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类图的形式规约与精化研究

UML由于其广泛的应用和直观的图形化符号,成为了模型驱动工程的重要组成部分。但UML本身缺乏精确的形式语义定义,缺少对其模型精化关系的形式化规范定义,对UML模型进行形式验证变得尤为困难。UML类图作为描述系统结构的静态模型,不具备完整的形式语义。从UML类图的机械语义中抽取出形式规约,将UML类图中的结构和形式规约转换成定理证明器Coq中的机械语义定义。此外,还提出了类图的结构精化操作,将模型间的精化关系在Coq中进行形式化定义,并且对精化操作的原子操作进行机械验证,保证其精化前后系统的结构和语义保持一致。将UML和形式化方法相结合,为可验证的软件设计精化框架提供了理论依据。     

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.     

基于MDA的MARTE模型形式化方法

针对嵌入式系统对可靠性和可预测性的要求,提出基于MDA对嵌入式系统的建模语言MARTE进行形式化描述的方法。建立Object-Z的元模型,定义了MARTE元模型与Object-Z元模型之间的模型转换关系,给出了MARTE模型到Object-Z模型的语义映射和语法转换的具体过程。该方法支持将MARTE模型形式化转换为Object-Z模型,有利于软件开发早期的检验和验证。     

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。     

基于扩展SysML活动图的嵌入式系统设计安全性验证方法研究

能源、交通等领域中复杂嵌入式系统设计的安全性分析与验证工作已经成为当前的重要研究热点之一;本文提出一种结合MARTE语义信息的扩展Sys ML活动图模型,用于描述安全关键应用中的嵌入式系统动态行为的设计,并对此扩展模型展开基于模型转换的系统设计安全性特征的形式化分析与验证方法的研究;包括:构建了Sys ML活动图与MARTE中非功能性质建模语义相结合的元模型,以及验证工具UPPAAL的时间自动机元模型,并且给出了二者之间的语义映射规则;建立了从时间自动机模型描述到UPPAAL工具输入格式之间的语法转换方法;设计了一个基于AMMA平台的面向扩展Sys ML活动图的模型转换与验证框架;最后,给出了一个高铁控制系统设计模型的安全性验证的实例分析.     

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.     

基于MARTE的面向混成系统的模型形式化转换

混成系统是离散逻辑跳转与实时连续行为交织的复杂状态变迁系统,形式化建模与验证是确保混成系统正确性和可靠性的重要途径。首先介绍一种混成ZIA形式规范;然后,基于建模语言MARTE建立扩展Object-Z的规范,即OZ-MARTE,该规范弥补了MARTE规范在形式化描述方面的不足,同时为了方便描述混成系统中连续动态行为属性,给出对混成系统中连续变量的描述转换规则,增强了MARTE对混成系统的描述能力;最后,给出OZ-MARTE规范到混成ZIA规范的转换方法,因此针对混成ZIA规范的验证技术同样适用于对MARTE模型进行形式化验证。     

UML顺序图形式化语义的研究综述

为UML顺序图构建形式化语义,不仅有利于精确描述软件系统的动态交互过程,而且有利于进行基于UML模型的分析和验证,是有效提高软件系统可靠性的重要保障。结合近年来国内外对UML顺序图形式化语义的研究工作,分类阐述了各种方法,综合分析和比较了不同方法的工作机制和优缺点,指出了定义UML顺序图语义时需重点关注的问题。最后,对未来的研究工作与研究思路进行了梳理与展望。     

一种顺序图的形式化描述与推理过程

以统一建模语言(UML,Unified Modeling Language)规范为基础,给出UML顺序图的形式化定义和语法描述,并进一步分析了对象消息发送和接收之间的一致性问题.最后,通过对实例推理过程的分析,对UML顺序图的特性作进一步的解释.这为基于UML顺序图的模型转换和模型验证提供了必要的前提条件,可用于对软件...