前言

在软件定义一切的时代,软件使能的系统遍布在人类社会的各个方面、在不同程度发挥着重要的作用,软件可信保障既是迫切需求又是重要挑战.对软件的语义及其行为空间进行深入理解是软件可信保障的重要依据与前提.然而,随着计算机技术的快速发展与应用的日趋普及,软件系统规模和复杂性持续增大,如何对大规模、复杂软件系统的语义进行理解,并指导软件分析、测试、验证乃至优化活动是当前领域关注的重要问题.特别是在当前开源时代下,如何对大规模代码高效构建准确的语义认知,并基于相关认知与理解进行后续自动化分析,具有重要意义.

文竹带土水培生根影响因素研究

为探究文竹带土水培生根最佳诱导基质和最适激素浓度,从基质、激素、径流量和含氧量4个方面,对文竹带土水培根系诱导影响进行研究。结果表明,适合文竹带土水培诱导最佳的基质是泥炭土,成活率为85.13%;激素浓度诱导效果以50 mg/L IBA处理最佳;当径流量设置在500 L/H时,文竹根系生长最快;当打氧机的出气量为3.0 L/min时,对文竹新生须根生长具有促进作用,但对于粗壮根的生长,所有氧含量处理的促进效果均不明显。由此可知,当径流量在500 L/H和溶解氧含量3 L/min时,泥炭土基质+50 mg/L的IBA是文竹带土水培的有效组合生根条件。

约束求解与定理证明专题前言

随着计算机系统在工业和生活中越来越广泛的应用,软件和硬件的可靠性受到越来越多的关注.形式化方法使用严格的数学语言对计算机系统建模,并在计算机的辅助下验证系统的正确性.与测试不同,形式化方法可以完全排除某些类型的错误.约束求解和定理证明是形式化方法中的两大关键技术.在约束求解方面,SAT和SMT求解器已经在学术界和工业界得到了广泛应用,比如SAT求解器用于EDA领域的等价性验证,SMT求解器用于程序验证和白盒模糊测试等.交互式定理证明通过人和计算机之间的交互完成证明,能够验证非常复杂的系统和性质,例如编译器和操作系统的正确性验证.约束求解与定理证明专题关注约束求解和定理证明的理论、技术、工具与应用,包括在EDA、符号执行、模型检测、程序分析与验证、系统安全等领域的应用.

面向未解释程序的合作验证方法

未解释程序的验证问题通常是不可判定的,但是最近有研究发现,存在一类满足coherence性质的未解释程序,其验证问题是可判定的,并且计算复杂度为PSPACE完全的.在此结果的基础上,一个针对一般未解释程序验证的基于路径抽象的反例抽象精化(counterexample-guided abstraction refinement,CEGAR)框架被提出,并展现了良好的验证效率.即使如此,对未解释程序的验证工作依然需要多次迭代,特别是利用该方法在针对多个程序验证时,不同的程序之间的验证过程是彼此独立的,存在验证开销巨大的问题.发现被验证的程序之间较为相似时,不可行路径的抽象模型可以在不同的程序之间复用.因此,提出了一个合作验证的框架,收集在验证过程中不可行路径的抽象模型,并在对新程序进行验证时,用已保存的抽象模型对程序进行精化,提前删减一些已验证的程序路径,从而提高验证效率.此外,通过对验证过程中的状态信息进行精简,对现有的基于状态等价的路径抽象方法进行优化,以进一步提升其泛化能力.对合作验证的框架以及路径抽象的优化方法进行了实现,并在两个具有代表性的程序集上分别取得了2.70×和1.49×的加速.

面向服务软件体系结构的接口模型

服务接口描述是面向服务软件体系结构描述的关键问题之一,形式化描述方法是保证服务接口描述准确性的重要手段.目前的接口模型并不支持事务信息的描述.通过对已有Web服务接口模型进行扩展,提出了通过错误处理和补偿支持事务信息描述的接口模型,能够分别在特征层、会话层和协议层3个层面对服务的接口进行描述,然后提出了服务接口在3个层面的相容性和可替换性条件,并针对会话接口和协议接口提出了接口规约及其验证方法.该接口模型不仅能够支持准确的事务信息描述,而且还支持灵活、有效的接口规约验证.

大数据时代下基于物联网技术的边坡监测展望

每年边坡失稳给国家的财产和人民的生命安全带来巨大的危害,而合理的监测技术是边坡预防和治理的关键所在。但是目前的技术手段缺乏系统性和实时性,远远不能够达到良好的监测效果。物联网由于具有实时性、智能化、精细化等特点,近几年被广泛的运用到建设领域。大数据思想的产生是让人们如何重新认识数据,如何挖掘数据背后的价值。在阐述物联网和大数据的基础上,介绍物联网和大数据在工程监测上的运用,最后展望该技术在边坡监测上的前景。

面向系统能力培养的程序设计综合实践课程改革

针对程序设计综合实践课程在系统能力培养方面的需求和存在的问题,提出基于简单MIPS指令集汇编语言解释器任务的课程内容设计与三阶段的课程组织形式。在课程评估等方面采取了多项改革措施,开发了面向课程的自动评测平台,取得了良好的教学效果。

智能化软件分析原理课程设计初探

针对智能化软件分析方向的人才培养要求,系统调研国内外一流高校相关课程教学情况,提出基础理论、关键技术、典型应用三层结构的智能化软件分析原理课程内容组织架构,并在课程实施、理论讲授和成绩考核等方面采取一些改革措施,取得了较好的教学效果。

面向新兴系统的形式化建模与验证方法专题前言

形式化方法是计算机科学的重要理论基础.它以严格的数学化和机械化方法为基础来规约、构建和验证计算系统,是改善和确保计算系统质量的重要方法.近年来,随着相关技术的发展,形式化方法已经在越来越多的新兴系统中得到应用并取得显著效果.为了记录中国学者在新兴系统的形式化建模与验证理论、方法、工具和应用等方面的最新研究成果,特设立此专题.

补偿通信顺序进程的扩展及失败发散语义

补偿通信顺序进程(cCSP)是通信顺序进程用于长事务建模的扩展,可用来描述服务计算中的编制程序,比如WS-BPEL程序。目前,cCSP只有操作语义和基于迹的指称语义,对死锁和发散行为的推理支持不够。本文扩展了cCSP,引入新的组合操作子,给出扩展cCSP的失败发散语义;并根据该语义,给出新引入组合操作子的重要代数规则,用于语义的理解和佐证。最后,给出一个案例描述用于展示扩展cCSP。

程序分析研究进展

在信息化时代,人们对软件的质量要求越来越高.程序分析是保障软件质量的重要手段之一,日益受到学术界和产业界的重视.介绍了若干基本程序分析技术(抽象解释、数据流分析、基于摘要的分析、符号执行、动态分析、基于机器学习的程序分析等),特别是最近10余年的研究进展.进而介绍了针对不同类型软件(移动应用、并发软件、分布式系统、二进制代码等)的分析方法.最后展望了程序分析未来的研究方向和所面临的挑战.

Fisher判别在气相色谱-质谱分析助燃剂燃烧残留物中的应用

为寻找一种用于火场助燃剂燃烧残留物鉴定的更为准确、有效的模式识别方法,对7种常见助燃剂在不同载体上的燃烧残留物样品及未知送检样品进行气相色谱-质谱(GC-MS)分析测试,通过特征组分分析鉴定出未知样品中含有汽油成分。同时运用Fisher判别及PCA(主成分分析)/Fisher判别联用两种判别方法对样本数据进行了分析处理,PCA/Fisher判别联用的结果表明送检样本中含有硝基油漆稀料成分,而仅使用Fisher判别的结果表明送检样本中含有93#汽油。通过将两种分析方法所得结果与GC-MS特征组分分析的结果进行比对发现,Fisher判别能够对7种助燃剂燃烧残留物的样本实现更有效的分类,对未知样本的判别更为有效。该研究结果为火场助燃剂鉴定提供了新的数据分析手段。

云计算系统中基于伴随状态追踪的故障检测机制

在运行时检测分布式系统内所产生的故障需要事先获得故障特征模型.构造故障特征模型的常见做法为将故障注入系统并根据随后系统内所产生的特征症状(如异常事件日志)建模.已有建模方法通常使用从故障发生到给定时间窗口之内的特征症状.然而,根据真实系统观察,不同故障的传播影响时间相差很大,且故障特征会在故障传播过程中发生改变.因此,已有方法对检测时间窗口之后发的故障特征症状不能识别或会产生大量错误报警.为了解决此问题,文中提出一种基于故障注入测试的故障特征提取方法,该方法主要由3步组成:(1)过滤噪声日志;(2)构造1个故障识别器识别不同故障的早期特征;(3)为每类故障构造限状态追踪器追踪该故障的后期传播状态,从而在故障被识别出来后持续跟踪故障传播状态.通过在企业级云计算系统中进行实验验证,与已有方法相比该文方法具备更高的故障检测精确度.

中国东西重力潮汐剖面

为了检验体潮与海潮的理论模型,分析了中国东西重力潮汐剖面(1981年9月—1985年1月)。同时,为研究LaCoste ET-20和ET-21重力仪的格值系统,建立了一条由17台LaCoste G型和2台LaCoste D型重力仪观测的重力垂直基线。在基线上标定的结果表明,ET-21重力仪的格值大了1％。由标定得到的格值计算剖面上各测站的潮汐因子,经海潮改正后,接近Wahr模型值,振幅因子的残差:O_1波小于0.3μGal,M_2波小于0.4μGal。但是上海和拉萨的观测经海潮改正后,相位迟后有很大的改善,振幅因子却更偏离于模型值,其潮汐异常主要是近海的海潮模型不完善,以及在海潮计算中,所采用的地球模型未考虑地壳与上地幔的横向不均匀性所引起。

氧化物超导体的真空失超

处在超导态的Bi-2223相和Y-123相样品,在抽真空的条件下,会迅速失去超导电性转变为正常态,无论测量Tc时的恒流变大还是变小,失去超导的现象都是明显的。即使在十几K的范围内减压降温仍能保持在正常态。失超的直接原因可能是由于样品氧含量急剧减少而引起了超导相的变化,也说明了一种与氧含量有关的超导机制的存在。

对建立反洗钱激励机制有关问题的探讨

《反洗钱法》颁布施行后，包括激励机制在内的反洗钱工作机制的建设成为各方关注的一个热门话题。随着社会转型的不断加快、国际资本的频繁流动、金融业务的不断创新以及洗钱行为的日趋隐蔽化和智能化，在我国建立并完善反洗钱激励机制已是势在必行。

YBCO在氮纯化过程中的催化氧化作用

高温超导材料YBa2Cu3O7-x（即YBCO）在加氢的普氮气流中,在100-300℃的温区里就能生成H2O和高纯N2。系列的X-光谱和热重分析以及相应的氮纯度测量表明,它是一种很有应用前景的氧化催化剂。实验明确给出130-150℃是它的最佳催化温区,还根据YBCO的等温特性曲线和Langmuir理论讨论了YBCO在氮纯化过程中催化氧化作用的机制。

基于三阶段棋类游戏开发的程序设计实践课程改革

针对计算机程序设计实践类课程的实践选题难以满足教学实际需求,分析了这类课程的具体需求和存在的问题,提出了基于三阶段棋类游戏开发实验的实践选题,并在课程组织和成绩评价等方面采取了多项改革措施,取得了良好的教学效果。

防火涂料用丙烯酸树脂的热寿命研究

丙烯酸树脂是防火涂料常用成膜物质,其寿命是影响防火涂料耐久性的重要因素。利用热重法分析了丙烯酸树脂在氮气气氛中的热分解过程。经计算获得丙烯酸树脂的热解动力学参数,对丙烯酸树脂的热寿命进行预测。结果表明,丙烯酸树脂的热分解主要发生在340~430℃,失重达到74.7%,热解反应的表观活化能为7.229×104J·mol-1,预测其在20℃下,质量损失5%的寿命约为10.2 a。

基于ANSYS的偏压隧道CRD法开挖顺序数值分析

针对偏压隧道问题,通过运用ANSYS软件对偏压隧道进行二维数值模拟研究,分析了隧道在CRD法不同施工顺序下的岩体与支护的应力应变情况,归纳出随着开挖的进行,围岩应力、应变的变化规律以及支护结构的最大内力值及其位置。结果表明:偏压隧道在CRD施工方法中,先开挖埋深小的一侧对隧道的影响比先开挖埋深大的一侧的影响更小。