一种支持MDA的UML类图到RDB模型的转换方法

UML被MDA用来描述各种模型,成为建模语言事实上的标准。但是,由于UML类图中缺少对关系数据库的实现的约束,使得类图转换到的关系数据库模型不唯一,不能充分体现设计者对数据库的设计意图。这不利于MDA中PIM模型和关系PSM模型的双向转换。为解决以上问题,本文提出一种通过添加构造型和OCL约束来扩展UML类图的方法,以加强类图中数据之间的关系及约束,使PIM模型能够唯一地转换到PSM模型。最后,采用QVT模型转换方法将扩展后的UML类图转换到关系数据库模型,并结合例子给出了UML类图的关联、继承、组合和聚合关系等到关系数据库模型的转换规则和方法。利用本方法可以使UML类图到关系数据库模型的转换结果唯一。     

基于SPEM的CMM软件过程元模型

软件企业在实施CMM(capability maturity modelfor software)的过程中面临最主要的障碍是如何将CMM 软件过程模型转换成可实施的、体现组织过程特征的CMM实施过程模型.可以利用模型驱动架构MDA来支持CMM模型转换,其首要问题是建立CMM软件过程元模型.通过分析CMM软件过程,给出了面向CMM的软件过程工程元模型SPEM的扩展策略,提出了一个基于SPEM的CMM软件过程元模型一-SPM-CMM.该元模型既支持CMM软件过程的抽象语法和规则语义,也支持利用UML CASE工具操作CMM软件过程模型.     

面向方面的MDA开发方法

MDA中提出了两种重要的模型:平台无关模型和平台相关模型.PIM是反映系统功能性需求的业务模型,PSM是PIM针对实现技术的映射.对于系统的非功能性需求,如安全性、性能、内存管理和通信等,MDA中未提出明确的模型.借鉴面向方面的编程(AOP)的思想,提出了一种基于UML Profile的"方面"建模表示法,用于在MDA中对系统的非功能性需求建立方面模型(AOM),并在MDA方法中增加模型编织(Weaver)环节,得到功能更为强大的基于方面的MDA开发方法.     

MDA模型转换的OCL扩展

模型驱动架构(MDA)是继CORBA,UML之后由OMG推出的重要的软件开发方法学.MDA的核心是模型转换,模型转换语言又是实施模型转换的关键.本文从MOF元模型的角度首先对OCL进行动态特性的扩展,使其具备表达动态行为语义的能力;然后通过扩展相关关键字,定义了一个完整的模型转换程序框架;并提出创建中间转换对象实现了模型转换的可追溯性以及源模型和目标模型转换的同步性.     

面向方面建模的研究

为了解决OOP中横切关注点与业务逻辑代码纠缠的现象,人们提出了面向方面编程(AOP)方法,以弥补OOP的不足.然而目前在软件开发的早期阶段缺少面向方面(AO)模型的支持,AOP方法仅体现在软件生命周期的编码阶段.在不改变UML规格说明的前提下,通过对UML进行扩展,给出了在软件生命周期中设计阶段AO的静态模型,并提出了一种面向方面动态模型-协作图的生成算法,使开发者在设计阶段更易识别和描述软件的横切关注点,使所设计的软件易于维护与复用.     

基于EMF和OCL的MDA软件工程方法研究

随着基于模型的软件工程方法的兴起，模型逐渐地变为软件工程中的重要元素，介绍了OMG规范MOF、XMI和OCL及在Eclipse软件工程环境下的相关实现EMF，说明了统一建模语言UML的使用方式和存在的问题，介绍了如何用EMF和OCL来设计建模语言，比较了基于EMF的建模语言和基于EBNF的计算机语言之间的区别与联系，给出了结合模板和OCL的模型转换方法，通过把UML类模型转换到O／R映射框架说明了此方法的有效性，分析了MDA软件工程方法的重用机制。     

基于xUML的MDA实现

MDA是一种以模型为中心的新的软件开发模式。可执行UML（xUML）是UML的一个扩展,通过在UML中加入精确的可执行的动作语义．使得建模者可以生成可执行的独立于平台的模型,并直接从该模型生成代码。该文将xUML与动作语言OAL结合讨论．目标是建立可执行的模型,使用这些模型最终可以为目标系统生成高质量的代码,并用一个实例说明了该方法的使用。     

MDA的力量

MDA(Model Driven Architecture)——模型驱动架构。是 OMG(国际对象管理集团)组织在继提出了 UML 后又力推的一种新的软件开发框架。MDA 的目标并不是为了取代 UML,相反,MDA 是在 UML 基础之上构建的一个更高抽象层次的开发模型。并没有一个严格的 MDA 的定义,但基本可以这样理解:MDA 是一种基于 UML 以及相关工业标准的框架,它支持模型的可视化、存储和交换。以独立于实现的标准化方式储存机器可读和高度抽象的模型,并进行模型数据之间严格变换,最终生成可执行程序。     

CTCS-2级列控系统的形式化建模与验证

由于 CTCS-2级列控系统设计复杂,因此提出一种将统一建模语言(UML)与符号模型检验相结合的形式化建模与验证方法。分析CTCS-2级列控车载设备的模式转换场景,对其进行UML建模得到UML类图和状态图,制定转换规则对UML模型进行扩展和抽象,使其转化为NuSMV模型。将待验证的系统性质和转化后的检验程序输入符号模型检验系统进行验证,验证结果都为true,表明CTCS-2级列控车载设备的模式转化场景具有活性、可达性和安全性。     

面向软件模糊自适应的UML用例扩展

现有统一建模语言(UML)设施及一般软件自适应工具难以直接支持软件模糊自适应(SFSA)需求分析与设计阶段的建模,为此,提出一种基于UML用例扩展的SFSA需求分析与设计方法--Fuzzy Case。该方法结合SFSA的概念模型,应用UML扩展机制引入新的构造型和标记值,建立了Fuzzy Case的一般模型;同时定义了Fuzzy Case的语法结构,并用对象约束语言(OCL)定义了其语义描述,形成了完整的SFSA建模设施。实例验证表明,与传统方法相比,Fuzzy Case能更清晰地表达SFSA的结构,准确定义软件的内部语义,建模过程更加简单方便,能有效提高SFSA的开发效率。     

基于MDA的模型转换研究与应用

模型驱动方法解决了软件开发的效率低、可移植性差等问题,其中的模型转换是开发基于模型驱动构架(MDA)应用工具的关键技术。为此,在模型驱动方法的基础上,提出基于模式的平台无关模型到平台相关模型的模型转换方法,并根据该转换方法确立转换规则,在一个MDA应用系统开发实例中进行验证,实现从平台无关层模型到J2EE平台相关层EJB模型的转换。     

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。     

集成安全分析的模型驱动软件开发方法研究

提出了一种集成安全分析的软件设计与开发新方法,该方法以MDA为基础框架,使用VMLsec建立软件安全属性的平台无关模型,使得在软件设计的早期就能够囊括更多的安全需求,从而降低后期开发的风险与成本,提高软件的复用性.     

土石方开挖数学模型和仿真系统的设计与研究

建立了土石方开挖数学模型,将开挖过程简化为相应的数学问题,利用数学理论进行分析和研究,为土石方分区分层分块开挖原则提供了科学的方法和理论的指导。讨论了土石方开挖仿真系统的组成、统一建模语言（Unified Modeling Language,UML）的建模机制,提出了一种基于UML土石方开挖仿真系统的建模方法,并利用Rational Rose工具对其进行面向对象的可视化建模,详细阐述了系统用例模型、静态模型和动态模型的建模过程。实例分析说明了土石方开挖数学模型、UML建模机制是有效的、可行的。     

基于UML的迭代式软件开发过程

UML（Unified Modeling Language）作为第三代面向对象开发方法,它是一种定义良好,易于表达,功能强大,且适应广泛的建模语言。Rational Unified Process（RUP）是一种软件工程方法,它提供了一种严谨的途径来分派开发组织的任务和职责。它的目标是确保在预定的时间和预算内得到一套的最终用户所需要的高质量的软件产品。文章讨论了依据RUP利用UML建立应用系统模的方法。     

基于UML的软件形式化需求分析与验证

针对软件开发中传统的需求分析方法所存在的需求描述不完整、具有二义性和不一致性问题,提出一种形式化需求分析方法。介绍根据用户需求采用形式化方法获取软件需求说明书并设计软件的统一建模语言（UML）模型的过程,及对该UML模型进行形式化描述,采用形式化验证技术对形式化后的UML模型进行需求验证,以确保设计的UML模型的正确性。实验结果表明,形式化的需求分析方法克服了传统需求分析方法中存在的问题。     

基于元模型的软件开发与管理集成研究

当今软件开发呈现一些新特点：团队并行开发,基于模型的软件开发,迭代增量开发等。开发过程是如此复杂,融合软件开发与管理支持的环境成为必要。文章认为开发与管理集成的关键是：环境提供对元模型的支持,以UML为基础的软件产品标准化,多种开发工具的数据集成和良好的数据管理机制。文章介绍了将开发与管理融为一体的集成化环境UML＿IDME,集中讨论环境如何提供和协调过程模型,产品模型,组织模型和开发工具集合来达到开发与管理集成的目的。此外,还讨论了过程模型如何组织,指导和监控软件开发。     

处理动态行为描述的MDA模型转换技术

模型驱动体系结构MDA(Model Driven Architecture)是OMG组织为解决不同中间件平台间的集成问题而提出的一种开放的、供应商中立的软件开发方法。在MDA框架中,开发者首先构建平台无关模型PIM(Platform Independent Model),然后根据到特定平台或实现语言的映射规则/方法,从平台无关模型转换生成平台相关模型PSM(Platform Specific Model),最终生成应用程序代码。采用了UML类图在平台无关层来描述模型的静态结构,并使用动作语言对模型的动态行为进行描述;选择Java EE作为目标平台,制定出相应的转换规则,实现了从动态行为描述到目标代码的转换。使用这样的方法得到的PSM只需要很少的后期处理就可以在平台上直接运行。研究工作较好地解决了当前大部分MDA模型转换工具不能处理动态行为模型转换的问题。     

面向嵌入式软件开发的UML到Simulink模型转换方法

模型驱动开发及其关键技术模型转换是近年来软件工程领域研究的热点。在嵌入式软件开发早期,不仅需要对设计模型进行静态分析,更需要对其进行动态仿真,验证系统设计的正确性。如何把设计模型和仿真模型无缝连接起来是工业部门亟待解决的问题。深入调研了UML和Simulink模型转换研究现状,详细分析了模型驱动开发中模型转换的相关技术,提出了一种UML到Simulink的模型转换方法,设计了UML元模型、Simulink元模型,撰写了UML元模型到Simulink元模型的映射规则。最后选取自动驾驶仪系统的飞行控制软件作为案例,验证了该方法的正确性。该方法能实现UML和Simulink两种异构模型同构化,提高嵌入式软件开发效率,丰富并且完善模型驱动开发,也为飞行控制系统、高速铁路控制、机载航电系统等嵌入式软件开发提供了技术支持。     

网联车辆自适应巡航控制算法验证平台设计

自适应巡航控制系统是一种车辆高级辅助驾驶系统，不仅可以减轻驾驶员工作负担，还能增强车辆的行车安全和驾乘舒适性。基于MATLAB和Python混合编程，在网络协议环境下设计智能车巡航控制算法验证平台；该平台能够模拟多种不同典型行车场景，其实时的信息采集与动画演示功能能够直观有效地展现车辆状态。结合所开发的平台软件，设计出增量式模型预测控制器（IMPC）和智能驱动驾驶（IDM）控制器，所提出的IMPC算法不仅能综合考虑网联车巡航多目标的特点，同时还满足巡航系统快速性和准确性的要求。最后结合典型驾驶工况，开展智能车的车辆自适应巡航控制实验。实验结果表明，基于MATLAB和Python混合编程的软件系统能有效模拟各种驾驶情景，并能结合智能车验证该自适应巡航控制算法的结果。