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.     

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SHOIN（D）的UML类图形式化方法

UML模型一致性自动检测的主要任务是解决形式化问题。描述逻辑是一阶谓词逻辑的可判定子集,具备强大的知识表示和推理功能。针对UML模型形式化问题,提出基于描述逻辑的形式化方法,分析UML类图各模型元素与描述逻辑SHOIN（D）的对应关系,提出UML类图的SHOIN（D）形式化方法,给出UML类图转换为SHOIN（D）知识库的正确性证明。     

UML的形式化描述语义

本文提出了一种新的定义UML形式化语义的方法。我们将建模语言的语义区分为描述语义和功能语义两个方面。描述语义定义哪些系统满足模型,功能语义定义模型中的基本概念。本文用一阶逻辑定义了UML的类图、交互图和状态图的描述语义,并介绍我们实现的将UML模型转换成逻辑系统的软件工具LAMBDES,该工具集成了定理证明器SPASS,可以对模型进行自动推理。我们成功地将此方法和工具应用于模型的一致性检查。     

UML建模中一致性分析

主要对UML建模过程中出现的各个制品之间的不一致性问题进行了研究,首先从不一致性产生的源泉出发将设计中的不一致性定义为冗余、符合、变化3个类分别进行分析,并给出了不一致性的检测和解决一致性的元模型法、限制语言法和形式符号法3种途径,最后说明了在实际工作中发现的问题,为以后的研究提供了进一步的方向。     

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。     

基于规则的UML设计模型的一致性检验

统一建模语言(UML)是业界公认的主流面向对象建模语言,为系统开发提供了丰富的建模元素。由于UML不同建模元素之间缺乏准确定义的关系,因此UML模型往往会出现不一致性问题。针对该问题,提出了一种基于规则的检验方法。该方法把UML设计模型和一致性条件分别映射为规则系统的事实库和规则库,如果事实库与规则库不匹配,则表示设计模型中存在不一致性。我们使用自主开发的一种“面向对象-规则语言系统”作为检验一致性的规则系统,它集成了面向对象语言和规则语言两种范型,有利于统一使用C++语言来设计并实现一致性检验工具,提高一致性检验效率。     

UML可视化建模工具中模型一致性检查机制的研究与实现

采用统一建模语言UML进行系统建模的过程中,模型一致性的建立和维护是正确建模的必要前提。但单靠人工检查的方式来保证模型的正确性,不仅给开发人员造成很大负担,而且容易出现差错或遗漏。因此,在UML可视化建模工具中提供模型一致性自动检测和维护机制至关重要。本文对UML主要模型图之间的关系进行了分析,识别出这些图之间的一些基本的一致性规则;在此基础上,提出了UML可视化建模工具中模型一致性检查机制的实施框架,并对实现该框架的主要思路进行了详细介绍。     

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。     

基于关系模型的UML类图一致性检验

UML类图是UML建模语言的核心元素之一,类图模型的正确性和一致性对于保证需求分析的正确性至关重要。论文研究了UML类图模型的语义一致性问题,提出了一种自动检验类图一致性的方法。该方法以扩展的关系逻辑为语义基础,把一致性问题归结为关系逻辑公式的可满足性问题。实践表明,该方法能够有效的检查UML类图模型的一致性,发现需求分析中的错误和漏洞,在一定程度上保证了类图模型的正确性。     

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。     

精化UML模型

本文通过融合UML用例图、类图、顺序图和状态图,得到一个软件系统的需求模型和设计模型,给出了需求模型和设计模型的协调性条件及精化规则。这样,我们可以从软件开发的需求分析和设计阶段检查模型的协调性,通过协调地精化模型后生成代码。用这种方法,我们可在软件设计的早期阶段发现不协调问题,减少生成代码后除错所产生的代价。     

On the complexities of consistency checking for restricted UML class diagrams

Automatic debugging of UML class diagrams helps in the visual specification of software systems because users cannot detect errors in logical consistency easily. This study focuses on the tractable consistency checking of UML class diagrams. We accurately identify inconsistencies in these diagrams by translating them into first-order predicate logic that is generalized by counting quantifiers and classify their expressivities by eliminating certain components. We introduce optimized algorithms that compute the respective consistencies of class diagrams of different expressive powers in P, NP, PSPACE, or EXPTIME with respect to the size of the class diagrams. In particular, owing to the restrictions imposed on attribute value types, the complexities of consistency checking of class diagrams decrease from EXPTIME to P and PSPACE in two cases: (i) when the class diagrams contain disjointness constraints and overwriting/multiple inheritances and (ii) when the class diagrams contain both these components along with completeness constraints. Additionally, we confirm the existence of a restriction of class diagrams that prevents any logical inconsistency.     

一种基于CSP的面向方面状态图形式化描述方法

面向方面通过分离关注点解决软件系统中的横切问题,通过扩展UML可实现对面向方面的建模。本文利用UML的扩展机制将方面加入状态图中,描述了状态图中的方面与核心组件以及方面之间的编织,然后利用进程代数的形式化语义描述了扩展后的UML状态图,克服了扩展UML描述状态图的缺乏形式化动态语义,不利于对模型进行形式化验证和证明的缺
点。最后,以ATM自动取款机为例验证了基于CSP的面向方面状态图形式化描述的有效性。     

基于UML的软件过程建模方法研究

论文运用UML对软件过程建模,用类图对静态结构建模,用顺序图,状态图对动态行为建模,并给出了一个软件配置管理过程建模的实例。     

一种基于BCCS的多视图一致性检测的元模型

模型驱动架构(MDA)是一种采用建模描述语言如UML或BON等对需求建立平台无关模型,作为对需求规约以补充的开发方法。在复杂系统中,一个需求模型往往涵盖了多种类型的模型,用于描述系统的不同方面,如描述系统实体的静态模型,以及描述系统运行过程以及状态的动态模型,在这些模型中,往往会出现内部以及相互之间的不一致性。尝试通过B方法以及通信演算系统(CCS)来描述BON的元模型,并以此来检测BON模型中所出现的不一致性。     

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UML的分布式软件体系结构中部件交互模式的复用

以客户／服务器系统为例，说明基于UML的分布式软件体系结构中部件交互模式的复用技术。用UML中的类图描述了模式中的部件，用合作图 部件喑的交互，同时也对同步方式、异步方式和代理通讯方式进行了建模。最后对前面所建模型进行了实例化，说明本模式的复用有着较大的实用价值。     

UML2．0顺序图的XYZ／E时序逻辑语义研究

UML2．0顺序图适合于描述软件体系结构的各个组件之间和复合组件内部各个子组件之间的动态交互行为，但由于UML2．0顺序图的语义不够精确，使得它的描述结果不利于进一步的分析和验证。基于此，本文在定义UML2．0顺序图的语法和语法约束的基础上，给出了UML2．0顺序图的XYZ／E时序逻辑语义，为使用UML2．0顺序图与XYZ／E相结合的方式来描述软件体系结构的动态交互行为奠定了基础。