Владимир Зюбин

Владимир Зюбин


Исследовательские группы

Биография

Доктор технических наук, заведующий кафедрой компьютерных технологий Факультета информационных технологий Новосибирского государственного университета, ведущий научный сотрудник Института автоматики и электрометрии СО РАН

Области научных интересов:

  • Процесс-ориентированное программирование
  • Психология программирования
  • Проблемно-ориентированные языки
  • Программирование в системах управления (киберфизические системы, ПЛК, встраиваемые системы, Промышленный Интернет вещей, гибкие системы)
  • Контроль качества программ
  • Инженерия требований
  • Методы верификации управляющих программ (динамическая верификация, проверка моделей, дедуктивная верификация)

Д-р техн. наук Зюбин Владимир Евгеньевич является автором пионерских работ в области процесс-ориентированного программирования, начиная с концептуальной работы по созданию понятийного аппарата процесс-ориентированного программирования – модели гиперпроцесса, расширяющего модель конечного автомата на класс задач спецификации алгоритмов управления широкого класса [1]. Модель гиперпроцесса легла в основу разработанного позднее Си-подобного языка SPARM [2], а затем и его продвинутой версии языка Reflex [3].

Эффективность подхода была демонстрирована в серии комплексных практически значимых проектов, таких как систему автоматизации процесса выращивания монокристаллического кремния [4] и автоматизации технологических подсистем климатконтроля Большого солнечного вакуумного телескопа [5].

На основе разработанного подхода была создана сначала технология автоматизированной верификации методом тестирования [6], а затем и технология автоматической верификации процесс-ориентированных алгоритмов на основе компьютерных симуляторов объекта управления [7] .

На базе языка Reflex была проведена разработка процесс-ориентированного языка IndustrialC, адаптированного к разработке микроконтроллерных встраиваемых систем [8].

Имеет богатый опыт автоматизации технологических процессов, в частности, в проекте по автоматизации записи брэгговских решеток в оптоволокне был получен результат мирового уровня [9].

С 2017 года непосредственно участвовал в серии работ по созданию средств статической верификации управляющих программ методами онтологии, проверки моделей и дедуктивной верификации. В результате была разработана онтология процессов, охватывающая класс объектов управления [10], специфицирована трансформационная семантика языка Reflex и предложен двух-ступенчатый метод дедуктивной верификации Reflex-программ на основе верификатора Z3 [11].

В 2020 году под его руководством был разработан язык poST (процесс-ориентированное расширение языка IEC 61131-3 Structured Text) [12].

В 2021 году им была предложена событийная темпоральная логика для описания требований к реактивным системам и EDTL-нотация для записи таких требований в табличном шестикомпонентном виде [13].

В настоящее время возглавляет лабораторию киберфизических систем Института автоматики и электрометрии СО РАН, в состав которой вошли специалисты в области разработки языков программирования, динамической и статической верификации управляющих алгоритмов, и нейронных систем. Это позволяет проводить мультидисциплинарные исследования по созданию комплексных подходов на основе процесс-ориентированной парадигмы программирования и получать научные результаты мирового уровня.

Литература

1. Vladimir E. Zyubin. “Hyper-automaton: A Model of Control Algorithms”. In: IEEE International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON-2007). Proceedings. Ed. by O. Stukach. Tomsk, Russia: IEEE, 2007, pp. 51–57. DOI: 10.1109/SIBCON.2007.371297

2. Bulavskij D., Zyubin V., Karlson N., Krivoruchko V., Mironov V.  “An Automated Control System for a Silicon Single-Crystal Growth Furnace” In: Optoelectronics, instrumentation, and data processing, Vol. 32, No 2 (1996), pp. 25–30.

3. Tatyana V. Liakh, Andrei S. Rozov, and Vladimir E. Zyubin. “Reflex Language: a Practical Notation for Cyber-Physical Systems”. In: System Informatics 12 (2018), pp. 84–104.

4. Bulavskij D., Zyubin V., Karlson N., Krivoruchko V., Mironov V.  “An Automated Control System for a Silicon Single-Crystal Growth Furnace” In: Optoelectronics, instrumentation, and data processing, Vol. 32, No 2 (1996), pp. 25–30.

5. Tatiana Liah, Vladimir Zyubin. “The Reflex Language Usage to Automate the Large Solar Vacuum Telescope”. In: 17th International Conference of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices (EDM). (Erlagol, Altai Republic, Russia, June 30 2016-July 4, 2016). pp. 137-139.

6. Tatyana V. Liakh, Vladimir E. Zyubin, and Natalya O. Garanina. “Automatic Verification of Control Algorithms for Complex Technological Objects on Software Simulators”. In: Vestnik NSU. Series: Information Technologies 16.4 (2018). In Russian, pp. 85–94. DOI:10.25205/1818-7900-2018-16-4-85-94.

7. Lyakh, T.V., Zyubin, V. E., Garanina, N. O. Automated Verification of Control Software in Cyber-Physical Systems with Plant Simulators // Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing, 2019, Vol. 55, No. 2, pp. 189–197.

8. Rozov, A. S., Zyubin, V. E. Adaptation of the Process-Oriented Approach to the Development of Embedded Microcontroller Systems // Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing, 2019, Vol. 55, No. 2, pp. 198–204.

9. Dostovalov, A. V., Wolf, A. A., Parygin, A. V., Zyubin, V. E., & Babin, S. A. (2016). Femtosecond point-by-point inscription of Bragg gratings by drawing a coated fiber through ferrule. Optics Express, 24(15), 16232. doi:10.1364/oe.24.016232.

10. Natalia Garanina, Igor Anureev, Elena Sidorova, Vladimir Zyubin and Sergei Gorlatch,  An ontology-based approach to support formal verification of concurrent systems // 8th International Symposium “From Data to Models and Back (DataMod)” Porto, Portugal, 7-8 October 2019 http://pages.di.unipi.it/datamod/edition-2019/

11. Igor Anureev, Natalia Garanina, Tatiana Liakh, Andrei Rozov, Vladimir Zyubin, Sergei Gorlach, Two-Step Deductive Verification of Control Software Using Reflex // Lecture Notes in Computer Science, vol 12232. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-54994-7_9

12. V. Bashev, I. Anureev and V. Zyubin, The Post Language: Process-Oriented Extension for IEC 61131-3 Structured Text // 2020 International Russian Automation Conference (RusAutoCon), Sochi, Russia, 2020, pp. 994-999, https://doi.org/10.1109/RusAutoCon49822.2020.9208049.

13. Vladimir Zyubin, Igor Anureev, Natalia Garanina, Sergey Staroletov, Andrei Rozov and Tatiana Liakh, Event-driven Temporal Logic Pattern for Control Software Requirements Specification // 9th IPM International Conference on Fundamentals of Software Engineering, 2021, Tehran, Iran (to appear in LNCS series, Scopus).

Публикации

An Ontology-based Approach to Support Formal Verification of Concurrent Systems

August 2020

LNCS, vol 12232

Подробнее

Verifying Reflex-software with SPIN: Hand Dryer Case Study

July 2020

Tatiana V. Liakh, Natalia O. Garanina, Igor S. Anureev, Vladimir E. Zyubin

XXI International Conference of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices, Novosibirsk, 29 June - 3 July 2020, P. 210-214

Подробнее

Two-Step Deductive Verification of Control Software Using Reflex

July 2019

Anureev I.S., Garanina N.O., Liakh T.V., Rozov A.S., Zyubin V.E., Gorlatch S

Preliminary Proceedings of A. P. Ershov Informatics Conference (PSI-19). A. P. Ershov Institute of Informatics Systems: IPC NSU, Novosibirsk, Russia, Akademgorodok, Russia

Towards safe cyber-physical systems: the Reflex language and its transformational semantics

April 2019

Anureev I.S., Garanina N.O., Liakh T.V., Rozov A.S., Schulte H., Zyubin V.E

14th IEEE International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON-2019). Tomsk State University of Control Systems and Radioelectronics, Tomsk. P.1–6.

Model-Driven Methods to Design of Reliable Multiagent Cyber-Physical Systems

2019

Staroletov S. M., Shilov N. V., Zyubin V. E., Liakh T. V., Rozov A. S., Konyukhov I., Shilov I. N., Baar T., and Schulte H

Proceedings of MACSPro 2019 : Modeling and Analysis of Complex Systems and Processes, Vienna, Austria

Constructing verification-oriented domain-specific process ontologies

2019

Garanina N.O., Anureev I.S., Zyubin V.E

System Informatics. Iss. 14. 2019. A.P. Ershov Institute of Informatics Systems, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Novosibirsk. P. 19–30.

An Ontology of Specification Patterns for Verification of Concurrent Systems

September 2018

Garanina N. O., Zyubin V., Lyakh T., Gorlatch S

New Trends in Intelligent Software Methodologies, Tools and Techniques – Proceedings of the 17th International Conference SoMeT18, Granada, Spain

Подробнее

Automatic Verification of Control Algorithms for Complex Technological Objects on Software Simulators

2018

Vestnik NSU. Series: Information Technologies 16.4. In Russian, pp. 85–94.

Reflex Language: a Practical Notation for Cyber-Physical Systems

2018

System Informatics 12 (2018), pp. 84–104

The Reflex Language Usage to Automate the Large Solar Vacuum Telescope

June 2016

Tatiana Liah, Vladimir Zyubin

17th International Conference of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices (EDM).

A hyperprocess-based approach in Arduino programming

August 2015

Andrey Rozov, Vladimir Zyubin

International Conference on Advanced Technology & Sciences (ICAT’15), Antalya

Process-oriented programming language for MCU-based automation

2013

Andrei S. Rozov and Vladimir E. Zyubin

IEEE International Conference on Control and Communications, SIBCON-2013, Krasnoyarsk

Using Process-Oriented Programming in LabVIEW

June 2010

Zyubin V. E

Proceedings of the Second IASTED International Multi-Conference on “Automation, control, and information technology”: Control, Diagnostics, and Automation, Novosibirsk

Information Complexity Hypothesis: a Conceptual Framework for Reasoning on Pragmatics Issues

July 2008

Zyubin V. E

Proceedings of IEEE International Conference on Computational Technologies in Electrical and Electronics Engineering, SIBIRCON-08. Novosibirsk Scientific Center, Novosibirsk, Russia

Hyper-automaton: A Model of Control Algorithms

2007

Vladimir E. Zyubin

IEEE International Conference on Control and Communications, SIBCON-2013, Krasnoyarsk

Подробнее

An Automated Control System for a Silicon Single-Crystal Growth Furnace

1996

Bulavskij D., Zyubin V., Karlson N., Krivoruchko V., Mironov V

Autometria, Vol. 32, No 2 (1996), pp. 25–30