嵌入式建模中带有时间扩展的UML状态图的形式化方法

面向对象建模语言UML(Unified Modeling Language)已广泛用于嵌入式系统建模,但它在嵌入式实时系统建模时存在概念模型形式化复杂和状态图对时间约束方面的建模功能不强的问题,针对这些问题,提出一种对UML状态图进行时间扩展的方法,并提出利用"可执行UML"对带有时间扩展的UML状态图形式化的方法.     

基于UML的面向方面的实时系统建模方法

利用基于UML的面向方面编程(AOP)技术来建模实时系统,把实时关注从系统中分离出来,形成一个独立于系统的时间方面,实现时间方面的并发设计和系统时间特性的统一管理。AOP技术允许把设计好的时间方面根据需要重新织入系统,组合为实时系统。模型从系统的静态结构模型、动态行为模型和时间方面的织入等几部分来建模实时系统,并扩展了UML来表达AOP技术和时间概念,提高软件的重用性。一个电梯控制系统例子用来说明了这种建模方法。     

使用面向对象技术UML构建企业模型的可行性分析

统一建模语言UML的出现使软件开发趋向标准化,该文认为UML不仅可以为软件系统建模,还可以成为标准的企业建模语言。该文从企业建模意义、传统企业建模方法、面向对象思想与企业建模相结合以及用UML进行企业建模的可行性分析等方面阐明观点。     

基于UML的嵌入式系统建模及模型验证机制研究

统一建模语言UML在嵌入式系统设计建模中已经获得了广泛的认可,并有很多成功的应用,但UML存在时间约束描述能力不强和所建模型形式化复杂、验证难的问题。针对上述问题,本文提出了使用UML扩展机制对UML状态图进行时间扩展,建立系统状态一约束一事件矩阵来对模型进行形式化描述的方法。该方法解决了UML在嵌入式系统建模时存在的问题。应用实例和实验结果验证了该方法的可行性和有效性。     

基于UML的POS系统体系结构建模

本文采用统一建模语言UML对软件体系结构进行建模,探索了UML在软件体系结构建模方面的特性。全文以POS系统为示例说明该方法的有效性。     

一种面向方面的UML建模方法研究

针对面向对象编程(OOP)中横切关注点与业务逻辑代码纠缠的现象,提出了一种面向方面编程(AOP)的统一建模方法以弥补OOP的不足;该基于UML的方面建模方法从AOP与OOP技术存在的问题出发,通过基于UML的AOP建模方法研究,提高了软件设计的模块化,增强了代码的重用性、维护性;最后,以银行系统ATM中的取款业务的建模为例来描述用UML建模过程,为AOP建模提供了一种新的研究思路。     

UML三大“硬伤”

本文从UML建模连贯性方面存在的问题入手,以管理软件开发为例,针对与UML模型衔接的上游、下游、模型内部关系三个方面,分析了采用UML建模造成的三大隔阂,希望与众多建模爱好者共同探讨。     

UML在实时系统中的应用研究

UML是最广泛使用的面向对象建模语言,是可视化面向对象系统的建模方法。针对嵌入式系统设计和开发的特点,文中描述了一种将时间组件融入到UML建模中的方法,把时间特性从系统中分离出来。用UML对嵌入式实时系统进行面向对象分析与设计,并以冰箱温度平衡器系统为例,建立了需求分析、静态结构模型和动态行为模型,该方法能够有效地捷高开发效率、改善设计质量。     

面向方面的UML建模

为了解决软件开发中建模对于系统级关注点被忽略的问题,提出了面向方面的UML建模模型。对面向方面技术和UML进行全面介绍,使其了解它们的主要构成及参数,并基于AspectJ语言扩展UML中的特征文件(profile),来实现面向方面UML建模(AUML)。该扩展是UML体系的一种扩充,它既结合了UML面向对象的特点,又对面向方面横切关注点在语义和结构上进行了规范。最后就图书管理系统进行举例说明,总结了面向方面软件开发(AOSD)profile的参数。     

使用时间化自动机形式化带有时间扩展的UML状态图

严格建模是嵌入式实时系统设计的核心技术，通过UMI。方法与形式化方法结合可以给严格建模提供很好的工具支持。时间化自动机(Timed Automata)是一种用于描述、验证实时系统的理论模型。文中提出了一种通过时间化自动机来形式化带有时间扩展的UML状态图的方法，这种方法为UMI。与形式化方法的结合构造了桥梁作用。带有时间扩展的UML状态图用于嵌入式系统动态模型的建模，从时间化自动机模型得到形式化规范将更容易。UML状态图的形式化分为两部分完成；层次状态图的平面化以及时间化自动机的构造。     

非线性主元分析故障检测和诊断方法及应用

本文针对间歇生产过程的特点,基于多方向主元分析方法(MPCA)和非线性理论,提 出了一种非线性多元统计分析方法——最小窗口方法,该方法突破了MPCA方法单模型、线性 化的建模方式,创新性地构造了适合间歇生产过程特点的多模型结构非线性建模方法,并侧 重于在线间歇过程性能监视和故障诊断的实时性,消除了预报未来测量值带来的误差,提高 了过程性能监视和故障诊断的准确率．本文详细地讨论了最小窗口PCA建模方法、原理、应 用实例．基于该方法设计的聚氯乙烯生产过程性能监视和故障诊断系统充分验证了该方法的 有效性．     

一种基于最优鲁棒故障检测滤波器的网络化控制系统故障检测方法

研究了时延可能大于采样周期情况下的网络化控制系统的故障检测问题. 首先, 时延造成的影响被转化成了范数有界的不确定性, 接下来现有的基于参考模型的连续系统故障检测方法被推广到离散系统, 并应用于前面得到的含参数有界不确定性的系统. 本文提出的算法可以通过 Matlab LMI 工具箱实现. 仿真结果证实了算法的有效性.     

基于核方法的非线性时间序列预测建模

提出了一种基于核的非线性时间序列预测建模方法。对非线性时间序列的相空间进行重构以确定其嵌入维数,并提出一种基于核主成分分析的非线性时间序列相空间重构方法,针对时间序列的时序特征,采用一种加权的支持向量回归模型对时间序列预测建模。在不同基准数据集上的实验结果表明,与通常的基于普通支持向量回归的建模方法相比,该文所提出的预测建模方法具有较高的精度,说明所提方法对非线性时间序列的预测建模是有效的。     

基于eEPC和UML的企业建模

通过分析扩展的事件驱动过程链(eEPC)和统一建模语言(UML)的特点,提出两者相结合的建模方法,利用eEPC进行需求分析和初步设计阶段的建模工作,用UML进行详细设计阶段的建模工作。该方法不仅有利于建模工作前期的决策过程,也保证了建模工作后期对模型的一致性理解,并简化了模型之间的转换工作。     

时间Petri网在即时检验流程建模中的应用

针对即时检验系统的设计与开发建模问题,提出一种基于时间Petri网的并发系统建模分析方法,为即时检验流程设计建立较为准确的信息化模型。通过将活动持续时间概念引入Petri网模型中,提出了适用于即时检验系统建模的时间Petri网建模方法,并设计了嵌入Petri网模型中的调度仿真器协助分析、优化即时检验控制过程。仿真实验结果表明所提出的时间Petri网建模方法在可达节点和运行时间等方面能够满足并行多类别即时检验调度与控制系统的流程建模实际需要,为流程仿真和分析提供有力工具,从而辅助系统设计者对即时检验系统进行优化。     

基于FPGA的语音识别前端算法研究实现

通过分布式语音识别DSR的研究,提出了基于FPGA平台的前端处理系统结构。对其中两个除法器分别采用了LUT查找表和常数除法器的结构。用VerilogHDL语言进行建模仿真,并与Matlab的建模结果进行了对比。结果表明,与之前的方法相比,系统能够在较短的时钟周期内计算出LPCC系数,节省了大量的运算时间和一定的面积。     

基于UML和CPN的列控系统等级转换建模与分析

针对列控系统的安全性和实时性要求,基于CTCS-3级列控系统需求规范中等级转换场景建立C2级向C3级转换的UML(统一建模语言)模型和有色Petri网(CPN)模型,分析了影响列车安全运行和行车效率的因素,即转换时长和转换成功率,验证了该建模方法的有效性。验证结果表明,UML和CPN模型相结合的方法适合于列控系统需求规范的验证。搭建的等级转换模型能够满足系统实时性要求。在保证切换成功率的前提下,列车运行速度与切换时间成反比,速度越高,切换时间越短;列车速度越高,对系统实时性要求也越高。     

基于UML的混合流水线制造系统仿真软件设计

UML作为当前流行的一种标准建模语言,已越来越广泛地应用于各种应用领域的软件系统设计。该文通过运用UML对混合流水线制造系统仿真软件的设计,阐明UML在系统仿真软件设计中的应用过程,说明其如何支持面向对象的开发技术以及如何实现软件结构设计等问题,同时通过混合流水线制造系统实例开发出相应的仿真软件以说明UML的应用前景。     

基于GA-SVM的质量预测系统设计和实现

针对支持向量机(SVM)参数大多凭经验选择的费时问题,提出基于遗传算法(GA)的SVM参数选取方法和基于组件对象模型(COM)技术实现Visual C#与Matlab 的混合编程方法。以质量预测系统中GA-SVM预测模型建模和程序实现为例给出2 种方法的具体实现。结果表明,使用GA优化SVM参数能充分发挥GA算法特性,降低参数选择的时间;使用COM技术的混合编程能提高程序开发和运行的 效率。     

一种基于互补声学模型的多系统融合语音关键词检测方法

采用一种基于互补声学模型的多系统融合方法来获得高性能的语音关键词检测系统: 1)在基线系统的基础上, 使用不同的音素集进行声学建模, 并引入基于神经网络的声学建模方法, 获得另外两套具有建模差异性的声学系统; 2)在多套关键词检测系统的基础上, 通过选择有效的系统融合准则, 将多个系统的输出进行整合, 获得更好的语音关键词检测结果. 该方法充分利用了差异性声学建模系统之间的互补性, 在不增加训练数据的情况下, 显著地提升了最终系统的性能. 和基线系统相比, 该方法在2005年国家863电话语音关键词检测技术评测集上, 在等错误率(Equal error rate, EER)指标下, 获得相对21.6%的显著性能提升.