动作序列行为需求模式验证：安全关键系统研究

"基于动作序列的行为需求模式验证的研究" 本文主要探讨了在安全关键系统中如何利用动作序列来更精确地表述系统的行为需求，尤其是功能行为需求和安全性行为需求。作者杜军威、徐中伟和江峰提出了一种创新的方法，通过动作序列来刻画系统交互行为的时序关系，这比传统的类逻辑规范和类图式规范更为细致和准确。 首先，研究构建了两类行为模式：功能需求模式和安全性需求模式。这些模式是基于动作序列构造的，能够有效地描述系统在执行过程中可能发生的各种行为和状态转换。对于每一种模式，作者都详细给出了其操作语义，这有助于理解系统的动态行为特性。 为了实现基于行为模式的需求验证，文章中重新定义了标签变迁系统（LTS）的安全性和活性属性表达，以及它们的组合操作。这些定义使得能够对行为模式进行形式化的验证，确保系统按照预期运行且无安全隐患。作者进一步给出了功能需求模式和安全性需求模式满足的充要条件，并进行了证明，这为需求的正确性提供了坚实的理论基础。 文章特别强调，这一框架在高速铁路的列车控制系统CTCS2/3中得到了广泛应用，证明了其在形式验证和确认方面的有效性。高速铁路系统作为一个典型的复杂安全关键系统，其验证过程的严谨性至关重要。因此，该研究对于指导其他类似系统的组件化形式验证具有很高的理论价值和实际意义。 这篇研究工作为安全关键系统的分析和验证提供了一种新的、基于动作序列的工具，它改进了传统方法的局限性，提高了需求描述的精确度，有助于确保系统在设计阶段就能达到预期的安全和功能标准。通过这种方式，可以预防潜在的问题，降低系统开发的风险，从而对整个IT行业的系统设计和安全实践产生积极影响。