[发明专利]基于偏序简化算法的无线传感网软件模型优化方法

权利要求书

1.一种基于偏序简化算法的无线传感网软件模型优化方法，首先将无线传感网软件用模型表示，该模型用来描述节点以及节点之间的状态迁移，然后用偏序简化算法对所得的软件模型进行优化，之后用时序逻辑公式来表示无线传感网软件所需要满足的属性或性质，将对无线传感网软件的验证转化为验证软件模型是否满足公式来判断系统性质；采用的偏序简化算法结合偏序简化算法和on-the-fly算法思想，基于偏序简化算法的无线传感网软件模型优化方法具体步骤如下：

步骤1、建立无线传感网软件模型，所述模型用四元组(S，S0，R，L)的形式来描述，S代表状态集合；S0代表初始状态集合；R表示状态迁移，对任意一个α∈R，从S中选取状态s0和状态s1，s0∈S，s1∈S，α(s0,s1)表示状态s0和状态s1之间存在状态迁移α，或表示为s1＝α(s0)或者s0αs1；L是一个赋值函数，用来表示状态对原子命题的赋值；

步骤2、定义状态p可发生迁移的集合为E(p)，p∈S，状态p要发生迁移后下一状态集合为F(p)，且从当前状态p开始的路径被定义为p0α0p1α1…，p∈S，p0∈s0，状态p被初始化为状态p0，该路径解释为从状态p0开始经过迁移α0到达状态p1，以此进行直至到达最终状态；

步骤3、选定E(p)中的某一状态作为状态p的下一状态，该状态的下一状态集合需满足四个条件如下：

(1)F(p)为空，当且仅当E(p)为空；

(2)从状态p开始的每条路经，依赖于F(p)中某些迁移的迁移，不能在E(p)中的迁移执行之前执行；

(3)如果状态p没有全部扩展，对任意的一个α∈E(p)，α不可见；

(4)模型状态图不允许这样一个循环存在：循环中变迁α可以发生，但α不属于循环中的任何状态p的F(p)；

步骤4、设置无线传感网软件模型中的各个状态所要满足的性质L(m)，m为S中的任一状态；

步骤5、软件执行产生状态s，s不具有唯一性，它可以表示同一节点的不同状态，也可以表示不同节点之间的状态；

步骤6、依此判断所有E(s)的合法性以及是否为空集，此步骤是要排除产生中断不合法的状态，保证模型检验过程的执行；若E(s)为空，则表明s没有后继状态，跳出循环，执行步骤10；

步骤7、选定状态s的后继状态t，t∈E(s)；本方法采用深度状态搜索来寻找E(s)的子集下一状态集合，寻找满足的后继；

步骤8、判断状态t的合法性以及是否满足步骤4中设定的性质，若合法，则执行下一步骤，否则放弃状态t，返回步骤6；

步骤9、输出优化的模型状态序列，上述步骤执行后得到状态s的迁移序列f(s)，所述f(s)中遍历状态的次序是固定且不含重复路径；

步骤10、生成优化的模型，该模型是无线传感器网络的软件状态迁移系统；将需验证的性质用逻辑公式表示出来后，对建立模型的状态空间进行搜索，验证是否满足相关性质。