定义及验证UML Statechart图中的数据流语义

在传统的UML Statechart图中加入了数据流对象后,因为UML Statechart图缺乏精确的数据流语义,所以不适合应用UML Statechart图对工作流中的数据流进行建模并验证其正确性。为了解决这一问题,选择标记转换系统(LTS)作为语义域,并用结构化操作语义(SOS)分两步定义了UML Statechart图的数据流语义,为工作流中的数据流正确性验证奠定了基础。在此基础上,使用时序逻辑公式表示数据流所需满足的性质,在验证数据流的正确性之前,给出了将它的UML Statechart图模型转化为可达状态迁移图的算法,最后通过模型检测算法验证数据流的正确性。     

基于Spin的UML状态图模型检查的设计与实现

UML已经是软件建模方面的标准语言,UML Statechart描述了系统在其生命周期中的动态行为。随着系统规模的扩大和复杂度的提高,Statechart往往包含设计者所未预料到的隐患,通过模型检查来对Statechart进行穷举检验就成为一个重要课题,首先给出了含层次、并发Statechart的语义;随后提出了对Statechart进行模型检查的一种新方法,并且已经编写软件SC2Spin实现此方法,该方法使用了提出的Statechart山脉算法和迁移提取法,可以将一个Statechart自动转化为Spin的输入语言Promela,从而验证Statechart的死锁、活锁等错误和时序逻辑公式。     

UML Statechart图的操作语义

面向对象标准建模语言UML(unified modeling language)缺乏精确的动态语义.根据UML1.1语义文档,提出描述对象状态机的UML Statechart图的形式化操作语义.该语义覆盖了UML Statechart图的绝大部分特征,为UML Statechart图的代码产生、模拟和测试用例生成奠定了基础.根据上述语义,基于Rose98完成了UML Statechart图的测试用例生成和测试过程的模拟.     

类状态图可测试模型的检查与构造

对于类的状态测试,无论采用何种方法生成测试用例,首先要保证测试模型的确定性、一致性和完备性.本文讨论了在软件开发过程中对类的行为建模时,对UML Statechart语义做适当约束,检查类的状态图确定性、一致性,以及构造一个基于FREE模型、具备完备性的可测试模型的方法与步骤.     

基于EHA的异常处理模型检验方法

本文提出在整个Java程序开发链中通过使用UML Statecharts对异常处理建模,对Statechart进行模型检验,完成代码生成.首先将Statecharts转换为EHA,然后给出其操作语义,根据操作语义映射到一个自动机.使用基于自动机理论的模型检验方法来验证基于EHA的异常处理模型是否满足某些关键性质,最后自动产生相关代码.     

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.     

基于一致性测试理论的Statechart描述的测试用例自动生成

本文研究Statechart描述的测试语义和测试用例的自动生成.基于Tretmans的从标记转换系统描述自动生成测试用例的方法,我们研究如何从Statechart描述自动生成测试用例.本文的主要贡献在于建立了基于Statechart描述的一致性测试和测试用例生成的形式化基础.为Statechart描述建立了形式化测试语...     

UML状态机的模型检验方法

模型检验是一种确保设计规范正确性的形式化自动验证技术,本文提出了对UML状态机进行模型检验的方法。文中首先对UML状态机的语法和语义进行描述,然后基于语义中的RTC步给出生状态机全局可达状态迁移图的方法,方法的核心是在当前格局下根据使能条件确定所有的最大无冲突迁移集。文章最后给出算法以验证UML状态机是否满足用计算树逻辑（CTL）公式表示的性质。     

一种形式化的基于TTCN的测试执行方法

探讨基于形式化技术的测试执行方法是开展形式化的协议一致性测试活动的关键环节．本文提出了一种形式化的基于测试描述语言ＴＴＣＮ的操作语义的测试执行方法，并使用标号变迁系统刻画了这一方法的整个执行过程，同时讨论了这个方法的一个具体实现．这种形式化的基于ＴＴＣＮ的测试执行方法非常适合于构造通用的协议测试系统，同时也是进行测试集的自动验证的有效手段.     

UML活动图描述工作流模型的执行语义

UML是软件工程中广泛应用的建模语言,但其主要问题是缺少严格的形式化语义,因而描述的模型容易产生歧义．根据UML活动图的语法和工作流系统的特点,为UML活动图定义了一种执行语义．基于时间转变系统模型,将工作流系统的执行描述为时间转变和数据转变两个交替进行的过程．时间转变描述时间的前进,数据转变修改工作流案例的状态,这种语义比层次状态图具有更强的描述并行的能力,比Petri网和进程代数更适合描述工作流模型．     

扩展UML状态图在软件测试中的应用

在可测试性方面，UML状态图模型存在不完整性和二义性及结构复杂不便于状态分析等缺陷。该文讨论了基于扩展UML状态图模型的测试用例生成技术，分析了基于扩展UML状态图模型的测试用例生成技术。针对UML状态图的不完整性和二义性进行扩展，以提高其可测试性。     

一种基于CSP的面向方面状态图形式化描述方法

面向方面通过分离关注点解决软件系统中的横切问题,通过扩展UML可实现对面向方面的建模。本文利用UML的扩展机制将方面加入状态图中,描述了状态图中的方面与核心组件以及方面之间的编织,然后利用进程代数的形式化语义描述了扩展后的UML状态图,克服了扩展UML描述状态图的缺乏形式化动态语义,不利于对模型进行形式化验证和证明的缺
点。最后,以ATM自动取款机为例验证了基于CSP的面向方面状态图形式化描述的有效性。     

嵌入式建模中带有时间扩展的UML状态图的形式化方法

面向对象建模语言UML(Unified Modeling Language)已广泛用于嵌入式系统建模,但它在嵌入式实时系统建模时存在概念模型形式化复杂和状态图对时间约束方面的建模功能不强的问题,针对这些问题,提出一种对UML状态图进行时间扩展的方法,并提出利用"可执行UML"对带有时间扩展的UML状态图形式化的方法.     

基于UML规格说明测试用例生成工具

利用UML状态图,采用基于状态的测试数据生成标准生成测试用例。其中UML状态图是测试用例生成的关键部分,在某种意义上,UML状态图能够图容易生成测试用例。     

Explicit modeling of semantics associated with composite states in UML statecharts

UML statecharts are used for describing dynamic aspects of system behavior. The work presented here extends a general Petri net-based methodology to support formal modeling of UML statecharts. The approach focuses on the specific task of generating explicit transition models associated with the hierarchical structure of statechart. We introduce a state-transition notation to serve as an intermediate model for conversion of UML statecharts, and in particular, the complexity of composite states, to other target specifications. By defining a process for deriving, from UML statecharts, a state-transition notation that can serve as an intermediate state machine model, we seek to deepen understanding of modeling practices and help bridge the gap between model development and model analysis. This work covers all of the primary issues associated with the hierarchical structure of composite states, including entry and exit transitions, transition priorities, history states, and event dispatching. Thus, the results provide an important step forward toward the goal of modeling increasingly complex semantics of UML statecharts. This material is based upon work supported by the U.S. Army Research Office under grant number DAAD19-01-1-1-0672, and the U.S. National Science Foundation under grant number CCR-9988168.     

Hybrid MARTE statecharts

The specification of modeling and analysis of real-time and embedded systems (MARTE) is an extension of the unified modeling language (UML) in the domain of real-time and embedded systems. Even though MARTE time model offers a support to describe both discrete and dense clocks, the biggest effort has been put so far on the specification and analysis of discrete MARTE models. To address hybrid real-time and embedded systems, we propose to extend statecharts using both MARTE and the theory of hybrid automata. We call this extension hybrid MARTE statecharts. It provides an improvement over the hybrid automata in that: the logical time variables and the chronometric time variables are unified. The formal syntax and semantics of hybrid MARTE statecharts are given based on labeled transition systems and live transition systems. As a case study, we model the behavior of a train control system with hybrid MARTE statecharts to demonstrate the benefit.     

A method for describing the syntax and semantics of UML statecharts

In this article we present a method for describing the language of UML statecharts. Statecharts are syntactically defined as attributed graphs, with well-formedness rules specified by a set of first-order predicates over the abstract syntax of the graphs. The dynamic semantics of statecharts is defined by Abstract State Machines parameterized with syntactically-correct attributed graphs. The presented approach covers many important constructs of UML statecharts, including internal, completion, interlevel and compound transitions as well as history pseudostates. It also contains strategies to handle state entry/exit actions, state activities, synch states and choice pseudostates.     

Reconciling statechart semantics

Statecharts are a visual technique for modelling reactive behaviour. Over the years, a plethora of statechart semantics have been proposed. The three most widely used are the fixpoint, Statemate, and UML semantics. These three semantics differ considerably from each other. In general, they interpret the same statechart differently, which impedes the communication of statechart designs among both designers and tools. In this paper, we identify a set of constraints on statecharts that ensure that the fixpoint, Statemate and UML semantics coincide, if observations are restricted to linear, stuttering-closed, separable properties. Moreover, we show that for a subset of these constraints, a slight variation of the Statemate semantics coincides for linear stuttering-closed properties with the UML semantics.