形式化语言的开发和应用是计算机科学领域的长期挑战。其中一个特别的挑战是工业界的接受度。尽管许多成功案例证明了形式化方法在工业实践中的适用性,但它们在工业界的使用仍然有限。本论文提出了一些基于模型的法国铁路联锁系统(RIS)的建模和验证方法,旨在利用形式化方法有效确保铁路交通安全。本论文主要解决两个问题。第一个问题是用有色 Petri 网(CPN)对联锁系统进行建模。接下来,介绍一个通用而紧凑的建模框架,其中联锁规则以分层结构建模,而铁路布局以地理视角建模。然后,提出一种建模模式。这是一个尊重法国国家规则的参数化模型。它是一个通用的可重复使用的解决方案,可以应用于不同的站。然后,将基于事件的概念引入 RIS 低级部分的建模过程,以便更好地描述基于低级继电器的联锁逻辑的内部交互。第二个问题是将有色 Petri 网转换为 B 机,这可以帮助设计人员从分析到实现。引入了一种描述 B 机中的多集及其行为的机制,以允许
计算机科学的一个分支被称为“形式化方法”(FM),它专门使用数学逻辑形式对自动化系统的行为进行建模,这些逻辑可以使用机械化定理证明器和模型检查器进行非常强大的分析。有限状态机是 FM 中使用的形式化方法之一,该领域的研究人员最近开始将其方法应用于驾驶舱自动化。例如,Butler 等人 [2] 检查自动驾驶仪设计的一致行为,Leveson 等人 [11] 寻找被认为特别容易出错的构造,Rushby [15] 将自动驾驶仪描述与合理的心理模型进行比较。Leveson 和 Palmer [10] 以及 Rushby、Crow 和 Palmer [16] 展示了如何使用他们的方法预测 MD-88 自动驾驶仪 [12] 中已知的自动化意外。
摘要 未来的许多决策支持系统都将以人为本,即需要大量的人为监督和控制。由于这些系统通常提供关键服务,因此需要高度保证它们满足其要求。本文是形式化方法、自适应代理和认知科学专家组成的跨学科研究团队的成果,通过提出一种开发高保证以人为本的决策系统的新流程来解决这一问题。该过程使用 AI(人工智能)方法(即用于预测人类行为的认知模型和用于协助人类的自适应代理)来提高系统性能,并使用软件工程方法(即形式化建模和分析)来获得系统按预期运行的高度保证。本文介绍了一种从事件序列图(消息序列图的变体)合成形式系统模型的新方法
modeFRONTIER 工作流程保证了工程流程所有逻辑步骤的形式化和管理。其强大的集成能力使产品工程师和设计师能够集成和驱动多种计算机辅助工程 (CAE) 工具。
在高风险环境中部署人工智能 (AI) 系统需要可信赖的 AI。欧盟最近的指导方针和法规强调了这一关键要求,经合组织和联合国教科文组织的建议也强调了这一点,还有其他一些例子。可信赖 AI 的一个关键前提是必须找到能够提供可靠合理性保证的解释。本文认为,最著名的可解释 AI (XAI) 方法无法提供合理的解释,或者找到可能表现出显著冗余的解释。解决这些缺点的方法是提供形式严谨性保证的解释方法。这些正式解释不仅合理,而且保证无冗余。本文总结了形式化 XAI 这一新兴学科的最新发展。本文还概述了形式化 XAI 面临的现有挑战。
量子计算在提高优化[15,25]、数据库搜索[19]、密码学[36]、量子动力学模拟[10]、可满足性问题[8]和机器学习[23]等许多领域的问题求解的可扩展性方面具有巨大潜力。最近,量子计算在交通流[18]、飞机载荷[38]、物流[2]和医疗诊断[21]等安全关键领域的应用势头强劲。此外,量子模拟[1,11,37]和云端量子计算机[22]现已可用。与经典程序一样,检测量子程序中的错误是一个关键问题。对于经典程序,存在强大的形式化验证技术来自动验证程序是否符合形式化规范[12]。最先进的验证器(例如,对于 C 程序 [ 6 , 7 , 27 ])以符号方式执行验证:开发人员将特定的程序输入标记为符号,以便验证器知道使用这些输入作为“搜索空间”。然后,验证器证明程序的所有可能输入都符合规范。
Cibele Rizek (Institute of Architecture and Urbanism (IAU), University of São Paulo, Brazil) compare from the historical contexts of work and platform work: gray zones, informality and formalization of precariousness comparer from contexts historiques du travail et du travail of plateformes: zones griss, informalité et formalisation of La precaréive Analysis in the historical context of work and Platform Work: Gray区域,非正式性和PREARITY的形式化Cibele Rizek (Institute of Architecture and Urbanism (IAU), University of São Paulo, Brazil) compare from the historical contexts of work and platform work: gray zones, informality and formalization of precariousness comparer from contexts historiques du travail et du travail of plateformes: zones griss, informalité et formalisation of La precaréive Analysis in the historical context of work and Platform Work: Gray区域,非正式性和PREARITY的形式化
应用基于庞特里亚金最大值原理的形式化方法来确定时间最优协议,该协议通过具有有限控制的哈密顿量将一般初始状态驱动到目标状态,即存在具有有界振幅的单个控制场。浴槽和量子比特之间的耦合由林德布拉德主方程建模。耗散通常会将系统驱动到最大混合状态,因此通常存在一个最佳演化时间,超过该时间,退相干将阻止系统接近目标状态。然而,对于某些特定的耗散通道,最佳控制可以使系统无限长时间地远离最大熵状态。详细讨论了这种特定情况出现的条件。描述了构建时间最优协议的数值程序。特别是,这里采用的形式化方法可以有效地评估时间相关的奇异控制,这对于控制孤立或耗散量子比特至关重要。
