基于图文法的动态软件体系结构支撑环境

使用类型化的属性图及其图文法来直观而形式地刻画软件体系结构和体系结构风格,用图转换来刻画动态体系结构的重配置行为.基于这种刻画,构建了一个动态软件体系结构支撑环境.该环境一方面,通过一个基于图文法的编辑器来支持体系结构图模型的可视化构造和操纵;另一方面,基于内置运行时体系结构技术实现了体系结构图模型在具体系统中的物理实施,并使得图模型上的图转换操作可以自动映射到实际系统的动态重配置上.再加上一系列的辅助设施,形成了一个较为完整的基于图文法的动态软件体系结构支撑环境.     

一种图文法制导的软件体系结构开发环境Artemis-GADE

图形化、集成化的软件体系结构开发环境对于推动软件体系结构相关技术的研究和应用具有重要的意义.提出了一种基于图文法的可视化编辑环境生成机制.对于给定的软件体系结构风格的图文法描述,可以自动生成相应的图文法制导的体系结构编辑工具.与常见的基于Meta-Model的开发环境相比,这种图文法制导的开发方式更多地利用了相应软件体系结构风格的内在语义,从而提高了环境的易用性和可靠性. 设计并实现了一个原型系统Artemis-GADE(graph grammar-directed architecture development environment),初步验证了上述途径的可行性.     

面向汽车动力学自动建模的模型描述语言研究*

定义了一种模型描述语言--MDL,采用BNF范式描述了MDL的语法规范,分析了其实现的内在机制.在汽车动力学建模中,将汽车模型采用自顶向下的划分方式,划分为多个相对独立的子系统,采用模型描述语言对各个子系统的组成构件及其约束关系进行描述和定义,从而完成了一个整车动力学模型的描述.这种方法可以简化汽车建模的复杂性,提高模型的可扩展和可重用性,同时能够保证模型的精度和准确性.并在自主开发的汽车动力学仿真分析平台InteDyna中验证了这一方法的有效性.     

一个基于构件的分布式软件构架开发环境

针对分布式软件和软件构架日益复杂的特点，本文首先提出并建立了一个基于构件的分布式软件构架描述语言DSADL，然后介绍了基于DSADL的分布式软件构架开发集成环境EDAD．实践证明，EDAD能够有效辅助分布式软件设计人员在构架层次上对系统进行分析和设计，从而提高系统的开发效率．     

基于加权关系图谱特征的图像检索

基于相似性度量的图像检索方法大多仅考虑检索图像与结果图像之间的距离,而不考虑结果之间的关系,使得检索精度受到影响。该文提出了基于加权关系图谱特征的图像检索算法,该算法利用检索图像与检索初始结果图像的距离构造加权关系图,利用该关系图的谱系数夹角特征确定最终输出的检索结果。对比检索实验表明,该方法可以提高检索的精度、具有较好的稳定性。     

软件体系结构动态演化的条件超图文法及分析

针对目前.软件体系结构动态演化描述方法的不足,提出用约束超图表示软件体系结构,用左右应用条件刻画软件体系结构动态演化的前断言和后断言,用条件超图文法建模软件体系结构动态演化过程.通过案例分析,讨论了如何构建条件超图文法并应用于软件体系结构动态演化.在此基础上,建立软件体系结构动态演化的一致性条件定义,给出动态演化的一致性判定方法.最后,设计实验进行分析,验证了方法的有效性.     

高阶类型化软件体系结构建模和验证及案例

根据权威统计数据，软件测试中发现的70%以上的错误由需求获取或体系结构设计引起.因此，应用软件体系结构在设计阶段的正确性验证非常重要.现有的软件体系结构设计方法不支持需求满足验证，需求满足验证需要其他验证工具的支持.面向主流Web应用软件的体系结构设计及其需求满足验证，提出了一种高阶类型化软件体系结构建模和验证语言（SAML）与软件体系结构建模和验证方法（SAMM）.SAML语言通过定义类型和项的语法及语义，描述软件体系结构中类型和对象的构造，通过定义类型规则及其类型检查算法来判定Γ|-t：T和Γ|-R（T₁，T₂）是否成立.SAMM给出了软件体系结构建模范式，包括构建接口类型M_cls（type interface）、组件M_cmpt（component）、容器M_cont（container）、框M_frm（frame）和框架M_frwk（framework）这5层建模过程，以及生成层内与层间类型之间关系对应的类型规则，同时定义了接口类型方法调用图（G_SA）用以刻画软件体系结构设计要求，定义了类型序列及其正确性用以刻画需求期望的性质，并给出了相应的验证算法.设计实现了基于该方法的原型工具系统SAMVS，其中，模型编辑环境支持应用软件的设计过程，验证环境支持设计满足需求的自动化验证.通过一个实际案例，完成了一个较大规模"互联网+"应用软件系统的体系结构建模和验证.     

图文法EGG在设计模式中的应用

对图变换和可视化语言的研究激发并促进了图文法的研究和发展。作为一维字符文法的扩展,图文法可以形式化描述二维空间中的对象,如图像、图形和表格等,为它们的定义、生成、变换及分析提供理论和技术上的支持。设计模式是可复用面向对象软件的基础,通常以二维图的形式来表示。为了与用户多样化的需求相适应,设计模式经常需要在不改变系统基本结构的情况下进行演化。本文讨论了图文法EGG及其形式化方法在设计模式的演化中的应用,聚焦在图变换和图解析两方面。前者用EGG格式的产生式作为图重写式来指导图的每一次变换,以确保相应设计模式演化每一步的正确性;后者用EGG文法机制来对图进行归约,以检查随意演化后的设计模式是否合法。     

可视化语言技术在软件开发中的应用

可视化语言技术比一维文本语言在描述软件组成方面具有优越性.由于图表和图形概念在系统建模中的广泛使用,可视化语言可以应用于需求分析、设计、测试和维护等软件开发的各个阶段.除了具有直观易见的特点之外,图文法在计算机上的精确建模和验证能力,为设计可视化语言提供了一个坚实的理论基础.讨论了可视化语言的形式理论基础,回顾了相关的可视化图形编程环境.特别提出了一种空间图文法,并且用该图文法定义了统一建模语言的行为语义.基于空间图文法,开发了一种基于模式驱动的框架,以帮助软件架构与设计.     

Software Architectures and Coordination Models

Coordination models and Software Architectures are strictly related but only a little attention has been paid to their integration. What we propose in this paper is an approach to trace coordination requirements from their definition to the low level specification. The UML Unified Process is extended to gain this objective and the theory is applied to a case study.