基于场景规约的构件式系统设计分析与验证

使用接口自动机及接口自动机网络来描述构件式系统的行为设计模型,使用UML顺序图表示基于场景的需求规约,对系统设计阶段的构件交互行为的动态兼容性进行形式化分析和检验.通过对接口自动机网络状态空间的分析,给出了一系列算法以检验系统行为的存在一致性以及几种不同形式的强制一致性性质,包括前向强制一致性、逆向强制一致性以及双向强制一致性等.     

基于状态约简的顺序图和状态图一致性检测

为了解决系统设计过程中模型一致性问题,提出了一种对UML顺序图和状态图的语义一致性检测方法。该方法对顺序图和状态图一致性进行符号化描述,为一致性检测提供理论基础;提出状态约简规则和状态约简算法,能够减少冗余状态和迁移,证明了状态约简不影响一致性检测;提出改进的UML模型到PROMELA的转换方法并使用SPIN进行验证。实验表明上述方法能够有效地检测顺序图和状态图的一致性,在验证过程中减少冗余状态和迁移,转换后的代码结构简单、执行效率高。     

UML模型检测方法的研究

统一建模语言（UML）是设计和分析软件系统最常用的方法，如何保证UML模型满足某些特性是一个非常重要的问题，而模型检测是一种能够有效提高系统可靠性的自动化技术。研究了使用简单进程元语言解释器（SPIN）对UML模型进行检测的方法。首先对UML模型进行形式化描述，使用层次自动机来描述状态图，然后根据层次自动机的操作语义将状态图和类图的部分信息转化为SPIN的输入语言PROMELA，使用SPIN来验证模型是否满足给定的线性时序逻辑所描述的系统约束，通过LTL公式描述顺序图的方式来验证与状态图之间的一致性问题。项目组基于此方法还开发了一套模型检测工具UMLChecker。     

一种基于有限自动机的软件工作流开发模型

软件开发模型很多,基于Web的三层结构的软件设计开发模型的关键是要考虑它的并发性。文章提出了一种基于有限自动机的Web软件开发模型。该模型对有限自动机进行了扩充;将扩充后的有限自动机转换成为分层状态图;根据分层状态图转换成为多功能视图;在此基础上进行软件开发。利用这个开发模型可以方便地进行需求分析和描述;只需开发子服务组件或模块,便可进行软件开发、系统扩充以及后来的系统重构。     

T-CBESD:一个构件化嵌入式软件设计模型验证工具

现代复杂嵌入式软件系统的高可靠性需要有效的基于模型的设计与分析技术.传统的嵌入式软件可靠性保障技术主要关注于系统开发后期.本文在Eclipse平台上设计并实现了一个基于接口自动机模型的构件化嵌入式软件设计的形式化验证原型工具T-CBESD(Tool for Component-Based Embedded Software Designs).工具直接使用UML顺序图模型作为系统规约,可以检验系统设计模型与场景式规约之间多种行为一致性问题;并使用消息事件的时间约束不等式,检验实时接口自动机网络与带时间约束的顺序图模型之间的实时行为一致性问题.工具设计与实现内容包括:输入输出接口、顺序图模型的预处理转换、状态空间数据结构设计、抽象验证算法的实现以及通信构件组合系统的实例应用分析.     

UML模型中并发对象的组合验证

本文在用层次自动机结构化表示UML Statecharts的基础上,定义了UML协同图中并发对象的同步合成,然后根据结构间的模拟关系,研究了对并发对象系统进行组合验证的方法和规则,使有可能在对UML协同图进行模型检验的过程中不必建立系统的全局状态图,以缓解状态爆炸问题。     

基于UML顺序图的测试方法

本文描述一个在UML顺序图上生成测试用例的方法。我们使用带OCL约束的顺序图．即从类图和状态图中提取信息以OCL形式附加在顺序图的对象生命线的适当位置。首先检查顺序图的完备性和一致性。然后从顺序图中生成测试规格说明以及顺序图的事件系列。最后根据测试准则采用类似于类别一划分方法进行测试用例的生成。另外，我们将此方法应用于一个简化的DHCP协议．解释了方法的一般过程以及方法的可行性。     

一种基于分层Petri网的软件工作流开发模型

软件开发模型很多,基于Web的三层结构的软件设计开发模型的关键是要考虑它的并发性.本文提出一种基于分层Petri网的Web软件开发模型.该模型对基本有限自动机进行了扩充;将扩充后的有限自动机转换成为分层状态图;根据分层状态图转换成为多功能视图;在此基础上进行软件开发.最后将这个模型发展成为分层Petri网模型,使模型更具描述能力.利用这个开发模型可以方便地进行需求分析和描述;只需开发功能子服务组件或模块,便可进行新的软件开发、系统扩充以及后来的系统重构.     

基于rCOS的UML状态图语义研究

统一建模语言（UML）中的状态图用于描述类的对象所有可能的状态及事件发生时状态的转移条件,从而进行系统动态分析。针对现有关于UML状态图形式化语义研究中存在的不足,该文提出基于统一程序设计理论的对象精化演算系统,用于描述UML状态图的形式化语义,给出与类图、序列图的一致性检验,为模型驱动开发提供了可行性。     

基于设计演算的形式化用例分析建模框架

提出一种形式化用例分析建模框架,引入类图、用例顺序图、用例状态图、功能规约函数和系统不变式从多个角度为需求建模.通过定义这些视图的形式化语义,为需求的各个方面定义了准确的形式化描述.利用该框架,可以从方法的交互行为规约和功能规约合成描述方法全部行为的全规约;也可以定义用例模型的性质,并通过设计演算中的证明来分析验证这些性质.作为应用,研究了检查用例模型一致性的规则.给出一个实例说明建模框架的可行性.     

Integrating Model Information in UML Sequence Diagrams

In a UML model, different aspects of a system are covered by different types of diagrams. Nevertheless, it is important to provide means to check the consistency and completeness of the UML model. This problem is addressed in this paper by integrating the information specified in class and statechart diagrams into sequence diagrams. The representation as constraints attached to certain locations of the objects lifelines in the sequence diagram allows the identification of gaps and contradictory specifications. Furthermore, dependencies between the sequence diagrams can be investigated based on the previous analysis.     

由序列图合成状态图

序列图和状态图对于描述和理解面向对象软件系统有着极其重要的作用。符合UML标准的序列图和状态图存在信息重叠，根据序列图提供的信息可以合成状态图。给出了在Rational Rose中由序列图合成状态图工具的实现。     

基于UML图依权限有序的Web链接测试用例生成方法

针对传统Web测试用例生成方法因缺少权限性和时序性考虑而产生的误判断问题,提出结合基于统一建模语言(UML)活动图与状态图,根据不同用户权限及交互活动流程分析Web页面链接而生成测试用例的方法。该方法生成含信息元素的扩展状态图,通过对扩展状态图的转换及相应路径的时序重排得到最终具有权限与时序性质的Web链接测试用例。通过实验分析,与缺少权限性和时序性考虑的Web测试用例生成方法相比,该方法有效地避免了测试中的误判断,在测试覆盖率、正确率及测试效率三方面均有明显的优势。实验结果表明,该方法有效地提高了Web测试的测试效率,增强了测试的可靠性与可行性。     

基于实时UML顺序图的物联网交互模型

物联网是一个集计算、通信和控制于一体的智能系统,它通过监控和收集物理进程信息并将这些信息进行计算和分析,最终生成正确的控制指令用以执行,从而使物理环境变得更加安全和可靠。在物联网中,各物体通过网络连接或者本地连接的方式进行交互,这些交互具有时间性和地域性。物联网的建模和验证是物联网研究中一个重要的领域。文中提出一种基于实时UML顺序图的物联网交互模型,该模型将物联网中所有参与交互的物体建模为交互对象,并且通过实时UML顺序图对交互对象间的交互进行建模。使用时间自动机对交互对象的内部状态变化进行建模,以形成对交互模型的补充。最后根据转换规则将交互模型转换为时间自动机的形式以便于验证。通过一个实例,显示了如何具体应用物联网交互模型。进一步提出了物联网系统应该满足的一些性质,并使用UPPAAL模型检测工具对物联网交互模型进行分析和验证。     

基于UML状态图的模型信息自动提取技术研究

UML是OMG用于软件系统的可视化、详述、构造和文档化的统一建模语言,状态图是UML模型的重要组成部分,用于描述系统的动态行为.在研究Rational Rose及其状态图文档的基础上,提出了通过UML状态图自动提取模型信息的两种方法-基于LALR(1)文法和基于Rose的扩展接口的提取方法,并对两种方法进行了比较分析.自动提取模型信息技术提高了协议测试序列的自动生成效率.     

UML2．0顺序图的一种有穷自动机模型

为了在软件开发早期阶段对UML2．0顺序图模型进行分析和验证,本文给出了UML2．0顺序图的一种有穷自动机模型。首先给出了顺序图在语法和语义上的形式化描述,然后提出了一种使有穷自动机来描述每个对象在顺序图描述的场景中所参与的事件序列的方法,并将该方法扩展到带有组合片段的UML2．0顺序图,最后分析了UML2．0顺序图中的时间建模机制,设计了从UML2．0顺序图中提取时间约束的算法。以上工作为使用模型检测工具UPPAAL对顺序图模型进行进一步的分析与验证奠定了基础。     

UML状态图在回归测试中的应用

基于UML状态图的测试是一种系统测试技术,也是基于需求的回归测试方法的扩展。该文通过依赖性分析,生成基于依赖性分析的UML状态图和依赖图,将修改前和修改后的UML状态图进行比较,为回归测试中待测试的程序的理解、发现和修改错误提供一种方法,并运用SATM实例讨论该技术在回归测试中的应用。     

从UML顺序图生成状态图的一个方法

UML (Unified Modeling Language) is a visual modeling language used for specifying,visualizing,constructing,and documenting the artifacts of software systems by various diagrams.It has been widely accepted as a standard modeling language in both academic and industrial areas.UML sequence diagrams are mostly used in specifying system requirements.By representing interactions,which are arranged in time sequence,between the objects in a system,sequence diagrams can construct scenarios indicating the system‘‘s functions.A UML statechart diagram is a graph shows the sequences of states that an object or an interaction goes through during its life in response to received stimuli,together with its responses and actions.It‘‘s useful in the design stage of system development.This essay discusses the computer-aided transformation from sequence diagrams to statechart diagrams,which can offer strong support for the transfering from requirement analysis to system design in the software development process.With OCL (Object Control Language) semantic constrain,a transform algorithm is provided in the paper.And the differences with the related works are also mentioned.     

一个可视化的用例描述层次模型

用例可采用可视化建模语言UML的用例图、活动图和顺序图来描述,规范且直观,但难于保证图形间的一致性,且在活动图和顺序图中难以体现用例的包含、扩展和泛化关系。文章在深入研究已有的用例描述方法的基础上,提出了一种可视化的用例描述层次模型。该模型将用例分为服务层、结构层和事件层三个抽象层次来描述,容易保证图形间的一致性,且在结构层可以灵活地描述用例间的三个关系。