基于时序描述逻辑的UML状态图语义

将UML图形转换成形式化规范是一种精确UML语义、扩大形式化软件方法适用范围的有效途径。鉴于描述逻辑强的可判定推理能力,提出一种采用时序描述逻辑形式化UML状态图,对描述逻辑进行时序扩展,得到可以表示动态和时序语义的形式化规范——时序描述逻辑,给出一套UML状态图向时序描述逻辑表达式转换的规则,通过实例验证了该方法的可行性。     

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。     

基于通信序列进程的UML序列图形式化方法

UML2.0序列图是一种描述对象之间动态协作和事件发展时间关系的视图,但是UML序列图缺乏精确的形式化语义,所以不利于对其所描述的系统进行形式化验证。为此,根据UML2.0语义文档及组合碎片包概念,基于通信序列进程(CSP)给出了UML序列图的基本元素和消息迹的形式化定义及生成规则,实现了UML序列图的形式化,为UML序列图在描述系统准确性和有效性方面提供了形式化的检验方法。最后通过ATM实例说明UML序列图这一过程的正确性。     

一种状态图到B规格说明的自动转换方法研究实现

状态图是UML动态视图之一,主要描述对象的动态行为,但缺乏形式化的动态语义,不利于软件从需求到代码的自动化转换。B语言支持形式化规格说明,在MDA转换过程中,把UML状态图转换为B规格说明,可以使MDA中的需求表达得更为精确。基于此,提出了一种基于EMF的状态图到B规格说明的转换方法,设计了状态图和B抽象机的元模型,定义了元模型之间的转换规则,给出了该规则的ATL描述,最后在Eclipse平台实现了状态图到B规格说明的自动转化。该方法为MDA过程中获取形式化需求提供了一种新的途径。     

形式化方法与可视化模型的结合及其应用

阐述形式化方法的特点及存在的问题,分析在形式化开发过程中引入可视化模型的必要性.为降低直接使用形式化方法的难度,提出B方法与UML的结合过程,并通过一个自动取款机系统说明其应用过程.     

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.     

带OCL约束条件的类图到Object-Z规格说明的转换

如何提高软件的可靠性是目前软件研究领域的一个热点。将形式化方法和主流的软件开发方法相结合是一个可行的方法。本文研究UML语言和Object-Z语言相结合的方法,为主流的软件开发人员所使用的图形化规格说明技术与形式方法提供的精确的分析和验证技术架起了一座桥梁。本文定义如何将带0CL约束条件的类图转换到Object-Z规格说明的方法。这样不仅可以通过支持Object-Z语言的工具采对UML语言描述的系统性质进行验证和确认,而且能够帮助规格说明人员方便地构造Object-Z规格说明。     

UML与B结合的软件开发研究与应用

B方法主要是用抽象机来描述软件系统的规范说明,且有大量工具支持。UML已广泛用于面向对象技术的建模,许多工程项目和研究成果用UML图例给出。文中将B方法与UML结合用于软件的开发过程,结合工程实际和文献资料分析了从UML的类图、时序图和状态图转换到B的抽象机的技术要点,通过实例展示了具体的转换形式。     

UML与B结合的软件开发研究与应用

B方法主要是用抽象机来描述软件系统的规范说明,且有大量工具支持。UML已广泛用于面向对象技术的建模,许多工程项目和研究成果用UML图例给出。文中将B方法与UML结合用于软件的开发过程,结合工程实际和文献资料分析了从UML的类图、时序图和状态图转换到B的抽象机的技术要点,通过实例展示了具体的转换形式。     

使用Object-Z获取形式需求

针对软件需求描述中用UML描述的模型与形式需求说明相比不利于推理和验证的问题,使用统一过程建立用UML描述的需求模型并对其进行形式化,获得用Object-Z描述形式需求说明的方法和步骤,并结合实例进行论述. 提出利用形式方法验证和确认非形式需求规格说明的过程. 该研究为验证和确认非形式规格说明提供1种有效方法.     

用UML描述组件规格说明

在基于组件的软件开放方式（CBD）下，软件系统是一些盯互联系的可重用组件的集合，因此需要对系统的每一个组件以及组件之间的相互关系有很好的理解。UML作为一种标准建模语言，不仅可以支持面向对象的分析与设计，而且能够有力地支持从需求分析开始的软件开发全过程。但是UML对组件建模的支持并不理想，这就需要开发一种能很好支持组件建模的方法。本文提出一种用UML描述组件规格说明的方法。将组件规格说明分解成组件接口规格说明。通过对组件的每个接口和组件接口之间的相互关系加以形式描述，从而达到组件规格说明的清晰性和精确性。     

结合UML和RAISE的软件开发方法研究

面向对象方法形象、直观、使用方便,但难以消除二义性。形式化方法严密、可靠、可验证,但软件规约不直观,不符合开发人员的使用习惯,探讨一种结合面向对象方法UML和形式化方法RAISE的软件开发方法。     

基于B方法抽象机和UML的货单系统

在分析货单系统的基础上,比较了B方法和UML的优缺点,从形式化B方法的抽象机和半形式化方法UML两方面描述了一个货单系统,且给出形式化B方法在软件、硬件、安全领域、计算机规约各方面的应用以及在未来发展的重要地位。     

基于CCS的软件规范描述及实例研究

软件规范描述方法主要是软件工程化的UML方法与形式化方法二类方法。论文主要给出了基于CCS的软件规范描述,首先根据系统需求画出进程派生树和迁移图,再根据操作语义和系统约束条件得到进程表达式,并用Java语言实现了系统原型代码。笔者的工作证明了CCS具有细节化地描述系统内部状态,便于系统软件实现的能力;在手工转换进程迁移图到进程表达式的基础上,提出了自动转换的进一步研究思路。     

基于目标的软件可信性需求规约方法研究

高可信系统的软件规模不断扩大,其关键是分析并定义一致的可信需求描述,直接影响到需求规格说明的质量,进而影响到最终软件产品的质量。在目前公认的非功能需求规约框架的基础上,利用B抽象机理论,结合面向目标的规约方法,建立了一种可信性需求的分析与定义方法,即软件可信剖面。该方法可应用于UML,利用B抽象机理论,为可信性需求模型的定理化证明奠定了基础。     

UML specification of access control policies and their formal verification

Security requirements have become an integral part of most modern software systems. In order to produce secure systems, it is necessary to provide software engineers with the appropriate systematic support. We propose a methodology to integrate the specification of access control policies into Unified Modeling Language (UML) and provide a graph-based formal semantics for the UML access control specification which permits to reason about the coherence of the access control specification. The main concepts in the UML access control specification are illustrated with an example access control model for distributed object systems.     

The KeY tool

KeY is a tool that provides facilities for formal specification and verification of programs within a commercial platform for UML based software development. Using the KeY tool, formal methods and object-oriented development techniques are applied in an integrated manner. Formal specification is performed using the Object Constraint Language (OCL), which is part of the UML standard. KeY provides support for the authoring and formal analysis of OCL constraints. The target language of KeY based development is Java Card DL, a proper subset of Java for smart card applications and embedded systems. KeY uses a dynamic logic for Java Card DL to express proof obligations, and provides a state-of-the-art theorem prover for interactive and automated verification. Apart from its integration into UML based software development, a characteristic feature of KeY is that formal specification and verification can be introduced incrementally.