基于CPN的演化过程建立及规约验证研究的中期报告.docx

基于CPN的演化过程建立及规约验证研究的中期报告
中期报告
1.研究背景和意义
随着计算机系统越来越复杂，测试和验证的难度也越来越大。经典的模型检验方法往往难以从系统级别上检验出系统的正确性和安全性，而基于颜色Petri网(CPN)的建模和验证技术逐渐流行起来，已经被广泛地应用于可靠性和性能分析等领域。CPN形式化建模的优点是可以处理系统中的并发、同步和异步事件，并支持建模层次的扩展。它还提供了丰富的行为和性质描述语言，使得对系统的分析和推理更加全面和精确。因此，基于CPN的建模和验证技术在验证计算机系统安全性和可靠性方面具有很大的应用价值。
2.研究进展
本研究以医疗信息系统为例，提出了基于CPN的演化过程建模方法，并通过规约验证对该系统进行分析。首先，通过参考医疗信息系统的建模方法，对该系统进行建模，建立了包括系统应用层、用户层和管理层在内的三层模型结构。然后，使用颜色Petri网对建立的模型进行形式化表示，并进行规约性质设置。最后，基于COSMIC的性质检查器，对系统规约进行验证。研究结果表明，该方法可以有效地检验出医疗信息系统的正确性，同时提高了系统可靠性和安全性。
3.研究成果
本研究的成果包括：
（1）基于CPN的演化过程建模方法。在医疗信息系统的建模和验证中，提出了一种有效的建模方法，该方法可以完整地描述系统中的行为和关系，为进一步验证提供了基础模型。
（2）规约验证方法。使用颜色Petri网来形式化系统模型和性质规约，并使用COSMIC的性质检查器进行检查和验证。
（3）实验结果。实验结果表明，基于CPN的演化过程建模和规约验证方法可以有效地检验医疗信息系统的一致性和完整性，并提高了系统的可靠性和安全性。
4.计划工作
接下来将进行如下工作：
（1）完善模型描述。进一步细化系统模型，增加系统的行为描述和关系描述。
（2）完善性质规约。对于其他方面的性质规约，包括性能和时间等方面，将力求更全面地描述并添加到模型中，并实现对这些方面的检查和验证。
（3）扩展应用场景。将方法应用于其他领域和系统，验证方法的通用性和可应用性。