要创建一种形式化工具来关联人机环境系统中的“存在”、“边界”和“应该”，可以考虑以下步骤：

1、定义概念：

• 存在：

  表示人机环境关系中的实际元素，如用户、机器系统和环境中的元素。

• 边界：

  定义这些元素之间的交互界限，如权限、责任和数据交换规则。

• 应该：

  表示期望或规范，定义理想的行为或标准，如用户体验标准和系统功能要求。

2、建立模型

（1）形式化表示

• 将工具集成到实际应用场景中，进行验证和调整。

• 提供用户反馈机制，确保工具能够有效管理人机关系中的各种要素。

• 开发一个建模工具，可以是图形化界面或文本描述语言，用于定义和编辑“存在”、“边界”和“应该”。

• 实现验证功能，检查模型是否符合定义的规范和规则。

（2）存在、边界和应该

• 存在：

  用数学或逻辑符号表示实际元素，如集合表示用户和机器。

• 边界：

  用图论中的节点和边表示交互界限，或用逻辑约束表示权限和责任。

• 应该：

  用规则或规范语言（如Z语言）定义期望行为和标准。

（3）描述与定义

• 使用实体-关系模型（ER模型）来描述“存在”和它们的“边界”。

• 使用约束和规则系统来定义“应该”，即理想行为和规范。

这种形式化工具可以帮助清晰地描述和管理人机关系中的核心元素，确保系统的设计和实施符合预期标准。假设我们要创建一个形式化工具来管理智能家居系统中的人机环境关系，可以按照以下步骤实现：

1、定义概念

• 存在：

  包括用户（如家庭成员）、设备（如灯光、空调）和控制界面（如手机应用）。

• 边界：

  定义每个用户和设备之间的权限（如谁可以控制灯光）以及数据交换规则（如隐私设置）。

• 应该：

  定义理想行为（如用户在特定时间自动开灯），以及系统应遵循的规范（如安全和节能标准）。

2、建立模型

• 存在：创建一个实体-关系模型，其中用户、设备和控制界面作为实体，设备属性和用户权限作为关系。

• 边界：使用访问控制模型来定义不同用户对设备的权限，例如家庭成员与访客的权限区分。

• 应该：制定行为规范和规则，例如，系统在用户到家时自动开启空调。

3、形式化表示

• 存在：使用集合表示用户和设备，例如 U = {User1, User2} 和 D = {Light, AC}。

• 边界：用权限矩阵表示，矩阵元素指示哪些用户可以控制哪些设备。

• 应该：用规则语言描述，如 IF User1 is home THEN AC ON。

4、工具开发

• 开发一个建模工具，可以用图形界面来定义实体、关系和规则，例如使用UML类图来表示“存在”，使用访问控制列表来表示“边界”，使用规则引擎来实现“应该”。

• 实现验证功能，确保所有规则和权限配置符合预定义的规范，例如使用逻辑推理引擎来验证系统行为是否符合预期。

5、集成和应用

• 将工具集成到智能家居系统中，自动化用户配置和设备管理。

• 提供用户界面供家庭成员配置和调整设置，确保实际行为与期望一致。

这个工具将帮助系统设计人员和用户清晰地管理和维护智能家居系统中的人机环境，确保系统安全、可靠，并符合用户需求。