A Formal Approach to Network/Distributed Systems Complex Testing
网络/分布式系统的部署对这些系统的复杂测试的程序、工具和方法提出了很高的要求。这项工作提供了一个调查的测试活动，这些系统的标准和实际做法的基础上，基于软件和分布（网络）方面。在此调查的基础上，我们确定正式的测试程序/过程，其中包括这些方面，但不违背这两个方面。下一步，基于对系统开发生存周期的实施阶段的分析，确定这些过程的形式化模型
2015-04-26 cs.DC cs.SE
Towards Decision Support for Smart Energy Systems based on Spatio-temporal Models
本报告介绍了我们用于管理智能电网和可再生能源装置的SmartSpace事件处理框架。SmartSpace为人类利益相关者提供决策支持。基于我们框架中的不同数据库，支持各种分析和决策步骤。这些决策步骤最终用于向人类利益相关者提供足够的信息。本文讨论了智能能源系统决策的潜在数据源，并介绍了所涉及的数据的时空建模技术。提供了对形式化数据进行推理的操作。我们的时空模型有助于为数据提供语义上下文。定制规则允许具体说明向利益攸关方提供信息的条件。我们展示了我们的想法，并提出了我们的演示，包括可视化功能。
2017-05-10 cs.SE
Formal Analysis of the Contract Automata Runtime Environment with Uppaal: Modelling, Verification and Testing
Formal Methods and Tools Lab, ISTI–CNR, Pisa, Italy（ISTI-国家研究委员会，意大利比萨）
本文基于Uppaal对合同自动机运行环境进行形式化建模、验证与测试，以提升开源分布式应用的可靠性。
2026-03-04 cs.FL cs.SE
Extracting Formal Specifications from Documents Using LLMs for Automated Testing
针对从软件文档中人工提取形式化规约耗时易错的问题，本研究评估了GPT-4o等LLMs的端到端提取能力，并提出“先标注后转换”的两阶段方法，使正确提取数量增加29.2%，最高准确率达71.6%。
2025-04-02 cs.SE
Spatio-temporal features of FocusST
在这份技术报告中，我们总结了时空特征，并提出了FocusST规范框架的核心运算符。我们提出了这些运营商的总体思路，使用蒸汽锅炉系统的例子来说明如何规范框架可以应用。FocusST的灵感来自于Focus，一个用于交互式系统的正式规范和开发的框架。与Focus相比，FocusST致力于指定和分析系统的空间（S）和时间（T）方面，这也反映在框架的名称中：扩展ST突出了规范的时空性质。
2016-10-25 cs.LO cs.SE
Formal Scenario-Based Testing of Autonomous Vehicles: From Simulation to the Real World
University of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；American Automobile Association (AAA) of Northern California, Nevada & Utah (NCNU)（北加州、内华达和犹他州美国汽车协会）；LG Electronics America R&D Lab（LG电子美国研发实验室）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）
我们提出了一种新的方法来自动测试自动驾驶汽车的安全性，特别是那些使用先进的基于人工智能的组件，跨越基于模拟的评估以及在现实世界中的测试。我们的方法是基于形式化的方法，结合正式规范的情况下，安全属性，算法的测试用例生成使用正式的模拟，测试用例的轨道测试，测试用例的选择，在轨道上执行测试用例，并分析所产生的数据。在工业测试设施中进行的真实自动驾驶汽车实验支持我们的假设，即（i）正式模拟可以有效地识别在轨道上运行的测试用例，以及（ii）可以系统地评估和弥合模拟世界和真实世界之间的差距。
2020-07-12 cs.LG cs.LO cs.SE
An Entry Point for Formal Methods: Specification and Analysis of Event Logs
形式化规约语言由于完备验证方法所面临的严重的可扩展性问题而长期处于停滞状态。可扩展性验证承诺使用正式的规范来自动化部分更可扩展的测试艺术，但尚未广泛应用于实际系统，并且由于在线监控仪器的成本和复杂性而经常动摇。在本文中，我们将讨论正在进行的工作，应用基于事件的规范系统的日志机制的火星科学实验室在喷气推进实验室的任务。通过专注于日志分析，我们利用“仪器”已经实现，并与航天器进行通信所需的。我们认为，这项工作既显示了一个实用的方法，使用正式的规格测试，并打开有趣的研究途径，包括一个具有挑战性的规格学习问题。
2010-03-08 cs.SE
A Formal TLS Handshake Model in LNT
网络服务的测试是网络安全中最大的挑战之一。由于新的漏洞经常被发现，因此需要进行更多的研究。这些错误的根源在于软件开发周期或系统规范中的内在漏洞。一致性测试检查系统是否按照其规范运行。在这里，基于模型的测试提供了几种自动检测缺陷的方法。系统行为的形式规格说明代表了测试过程的起点。在本文中，一个广泛使用的密码协议的规定和测试的一致性测试执行框架。第一个经验的结果，并进行了讨论。
2018-03-27 cs.CR cs.SE
A Formal Model to Facilitate Security Testing in Modern Automotive Systems
确保汽车的内部系统没有安全漏洞是至关重要的，特别是由于安全性和其他属性之间的关系，如安全性和可靠性。我们提供了一个基于模型的框架，旨在支持现代汽车的安全测试的起点。我们使用通信顺序进程（CSP）创建的车辆总线系统的架构模型，以及对这些系统的攻击的初始设置。虽然这一贡献是初步的步骤，我们注意到生成测试代码的最终目标，以行使车辆总线系统的安全性。我们提出了从创建的模型前进的方向，并考虑其与商业工程工具的潜在集成
2018-05-15 cs.CR cs.SE
Making Embodied AI Reliable: A Community Agenda from Testing to Formal Verification
University of Waterloo（滑铁卢大学）；Universityinceton University（普林斯顿大学）
本文基于AAAI'26 Bridge Program讨论，提出通过集成测试、形式验证和运行时保证的神经符号方法，解决具身AI在开放世界中的生命周期可靠性问题。
2026-06-02 cs.RO cs.SE
Formal Model Guided Conformance Testing for Blockchains
针对多客户端区块链协议实现语义不匹配易引发分裂与攻击、现有临时测试一致性保障不足的问题，提出结合协议形式化模型与确定性模拟器中实现的双互补工作流一致性测试框架，可检测所有违规类型，已在工业级共识协议上验证实用性。
2025-01-18 cs.CR cs.LO cs.SE
Loop unrolling: formal definition and application to testing
针对循环导致测试覆盖率受限的问题，本文给出循环展开的形式化定义与性质并完成机械化验证，将该策略应用于自动化测试框架，评估了其提升缺陷检测能力的效果，为其成为测试标准环节提供了初步依据。
2025-02-21 cs.ET cs.LO cs.SE
Multiple Analyses, Requirements Once: simplifying testing & verification in automotive model-based development
在基于工业模型的开发（MBD）框架中，通常使用文本描述非正式地指定需求。为了使正式方法的应用，这些规格需要正式的输入语言的所有正式工具，应适用于分析模型在不同的发展水平。在本文中，我们提出了一个统一的方法，计算机辅助的正式规格说明的要求和他们的完全自动化翻译成规约语言的不同的验证工具。我们考虑一个两阶段的MBD方案，第一个Simulink模型的开发，自动生成可执行代码。我们（i）提出了一种规约语言和一个原型工具，用于正式但仍然是文本的需求规范，（ii）展示了如何将这些需求自动转换为Simulink Design Verifier的输入语言，用于验证Simulink模型和BTC EmbeddedValidator的源代码验证，以及（iii）展示了我们的统一框架如何在自动化形式化验证之外还实现测试用例的自动化生成。
2019-06-17 cs.LO cs.SE
A Formal Assisted Approach for Modeling and Testing Security Attacks in IoT Edge Devices
随着物联网设备数量的快速增长，这些系统的安全性成为一个主要问题。由于这些设备资源有限，安全措施难以在边缘实施。我们提出了一种基于形式化建模和突变测试的物联网设备攻击检测新方法。也就是说，我们将运动传感器和RFID阅读器等小型物联网设备的行为建模为具有超时的状态机。我们还对基本的物联网攻击进行了建模，即电池耗尽、睡眠剥夺、数据伪造、重放和中间人攻击，作为这些规范的特殊突变体。我们还考虑用于检测实际物理设备操作的测试。然后使用突变测试来导出将这些攻击与原始规范区分开的测试。通过对这些突变体进行测试，在真实环境中测试它们的行为。我们的实验表明，派生的攻击突变体和测试的数量是小的，因此这些测试可以执行多次，在物理设备上的开销有限。因此，我们的方法不会受到传统突变检测相关高成本的阻碍。此外，我们还表明，通过我们的方法得出的测试覆盖了所有物联网攻击，但没有提供使用传统的基于突变代码的算子得出的突变体的良好覆盖率，这表明需要使用我们的方法。一个框架，实现我们的方法，以及其他一些相关的案例研究。
2022-10-11 cs.CR cs.SE
Testing learning-enabled cyber-physical systems with Large-Language Models: A Formal Approach
Macquarie University（麦考瑞大学）；University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；Yale University（耶鲁大学）；University of Wisconsin Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；University of Southern California（南加州大学）；University of Texas at San Antonio（德克萨斯大学圣安东尼奥分校）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）
针对学习赋能信息物理系统现有验证确认技术不足的问题，研究梳理了当前前沿测试方法，提出从概率性测试向可提供形式化安全保障的严谨方法过渡的路线图。
2024-05-16 cs.AI cs.DC cs.RO
StatWhy: Formal Verification Tool for Statistical Hypothesis Testing Programs
AIST, Tokyo, Japan（AIST, 东京, 日本）；University of Tsukuba, Ibaraki, Japan（茨口大学, 神奈川, 日本）；Kyoto University, Kyoto, Japan（京都大学, 京都, 日本）
StatWhy 通过形式化规约与自动验证统计程序要求，帮助程序员避免统计假设检验中的常见误用错误。
2025-06-01 cs.AI cs.LO cs.SE
Formal Requirement Elicitation and Debugging for Testing and Verification of Cyber-Physical Systems
School of Computing, Informatics and Decision Systems Arizona State University（亚利桑那州立大学计算、信息与决策系统学院）
本文提出一个用于物理系统形式化规格的 elicitation 与调试框架，通过图形界面处理规格 elicitation，提供两种调试算法以解决规格错误，通过用户研究验证框架能有效解决常见规格错误。
2018-07-27 cs.LO cs.SE cs.SY
Towards Automated Formal Verification of Backend Systems with LLMs
Institute for Interdisciplinary Information Sciences（交叉信息研究所）；Tsinghua University（清华大学）；Shanghai Qizhi Institute（上海启智研究所）
本研究提出利用函数式编程和类型系统将Scala后端代码转为Lean形式化表示、用LLM证明器验证自动生成定理的框架，可超50%验证测试需求，成本低且易扩展，为AI驱动软件测试提供新方向。
2025-04-13 cs.AI cs.SE
Formal Modelling, Testing and Verification of HSA Memory Models using Event-B
HSA基金会已经制定了HSA平台系统架构规范，该规范在解决明确和一致的方法来指定弱一致内存的需求方面有很大的帮助。HSA是用自然语言指定的，这使得它对多种模糊的解释开放，并且可能在硬件和软件中实现它时出现错误。在本文中，我们提出了一个形式化的HSA模型，可用于并发软件应用程序的开发和验证，以及在开发和验证的HSA兼容平台本身。我们使用Event-B语言来建立一个可证明正确的层次结构的模型，从最抽象的HSA接近实现级别的详细细化。我们的内存模型是通用的，因为它们代表了任意数量的主机，程序和指令交织。我们使用精化来推理这样的一般模型。使用罗丹工具，我们能够建模和验证整个层次的模型使用证明，以建立每个细化是正确的。我们定义了一个自动化的验证方法，使我们能够测试模型的基线符合性对一套已发布的HSA石蕊测试。一旦我们完成了模型验证，我们开发了一个覆盖率驱动的方法，从事件B模型和用户指定的覆盖率模型中提取更丰富的测试集。这些测试用于硬件和软件系统的广泛回归测试。我们的方法的细化为基础的正式建模，基线符合性测试的模型和覆盖率驱动的测试提取使用单一的语言的事件-B是一种新的方式来解决所面临的一个关键挑战的设计和验证的多核系统。
2016-05-16 cs.LO cs.SE
Slow Down, Move Over: A Case Study in Formal Verification, Refinement, and Testing of the Responsibility-Sensitive Safety Model for Self-Driving Cars
本研究形式化自动驾驶的RSS模型，用KeYmaera X证明其纵向安全性，并通过精化与编译保持安全属性，最终生成可测试的Python代码。
2023-05-15 cs.LO cs.SE cs.SY
Why3-py: A Tool for Formal Verification of Hypothesis Testing and Meta-Analysis in Python
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology（国家工业科学与技术研究院）
针对科研可重复性危机，提出Python统计程序形式验证框架。介绍Why3-py，将Python程序转为WhyML表示，还扩展StatWhy工具，可助用户识别假设及分析误用，验证程序正确性。
2026-09-22 cs.AI cs.LO cs.PL
