智能居家護(hù)理系統(tǒng)的形式化分析與驗(yàn)證
本文關(guān)鍵詞:智能居家護(hù)理系統(tǒng)的形式化分析與驗(yàn)證,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:智能居家護(hù)理系統(tǒng)是生命攸關(guān)的系統(tǒng),在部署前保證智能居家護(hù)理系統(tǒng)的正確性、安全性等至關(guān)重要。目前對系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證主要采用傳統(tǒng)檢測方法和形式化方法。傳統(tǒng)檢測方法,如模擬和測試,人力和時(shí)間成本高,且不可能遍歷所有狀態(tài),因此,無法保證系統(tǒng)的正確性、安全性等。形式化方法通過對系統(tǒng)建模,進(jìn)行形式化描述,實(shí)現(xiàn)自動化驗(yàn)證,可以克服傳統(tǒng)檢測方法的不足。本文針對智能居家護(hù)理系統(tǒng)的功能和安全性驗(yàn)證提出了一種形式化分析、驗(yàn)證的方法,旨在發(fā)現(xiàn)智能居家護(hù)理系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺陷,保證系統(tǒng)正確性、安全性及系統(tǒng)一致性,主要內(nèi)容如下:首先,在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上提出智能居家護(hù)理系統(tǒng)的形式化建模框架,分別從系統(tǒng)環(huán)境和系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩方面對智能居家護(hù)理系統(tǒng)進(jìn)行形式化建模。其次,提取出智能居家護(hù)理系統(tǒng)的關(guān)鍵屬性和形式描述模型,根據(jù)屬性需求對系統(tǒng)進(jìn)行形式化描述,實(shí)現(xiàn)形式化驗(yàn)證,以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺陷,為改進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。最后,為驗(yàn)證本文方法的可行性、有效性,以一個(gè)專為老年癡呆患者設(shè)計(jì)的智能居家護(hù)理系統(tǒng)SHCSFAP為實(shí)例,用PAT模型模擬檢驗(yàn)工具對該系統(tǒng)進(jìn)行了形式化建模及驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文方法在分析、檢驗(yàn)智能居家護(hù)理系統(tǒng)方面是有效的。與現(xiàn)有研究相比,本文方法的特點(diǎn)如下:(1)使用STCSP(Stateful Timed CSP)、LTL(Linear Temporal Logic)、PAT工具,實(shí)現(xiàn)了智能居家護(hù)理系統(tǒng)的自動化驗(yàn)證。(2)由于STCSP語言支持對分層實(shí)時(shí)系統(tǒng)的建模,可以很好地描述和驗(yàn)證智能居家護(hù)理系統(tǒng)的分層、實(shí)時(shí)特性。(3)提取了智能居家護(hù)理系統(tǒng)的關(guān)鍵屬性和形式描述模型。
【關(guān)鍵詞】:形式化分析 建模 模型檢驗(yàn) 智能居家護(hù)理系統(tǒng) STCSP
【學(xué)位授予單位】:太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TP311.52
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-10
- 第一章 緒論10-16
- 1.1 研究背景及意義10-11
- 1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究工作11-13
- 1.3 論文的研究內(nèi)容及主要工作13-14
- 1.4 論文結(jié)構(gòu)14-16
- 第二章 智能居家護(hù)理系統(tǒng)16-22
- 2.1 智能居家護(hù)理系統(tǒng)概述16-17
- 2.2 SHCSFAP系統(tǒng)實(shí)例17-20
- 2.2.1 SHCSFAP系統(tǒng)概述17-18
- 2.2.2 感知層18
- 2.2.3 中間層18-19
- 2.2.4 應(yīng)用層19-20
- 2.3 本章小結(jié)20-22
- 第三章 相關(guān)技術(shù)22-32
- 3.1 形式化方法22-25
- 3.1.1 形式化方法概述22
- 3.1.2 形式化方法相關(guān)內(nèi)容22-25
- 3.1.2.1 形式化規(guī)約23-24
- 3.1.2.2 形式化驗(yàn)證24-25
- 3.2 STCSP語言25-27
- 3.2.1 STCSP簡介25-26
- 3.2.2 STCSP基本語法及語義26-27
- 3.3 線性時(shí)序邏輯語言(LTL)27-29
- 3.3.1 LTL簡介27
- 3.3.2 LTL語法及語義27-29
- 3.4 PAT工具29-30
- 3.4.1 PAT簡介29
- 3.4.2 PAT中LTL的使用29-30
- 3.5 本章小結(jié)30-32
- 第四章 智能居家護(hù)理系統(tǒng)的形式化建模框架32-40
- 4.1 系統(tǒng)環(huán)境模型32-34
- 4.1.1 對用戶行為建模32-33
- 4.1.2 對環(huán)境實(shí)體建模33-34
- 4.1.3 系統(tǒng)環(huán)境模型34
- 4.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型34-37
- 4.2.1 感知層的建模34-36
- 4.2.1.1 通信模式的建模34-35
- 4.2.1.2 感知模式的建模35-36
- 4.2.1.3 感知層模型36
- 4.2.2 中間層的建模36-37
- 4.2.3 應(yīng)用層的建模37
- 4.2.4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型37
- 4.3 完整的系統(tǒng)模型37
- 4.4 本章小結(jié)37-40
- 第五章 智能居家護(hù)理系統(tǒng)的屬性提取及建模40-44
- 5.1 智能居家護(hù)理系統(tǒng)關(guān)鍵屬性40
- 5.2 正確性40-41
- 5.2.1 規(guī)則的正確性41
- 5.2.2 服務(wù)的正確性41
- 5.3 安全性41-42
- 5.3.1 無死鎖性41
- 5.3.2 守護(hù)服務(wù)41-42
- 5.3.3 服務(wù)的有效性42
- 5.4 系統(tǒng)一致性42
- 5.5 本章小結(jié)42-44
- 第六章 實(shí)驗(yàn)分析44-56
- 6.1 系統(tǒng)模型44-49
- 6.1.1 系統(tǒng)環(huán)境建模44-46
- 6.1.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)建模46-48
- 6.1.2.1 感知層建模46-47
- 6.1.2.2 中間層建模47-48
- 6.1.2.3 應(yīng)用層建模48
- 6.1.2.4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型48
- 6.1.3 完整的系統(tǒng)模型48-49
- 6.2 系統(tǒng)驗(yàn)證49
- 6.2.1 正確性49
- 6.2.2 安全性49
- 6.2.2.1 無死鎖性49
- 6.2.2.2 守護(hù)服務(wù)49
- 6.2.3 系統(tǒng)一致性49
- 6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析49-55
- 6.4 本章小結(jié)55-56
- 第七章 總結(jié)與展望56-58
- 7.1 總結(jié)56-57
- 7.2 展望57-58
- 參考文獻(xiàn)58-62
- 致謝62-64
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄64
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本文關(guān)鍵詞:智能居家護(hù)理系統(tǒng)的形式化分析與驗(yàn)證,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:405079
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