件规范的直观构造。这一缺点阻碍了Reo在大规模实际应用中的应用。尽管过去出现了许多受Reo启发的语法替代方案，但它们都没有遵循Reo的主要设计原则：a）声明性规范; b）所有通道类型及其排序都是用户定义的; c）通道通过共享节点组成。在本文中，我们为Reo提供了一个文本语法，它尊重这些原则，并支持灵活的参数传递、迭代、递归和条件规范。在正在进行的工作中，我们使用这种文本语法将Reo编译成目标语言，如Java、Promela和Maude。
2018-06-26 cs.PL cs.SE
Teaching Design by Contract using Snap!
随着演绎程序验证研究的进展，新的工具和技术已成为可用于支持契约式设计推理的非平凡程序编写的广泛使用的程序设计语言。然而，演绎程序验证仍然是专家的活动，在编程，规范和验证方面有丰富的经验。我们想改变这种情况，通过开发程序验证技术，可用于更大的观众。在本文中，我们介绍了我们如何开发原型程序验证支持Snap！啪！是一种可视化的程序设计语言，特别针对高中生。我们以类似的视觉风格添加了规约语言构造，旨在使预期的语义从规范构造的外观和感觉中变得清晰。我们提供Snap的静态和动态验证支持！程序.特别注意错误消息，使其尽可能直观。
2021-07-12 cs.PL cs.SE
SpecCloak: Probing Harmful Code Generation through Engineering Specifications
South China University of Technology（华南理工大学）
本研究针对LLM恶意代码生成的弃权问题，提出结合PseudoSpec与判别器引导优化的黑盒红队框架SpecCloak，在RedCode-Gen上实现28.91%平均攻击成功率，同时推出无需微调的防御原型SpecReveal，达96.88%攻击检测率。
2026-10-14 cs.AI cs.SE
On Formal Reasoning on the Semantics of PLC using Coq
可编程逻辑控制器（PLC）及其编程标准IEC 61131-3广泛应用于工业自动化领域的嵌入式系统中。我们提出了一个框架的基础上，IEC 61131-3标准的PLC的正式治疗。PLC系统描述通常将以IEC 61131-3中定义的不同语言编写的代码组合在一起。对于顶层规范，我们认为顺序功能图（SFC）语言，图形高级语言，允许描述系统的主要控制流。除此之外，我们还描述了指令表（IL）语言--一种类似汇编的语言--以及另外两种图形语言：梯形图（LD）和功能框图（FBD）。IL、LD和FBD用于描述PLC的更低级别的结构。我们形式化这些语言的语义，并描述和证明它们之间的关系。使用证明助手Coq进行形式化和相关证明。除此之外，我们提出了一个工具，用于自动生成SFC表示从图形描述-IL和LD语言可以直接在Coq处理-及其使用验证的目的。我们素描可能的用途，我们的正式框架，并提出了一个例子应用程序的PLC在一个项目演示和证明安全性能。
2013-01-14 cs.PL cs.SE
DesignBIP: A Design Studio for Modeling and Generating Systems with BIP
行为-交互-优先级（BIP）框架，植根于严格的语义，允许系统的建设是正确的设计。BIP已被有效地用于大型系统的构建和分析，如机器人控制器和卫星机载软件。然而，BIP模型的规范是以纯文本的方式完成的，没有任何代码编辑器的支持。为了方便BIP模型的规范，我们提出了DesignBIP，一个基于Web的，协作的，版本控制的设计工作室。为了提高模型的可伸缩性和可重用性的BIP模型，我们使用一个图形化的语言建模的参数化BIP模型具有严格的语义。我们介绍了Design Studio提供的各种服务，包括模型编辑器、代码编辑器、一致性检查机制、代码生成器以及与JavaBIP工具集的集成。
2018-07-05 cs.FL cs.LO cs.SE
