UML2.0顺序图的时序描述逻辑语义

针对UML2.0顺序图用于对象间交互行为建模时存在动态语义缺乏精确形式化描述的问题,提出一种基于时序描述逻辑的UML2.0顺序图形式化方法。对描述逻辑进行时序扩展,得到可表示动态和时序语义的形式化规范——时序描述逻辑,根据UML2.0新增的交互操作符将UML2.0顺序图分成一个或多个最大顺序片段,通过形式化最大顺序片段和交互操作符得到UML2.0顺序图的时序描述逻辑语义。实例检验结果表明,该方法具有可行性。     

基于时序逻辑的UML2.0通信图语义研究

UML2.0通信图可以表示对象之间的交互,很适合用于对系统的交互行为建模,但由于UML缺乏精确语义,使得难以对其所表示的系统行为进行分析和验证.XYZ/E是可执行线性时序逻辑语言,既可描述系统的静态语义和动态语义.在定K.UML2.0通信图的形式化语法的基础上,给出了通信图的XYZ/E时序逻辑语义,为进一步的系统分析和验证提供了形式化基础.     

实时系统动态行为模型的一种形式分析方法*

提出了一种基于统一建模语言UML 2.0的实时系统动态行为模型的形式分析方法。首先给出了UML顺序图的形式化描述,分析了UML顺序图中事件之间的关系;在此基础上,给出一种对象自动机来描述每个对象在UML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UML 2.0顺序图;最后通过分析UML 2.0顺序图中的时间建模机制,给出了从UML 2.0顺序图中提取时间约束得到时间自动机的算法。     

MARTE顺序图到TTS4SD的转换

MARTE对UML的顺序图进行了扩充,使其适用于实时系统的建模阶段,但它不能直接用于正确性验证阶段。对象管理组织提出用模型转换的方法将依照MARTE构造的顺序图(记为A)转换成具有完备的验证方法和工具的形式化模型(记为B)。用B表示A的语义可以保证B能够完整且准确地模拟A的行为。提出了形式化模型——TTS4SD,用来描述MARTE顺序图的形式语义,并在此基础上展开了验证。首先给出顺序图的形式定义,把时间变迁系统(TTS)扩充成TTS4SD;然后用TTS4SD描述顺序图的形式语义,并给出从顺序图到TTS4SD的转换算法;最后对TTS4SD展开分析。通过一个实例说明了从顺序图到TTS4SD的转化过程以及基于TTS4SD的验证方法。     

UML Statecharts的模型检验方法

统一建模语言UML已广泛应用于软件开发中,验证UML模型是否满足某些关键性质成为一个重要问题.提出了对UML Statecharts进行模型检验的方法.首先用扩展层次自动机结构化地表示UML Statecharts,然后给出其操作语义,通过寻找最大无冲突迁移集可以保证语义的正确性.对于具有无穷运行的系统,该操作语义可以映射到一个Büchi自动机.使用基于自动机理论的模型检验方法来验证UML Statecharts的线性时态逻辑性质,并给出方法验证由Statecharts和协同图建模的复杂多对象系统.     

基于UML交互概览图的测试线索的生成方法

针对单一UML模型测试不充分的问题,结合UML2.0交互概览图的特点开展测试方法研究,提出一种测试线索自动生成的方法。首先,给出UML类图、顺序图、交互概览图(OID)的形式化定义;通过提取交互概览图的流程信息和对象交互信息分别构造节点控制流图(NCFG)和消息序列图(MSD);将从MSD提取的消息路径嵌入到NCFG中,构造可测试交互概览图模型;最后采用两两覆盖准则生成测试线索。实验验证了该方法自动生成的测试线索在保证测试充分性的前提下可避免组合爆炸。     

基于UML交互概览图的测试线索的生成方法

针对单一UML模型测试不充分的问题,结合UML2.0交互概览图的特点开展测试方法研究,提出一种测试线索自动生成的方法。首先,给出UML类图、顺序图、交互概览图(OID)的形式化定义;通过提取交互概览图的流程信息和对象交互信息分别构造节点控制流图(NCFG)和消息序列图(MSD);将从MSD提取的消息路径嵌入到NCFG中,构造可测试交互概览图模型;最后采用两两覆盖准则生成测试线索。实验验证了该方法自动生成的测试线索在保证测试充分性的前提下可避免组合爆炸。     

UML2.0顺序图的形式化研究

在UML2.0规范中顺序图的语义仍然是以自然语言的形式描述的,为实现对顺序图的自动化分析和验证,必须为顺序图定义一种形式化的语义模型.为此首先给出了UML顺序图的一种符合BNF范式的形式化语法,然后为该语法中的非终止符定义转换规则,将UML顺序图中的基本动作转换为加标Petri网组件,最后定义了各种合成操作,利用这些合成操作可以将UML顺序图的加标Petri网组件转换为加标Petni网.     

UML活动图的时序逻辑语义

UML活动图可以表示不同抽象级的控制流,很适合用于对系统的行为建模．但是缺乏精确的语义使得难以对它所表示的系统行为进行分析．XYZ／E是一可执行线性时序逻辑语言,既可描述系统的动态行为又可表示程序性质,用它对活动图形式化后,就可在统一的逻辑框架下分析活动图的性质．定义了一个有向图结构用以表示UML活动图,再给出其XYZ／E语义,并用一个例子说明活动图到XYZ／E的语义转换,为进一步的分析提供形式化基础．     

基于时序描述逻辑的UML顺序图形式化研究

在统一建模语言（UML）规范中顺序图的语义是以自然语言的形式描述的,是一种半形式化的语言,不能对系统的交互行为进行形式化分析及论证.针对UML顺序图缺乏精确的形式化描述问题,根据顺序图的时序特征,提出了增加交互操作符的UML顺序图的六元组形式化方法.对描述逻辑进行时序扩展,得到可表示动态和时序语义的形式化规范——时序描述逻辑.应用时序描述逻辑的时态算子得到时序描述逻辑语义形式的UML顺序图.用UML顺序图描述完整的C语言执行过程,将其形式化描述,实验结果表明,这种方法是可行的.     

Assert and negate revisited: Modal semantics for UML sequence diagrams

Live Sequence Charts (LSC) extend Message Sequence Charts (MSC), mainly by distinguishing possible from necessary behavior. They thus enable the specification of rich multi-modal scenario-based properties, such as mandatory, possible and forbidden scenarios. The sequence diagrams of UML 2.0 enrich those of previous versions of UML by two new operators, assert and negate, for specifying required and forbidden behaviors, which appear to have been inspired by LSC. The UML 2.0 semantics of sequence diagrams, however, being based on pairs of valid and invalid sets of traces, is inadequate, and prevents the new operators from being used effectively. We propose an extension of, and a different semantics for this UML language—Modal Sequence Diagrams (MSD)—based on the universal/existential modal semantics of LSC. In particular, in MSD assert and negate are really modalities, not operators. We define MSD as a UML 2.0 profile, thus paving the way to apply formal verification, synthesis, and scenario-based execution techniques from LSC to the mainstream UML standard. Preliminary version appeared in SCESM '06: Proc. of the 2006 Int. workshop on Scenarios and State Machines, Shanghai, China (May 2006) [15]. This research was supported by the Israel Science Foundation (grant No.287/02-1), and by The John von Neumann Minerva Center for the Development of Reactive Systems at the Weizmann Institute of Science.     

The many meanings of UML 2 Sequence Diagrams: a survey

Scenario languages are widely used in software development. Typical usage scenarios, forbidden behaviors, test cases, and many more aspects can be depicted with graphical scenarios. Scenario languages were introduced into the Unified Modeling Language (UML) under the name of Sequence Diagrams. The 2.0 version of UML changed Sequence Diagrams significantly and the expressiveness of the language was highly increased. However, the complexity of the language (and the diversity of the goals Sequence Diagrams are used for) yields several possible choices in its semantics. This paper collects and categorizes the semantic choices in the language, surveys the formal semantics proposed for Sequence Diagrams, and presents how these approaches handle the various semantic choices.     

UML2．0类图的一种形式化描述方法

UML类图是根据系统中的类，以及各个类之间的关系来描述系统的静态视图。基于UML缺乏精确语义描述的不足，我们提出了基于时序逻辑语言XYZ／E来表示类图形式化语义的方法。通过对UML2．0类图元素及其特点的分析，找出类图元素的形式化描述规则，利用转换法实现了对UML2．0类图的XYZ／E形式化描述。     

UML顺序图的结构化操作语义研究

UML顺序图侧重于展示对象之间的消息交互过程,但其动态语义缺乏形式化的描述,不利于对顺序图模型的准确理解和基于该模型的测试用例生成。为此,依据UML1. 5规范,采用BN定义顺序图的形式化语法,提出了活动点的概念;在此基础上,讨论并给出了单个对象执行消息动作的结构化操作语义以及顺序图模型的整体结构化操作语义,为模型检验和基于顺序图的测试用例生成提供了前提。     

基于通信序列进程的UML序列图形式化方法

UML2.0序列图是一种描述对象之间动态协作和事件发展时间关系的视图,但是UML序列图缺乏精确的形式化语义,所以不利于对其所描述的系统进行形式化验证。为此,根据UML2.0语义文档及组合碎片包概念,基于通信序列进程(CSP)给出了UML序列图的基本元素和消息迹的形式化定义及生成规则,实现了UML序列图的形式化,为UML序列图在描述系统准确性和有效性方面提供了形式化的检验方法。最后通过ATM实例说明UML序列图这一过程的正确性。     

UML活动图的操作语义

越来越多的系统采用UML（unified model language,统一建模语言）作为建模语言来进行系统分析和设计.UML活动图是UML语言中描述系统动态行为的一种方法,它广泛地运用于业务建模.由于UML活动图缺乏精确的动态语义,所以不利于对其所描述的系统进行形式化的分析、验证和确认.为解决这一问题,根据UML1.5语义文档,给出UML活动图的形式化操作语义.首先给出UML活动图的形式化的语法,然后详细地定义了活动图的格局和变迁,最后基于LTS给出了活动图的演绎规则.主要工作是：引入状态包的概念,使得描述更加清楚、完善;通过LTS定义活动图的操作语义,并详细阐述演绎规则,从而获得活动图的全局状态转移图,使定义的操作语义很容易地应用到形式化验证中.该语义覆盖了UML活动图的绝大部分特征,为对UML活动图进行模型检验奠定了基础.     

基于进程代数的UML序列图的形式语义

UML序列图用于建模实例间动态交互过程．但UML规范并没有给出其形式化的动态语义，这不利于对模型进行形式化验证和证明。本文把序列图中的事件动作及其执行序列映射为进程代数中的进程表达式，利用进程代数语义框架来构建UML序列图的形式语义。首先，建立了序列图到进程代数的语义映射规则；然后用Plotkin风格的结构化操作语义给出并证明务件组合算子演绎规则；最后，归纳定义了算子次序约束条件并证明了其可终止性。     

基于uMSD的Web服务组合验证方法研究

手工分析组合服务相当困难和耗时,为此提出了一种基于uMSD的Web服务组合的模型检验方法.如何简单和直观地表示Web服务组合的时态性质是该方法的关键问题.鉴于uMSD在简单性和表达力之间找到了一个平衡点,定义了uMSD的形式语法和语义.以Web服务组合OJA为实例,使用uMSD来图形化地表示组合服务的时态性质,展示了u...