本公開涉及支持性的基于軟件的“工具箱”,用于幫助具有多個(gè)狀態(tài)、狀態(tài)轉(zhuǎn)移/模式改變和其他潛在地復(fù)雜的行為的有限狀態(tài)機(jī)(fsm)建模系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。本途徑意在通過識別模式來在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程期間幫助系統(tǒng)設(shè)計(jì)者、編程者和其他用戶。
背景技術(shù):
1、有限狀態(tài)機(jī)是頻繁用于設(shè)計(jì)和證實(shí)大量不同軟件程序和物理系統(tǒng)的行為的數(shù)學(xué)抽象。有限狀態(tài)機(jī)可以在圖形上被表示為狀態(tài)流圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)移表或分層狀態(tài)機(jī)/圖,例如狀態(tài)圖。fsm建模系統(tǒng)從初始狀態(tài)開始。基于所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的目前狀態(tài)和給定單個(gè)事件或事件組合(“超級事件”),有限狀態(tài)機(jī)能夠響應(yīng)于系統(tǒng)輸入或觸發(fā)事件而在各種附加狀態(tài)之間轉(zhuǎn)移。盡管狀態(tài)轉(zhuǎn)移表或狀態(tài)流圖對總體系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程來說起重要作用,但fsm建模系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以受益于在其中識別模式,諸如,以識別最佳實(shí)踐的模式、有問題的模式等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本文公開了用于在模式的識別中幫助用戶(例如,軟件編程者、設(shè)計(jì)者或系統(tǒng)開發(fā)者)的自動化系統(tǒng)和關(guān)聯(lián)方法,模式的識別諸如但不必限于識別最佳實(shí)踐、故障和可在有限狀態(tài)機(jī)(fsm)建模系統(tǒng)中找到的其他模式。本文考慮的自動化方法特別好地適于設(shè)計(jì)具有相對復(fù)雜和/或高度交互式行為特點(diǎn)(例如,跨大范圍的可能狀態(tài)、狀態(tài)轉(zhuǎn)移、狀態(tài)或模式觸發(fā)事件和輸出)的系統(tǒng)。例如,具有自動化控制能力的機(jī)動車具有相對復(fù)雜的操作模式和狀態(tài)轉(zhuǎn)移規(guī)則。這些模式中的一些是自動執(zhí)行的或響應(yīng)于駕駛員輸入而執(zhí)行的,而其他模式可以基于定時(shí)器、隱藏邏輯或其他自動發(fā)生的激活準(zhǔn)則。使用有限狀態(tài)機(jī)技術(shù)來設(shè)計(jì)其他復(fù)雜系統(tǒng),諸如針對大范圍的移動或靜止系統(tǒng)的航空電子裝置、醫(yī)療設(shè)備和關(guān)聯(lián)控制邏輯,并且該其他復(fù)雜系統(tǒng)將同樣受益于如下面詳細(xì)描述的自動化驗(yàn)證方法。
2、本公開的一個(gè)非限制性方面涉及一種模式識別平臺。所述模式識別平臺可以包括:系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊,被配置用于從用戶設(shè)備接收與有限狀態(tài)機(jī)(fsm)建模系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)可以描述所述fsm建模系統(tǒng)的靜態(tài)特性、動態(tài)特性、結(jié)構(gòu)特性、狀態(tài)、狀態(tài)轉(zhuǎn)移、事件和輸出。所述模式識別平臺可以進(jìn)一步包括:假設(shè)生成模塊,被配置用于根據(jù)一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)有設(shè)計(jì)確定設(shè)計(jì)分析模型。所述設(shè)計(jì)分析模型可以可操作用于:根據(jù)靜態(tài)特性、動態(tài)特性、結(jié)構(gòu)特性、狀態(tài)、狀態(tài)轉(zhuǎn)移、事件和輸出,來訓(xùn)練所述fsm建模系統(tǒng)的模式搜索。所述模式識別平臺可以進(jìn)一步包括:設(shè)計(jì)掃描儀模塊,被配置用于基于根據(jù)所述設(shè)計(jì)分析模型搜索所述fsm建模系統(tǒng),來識別所述fsm建模系統(tǒng)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)模式。
3、所述模式識別平臺可以進(jìn)一步包括:似然估計(jì)模塊,被配置用于生成針對所述系統(tǒng)模式中的每一個(gè)的模式得分。
4、所述模式識別平臺可以進(jìn)一步包括:閾值模塊,被配置用于提供一個(gè)或多個(gè)閾值得分,以用于與所述模式得分中的一個(gè)或多個(gè)比較。
5、所述模式識別平臺可以進(jìn)一步包括:通知模塊,被配置用于基于將所述模式得分與閾值得分進(jìn)行比較,來生成指示針對所述fsm建模系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)動作的通知。
6、所述通知可以可操作用于:將所述系統(tǒng)模式中的一個(gè)或多個(gè)識別為對設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)來說好、壞和感興趣中的至少一個(gè)。
7、所述通知可以包括針對所述系統(tǒng)模式中的一個(gè)或多個(gè)的所述fsm建模系統(tǒng)內(nèi)的識別和位置。
8、所述靜態(tài)特性可以包括針對所述狀態(tài)中的一個(gè)或多個(gè)的屬性和行為。
9、所述結(jié)構(gòu)特性可以包括針對所述狀態(tài)和所述狀態(tài)轉(zhuǎn)移中的一個(gè)或多個(gè)的子集的一個(gè)或多個(gè)圖模式。
10、所述動態(tài)特性可以包括針對所述狀態(tài)和所述狀態(tài)轉(zhuǎn)移中的一個(gè)或多個(gè)的子集的一個(gè)或多個(gè)等式或數(shù)學(xué)表示。
11、所述假設(shè)生成模塊可以被配置用于:使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的至少一個(gè)來確定所述設(shè)計(jì)分析模型。
12、所述假設(shè)生成模塊可以被配置用于:使用一個(gè)或多個(gè)注釋設(shè)計(jì)或現(xiàn)有設(shè)計(jì)來確定所述設(shè)計(jì)分析模型。
13、所述注釋設(shè)計(jì)或現(xiàn)有設(shè)計(jì)可以包括與確定所述fsm建模系統(tǒng)內(nèi)所述一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)模式的識別和位置相關(guān)聯(lián)的信息。
14、所述模式得分中的一個(gè)或多個(gè)可以是使用加權(quán)平均或雙彎曲函數(shù)中的至少一個(gè)來確定的。
15、所述閾值得分中的一個(gè)或多個(gè)可以是從所述用戶設(shè)備預(yù)定的或利用所述用戶設(shè)備計(jì)算的。
16、本公開的一個(gè)非限制性方面涉及一種用于模式識別的方法。所述方法可以包括:從用戶設(shè)備接收與有限狀態(tài)機(jī)(fsm)建模系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù);根據(jù)一個(gè)或多個(gè)注釋設(shè)計(jì)或現(xiàn)有設(shè)計(jì)確定設(shè)計(jì)分析模型;以及基于根據(jù)所述設(shè)計(jì)分析模型搜索所述fsm建模系統(tǒng),來識別所述fsm建模系統(tǒng)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)模式。
17、所述方法可以進(jìn)一步包括:根據(jù)針對所述fsm建模系統(tǒng)而識別的靜態(tài)特性、動態(tài)特性、結(jié)構(gòu)特性、狀態(tài)、狀態(tài)轉(zhuǎn)移、事件和輸出,來訓(xùn)練所述fsm建模系統(tǒng)的模式搜索。
18、所述方法可以進(jìn)一步包括:生成針對所述系統(tǒng)模式中的每一個(gè)的模式得分;提供一個(gè)或多個(gè)閾值得分,以用于與所述模式得分中的一個(gè)或多個(gè)比較;以及基于將所述模式得分與所述閾值得分進(jìn)行比較,來生成指示針對所述fsm建模系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)動作的通知。
19、所述方法可以進(jìn)一步包括:將所述系統(tǒng)模式中的一個(gè)或多個(gè)識別為對設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)來說好、壞和感興趣中的至少一個(gè)。
20、本公開的一個(gè)非限制性方面涉及一種模式識別平臺。所述模式識別平臺可以包括:系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊,被配置用于接收與有限狀態(tài)機(jī)(fsm)建模系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù);假設(shè)生成模塊,被配置用于根據(jù)一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)有設(shè)計(jì)確定設(shè)計(jì)分析模型;設(shè)計(jì)掃描儀模塊,被配置用于基于根據(jù)所述設(shè)計(jì)分析模型搜索所述fsm建模系統(tǒng),來識別所述fsm建模系統(tǒng)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)模式;似然估計(jì)模塊,被配置用于生成針對所述系統(tǒng)模式中的每一個(gè)的模式得分;閾值模塊,被配置用于提供一個(gè)或多個(gè)閾值得分,以用于與所述模式得分中的一個(gè)或多個(gè)比較;以及通知模塊,被配置用于基于將所述模式得分與所述閾值得分進(jìn)行比較,來生成指示針對所述fsm建模系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)動作的通知。
21、所述模式識別平臺可以進(jìn)一步包括:所述通知模塊,被配置用于將所述系統(tǒng)模式中的一個(gè)或多個(gè)識別為對設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)來說好、壞和感興趣中的至少一個(gè)。
22、本公開的以上特征和優(yōu)勢以及其他特征和伴隨優(yōu)勢將從在結(jié)合附圖和所附權(quán)利要求書而采取時(shí)用于實(shí)施本公開的說明性示例和模式的以下詳細(xì)描述中明顯可見。此外,本公開明確包括以上和以下呈現(xiàn)的元素和特征的組合和子組合。
1.一種模式識別平臺,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模式識別平臺,進(jìn)一步包括:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模式識別平臺,進(jìn)一步包括:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模式識別平臺,進(jìn)一步包括:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模式識別平臺,其中:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的模式識別平臺,其中:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的模式識別平臺,其中:
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的模式識別平臺,其中:
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的模式識別平臺,其中:
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的模式識別平臺,其中: