The KIPS Transactions:PartD (정보처리학회논문지D)

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Visual Representation of Temporal Properties in Formal Specification and Analysis using a Spatial Process Algebra

공간 프로세스 대수를 이용한 정형 명세와 분석에서의 시간속성의 시각화

  • 온진호 (전북대학교 컴퓨터공학) ;
  • 최정란 (고려대학교 BK21 소프트웨어 산학연) ;
  • 이문근 (전북대학교 전자정보공학부(컴퓨터공학과))
  • Published : 2009.06.30
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Abstract

There are a number of formal methods for distributed real-time systems in ubiquitous computing to analyze and verify the behavioral, temporal and the spatial properties of the systems. However most of the methods reveal structural and fundamental limitations of complexity due to mixture of spatial and behavioral representations. Further temporal specification makes the complexity more complicate. In order to overcome the limitations, this paper presents a new formal method, called Timed Calculus of Abstract Real-Time Distribution, Mobility and Interaction(t-CARDMI). t-CARDMI separates spatial representation from behavioral representation to simplify the complexity. Further temporal specification is permitted only in the behavioral representation to make the complexity less complicate. The distinctive features of the temporal properties in t-CARDMI include waiting time, execution time, deadline, timeout action, periodic action, etc. both in movement and interaction behaviors. For analysis and verification of spatial and temporal properties of the systems in specification, t-CARDMI presents Timed Action Graph (TAG), where the spatial and temporal properties are visually represented in a two-dimensional diagram with the pictorial distribution of movements and interactions. t-CARDMI can be considered to be one of the most innovative formal methods in distributed real-time systems in ubiquitous computing to specify, analyze and verify the spatial, behavioral and the temporal properties of the systems very efficiently and effectively. The paper presents the formal syntax and semantics of t-CARDMI with a tool, called SAVE, for a ubiquitous healthcare application.

유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 분산된 실시간 시스템의 행위와 공간, 시간 속성을 분석하고, 검증하기 위한 다양한 정형기법들이 존재한다. 그러나 대부분의 경우 공간과 행위를 같이 표현하는 구조적, 근본적 한계가 존재한다. 게다가 시간 속성이 포함되는 경우는 더욱 복잡해지게 된다. 이러한 한계를 해결하기 위하여 본 논문은 Timed Calculus of Abstract Real-Time Distribution, Mobility and Interaction(t-CARDMI)라는 새로운 정형기법을 제안한다. t-CARDMI는 행위의 표현으로부터 공간정보의 표현을 분리시켜 복잡도를 단순화 시키며, 시간 속성에 대해서 오직 행위적 표현에서만 허용하여 복잡한 명세를 덜 복잡하게 표현한다. t-CARDMI는 대기기간, 실행시작 만족시간, 실행시간, 실행완료 만족시간 등의 특유의 시간속성을 이동과 통신의 행위에서 모두 포함하는 특징을 갖는다. 새롭게 제안된 Timed Action Graph(TAG)는 공간과 시간을 포함하는 시스템의 명세를 분석하고 검증하기 위해서 공간과 시간속성을 2차원의 다이어그램으로 표현하며 그 안에서 이동과 통신의 정보를 분산된 그림정보로 표현하는 그래프로 t-CARDMI를 좀더 효율적으로 명세하고 분석할 수 있는 방법을 제공한다. t-CARDMI는 유비쿼터스 컴퓨팅에서의 분산된 실시간 시스템의 공간적, 행위적, 시간적 속성에 대한 명세, 분석 및 검증에 매우 효율적이고 효과적인 혁신적인 정형기법의 하나로 고려될 수 있다. 본 논문은 t-CARDMI의 문법과 의미, TAG 그리고 Specification, Analysis, Verification, and Evaluation (SAVE)로 명명된 툴을 제안하고 유비쿼터스 헬스케어 시스템 예제를 통해 효율성을 분석한다.

Keywords

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