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首页基于模型的博士论文答辩综述:计算机科学之旅
本篇文档是一份关于计算机科学博士论文的总结,由阿洛伊斯·德·雷福斯在弗朗什-孔泰大学完成。论文的主题是“基于模型的研究”,强调了该研究方法在计算机科学领域的应用。论文的作者在2014年10月22日向评审团进行了公开答辩,评审团成员包括了来自不同学术机构的教授和高级讲师,如Jacques Julliand、Pierre-Cyrille HeaM等。 论文的研究单位是FEMTO-ST光盘,表明了研究背景是在一个专注于光盘技术的实验室进行的。作者在论文中探讨了基于模型的方法,这可能是系统建模、软件工程、理论计算机科学或者算法设计等领域的一个深入课题。 在论文答辩后,作者表达了对他们导师和评审团成员的深深感谢,特别是那些在困难时期给予支持和鼓励的人,如家人、朋友以及匿名提及的同事和同学。这份感激之情也反映了作者对个人成长和学术成就背后人际关系的重视。 值得注意的是,作者还提到了在第戎的一群朋友和减压伙伴,他们在情绪低落时提供了安慰和讨论,体现了社交网络在学术生活中的重要性。此外,作者对那些尚未提及的人们表示了感激,但因为无法一一列举,他用“...”来表示对所有支持者的感谢。 这篇论文的完成是对作者长期努力和专业知识积累的体现,同时也展示了在博士研究过程中团队合作、个人毅力以及社会支持的重要性。通过这篇论文,我们可以看到作者对基于模型方法的深入理解以及在弗朗什-孔泰大学计算机科学领域的贡献。
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我
我不知道你是谁
1
PRoL ogU e
1.1
Co
NT
ex
T
e
开发安全、可靠和无错误的程序是现代计算机科学中最困难的软件在我们的日常生活中
无处不在,我们委托它们执行越来越敏感的任务,比如在网上订购时传输我们的银行数
据当故障的后果可能特别严重时,例如当生命或大量资金(数百万
/
数十亿欧元)处于危
险之中时,我们谈论的是
关键软件
例如,这涉及用于运输系统(飞机、火车、汽车等)
的软件。
...
()、
...
()、健康(医院管理、医疗器械、
...
()、金融(证券交易所、
在线或信用卡支付、
...
()、或者在军事领域(导弹、无人机、加密通信等)。
... .
)在
航空航天领域
...
(
.
)因此,能够确保这些软件的质量是必不可少的在这种情况下,我们
可以区分两种互补的技术来评估计算机系统的质量
验证是从数学上证明它可以用一个支持性的证明(例如
Coq
)来完成,帮助工程师构建形
式化的验证也可以通过模型
求解
来完成
,
通常使用的术语是模型检查,这是一种试图根
据系统的模型来检查其所有可达到状态是否满足(或不满足)性质的验证的主要缺点之
一是现有技术的算法复杂性,这使得它们非常适用于大规模系统
与验证不同,测试不提供正式的上游证据但是测试技术可以应用于大型系统,并且在实
践中与高质量软件的开发测试在软件开发中扮演着越来越重要的角色,以至于开发
了测
试驱动
开发(简称
TDD
)的方法,该方法主张在在过去的十年中,为了应对测试阶段日
益增长的重要性,已经进行了大量的工作,目的是
1.2
CoNTRIBUTI oN s
本文对基于模型的验证与确认做出了贡献
我们在验证方面的贡献是定义了两种新的常规模型检查近似技术计算所有可达状态的过
近似 第一种技术是根据简单的语法标准或这些标准的组合,通过合并自动机的状态来过
度近似所有可达状态(参见
:
第
4
节)。第二种近似技术也包括合并自动机的状态,但这
次使用换能器(
参见第
5.2
节)。 此外,对于第二种技术,我们开发了一种新的近似方法
(
参见
第
5.3
节),受
CEGAR
范式的启发(
参见
第
3.4
节)。这两种用于常规模型检查的
近似技术
对于测试,我们的贡献是定义了一种技术,该技术允许将随机生成与覆盖标准相结合,
使用代数语法或堆栈自动机在
[DGG
+
12]
中,解释了如何使用由覆盖准则给出的约束来偏
置有限图中的均匀随机检验方法,以最大化但是有限图通常表示被测系统的强抽象,因
此存在许多抽象测试无法实现(我们已经扩展了这种方法,将其应用于代数模型(第
8
章
中的代数语法和第
9
章中的堆栈自动机),这降低了模型的抽象程度,从而减少了我们将
随机生成与代数语法的覆盖准则相结合的技术
1.3
PLAN
在第二章中,我们介绍了阅读本论文所必需的所有定义、符号、命题和定理。我们首先
介绍
第二部分介绍了我们在验证领域的贡献:第三章介绍了常规模型检查和近似的建立在第
4
章中,我们提出了一种用于常规模型检查的技术,该技术包括根据简单的语法标准或这
些标准的组合,通过合并自动机的状态来过度近似所有第
5
章介绍了一种使用新的合并标
准的技术,该标准利用了系统的转换关系。
第三部分介绍了我们在测试领域的贡献:第
7
章介绍了我们工作的背景。然后,我们在语
法(第
8
章)和堆栈自动机(第
9
章)中将随机生成与覆盖标准相结合。
第一部分第一章第一次见面序言
18
第一部分第一章第一次见面第十九章
1.4
/PUBLIcaTI oN s
本论文以已发表的著作为基础。以下是我参与的项目列表
[DHK13a]
包含两种常规模型检查方法:第一种方法使用可以与逻辑运算符组合的语法标
准(
参见
第四章),第二个利用系统的过渡关系(
cf.
第五章
[DHK13b]
描述了我们在语法测试中将随机生成与覆盖率标准相结合的方法(
参见
第八章
[DHKM14]
详细介绍了如何将随机生成与覆盖标准相结合,从堆栈自动机开始(
参见
第九
章
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cpongm
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