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.     

UML类图的形式化及分析

统一建模语言(UML)是一种通用的图形化建模语言,在面向对象系统的分析和设计中,它已成为事实上的工业标准。但是UML不是形式化的建模语言,缺乏精确的语义描述,因此会导致一些问题。Z是一种广泛使用的形式化规约语言,Z适合用来精确地表示模型的语法和语义。文章采用Z符号来表示UML类图的组成元素的语法和语义及其映射关系,最后对UML类图的一些性质进行分析和验证。     

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UML的软件形式化需求分析与验证

针对软件开发中传统的需求分析方法所存在的需求描述不完整、具有二义性和不一致性问题,提出一种形式化需求分析方法。介绍根据用户需求采用形式化方法获取软件需求说明书并设计软件的统一建模语言（UML）模型的过程,及对该UML模型进行形式化描述,采用形式化验证技术对形式化后的UML模型进行需求验证,以确保设计的UML模型的正确性。实验结果表明,形式化的需求分析方法克服了传统需求分析方法中存在的问题。     

基于描述逻辑的带依赖属性UML类图

分析基于描述逻辑的统一建模语言(UML)类图形式化方法的研究现状和存在的问题,提出一种基于描述逻辑的带依赖属性UML类图的形式化方法。研究带依赖属性UML类图的数据属性依赖、行为属性依赖和全局属性依赖的描述逻辑形式化问题。给出带依赖属性UML类图向描述逻辑知识库转化的方法,以及带依赖属性UML类图知识库可满足性定理及其正确性证明。     

UML与软件体系结构描述语言之间的转换机制研究

形式化描述和可视化描述是目前主要的两类软件体系结构描述方法,形式化描述以体系结构描述语言ADL为代表,可视化描述以统一建模语言UML为代表。目前软件体系结构描述领域的热点之一是研究这二者之间的结合,转换是其中一种重要的方式。基于此,本文对UML和基于时序逻辑的体系结构描述语言XYZ/ADL之间的转换问题进行了研究,定义了二者之间的转换规则。     

UML模型到B抽象机的转换和实现

统一建模语言UML广泛用于面向对象技术的建模,B方法主要是用抽象机来描述软件系统的规格说明.文章针对软件开发中经常用到的UML模型,提出了基于B语言的UML形式化方法:通过将UML模型转化为B抽象机,实现了UML模型的形式化.实例分析表明,转换是可行的.     

基于Z规格的UML模型形式化转换及验证

统一建模语言(UML)所建立的模型的正确性无法通过其本身进行形式化验证,为解决这个问题,根据UML模型的静态性质和动态模块行为两个方面提出结合形式化规格说明语言的模型形式化方案,以此为基础提出将UML目标模型转化为Z规格说明的形式化方法,并用Z-EVES工具形式化检测Z规格描述的正确性.通过实例分析验证了该方法的可行性.     

基于UML的软件统计测试方法研究

软件统计测试要求基于软件使用模型产生测试用例对软件系统进行测试,为增强统计测试的可行性、可测试性,降低建立使用模型的难度,通过研究作为工业标准的统一建模语言uML,提出一种基于UML模型的统计测试方法.建立基于UML模型的统计测试过程,结合形式化描述,给出从UML模型导出使用模型的形式化算法,并基于卫星控制系统,说明方法的有效性.     

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。     

CHAM在面向对象类测试中的应用

UML已经成为当前面向对象软件测试研究的重要方向.面向对象的类测试不仅要测试类的输入、输出还需要对类的状态变换进行测试.CHAM具有良好的动态特性可以很好地描述类状态的动态变换.LTS作为多种形式化语言的语义模型可以表达出类的动态特征.通过CHAM来描述UML状态图,并由CHAM生成LTS,最终通过对LTS的遍历生成测...     

基于TLA的UML模型形式化验证

统一建模语言(UML)不能直接对所建立模型的正确性进行形式化验证。为解决上述问题,从UML模型的静态结构和动态行为 2个方面分别提出结合行为时序逻辑(TLA)的模型形式化方法,在此基础上提出将UML模型转化为TLA+的形式化描述方法,并用TLC工具形式化检测TLA+描述的正确性。通过实例分析证明了该方法的有效性。     

化学抽象机的分析与应用研究

1 引言化学抽象机形式化语言(CHAM:the Chemical Abstract Machine)最早是由法国科学家Gerard Berry和Gerard Boudol提出来的,它主要用于异步并行计算模型的建模,通过把化学反应和抽象机的概念有机地结合来描述系统状态的变化。它把一个系统的状态看成化学溶液,溶液由分子组成,分子根据一定的反应规则相互反应又引起新的系统状态变化。溶液中不同的分子可以按照反应规则平行地进行反应,只要各自反应的分子集不重叠。由于CHAM在描述系统动态     

UML状态机的形式语义

许多大型系统在进行分析和设计时,均采用UML作为需求描述语言,尤其是一些对安全性要求较高的系统,更是广泛采用UML的动态行为描述机制--状态机来描述协议及控制机制.但是,由于UML没有形式化的动态语义,不利于对其所描述的需求进行形式化验证和证明.为了解决这一问题,采用以下方法为UML状态机构建形式语义.把UML状态机中的状态映射到一种项代数上,用归纳的状态项表示状态机的状态.然后,把状态项映射到一种加标记的变迁系统LTS上,LTS-状态是状态机的状态项,LTS-变迁是UML状态机的微步.最后,用Plotk     

Agent组织结构设计的一种形式语义

Agent组织是多Agent系统研究的重要方面,在不同的Agent组织形成方法中常采用显式的组织形成方法.基于(演算和化学抽象机给出了组织结构设计过程的一种形式语义.把参与组织结构设计的有关Agent都作为化学抽象机中的化学分子,而化学抽象机的运行过程即是组织结构的设计过程.这种语义给出方式准确、直观,使组织结构设计系统易于实现,改进了Ferber和Xu关于Agent组织的操作语义和组织结构设计的工作.     

基于CHAM的软件连接件形式化模型

软件连接件是软件体系结构中的一个重要概念，是构件间相互作用的媒体。用形式化方法对其模型加以描述是软件体系结构研究中的一个重点。化学抽象机形式化语言(CHAM：Chemical Abstract Machine)是一种通用的、简单直观的计算模型描述语言。本文在分析了连接件语义模型的基础上，提出了一种基于CHAM的软件连接件描述模型，从软件连接件静态组成及动态行为两个方面对连接件进行形式化、规范化地描述和分析，以期进一步实现简化软件连接件的设计、增强其通用性的目的。     

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。