元模型支持下的模型转换

模型转换是MDA的核心思想,包括模型到代码的转换和模型到模型的转换。文章所提出的模型转换方法用元模型表示转换规则,通过基于图转换的模型转换,最终得到目标模型的元模型表达。元模型支持下的模型转换可以对转换规则进行精确的描述,使转换具有明确的语义,更便于工具实现。     

一种基于规则的模型转换方法*

尽管模型驱动开发(MDD)代表软件工程的发展方向,但是目前MDD还缺乏一套完整的转换规则描述方法和相应的实现机制,难以实现模型的自动转换。为此定义了一个平台独立模型到平台相关模型的转换框架,采用UML活动图说明模型转换的实现机制;基于OCL定义了转换规则的表示法,并结合UML模型到Java模型的转换给出了转换规则的定义。最后在一个具体的实例中验证了此方法的合理性和易用性。     

基于UML类图和顺序图的C++代码自动生成方法的研究

UML是一种被广泛用于软件系统需求分析和详细设计的标准建模语言,研究将UML描述的软件详细设计自动生成代码的技术可以大大加速软件产品的开发进度,提高软件的质量。提出一种将UML类图和顺序图相结合生成具有静态结构和动态行为信息的C++代码的方法,从而解决现在多数代码生成工具只能将静态图转换为C++代码框架而不能处理动态行为模型转换的问题。该方法包括UML类图和顺序图的元模型以及相应的转换规则。最后通过一个采用Velocity技术实现的代码生成器生成代码的实例描述了代码生成的具体过程及结果。     

一种基于UML类图和活动图的故障树生成方法

针对UML活动图在生成故障树的过程中只能反映活动事件流故障导致的系统失效,不能反映系统静态状态故障的问题,提出了一种活动图结合类图生成故障树的方法。在原有活动图的基础上,使用类图增加系统静态状态信息,设计活动图和类图到故障树模型的转换规则,将活动图中动态行为信息和类图静态状态信息转化为故障树中的节点要素。基于转换规则设计算法逆向遍历活动图和类图,自顶向下生成故障树。经过实例建模生成故障树,表明该方法能反映系统的动态行为和静态状态两方面的故障信息,为故障树生成提供了一种新的有效途径。     

模型转换中特性保持的描述与验证

模型转换主要用于模型的演化、求精以及重构.模型转换需要遵循一定的约束规则以保持模型的某些特性.模型演化通常要求保持已有的接口;模型重构则必须保证重构前后的软件具有相同的外部行为特性.为了严格证明某个模型转换规则是否满足这些约束,特性保持约束必须形式化地加以描述.为了实现证明过程的自动化,需要总结通用的证明过程并给出实现算法.提出了一种基于图转换的特性保持约束描述机制,将模型演化与重构中的转换规则以及特性保持约束都描述为图转换规则.借助图转换的冲突检测机制,给出了严格证明转换规则是否满足特性保持约束的算法.     

基于本体的CIM层模型转换技术研究

当前由于缺乏完整的转换规则描述和相应的实现机制,难以实现灵活、自动的模型转换。采用基于本体的方法来建立模型元素之间的映射关系,并结合本体描述语言给出了模型元素和转换规则在本体库中的描述方法,实现了在两个不同的计算无关层（CIM）建模工具所建模型之间的自动转换。该成果已成功地应用到基于MDA的军工企业数字化项目中。     

AADL模型的代码自动生成及集成技术

体系结构分析设计语言（AADL）是一种基于模型驱动体系结构的建模语言,针对如何将AADL模型自动生成框架代码的问题,提出AADL模型元素同C语言元素间的转换规则,设计AADL模型转换为C语言框架代码的自动代码生成器Generator。实例证明了AADL模型自动转换为可执行C代码的有效性。     

UML元模型图实例自动生成算法

UML元模型建模与实例生成是软件自动生成技术的重要环节之一,相关理论和技术在领域建模语言DSL中得到广泛应用。元模型自动生成实例技术不仅可以降低软件开发难度和成本,还可以提高软件开发效率。在已有元模型实例生成图语法理论的基础上,提出相应的元模型图实例自动生成算法,证明了该算法与图语法的等价性。并且在可视化UML建模平台中实现了这一算法,得到了从UML元模型自动生成大量实例的预期结果。     

一种基于有限状态机的模型转换方法

为实现模型的自动转换，通过定义一个清晰的基于规则的模型转换框架，提出了一种基于有限状态机的模型转换方法，用有限状态机技术解决转换规则的实现问题，并定义了适合规则实现机制的形式表示法，然后结合UML模型到SQL模型转换的典型场景，通过一个模型转换示例说明模型转换方法的具体应用，结果表明了该方法的可行性和有效性。该方法适用于状态明显的模型之间的转换，促进了模型自动转换的应用和发展。     

基于通信协议的接口测试用例自动生成框架

为了实现对软件配置项和软件系统的接口测试的测试用例自动生成,建立了基于通信协议的接口测试用例自动生成框架,对该生成框架的输入模型和算法集合进行研究。提出了基于通信协议的接口测试用例生成框架的输入模型,并在输入模型中建立数据帧之间的一级关联矩阵和数据帧内字段间的二级关联矩阵。以输入模型为基础,说明发送端和接收端的接口测试用例自动生成算法。结合实际项目中的通信协议,介绍了如何将通信协议信息转换至输入模型,如何通过算法集合自动生成测试用例集。实验结果表明：基于通信协议的接口测试用例自动生成框架生成的接口测试用例可以替代人工生成的接口测试用例,极大地提高了软件接口测试工作的效率。     

基于MDA的关联关系转换方法

根据MDA中模型自动转换到代码的特点，提出了一种UML类图中关联关系到代码的转换方法。讨论了UML中关联关系及其两种实现模式，对每种模式分别定义了一套从UML模型（平台独立模型）到Java模型（平台相关模型）的变换规则，给出了两种实现模式按规则转换的实例。     

Automated transformations from UML behavior models to contracts

In model driven architecture （MDA）, system requirements are first captured by UML （unified mod- eling language） use cases with sequence diagrams to describe their intended use and implemented by classes of objected-oriented languages in the subsequent design stages. It is important that the dynamic behavior specified by the sequence diagrams is in full compliance with the implementation classes. This paper proposes an auto- matic approach and tool support for generating class contracts, which define a precondition and a postcondition for each operation of the class. The former serves as a guard to ensure invocations of the operations respect the semantics introduced by the sequence diagrams, and the latter places the system in a legal state to facilitate the succeeding operation calls. The contracts can be easily mapped to code of an object-oriented language such as Java. Thus, the approach helps to bridge the gap between the requirements and design stages of system development process. We use our model transformation tool to first generate a UML protocol state machine from the sequence diagrams, and then derive the contracts for a controller class. The transformations take into account the concurrency and critical constructs of the respective UML diagrams.     

Supporting the reconciliation of models of object behaviour

This paper presents Reconciliation+, a method which identifies overlaps between models of software systems behaviour expressed as UML object interaction diagrams (i.e., sequence and/or collaboration diagrams), checks whether the overlapping elements of these models satisfy specific consistency rules and, in cases where they violate these rules, guides software designers in handling the detected inconsistencies. The method detects overlaps between object interaction diagrams by using a probabilistic message matching algorithm that has been developed for this purpose. The guidance to software designers on when to check for inconsistencies and how to deal with them is delivered by enacting a built-in process model that specifies the consistency rules that can be checked against overlapping models and different ways of handling violations of these rules. Reconciliation+ is supported by a toolkit. It has also been evaluated in a case study. This case study has produced positive results which are discussed in the paper.     

Verifying Temporal Properties of Reactive Systems: A STeP Tutorial

We review a number of formal verification techniques supported by STeP, the Stanford Temporal Prover, describing how the tool can be used to verify properties of several versions of the Bakery Mutual exclusion algorithm for mutual exclusion. We verify the classic two-process algorithm and simple variants, as well as an atomic parameterized version. The methods used include deductive verification rules, verification diagrams, automatic invariant generation, and finite-state model checking and abstraction.     

基于UML Statecharts的测试用例生成

直接从含有层次和并发结构的UML statecharts图产生类的测试用例是比较困难的，提出了一种从UML statecharts图产生测试用例的方法：先把UML statecharts图转换成FREE(Flattened Regular Expression)模型图，再以FREE模型图为基础生成类的测试用例，同时，提出了FREE模型的测试覆盖准则，并提出了由FREE模型产生有限的迁移序列的算法。     

基于UML时序图的集成测试序列自动生成

该文研究了基于UML时序图的集成测试序列自动生成方法。该方法分析了时序图的语义信息并添加语义约束规约生成可测试模型,从中提取相关信息生成有限状态机;然后使用Wp方法构造测试序列;最后使用中国邮递员算法对Wp方法进行改进生成最优测试序列。该方法生成的测试序列长度相对较短,并能充分满足测试用例覆盖需求。     

高层次综合的实有化逻辑图自动生成关键技术的研究

研究的逻辑图自动生成系统是“九五”微电子重点科技预研项目的成果“实用化专用集成电路高层次自动化设计系统－Talent系统”的子系统,该系统通过对电路网表有效的识别与划分、逻辑单元的布局及互连信号线的布线等,自动生态具有一定逻辑功能且布局美观规范的逻辑原理图。该文重点研究逻辑图自动生成实用化过程中的关键技术,将人工智能基于规则的知识表示与形式化算法相结合,提出有效的自动布局方法;应用模式识别理论和方法解决逻辑图的自动布线问题,提出基于决策树的通道分配方法,并设计一套完整的规则体系;进而,文中给出详细的划分模型,并在此基础上,结合逻辑原理图的特点实现了两种有效的划分算法：（1）种子生成的构造式划分算法;（2）迭代改进划分算法。其中算法（1）的设计思想主要源于贪婪构造,而算法（2）则对经典的最小分割划分算法Kernigham－Lin算法进行改进。基于上述研究实现的逻辑图自动生成系统,能够在很短的时间内生成美观规范、可读性好的逻辑图,为整个系统实用化做出了贡献。     

电子商务网站推荐系统中关联规则推荐模型的实现

介绍了一个电子商务网站推荐系统中关联规则推荐模型的实现过程。该模型的实现运用了概念层次的思想方法，采用了不需要产生候选集的频繁集挖掘算法FP_Tree挖掘关联规则。该推荐系统已经在一家电子商务网站上投入使用。     

BPEL的测试用例生成研究

BPEL是能表达复杂的并发行为的一个语言,被用于描述Web服务的组合.提出一个算法来生成BPEL过程的单元测试用例.首先通过给定的转换规则把用BPEL描述的过程转换成BPEL流图(FGBPEL),然后提出CTP算法来生成测试用例.对提出的方法做适当的扩展,也可以运用到其它的业务过程处理语言中.