具体描述
形式化方法以数学为基础，其目标是建立精确的、无二义性的语义，对系统开发的各个阶段进行有效地描述，使系统的结构具有先天的合理性、正确性和良好的维护性，能较好地满足用户需求。本书记录和展示了作者关于形式化方法如何在工业关键系统中进行应用的研究成果。
本书分为6部分。第1部分是概述；第2部分致力于介绍建模范例；第3部分介绍了包括形式化方法和相关工具的使用以及应用程序在实际系统领域的发展；第4部分则向读者展示了形式化方法在通信系统中的发展和成果；第5部分则介绍了形式化方法在互联网和在线服务方面的应用；而在第6部分则介绍了实时应用程序的形式化方法。
本书可用作高等院校计算机科学、自动化相关专业本科生、研究生以及教师的参考用书，也可作为业内专业人士的参考书。
作者简介
目录信息
原书序
原书前言
第一部分 前言和发展现状
第一章 形式化方法：应用{逻辑关系，理论}的计算机科学
1.1前言和发展现状
1.2未来发展方向
致谢
参考文献
第二部分 建模范式
第二章一种正在应用的同步语言：LUSTRE的发展
2.1前言
2.2同步语言风格
2.3 LUSTR和SCADE的设计和开发
2.3.1 工业发展
2.3.2 研究阶段
2.4 工业应用案例
2.4.1预期成果
2.4.2意外功能和需求
2.5 现状
第三章群智能方法形式化集成要求
3.1 前言
3.2 群体技术
3.2.1ANTS任务概述
3.2.2 ANTS规范和验证
3.3 美国宇航局（NASA）FAST项目
3.4群体形式化集成方法
3.4.1 CSP简述
3.4.2WSCCS 简述
3.4.3X-机
3.4.4unity逻辑
3.5 结论
致谢
参考文献
第三部分 交通运输系统
第四章形式化方法在铁路交通信号中的应用趋势
4.1 前言
4.2 CENELEC准则
4.3 铁路信号系统软件采购
4.3.1系统分类
4.3.2需求分析和规范
4.4 成功案例：B方法
4.5 铁路信号设备分类
4.5.1列车控制系统
4.5.2联锁系统
4.5.3 EURIS语言
4.6 结论
参考文献
第五章航空电子设备的符号模型校验
5.1前言
5.2 飞行跑道安全监控应用
5.2.1RSM的作用
5.2.2RSM的设计
5.2.3RSM的形式化验证
5.2.4符号模型校验结构
5.2.5符号状态空间生成饱和算法
5.2.6基于饱和算法的模型校验
5.2.7随机模型校验可靠性和定时分析工具(SmArT)
5.3 RSM的离散模型
5.3.1整型变量和实型变量抽象化
5.3.2RSM的SMART模型
5.3.3RSM模型校验
5.4 探讨80
5.4.1 经验教训
5.4.2 投入程度
5.4.3 故障容错
5.4.4 面临挑战
参考文献
第四部分 电信系统
第六章形式化方法在有源网络电信服务中的应用
6.1概述
6.2 有源网络
6.3 Capsule法
6.4 有源网络的之前分析方法
6.4.1Maude
6.4.2 ACTIVESPEC
6.4.3 Unity
6.4.4Verisim法
6.5 SPIN有源网络模型校验
6.5.1 PROMELA中的有源网络模型
6.5.2实例：验证主动协议
6.5.3在SPIN中更实际的代码建模
6.6结论
参考文献
第七章通信协议概率模型校验的实际应用
7.1前言
7.2 PTAs
7.3概率模型校验
7.3.1概率模型校验技术
7.3.2概率模型校验工具
7.4案例分析:CSMA / CD
7.4.1协议
7.4.2PTA模型
7.4.3模型分析
7.5讨论和结论
致谢
参考文献
第五部分 互联网与在线服务
第八章可验证性设计：在线会议系统案例分析
8.1前言
8.2 用户模型
8.3模型与框架
8.4模型校验
8.5通过自动机学习的应急全局行为验证
8.5.1学习设置
8.5.2学习行为模型
8.5.3便于领域知识的自动机学习
8.6相关工作
8.6.1基于特征的系统
8.6.2在线会议系统
8.6.3 政策
8.7 结论和展望
参考文献
第九章随机模型校验在工业中的应用: 用户中心建模和THINKTEAM中的合作分析
9.1 前言
9.2 THINKTEAM
9.2.1 技术特点
9.2.2thinkteam 的工作过程
9.3 thinkteam日志文件分析
9.4 具有复制仓库的thinkteam
9.4.1 thinkteam的随机模型
9.4.2 随机模型分析
9.5 经验教训
9.6 总结
致谢
参考文献
第六部分 运行时：测试和模型学习
第十章 测试和测试控制符号TTCN-3及其应用
10.1前言
10.2 TTCN-3概念
10.2.1模块
10.2.2测试系统
10.2.3测试案例和测试判决
10.2.4备选方案和快照
10.2.5 缺省处理
10.2.6 通信操作
10.2.7 测试数据规范
10.3 入门示例
10.4 TTCN-3语义及其应用
10.5 TTCN-3的分布式测试平台
10.6 案例分析I：开放式服务架构（OSA）/增值服务测试
10.7 案例分析II：IP多媒体子系统（IMS）装置测试
10.8 结论
参考文献
第十一章 主动自动机学习的实际应用
11.1 前言
11.2 常规外推法
11.2.1 充分行为建模
11.3 常规外推法的挑战
11.3.1 等价查询注释
11.4 与实际系统交互
11.4.1测试驱动程序设计示例
11.5 隶属度查询
11.5.1 冗余度
11.5.2前缀闭包
11.5.3 行为独立性
11.5.4 确定性输入
11.5.5 对称性
11.5.6 滤波器示例
11.6 重置
11.6.1 重置示例
11.7 参数和值域
11.7.1 参数化示例
11.8 NGLL
11.8.1 基本技术
11.8.2 建模学习设置
11.9 总结和展望
参考文献
· · · · · · (收起)
读后感
评分
评分
评分
评分
用户评价
这本书给我留下了深刻的印象，虽然我并不是工业自动化领域的专家，但其清晰的逻辑和严谨的论证过程让我能够循序渐进地理解其中的概念。作者在开篇就很好地阐述了形式化方法在提升工业关键系统可靠性、安全性和可维护性方面的价值，这为我后续的阅读奠定了坚实的基础。书中对不同形式化方法的介绍，如模型检测、定理证明、抽象解释等，都配以了相当详尽的案例分析。我尤其欣赏作者在介绍抽象解释的部分，它不仅解释了该方法的核心原理，还深入剖析了其在软件验证中的应用，例如如何通过分析程序的状态空间来检测潜在的错误。虽然一些数学符号和逻辑表达对我来说略显晦涩，但作者通过大量的图示和通俗的语言进行辅助，极大地降低了理解的门槛。总的来说，这本书对于任何想要深入了解如何通过理论手段保障工业系统稳定运行的读者来说，都是一本不可多得的宝藏。它不仅提供了一套完整的理论框架，更重要的是，它教会了我如何将这些抽象的概念转化为实际的工程实践，去思考和解决现实世界中工业系统所面临的挑战。
评分这本《工业关键系统的形式化方法：应用综述》给我带来的震撼，不仅仅在于其内容的深度，更在于其对工业界现实问题的洞察力。我一直对“形式化方法”这个概念感到好奇，但苦于找不到一个能够清晰梳理其脉络和应用的入门读物。这本书正好填补了我的这一空白。作者以一种极其精炼而又充满启发性的方式，勾勒出了形式化方法在工业领域应用的广阔图景。书中对不同形式化方法的核心思想和适用场景的划分，让我对这一领域有了系统性的认识。例如，在关于“基于模型的开发”（Model-Based Development, MBD）的章节，作者详细阐述了如何利用形式化模型来驱动整个软件生命周期，从需求分析到代码生成，再到最终的验证。这种端到端的贯穿性，让我对MBD的潜力和价值有了更深刻的理解。虽然书中提及的一些特定工具和技术我尚未深入研究，但其对基本原理的解释以及对未来发展趋势的展望，已经让我对这个领域充满了期待。我尤其欣赏作者对于“可信计算”（Trustworthy Computing）的探讨，这正是当前工业界迫切需要解决的难题。
评分阅读这本书的过程，对我来说是一次思维的重塑。我之前一直认为，工业系统的可靠性更多地依赖于工程师的经验和严谨的测试流程。然而，这本书让我看到了“理论的力量”，一种基于数学和逻辑的严谨性，是如何能够从根本上提升工业系统的安全性和可靠性的。作者在书中对“形式化验证”的介绍，让我对“软件 bug”的产生原因有了全新的认识，不再仅仅将其归咎于人为疏忽，而是看到其可能源于需求的模糊性、设计的缺陷，甚至是理论上的不完备。书中对“时态逻辑”（Temporal Logic）在描述系统动态行为方面的应用，以及如何利用模型检测来发现时序错误，给我留下了非常深刻的印象。我之前从未想过，能够如此精确地描述和分析一个系统的“未来”，并从中找出潜在的危险状态。虽然书中涉及到的一些证明方法和逻辑演算，对我来说是一项不小的挑战，但我相信，通过反复揣摩和实践，我能够逐渐掌握这些工具，并将它们应用到我的工作中，去构建更安全、更可靠的工业系统。
评分作为一名在工业界摸爬滚打了多年的工程师，我深知一个微小的问题可能给整个生产线带来的灾难性后果。这本书的出现，无疑为我打开了一扇新的大门。它没有像许多教科书那样空泛地谈论理论，而是直击工业界最痛点的问题——如何保证系统的“不死机”、“不误操作”。书中对形式化方法在航空航天、核能、医疗设备等高风险领域的应用案例进行了深入的探讨，让我看到了这些看似高不可攀的理论是如何在实际生产中发挥作用的。例如，在对某航空发动机控制系统的形式化验证部分，作者详细描述了如何利用模型检测技术来发现潜在的时序逻辑错误，以及如何通过静态分析来排除未定义行为。我特别注意到其中关于“形式化方法与测试方法的互补性”的论述，这正是我一直以来思考的问题。书中强调，形式化方法能够提供数学上的精确证明，而测试则是在实际运行环境中发现问题的有效手段，两者结合才能最大程度地保障系统的鲁棒性。虽然书中涉及的某些高级数学和逻辑概念对我来说需要反复研读，但我相信，通过坚持不懈的学习，这本书所蕴含的智慧将极大地提升我未来在系统设计和验证工作中的能力。
评分这本书的价值，在于它不仅仅是一本技术手册，更是一本引领思考的指南。我一直关注工业领域的安全性和稳定性问题，但往往停留在宏观层面。这本书则将视角深入到微观层面，揭示了形式化方法在其中扮演的关键角色。作者在介绍“形式化规格说明”（Formal Specification）时，强调了清晰、无歧义的需求定义对于后续开发的重要性，这让我意识到，许多工业事故的根源，可能就隐藏在最初的需求描述之中。书中对“定理证明”（Theorem Proving）的介绍，虽然在数学上颇有挑战，但其所展现出的“一次证明，永久信任”的理念，对我产生了巨大的吸引力。我尤其欣赏作者在描述具体应用时，并没有回避其局限性，例如在处理大规模复杂系统时，形式化方法可能面临的计算复杂性问题，以及如何通过抽象和分解来应对这些挑战。这使得这本书的论述更加客观和全面。总而言之，这本书不仅让我了解了形式化方法在工业领域的现状和潜力，更重要的是，它激发了我对如何构建更高可信度工业系统的深入思考。
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