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.     

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UML和XYZ/E的ATM系统体系结构描述

本文提出了将可视化建模语言UML和时序逻辑语言XYZ/E相结合来描述软件体系结构的方法。首先给出了该方法的基本框架,然后对XYZ/E进行扩展,使之能够显式地表示软件体系结构的基本元素,并定义了UML活动图的形式语义,最后,通过银行ATM实例进一步说明了该方法的可行性,对可视化和形式化相结合描述软件体系结构的研究具有一定的推动作用。     

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。     

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。     

基于时态逻辑的软件体系结构描述语言及其可视化环境

在时态逻辑语言XYZ／E的基础上,建立了一种以可视化图形表示的软件体系结构描述语言XYZ／ADL．它可同时描述软件体系结构的静态与动态行为,能在统一的形式框架下完成不同抽象层次体系结构设计之间的逐步过渡,从而将模块化程序设计方法和基于规范的逐步求精方法有机地结合起来。     

基于XYZ／E的CA认证系统描述与求精

时序逻辑语言XYZ／E在统一的逻辑框架下既能表示静态语义又能表示动态语义，可以实现从抽象描述到可执行程序的平滑过渡。本文建立了CA认证系统组件求精模型，对CA和RA组件用XYZ／E进行了描述和求精。     

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.     

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。     

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。     

顺序图至Petri网转化方法的研究与实现

作为一种面向对象分析和设计建模语言，统一建模语言（UML）已经越来越多的被用在大型系统中，然而，UML是半形式化的，这使得很难对其进行严格的语义分析和正确性验证。顺序图作为UML动态描述机制的重要组成部分，同样存在这样的问题，而Petri网作为一种建模工具，有着严格的形式化语义，而且有很多成熟的分析方法。该文针对UML20顺序图模型，结合几个简单Petri网结构，提出了将顺序图转换为Petri网的算法，最后通过实例说明了转化算法的有效性。     

Concurrency and Refinement in the Unified Modeling Language

This paper defines a formal semantics for a subset of the Unified Modeling Language (UML). It shows how suitable combinations of class, object, state, and sequence diagrams can be associated with patterns of interaction, expressed in the event notation of Communicating Sequential Processes (CSP). The diagram semantics is then extended to give a meaning to complete models – suitable combinations of diagrams – and thus a concurrency semantics for object models written in UML. This model semantics is in turn used to define a theory of refinement, based upon existing notions of data and process refinement.     

双重软件体系结构描述框架XYZ/ADL

体系结构设计在软件开发过程中扮演着重要角色.工程中常用图形语言为软件体系结构建模,它们有直观、半形式化的优点;但是语义不够精确,难以对它们表示的模型进行分析,在这方面,形式化方法可与之互补.但在工程使用中仅用形式化语言建模又不太现实,所以如何结合二者之长以提高软件的可靠性已成为工业界和学术界共同关心的问题.提出了双重软件体系结构描述框架XYZ/ADL:支持工程中软件体系结构的基本概念,前端用一般的体系结构框图作为结构描述,用UML活动图、状态图作为抽象行为表示;后端用既可表示系统动态语义又可表示系统静态语义的时序逻辑语言XYZ/E作为一致的语义基础.前端的图形语言便于软件工程师的交流和使用,后端的形式语言是进一步的形式化分析验证的基础.