安全攸关软件系统建模与验证专题前言

随着计算机技术应用的日益普及和不断深入,软件系统的规模和复杂性急剧增大,软件在越来越多的系统中成为主要的使能部件.在航空航天、武器装备、医疗设备、交通、核能、金融等安全攸关的应用领域,软件系统失效将导致灾难性的后果,保障软件系统的质量成为迫切的需求和挑战.建模、分析与验证是保障软件系统质量的重要环节和手段.本专题收录的14篇论文反映了近年来我国学者在安全攸关软件系统建模与验证领域的     

一种新的相位角编码量子进化算法

针对具有连续解空间的数值函数优化问题,基于量子算法和实数编码进化算法的思想,提出一种新的相位角编码量子进化算法(PAQEA).算法的概率表达特性使得量子染色体能够以一定概率表达优化问题的所有可行解,结合动态量子旋转门实现染色体的进化,实现了算法局部搜索与全局搜索的平衡.理论分析证明了算法的全局收敛性.仿真结果表明,该算法适用于复杂数值函数优化问题,具有收敛速度快、搜索能力强和稳定性高的特点.     

复杂网络结构的稳定性与鲁棒性研究

在对复杂网络研究的过程中,根据网络结构中结点连接度的连接倾向而将其划分为3种类型,即异配网络、同配网络、中性网络,采用变量梯度分析法分别对其稳定性进行判定与分析。理论分析表明,异配网络在大范围内是稳定的,同配网络状态是不稳定的,中性网络的稳定性不能确定,需要根据结点总体连接度的倾向性才能确定其是否处于稳定状态。同时对复杂网络的鲁棒性研究的仿真结果表明,其稳定性与鲁棒性具有正相关性,即异配网络的鲁棒性最好,中性网络次之,同配网络的鲁棒性脆弱。     

面向自动修复并融合失效场景的缺陷定位方法

为了应对日益增长的软件修复开销,研究高效的软件自动修复技术成为学术界和工业界的共识。缺陷定位作为自动修复技术的前端,是实现快速准确自动修复的关键,其精度直接影响自动修复的性能。然而,初步研究表明,现有缺陷定位技术缺乏对自修复需求的考虑,对自修复算法支持有限。有必要研究面向自修复的高精度自动化缺陷定位技术,以提升自修复性能。因此,提出了失效场景的缺陷定位方法来应对该问题。提出的方法首先采用程序切片技术,构造出与失效相关的场景;然后对失效场景的各个元素实施可疑值度量;最后将可疑值度量化的场景交给自动修复技术实施修复。初步实验结果表明,本缺陷定位方法能有效提升自动修复性能。     

抵御虫洞攻击的无线传感器网安全定位算法

节点定位技术是无线传感器网络的支撑技术之一,节点位置信息是很多基于无线传感器网络的应用的基础.无线传感器网络是一个动态的网络,每隔一段时间需要进行重新定位,并且在重定位过程中易受到攻击节点攻击.针对无线传感器网络中无需测距的定位技术,分析虫洞攻击对DV-Hop定位的影响,提出了一种基于信誉模型的抵御虫洞攻击的分布式轻量级DV-Hop安全定位算法TMDV-Hop(Trust-Model-based DV-Hop Localization Against Wormhole Attack).仿真表明,在无需额外硬件辅助下,TMDV-Hop算法能有效降低虫洞攻击对定位过程的影响,验证了该算法的有效性.     

基于B/S架构的电子表格数据上报系统设计与实现

数据上报是日常工作中的一项经常性、基础性工作.各部门分布在不同地域,日常工作中各部门员工多用网盘、邮件上报表格数据,再由数据采集人员逐份处理表格,对上报数据进行汇总、存档.不仅过程繁琐,还存在数据传输过程保密性差、数据汇总费时费力、数据查询仅靠人工操作、数据存档不安全等问题.为提高表格数据上报的便捷性和安全性,开发了基于B/S架构的电子表格数据上报系统.     

基于B/S结构的煤矿员工绩效考核系统设计

绩效考核是煤矿企业管理中的一项重要活动,其管理居于人力资源管理的核心地位。高效的绩效考核会有效地提升煤矿企业业绩,促进煤矿员工的工作积极性,使强者赢得更高的地位和利益,使弱者有向上的动力和压力,从而实现促进煤矿企业发展的目标。因此,为了科学地评定煤矿企业员工的考核、业绩、个人信息、能力、态度、品行,达到改进和提高企业员工绩效的效果,则需要通过一个绩效考核系统进行统一的管理和实施。     

基于停车诱导系统的能量均衡可靠路由协议的设计

无线传感器网络中节点的能量是有限的,如何设计一个能有效节能的路由协议是其研究的热点之一.针对实际的停车位诱导系统提出了一种能量均衡的可靠路由协议.该协议在网络的初始阶段先建立全局网络拓扑,然后根据能量代价函数选择下一跳转发的节点,节点上方有障碍物的时候更新节点的可靠度信息.由于综合考虑了节点的剩余能量、跳数、邻居节点的距离以及可靠度等因素,使得网络节点能量的消耗得以均衡,达到延长网络生命周期的目的.在仿真平台对能量均衡的可靠路由协议进行了仿真分析,并且和最短路径路由进行了对比,从网络生命周期、网络能量均值以及网络能量方差三个方面分别分析,验证了本协议的优越性.最后将协议应用到实际的停车位诱导系统中,取得了较显著的效果.     

基于分布式视频编码的低能耗视频传感器节点研究

在无线多媒体传感器网络中,如何提高节点能源的利用率,延长整个网络的生命周期是当前迫切需要解决的关键问题;从视频数据处理和传输能耗的角度出发,对分布式视频编码(DVC)基础理论及视频传感器节点的能耗模型进行分析和研究;通过实验仿真的方式将H.264帧内编码方案同DVC方案进行比较,实验结果表明了DISCOVER-DVC方案在节点节能方面的优势;最后基于DISCOVER-DVC算法,在S3C6410硬件平台和嵌入式Linux操作系统平台之上完成视频传感器节点设计,来降低节点能耗,提高节点生命周期.     

基于四轴飞行器的合训类本科毕业设计实践

针对信息化战争的发展趋势和基础合训类学员的任职需求,以提高学员的综合实践能力和激发学员的学习兴趣为目的,介绍基于AR.Drone四轴飞行器开展飞行器控制软件的合训类本科毕业设计的探索实践。