一种基于描述逻辑的UML模型验证方法

针对UML模型中可能会存在的概念不一致、概念冗余等语义一致性问题,该文提出一种基于描述逻辑的UML模型形式化与模型验证方法。该方法首先采用描述逻辑的子系统SHOIN（D）形式化描述UML类图、状态图以及活动图的基本模型构造,进而将UML模型转换为相应的描述逻辑本体,最终借助现有的本体推理机制验证UML模型的语义一致性问题。该方法可以为下一代的软件CASE工具实现软件模型自动推理和验证提供一种可选的技术方案。     

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。     

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.     

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。     

MEISRDL静态图模型的一致性检查方法

复杂系统需求描述语言（MEISRDL）是一种基于业务特征的信息系统需求描述语言。由于该语言是一种半形式化语言,无法进行基于精确语义的模型检验,模型中容易存在语义上的矛盾或冲突。为了解决该问题,文章提出一种MEISRDL静态图模型的一致性检查方法。该方法采用描述逻辑SHOIN（D）描述MEISRDL静态图图元,实现半形式化的MEISRDL模型的形式化转换,通过模型映射算法可以有效推理判断模型语义矛盾。实例证明：该方法解决了MEISRDL静态图模型无法进行精确语义模型检验的问题,为复杂系统需求模型的语义一致性检查工作,提供了可靠的技术支持。     

基于UML类图模型的一致性检查方法

UML中的类图采用直观的图形化表示方法,有效描述了待建系统的静态特征,为系统设计人员发现系统模型中存在的不一致性和冗余等问题,提供了有效的分析工具.但是对于复杂的系统,完全依靠系统分析人员发现模型中存在的不一致性和冗余等问题是不现实的,应当为建模工具赋以模型自动一致性检查功能.SHOIQ(D)是描述逻辑家族中可判定的子集,它在保证推理可判定的同时,具备较强的描述知识能力.鉴于上述特点,通过从UML类图图元中抽取语义.用SHOIQ(D)形式化描述类图图元,借助自动推理引擎,从而使基于UML类图模型的自动一致性检查功能得到实现.根据该方法改进后的建模工具,可以自动发现基于UML类图模型中存在的不一致性和冗余等问题.     

基于UML类图模型的一致性检查方法

UML中的类图采用直观的图形化表示方法,有效描述了待建系统的静态特征,为系统设计人员发现系统模型中存在的不一致性和冗余等问题,提供了有效的分析工具。但是对于复杂的系统,完全依靠系统分析人员发现模型中存在的不一致性和冗余等问题是不现实的,应当为建模工具赋以模型自动一致性检查功能。SHOIQ(D)是描述逻辑家族中可判定的子集,它在保证推理可判定的同时,具备较强的描述知识能力。鉴于上述特点,通过从UML类图图元中抽取语义,用SHOIQ(D)形式化描述类图图元,借助自动推理引擎,从而使基于UML类图模型的自动一致性检查功能得到实现。根据该方法改进后的建模工具,可以自动发现基于UML类图模型中存在的不一致性和冗余等问题。     

基于描述逻辑的EER模型检测

首先分析基于描述逻辑的ER模型的研究现状,提出基于描述逻辑SHOIN(D)的EER模型,给出描述逻辑SHOIN(D)的语法和语义。然后研究EER模型的SHOIN(D)描述形式,以及如何将EER模型向SHOIN(D)知识库转化。最后给出EER模型可满足性、冗余性判定定理,证明了这些推理问题的正确性,并利用pellet推理机实现了EER模型可满足性和冗余性推理。     

基于描述逻辑的上下文知识获取与推理方法

针对上下文感知计算中缺乏清晰统一的模型与自动推理支持的问题,提出一种基于描述逻辑的上下文知识获取与推理方法。该方法首先提出了一种本体引导的上下文模型框架,根据抽象层次的不同将上下文模型分为元模型与领域特定模型两层结构;然后采用描述逻辑表示语言SHOIN(D)形式化描述该上下文模型,设计上下文模型向描述逻辑知识库的转换算法。最后以一个实际案例说明该方法的可行性。     

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B语言的UML形式化方法

分析了目前主要的UML形式化方法及特点，提出了基于B语言的转换方法B2F(B-Based Formalization)，通过将UML模型转化为B抽象机描述实现UML的形式化描述和验证，并详细分析了基于B2F方法的UML类图的形式化，证明了该方法的可行性。     

基于本体的UML类图语义推理

统一建模语言(UML)是一个半形式化的语言,其语义部分是采用自然语言描述的,使得它在建模过程中会产生语义不一致等问题。在详细比较UML类图与本体的基础上,提出了一种UML类图的形式化方法;首先将UML类图转换为相应的本体;然后根据本体提供的推理算法(Tableau)对转换得到的本体进行推理,检测其中的不一致性从而修改UML类图,最后达到精确UML类图。     

UML模型和Java代码之间的一致性检测方法

针对代码与模型之间的不一致性问题,提出了一种基于UML模型和Java代码之间的一致性检测方法.首先,对UML类图和时序图进行形式化描述,并提出时序调用图(SD-CG)这一概念,在此基础上完成类的关联关系到关联属性的转换以及UML时序图到时序调用图SD-CG的转换;其次,通过方法调用图CG来表达类方法之间的调用关系,从而反映代码动态行为,由此通过对Java源代码的词法分析与语法分析,可获得类的信息及方法调用图CG;然后设计了UML模型与Java源代码间一致性检测算法,包括对类间静态信息以及时序调用图SD-CG与方法调用图CG间的一致性检测;最后,通过开发UML模型与Java源代码一致性检测工具,验证了所提出的方法是可行有效的.     

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。     

基于UML的COSMIC-FFP度量方法

针对目前的软件规模度量方法中存在的主观性强、可重复性差的问题,通过将UML引入到度量过程中来改善当前的软件度量方法。分析UML主要部件(用例图、类图和时序图)的语义和COSMIC-FFP的主要元素(功能用户、层、边界、数据组和功能过程),建立其间的对应关系,给出15条映射规则,同时还提出基于UML的COSMIC-FFP度量步骤。实例结果证明,该方法能客观有效地度量软件功能规模。