Luận văn VNU UET: Phương pháp mô hình hóa và kiểm chứng hệ thống hướng sự kiện

• Người hướng dẫn: Assoc. Truong Ninh Thuan
• Trường học: Hanoi University of Mining and Geology
• Chuyên ngành: Software Engineering
• Đề tài: Methods for Modeling and Verifying Event-Driven Systems
• Loại tài liệu: thesis
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hanoi

Mục lục chi tiết

• Declaration of Authorship
• Abstract
• Acknowledgements
• Contents
• List of Abbreviations
• List of Tables
• List of Figures
• 1. Introduction
• 1.1. Motivation
• 1.2. Classical set theory
• 1.3. Fuzzy sets and Fuzzy If-Then rules
• 2. Event-B mathematical language
• 2.1. Event-driven systems
• 2.2. Event-driven architecture
• 2.3. Database systems and database triggers
• 2.4. Context-aware systems
• 3. Modeling and verifying database trigger systems
• 3.1. Modeling database systems
• 3.2. Modeling and verifying database triggers system
• 3.3. Verifying system properties
• 3.4. A case study: Human resources management application
• 3.5. Support tool: Trigger2B
• 4. Modeling and verifying context-aware systems
• 4.1. Set representation of context awareness
• 4.2. Modeling context-aware system
• 4.3. Incremental modeling using refinement
• 4.4. A case study: Adaptive Cruise Control system
• 4.4.1. Modeling ACC system
• 4.4.2. Refinement: Adding weather and road sensors
• 4.4.3. Verifying the system’s properties
• 5. Modeling and verifying imprecise system requirements
• 5.1. Modeling fuzzy requirements
• 5.1.1. Representation of fuzzy terms in classical sets
• 5.1.2. Modeling discrete states
• 5.1.3. Modeling continuous behavior
• 5.2. Verifying safety and eventuality properties
• 5.2.1. Convergence in Event-B
• 5.2.2. Safety and eventuality analysis in Event-B
• 5.2.3. Verifying safety properties
• 5.2.4. Verifying eventuality properties
• 5.3. A case study: Container Crane Control
• 5.3.1. Modeling the Crane Container Control system
• 5.3.2. Modeling discrete behavior
• 5.3.3. First Refinement: Modeling continuous behavior
• 5.3.4. Second Refinement: Modeling eventuality property
• List of Publications
• Bibliography
• A Event-B specification of Trigger example
• A.1. Context specification of Trigger example
• A.2. Machine specification of Trigger example
• B Event-B specification of the ACC system
• B.1. Context specification of ACC system
• B.2. Machine specification of ACC system
• C Event-B specifications and proof obligations of Crane Controller Example
• C.1. Context specification of Crane Controller system
• C.3. Machine specification of Crane Controller system
• C.5. Proof obligations for checking the safety property
• C.6. Proof obligations for checking convergence properties

Tóm tắt

I. Phương pháp mô hình hóa hệ thống hướng sự kiện hiệu quả

Mô hình hóa và kiểm chứng các hệ thống hướng sự kiện là một lĩnh vực quan trọng trong kỹ thuật phần mềm. Các phương pháp này giúp cải thiện độ tin cậy của hệ thống phần mềm, đặc biệt trong các ứng dụng phức tạp. Luận văn này sẽ trình bày các phương pháp mô hình hóa và kiểm chứng hiệu quả cho các hệ thống này, sử dụng các quy tắc ECA và các quy tắc Fuzzy If-Then.

1.1. Tổng quan về hệ thống hướng sự kiện

Hệ thống hướng sự kiện là một kiến trúc phần mềm cho phép các thành phần tương tác thông qua các sự kiện. Kiến trúc này giúp giảm sự phụ thuộc giữa các thành phần và cải thiện khả năng tương tác với môi trường.

1.2. Tầm quan trọng của mô hình hóa trong kỹ thuật phần mềm

Mô hình hóa giúp các kỹ sư phần mềm hiểu rõ hơn về yêu cầu và chức năng của hệ thống. Nó không chỉ giúp thiết kế mà còn đánh giá các yêu cầu của hệ thống một cách hiệu quả.

II. Thách thức trong việc kiểm chứng hệ thống hướng sự kiện

Việc kiểm chứng các hệ thống hướng sự kiện gặp nhiều thách thức do tính phức tạp và sự không chắc chắn trong yêu cầu. Các phương pháp hiện tại thường không đủ để xử lý các yêu cầu mơ hồ hoặc không chính xác.

2.1. Các vấn đề trong kiểm chứng hệ thống

Nhiều phương pháp kiểm chứng hiện tại chỉ tập trung vào các mô tả chính xác của chức năng và hành vi của hệ thống, dẫn đến việc thiếu sót trong việc xử lý các yêu cầu không chính xác.

2.2. Tác động của yêu cầu không chính xác đến hệ thống

Yêu cầu không chính xác có thể dẫn đến các lỗi nghiêm trọng trong hệ thống, ảnh hưởng đến hiệu suất và độ tin cậy của phần mềm.

III. Các phương pháp mô hình hóa hệ thống hướng sự kiện

Luận văn này đề xuất các phương pháp mô hình hóa mới cho các hệ thống hướng sự kiện, bao gồm việc sử dụng các quy tắc ECA và các quy tắc Fuzzy If-Then để mô hình hóa hành vi của hệ thống.

3.1. Mô hình hóa hệ thống cơ sở dữ liệu với quy tắc ECA

Phương pháp này sử dụng các quy tắc ECA để mô hình hóa các hệ thống cơ sở dữ liệu, cho phép kiểm chứng các thuộc tính của hệ thống một cách chính xác.

3.2. Mô hình hóa hệ thống nhận thức ngữ cảnh

Hệ thống nhận thức ngữ cảnh sử dụng các quy tắc ECA để thích ứng với các thay đổi trong ngữ cảnh, giúp cải thiện khả năng tương tác của hệ thống.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng các phương pháp mô hình hóa và kiểm chứng mới có thể cải thiện đáng kể độ tin cậy của các hệ thống hướng sự kiện. Các ứng dụng thực tiễn cho thấy tính khả thi và hiệu quả của các phương pháp này.

4.1. Ứng dụng trong hệ thống cơ sở dữ liệu

Các phương pháp mô hình hóa đã được áp dụng thành công trong các hệ thống cơ sở dữ liệu, giúp phát hiện và sửa chữa các lỗi trong quá trình phát triển.

4.2. Ứng dụng trong hệ thống nhận thức ngữ cảnh

Nghiên cứu cho thấy rằng các phương pháp này có thể được áp dụng để phát triển các hệ thống nhận thức ngữ cảnh hiệu quả hơn, cải thiện khả năng thích ứng với môi trường.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Luận văn đã đề xuất các phương pháp mới cho mô hình hóa và kiểm chứng các hệ thống hướng sự kiện. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mở ra nhiều cơ hội mới trong lĩnh vực kỹ thuật phần mềm.

5.1. Tương lai của mô hình hóa hệ thống hướng sự kiện

Các phương pháp mới có thể được phát triển để xử lý các yêu cầu không chính xác, mở rộng khả năng của các hệ thống hướng sự kiện.

5.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo

Nghiên cứu có thể tiếp tục mở rộng sang các lĩnh vực khác như hệ thống nhúng và các ứng dụng trong ngành công nghiệp, nhằm cải thiện độ tin cậy và hiệu suất của phần mềm.