【摘 要】
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计算过程与物理过程的融合使得信息物理融合系统(Cyber-Physical Systems,CPS)的软件需求分析成为一个具有挑战性的任务.首先,分析人员需要从用户所期望实现的物理实体变化出
【机 构】
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河南大学计算机与信息工程学院,髙可信软件技术教育部重点实验室（北京大学）,北京大学信息科学与技术学院软件研究所
【基金项目】
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国家自然科学基金(91318301,61300035,61402150);中国博士后基金(2014M552000);北京大学高可信软件技术教育部重点实验室开放课题(HCST201301);河南省教育厅重点研究项目(14A520009)资助~~
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计算过程与物理过程的融合使得信息物理融合系统(Cyber-Physical Systems,CPS)的软件需求分析成为一个具有挑战性的任务.首先,分析人员需要从用户所期望实现的物理实体变化出发,基于对物理实体性质的认识来推理分析软件需求;其次分析人员已不能将CPS中的软件看成一个整体去描述它的外部行为,而需要分析CPS所应包含的各个软件实体和物理实体,描述每个物理实体的性质和软件实体应具有的行为;还有计算过程与物理过程的融合也使得分析人员必须采取一种统一的方式来描述物理实体的性质和软件实体的行为,以方便用户需求的满足性验证.基于问题框架方法和面向目标方法,作者提出了一种适合于CPS的软件需求分析方法.该方法采用现象间的因果关系式这一具体形式来统一描述CPS中物理实体的性质和软件实体的需求,然后从用户所期望的物理现象出发,遵循面向目标的方法,将CPS软件需求的分析过程转化为建立满足用户需求的现象间因果关系链的过程,最后通过基于Alloy的目标现象可达性验证来检验用户需求的可满足性;并且用一个自适应巡航控制系统的案例来说明所提方法的可行性.
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