面向软件模糊自适应的UML用例扩展

现有统一建模语言(UML)设施及一般软件自适应工具难以直接支持软件模糊自适应(SFSA)需求分析与设计阶段的建模,为此,提出一种基于UML用例扩展的SFSA需求分析与设计方法--Fuzzy Case。该方法结合SFSA的概念模型,应用UML扩展机制引入新的构造型和标记值,建立了Fuzzy Case的一般模型;同时定义了Fuzzy Case的语法结构,并用对象约束语言(OCL)定义了其语义描述,形成了完整的SFSA建模设施。实例验证表明,与传统方法相比,Fuzzy Case能更清晰地表达SFSA的结构,准确定义软件的内部语义,建模过程更加简单方便,能有效提高SFSA的开发效率。     

一种软件自适应UML建模及其形式化验证方法

软件自适应的建模和形式化验证是提高自适应软件开发效率、保证自适应软件可靠性的基础,现有研究中软件自适应可视化建模与形式化建模相隔离,一定程度上阻碍了自适应软件的开发.为此,提出MV4SAS的方法,将可视化的UML与严格化的时间自动机相结合,用于软件自适应的建模和形式化验证.首先,应用UML扩展机制引入新的构造型、标记值和约束条件,定义软件自适应建模设施,在此基础上构造软件自适应结构模型和行为模型;然后,根据定义好的转换算法将软件自适应行为模型转换为时间自动机网络,建立软件自适应形式化模型;最后,定义一组软件自适应形式化验证性质,并利用模型检测工具UPPAAL验证软件自适应模型的可靠性.案例研究表明,该方法可有效降低软件自适应建模和验证的复杂度,提高软件自适应的建模效率和模型可靠性.     

设备自动巡检控制逻辑的层级时间自动机建模与验证

地下建筑工程中的设备系统经常处于静止状态,为保证其在需要时能安全可靠地运行,需对设备进行定期的自动巡检。在自动巡检的过程中,设备自动巡检控制逻辑起到了举足轻重的作用。为了解决复杂的设备自动巡检控制逻辑造成的一系列问题,之前提出了一种层级有限自动机(HFA)的形式化模型,并利用HFA对设备自动巡检控制逻辑实现了行为建模,但并未添加时间属性,也未验证其正确性与可靠性。现提出一种层级时间自动机形式化模型,并利用它对设备自动巡检控制逻辑进行建模,再利用UPPAAL对其进行分析与形式化验证,分别验证其安全性、可达性、活性及时间约束,以此来确保其时效正确性与可靠性。这种建模与形式化验证方法弥补了之前无时间约束的漏洞,有效确保了设备自动巡检控制逻辑的正确性与可靠性。最终,该模型通过了模拟和验证,这充分证明了设备自动巡检控制逻辑是正确可靠的。     

自适应软件动态过程时间特性建模与验证方法

现有自适应软件建模与验证方法较少考虑时间约束,然而,在时间攸关应用领域,自适应软件能否正确运行,不仅要考虑自适应逻辑的正确性,还要考虑自适应软件动态过程的时间特性。为此,首先显式定义了自适应软件的时间特性（监控周期、延迟触发时间、自适应过程截止时间、自适应调节时间和稳定时间等）;然后,构造了一种基于时间自动机网络（TAN）的自适应软件动态过程时间特性建模模板;最后,将自适应软件时间特性描述为定时计算树逻辑（TCTL）的形式,并对时间特性进行了形式化分析和验证。结合具体案例验证了该自适应软件时间特性建模和验证方法,结果表明该方法能够显式刻画自适应软件时间特性,降低其形式化建模的难度。     

BPEL过程一致性度量

服务组合和云计算作为面向服务体系结构下资源集成和应用互联的有效手段,使得描述Web服务的BPEL过程产生了众多变种。针对变种整合和变种之间差异检测的问题,研究BPEL过程一致性就很有意义。然而,现有的方法要么仅提供一个"是/否"的定性回答,要么是从控制流层面数量化地度量一致性,导致度量结果不符合用户的预期评判。因此,采用活动间的行为约束作为度量基础,以事件日志中活动的发生概率为权重,一种数值化地度量BPEL过程行为一致性的方法被提出,并且实现了计算一致性的软件工具。通过对6组BPEL过程进行分析,验证了该方法的可行性和有效性,且度量结果符合用户的预期。