• Journal of KIISE:Software and Applications
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• v.27 no.2
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• pp.120-133
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• 2000

Major obstruction of using formal methods for hybrid real-time systems in industry is the difficulty that engineers have in understanding and applying the quantitative methods in an abstract requirements phase. While formal methods technology in safety-critical systems can help increase confidence of software, difficulty and complexity in using them can cause another hazard. In order to overcome this obstruction, we propose a framework for qualitative requirements engineering of the hybrid real-time systems. It consists of a qualitative method for requirements specification, called QFM (Qualitative Formal Method), and a safety analysis method for the requirements based on a causality information, called CRSA (Causal Requirements Safety Analysis). QFM emphasizes the idea of a causal and qualitative reasoning in formal methods to reduce the cognitive burden of designers when specifying and validating the software requirements of hybrid safety systems. CRSA can evaluate the logical contribution of the software elements to the physical hazard of systems by utilizing the causality information that is kept during specification by QFM. Using the Shutdown System 2 of Wolsong nuclear power plants as a realistic example, we demonstrate the effectiveness of our approach.

• The KIPS Transactions:PartD
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• v.17D no.6
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• pp.431-442
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• 2010

Because embedded system is combined system of hardware and software, we should design by considering elements such as real-time, reactive, small size, low weight, safe, reliable, harsh environment, low cost, and so on. However, those are poorly reflected on current embedded system development. Especially, there is few existed framework-based embedded system development. As a result, there are many internal codes which is not related with system operation in currently developed embedded system, and reusability or variability is not considered into embedded system development. Therefore we propose a formal specification technique using Z language to guarantee completeness or consistency of design of reusability framework proposed for improving reusability of embedded system. Also we assure correctness of framework design by checking Z model through Z-Eves Tool.

• Journal of KIISE:Software and Applications
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• v.30 no.1_2
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• pp.103-116
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• 2003

States explosion due to composition of spaces of data, temporal, and locational values is one of the well-known critical problems which cause difficulty in understanding and analysing real-time systems specified with state-based formal methods. In order to overcome this problem, this paper presents an abstraction method for state minimization based on an abstraction in system specification and an abstraction in system execution. The first is named the syntactic in system specification and an abstraction in system execution. The first is named the syntactic abstraction, through which the patterns of the unconditionally internalized computation and the repetition and selection structures are abstracted. The latter is named the semantic abstraction, through which the patterns of the execution space represented with data. Through the abstractions, the components of a system in specification and execution model is hierarchically organized. The system can be analyzed briefly in the upper level in an skeleton manner with low complexity. The system, however, can be abstraction method for the state minimization and the decrease in analysis complexity through the abstraction with examples.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11a
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• pp.124-126
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• 2005

무선 인터넷을 이용한 전자상거래가 증가함에 따라 모바일 환경에서 전자상거래를 보다 안전하고 효율적으로 사용할 수 있도록 SET/A (Secure Electronic Transaction Agent) 프로토콜이 제안되었다. 본 논문에서는 키 노출에 따른 보안 취약점을 분석이 아닌 프로토콜의 행위적 관점에서 SET/A를 정형 명세하고 무선망 접속 불량이나 에이전트 동작 실패와 같은 오류 상황에 의해 교착 상태에 빠지지 않는지 정형 검증하였다. 그 결과 SET/A가 교착 상태에 빠질 수 있음을 확인하였고 확장된 SET/A 프로토콜을 제안하고 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2012.06a
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• pp.110-112
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• 2012

정형기법은 소프트웨어 및 하드웨어 시스템의 요구사항을 모순, 모호함 없이 정확하게 명세하고 검증할 수 있는 방법으로, 안전성이 중요한 소프트웨어에 많이 적용되어 반드시 보장되어야 할 속성을 소프트웨어가 만족하는지 확인하는데 사용되고 있다. 본 논문은 정형기법 커뮤니티에서 선정한 여러 도전 과제 중 하나인 인공 심장 박동기(pacemaker)를 실시간 속성을 표현할 수 있는 정형기법 도구인 UPPAAL을 사용하여 모델링하고 주요 속성을 검증하였다. 이를 통해 실시간 속성으로 인해 명세 및 검증하기 힘든 소프트웨어에 정형기법을 적용하여 안전성을 확인할 수 있음을 보인다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2002.10d
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• pp.25-27
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• 2002

반응형 실시간 시스템의 특성을 가진 원자력 발전소 제어시스템은 안정성이 크게 중요시되며, 소프트웨어의 오류가 많은 인적 물질적 피해를 줄 수 있는 시스템이므로 높은 신뢰도를 가지고 있는 소프트웨어가 요구된다. 높은 신뢰도를 뒷받침하기 위해 내장되는 소프트웨어는 적합한 정형명세기법과 정형검증기법의 적용이 필요하다. 소프트웨어 개발시 적용되는 정형기법은 명세의 모호성을 제거하고 검증을 수행하기에 용이하게 하므로, 높은 신뢰도를 요구하는 반응형 실시간 시스템인 원자력 분야의 소프트웨어 개발에 유용하다. 그러므로, 본 논문에서는 반응형 실시간 시스템의 특성을 가진 원자력분야의 소프트웨어 개발시 유용하게 적용할 수 있는 정형기법을 기반으로 한 소프트웨어 개발 방법론을 제시하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2003.05c
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• pp.1853-1856
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• 2003

모든 소프트웨어 시스템은 시스템 확장 및 아키텍쳐의 변화로 인한 잠재적 이주 필요성을 안고 있다. 그런데, 이 소프트웨어 이주 요구가 갖는 문제점은 새로운 시스템이 기존 시스템의 도메인 지식을 손상시키지 않도록 요청 받는다는 점이다. 이로 인해 역공학의 필요성이 제기되나 하나의 소프트웨어 시스템은 다양한 측면의 시스템 요소를 갖고 있으므로 역공학을 통하여 직관적으로 이해가능 한 설계정보를 유도해내는 것은 어려움에 직면한다. 따라서 본 연구에서는 하나의 레거시 시스템을 역공학 하기 위하여 필요한 프로세스를 제안하고, 역공학 결과물을 정형명세인 UML로 표현하는 사례를 통하여 검증하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2001.04a
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• pp.595-597
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• 2001

오늘날 우리가 사용하고 있는 시스템은 날이 갈수록 규모 면에서 대형화되고, 기능면에서 복잡해지고 있다. 이런 복잡성의 증가로 시스템 에러 발생가능성은 더욱 높아졌다. 특히, safety-critical 시스템의 경우 에러가 발생했을 때 인간과 생태계에 엄청난 영향을 미치기 때문에 더욱 신중한 개발 과정이 필요하다. 따라서 정형기법을 이용한 safety-critical 시스템의 개발방법론이 나오게 되었다. 본 논문에서는 대표적인 safety-critical 시스템인 원자력 발전소 시스템에서 Digital Plant Protection System(DPPS)를 가지고 어떻게 방법론이 적용되는지를 보여준다. Software Cost Reduction(SCR)이라는 정형 명세 도구로 명세를 하였고, SPIN 이라는 정형 검증 도구로 그 특성(property)을 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2000.10a
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• pp.385-387
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• 2000

실시간 시스템은 그 특성상 시스템 내에서의 오류가 매우 위험하고 때론 치명적일 수 있다. 따라서, 시스템의 정확성과 안전성을 보장하는 것은 매우 중요한 문제가 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 정형기법을 사용한 명세와 검증을 통해 실시간 시스템의 안전성을 보장하려는 시도들이 많이 이루어져 왔다. 이 논문에서는 월성 원자로 운전 중지 시스템의 기존 명세의 문제점을 보완하여, 실시간 요구사항들을 타임드 오토마타(timed automata)로 기술할 것을 제안한다. 또한 명세를 실시간 모델 체커 UPPAAL의 입력으로 넣어서, 모델 체킹 기법을 이용해 자동적으로 시간 제약 속성을 검증한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2002.04b
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• pp.424-426
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• 2002

PATM(Probabilistic Abstract Timed Machine) [1]은 시스템의 진행 중 다양한 환경 요인에 의해 발생하는 불확실성을 명세하기 위해 개발된 정형 명세 기법이다. PATM으로 명세한 시스템은 도달성 그래프를 분석하게 된다. 본 논문에서는 다양한 물리적 환경 요소를 고려하여 시스템을 분석하는 과정에서 발생하는 실행모델의 복잡도를 줄이기 위한 방법을 제시한다.