2015 г.

Способ верификации алгоритмов управления сложными техническими системами на базе подхода Model checking

2015 fig1

Рис. 1. Общая схема автоматической верификации управляющего алгоритма методом Model Checking

Предложен способ верификации алгоритмов управления сложными техническими системами на базе подхода Model checking (рис. 1). На основании технического задания на разработку (неформальная спецификация алгоритма и требований к нему) специфицируются алгоритм (на языке Рефлекс) и список формальных требований (язык темпоральной логики).


В цикле, на основании текущего требования формальная спецификация алгоритма редуцируется до модуля М в формате, пригодному для автоматической верификации (модель Крипке). Затем проводится автоматическая верификация модуля (проверяется, что на М выполняется свойство φ). В случае отсутствия ошибок запускается новый цикл для проверки следующего требования из списка. В случае ошибки процесс останавливается для анализа и исправления обнаруженной ошибки.


В качестве понятийного аппарата для спецификации тестов используется понятийный аппарат процесс-ориентированного программирования (модель гиперпроцесса), поддержанный как лингвистическими средствами (язык процесс-ориентированного программирования Рефлекс), так и инструментальными средствами (транслятор языка Рефлекс и IDE на основе редактора Notepad++). На тестовых задачах показано, что с помощью языка Reflex возможны кроме, собственно, спецификации алгоритмов управления, также и спецификации тестовых моделей. Штатные инструментальные средства обеспечивают автоматическое преобразование создаваемых спецификаций в исполняемый код, который в отличие от существующих методик, используемых в подходе Model checking, не требует дополнительных затрат на реализацию и отладку.

Публикации

1. Лях Т. В., Зюбин В. Е. Применение концепции виртуальных объектов управления для решения задач промышленной автоматизации // Ershov Informatics Conference: Workshop On Science Intensive Applied Software. June 24–27, 2014, St. Petersburg, Russia. Proceedings. P. 57–64.
2. Лях Т. В. Тестирование алгоритмов управления с помощью концепции ВОУ и формальных методов // Материалы 53-ой Международной научной студенческой конференции "Студент и научно-технический прогресс": Информационные технологии, Новосибирск, 11-17 апреля 2015. С. 114.