基于时间自动机的eca规则系统建模与交互问题验证

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1、乂连键＾义葦ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ损±享恆巧文ＭＡＳＴＥ民ＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ基于时间自动机的ＥＣＡ规则系统建模与交互．问题验证系统工程堂糾告、１１／作者姓名＿＿＿指昼教师卢涛副教授２０１６答辩日期＿＿＿＿＿＿＾＾＾硕±学位论文基于时间自动机的ＥＣＡ规则系统建模与交互问题验ｆｉＥＣ乂ＲｕｌｅｓＳｙｓｔｅｍＭｏｄｅｌｉｎｇａｎｄＩｎｔｅｒａｃｔｉｏｎＰｒｏｂｌｅｍＶｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＴｉｍｅｄＡｕｔ

2、ｏｍａｔａ作者姓名：赵蠢学科、专业：系统工程学号；２１３１１００３指导教师：卢涛副教授完成日期：２０１６年６月乂途巧义乂＃ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中己经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体＆经发表的研究成果，也不包含其他臣申请学位或其他用途使用过的成果一同工作的同志对本研究所做的贾献。与我均己在论文中做了明确的说明

3、并表示了谢意。若有不实之处。，本人愿意承担相关法律责任学位论文题目；若于时间自动机的ＥＣＡ规则系统建模与《互问题验证６４〇｜６作者签名：古日期：玉年月Ｕ日大连理工大学硕±学位论文摘要ＥＣＡＥｖｔ－－ＡｅｎＣｏｎｄ扣ｏｎｃｔｉｏｎ规则首先在主动数据库中提出，它的含义是当检测到（）事件发生时，如果条件符合，执行相应的动作。ＥＣＡ规则使系统行为的说明和管理集中于规则本身，而不是由多个不同的程序分别执行。基于ＥＣＡ规则的系统具有较高的维护性和重构性，目前已在普适计算等领域得到广泛应用。ＥＣＡ规则的系统有很吸引人的

4、将征，如通过插入或改变规则的方式改变系统行为，并且能够对中断做出反应。但由于规则之间的交互问题导致规则系统的行为难Ｗ分析，由此引起系统行为的不可预测，使得基于ＥＣＡ规则的系统难Ｗ得到广泛应用。因此在规则系统实施之前，为其提供有效的分析和验证，发现规则集合中存在的潜在交互问题，为系统的改进和优化提供帮助就显得尤为必要。时间自动机是一种重要的形式化描述和验证技术，它具有直观性强的特点，并且支持和其它形式化方法的姐合和转换。目前已被广泛用于系统建模和验证。本文Ｗ普适计算为研究背景，从实际需求出发，提出基于时间自动机的ＥＣＡ规则系统建模

5、和交互问题验证的方法，充分利用ＥＣＡ规则系统的特点及时间自动机验证方面的优势。本文首先总结了国内外相关研究现状，在此基础上总结了研究工作存在的不足Ｗ及改进的方向。其次定义了基于时间自动机的ＥＣＡ规则系统模型。文中将ＥＣＡ规则中的事件建模、条件建模Ｗ及行动建模分别转换为时间自动机中动作、保卫公式Ｗ及有向边中的赋值操作。并将规则的优先级建模转换为时间自动机中的数据变量，时间约束建模转换为时间自动机中时钟变量。然后本文将规则系统交互问题验证转换为时间自动机模型验证问题一。通过建立规则调度自动机和规则执行自动机止性和不，将终致性等问题转

6、换为对应的时间自动机模型验证中安全性和活性问题。同时，将常用的需求规范模式建模转换为对应的时间自动机模型，将正确性问题转换为时间自动机模型可达性问题。由上述时间自动机模型构成时间自动机网络，完整地刻画了ＥＣＡ规则系统的运行过程。系统的运行过程表现为时间自动机网络模型上状态变迁通路。最后结合时间自动机建模验证工具ＵＰＰＡＡＬ，Ｗ阿尔茨海默病智能辅助系统为例，验证方法的可行性和有效性。本文的研巧说明，时间自动机能够较好的刻画ＥＣＡ规则系统的相关特性。利用时间自动机建模方法一，能够有效发现ＥＣＡ规则间潜在的交互问题，并在定程度上辅助

7、ＥＣＡ规则系统一，并为开发人员提供改进建议开发。实验结果证明该方法具有定的理论和应用价值。：时间自动机ＥＣＡＵＰＰＭＬ关键词；规则；系统建模证；；模型验－－Ｉ基于时间自动机的ＥＧＡ规则系统建模与交互问题验证ＥＣＡＲｕｌｅｓＳｙｓ化ｍＭｏｄｅｌｉｎｇａｎｄＩｎｔｅｒａｃｔｉｏｎＰｒｏｂｌｅｍＶｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＴｉｍｅｄＡｕｔｏｍａｔａＡｂ巧ｒａｃｔ－ＥＣＡＥｖｔＣｏｎｄｔ－Ａｔｒｓｒｓｔｒｏｏｓｅｄｉｎｅｎｉｉｏｎｃｉｏｎｕｌｅｗａｆｉｌｙｔｈｅａｃｔｉｖｅｄａｔａ

8、ｂａｓｅ．Ｉｔｍｅａｎｓ（）ｐｐｔｈａｔｗｈｅｎ