面向GIS多重表达的本体语义模型

多重表达是地理信息弹性存取和集成分析的一个内在要求,它实质上提供了一个多尺度、多应用主题的信息集成机制。多重表达的概念建模需要在高度抽象的地理概念层次上实现地理信息一体化的弹性表达,而不是局限于数据库中几何多样性的一致性描述。基于本体的地理信息建模更贴近于认知模型,还有助于模型语义的表达以及基于语义的信息集成和共享。论文探讨了基于本体的地理概念表达与GIS语义的形式化,并通过多重表达上下文的抽象以及本体逻辑基础的上下文扩展,给出一个支持GIS多重表达的本体语义模型,该模型能够为多重表达数据库的实现提供一个易于理解和共享的形式化基础。     

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OntoUML模型的推理研究

作为语义网的逻辑基础,描述逻辑在知识表示与知识推理方面发挥着重要作用。基于描述逻辑的推理系统保证了其推理的合理性和有效性。本文概要介绍基于UFO本体的OntoUML,并探讨OntoUML模型到描述逻辑的形式化表示及推理方法。     

面向对象的本体建模研究

UML语言是面向对象建模领域公认的工业标准,而本体建模是近来迅速发展的语义网中主要建模技术,UML在本体建模领域中的应用的可行性和具体方式一直是关注的焦点。该文对面向对象建模与本体建模之间的关系进行分析,基于UML本体承诺的概念,阐述了用UML对本体进行建模的本体对象建模的可行性,提出一种规范本体对象建模的UML元模型扩展方法,为UML直接对本体建模提供了理论依据。     

分布式多媒体信息系统概念建模方法研究

概念建模是提高需求分析质量的重要技术。针对分布式多媒体信息系统概念建模面临的系统的异构性、海量数据和格式的差异性、时空的不一致性问题,本文介绍了信息系统常见概念建模方法,包括结构化概念建模、面向对象概念建模和本体概念建模,在此基础上,采用基于UML的面向对象概念建模法对分布式多媒体网络教学系统概念模型进行描述和表达,并建立了UML类图到本体模型的转换。     

基于本体语言OWL的模糊扩展

本体能够对特定领域的概念、术语以及关系提供一种形式化的描述方法.尽管本体在知识表示上有很强的能力,但是有一个缺陷,即不能表达不确定和不精确的信息.而这些信息在语义网和多媒体应用中,又是至关重要的.针对模糊信息的本体表示问题,本文对本体语言OWL DL进行了基于模糊逻辑的扩展,给出了形式化的语法和语义,并通过一个实例说明了该方法在表达能力上的灵活性. .     

面向服务的本体元建模理论与方法研究

为实现互联网上异种异构的复杂信息资源有序化组织和互操作性服务与共享的目标。文章研究了语义服务的元计算问题。提出了本体元建模理论和方法．首先定义了本体UML承诺、提倡本体UML表达。给出了本体的元机制;论述了元建模中的“元”概念。给出了元层次停止准则、模型转换机制;然后提出了本体建模和MOF元模型设施相融合的体系结构,给出了以用户为中心的复杂信息资源服务应用模式SCDL为本体元建模方法的体系化提供了基础．还介绍了作者在国际ISO SC32标准MMFI for Ontology Registry研究中的应用成果．最后给出了HL7领域本体与元模型设计的应用．本体元建模为语义服务计算的实现。提供了一条可行的路径．     

基于原语-模式的体系结构作战活动模型建模方法

为了理解、比较和集成由不同框架、不同工具及建模方法开发的体系结构,更好地支持以数据为中心的体系结构开发策略,提出了基于原语-模式的军事信息系统体系结构建模方法;依据XML的模型转换实现,重点研究了基于建模原语-模式的体系结构元模型与建模方法之间的语义映射规则;基于国际国防企业体系结构规范构建了作战活动模型(OV-5)的元模型,分别研究了OV-5的IDEF0建模和UML活动图建模的具体实现,构建了IDEF0及UML活动图与OV-5元模型数据元素严格的语义映射规则,规范了体系结构建模方法并保证了体系结构语义的精确性和一致性。     

基于UML的商业建模及模型验证机制研究

传统的商业建模方法存在无法为商业系统开发提供一个集成的"从概念到代码"的方案的缺陷,为解决在商业建模中存在的问题,提出了使用基于UML的商业建模方法.用实例阐述了该方法的具体步骤,并针对基于UML模型形式化复杂、验证难的问题,进一步提出了一种模型形式化的方法.应用实例和实验结果表明,基于UML建模方法和形式化方法能够减少商业建模的工作量,提高商业软件的开发效率及质量,较好地解决了商业建模中存在的问题.     

基于SWRL元模型的本体公理建模方法

针对传统SWRL元模型难以表达规则前件中OWL类实例的问题,提出改进的元模型,采用逻辑运算符连接并区分规则的UML模型中不同的OWL属性和OWL类的实例。为规则设计了基于UML profile的建模机制。通过引入horn短句集、描述逻辑等知识表示方式,论证了用描述逻辑对部分基于UML建模的规则形式化的可行性,并给出基于描述逻辑对其形式化的方法。     

Using a trope-based foundational ontology for bridging different areas of concern in ontology-driven conceptual modeling

In recent years, ontology-driven reference models have gained much attention in the literature due to their potential key role in activities such as complex information modeling and semantic interoperability. The engineering process of these conceptual models should account for different phases addressing different areas of concern. In an initial phase of conceptual domain modeling, the target modeling artifacts should be constructed with the goal of maximizing quality attributes such as expressivity and truthfulness to the represented domain in reality. In a subsequent development phase, the resulting domain models can be used to guide the design decisions in the construction of different implementation artifacts addressing different computational concerns. In this paper, we present a philosophically sound, cognitively-oriented and formally characterized foundational theory of objects and tropes (property-instances). Moreover, we use this theory to bring about engineering contributions to both the aforementioned phases of ontology-driven conceptual modeling. Firstly, we show how this theory has been used to (re)design a system of modeling primitives underlying the conceptual domain modeling language OntoUML. Furthermore, we provide precise directives on how to map conceptual domain models in this language to their implementation in less-expressive computationally-oriented codification languages. In particular, we address here a mapping strategy to OWL (Web Ontology Language) that partially preserves the modal-temporal semantics of OntoUML. Finally, we discuss computational support for the proposed approach in terms of conceptual model construction, automatic transformation and temporal querying.     

虚拟环境中装配设计语义的表达、传递与转化研究

研究了虚拟环境产品装配建模过程中装配语义的表达、装配语义与装配约束的转化技术,提出了采用语义－约束图对装配设计语义与约束进行维护。通过语义－约束图可以从语义层次和约束层次对产品装配模型进行编辑和维护。提出了采用模糊参量表达和处理产品装配设计中的模糊语义。基于模糊参量的语义表达不仅为设计信息输入提供了更大的自由度,而且扩展了计算机对模糊信息的处理能力,有利于产品设计意图的维护。通过产品装配信息从抽象到具体、从模糊到精确的转化,实现了虚拟装配设计系统对抽象、模糊设计信息的表达、传递与处理。     

基于UML的嵌入式系统模型验证机制的研究

随着嵌入式系统在各个领域的广泛应用,嵌入式系统变得越来越复杂,研究一种支持嵌入式系统从分析、设计、验证到编码这一整个开发过程的模型系统及建模方法变得越来越重要。UML(UnifiedModelingLanguage,统一建模语言)作为面向对象的分析与设计技术的代表,已经获得了广泛的承认,并在多个领域中有成功的应用。然而,UML是一种符号化语言系统,其语义采用自然语言描述,没有完全形式化,无法精确和严格地描述模型的行为从而实现模型的验证。为了解决这个问题,文章提出了一种用于嵌入式系统UML模型验证的方法,其核心是可执行(Executable)UML,它是UML的增强性子集,采用与UML相同的符号表示法,并集成了状态图(StateChart)所用的形式化语义定义。嵌入式系统的UML模型经过语义分析能够很方便地生成可执行UML模型,并实现系统模型的验证。     

UML类图的形式化及分析

统一建模语言(UML)是一种通用的图形化建模语言,在面向对象系统的分析和设计中,它已成为事实上的工业标准。但是UML不是形式化的建模语言,缺乏精确的语义描述,因此会导致一些问题。Z是一种广泛使用的形式化规约语言,Z适合用来精确地表示模型的语法和语义。文章采用Z符号来表示UML类图的组成元素的语法和语义及其映射关系,最后对UML类图的一些性质进行分析和验证。     

Semantics in space systems architectures

Costs, life cycles, technologies and agreements between stakeholders and organizations make space systems unique with respect to the complexity. A commonly accepted technique to address part of this complexity is to model and to maintain space systems architectures through the life cycle of their space programs. The benefits may range from supporting consistent model definitions and maintenance up to supporting analysis and verification. Space systems architectures have been modeled using UPDM (unified profile for DoDAF And MODAF; a UML profile). In fact, UPDM argues that it provides a clearer understanding of the semantics behind specific views and viewpoints. Nonetheless, while UML defines its semantics imprecisely using plain text and variation points, UPDM does not define any semantics. In this paper, we evaluate an extension of fUML (semantics of a foundational subset for executable UML models) as a semantics for space systems architectures. The extension of fUML as a synchronous language (synchronous fUML) provides a limited, but formally precise and deterministic, form to describe structure and behavior in UML. Through the combination of this semantics with UPDM, a precise language supporting a standardized meta-model emerges for the definition of space systems architectures. At the end, a simplified case study covering the operational view (OV-*) is presented. Our initial results show that synchronous fUML is able to offer a precise and deterministic semantics for UPDM.     

将UML模型转换成SDL模型的方法

提出了一种将UML模型转换成SDL模型的方法.UML是一种优秀的建模语言,使用UML可以为协议建立模型带来很多方便.但是,UML缺乏形式化语义,因此不能满足协议精确性的要求.SDL是一种用于通信软件规格的标准语言,它拥有形式化语义,而且有很多商业软件都支持它.在协议设计和开发中,将UML模型转换成SDL模型可以克服这样的缺点.通过为UML制作适当的profile,并制定严格的转换规则可以实现模型的转换.     

UML Statechart图的操作语义

面向对象标准建模语言UML(unified modeling language)缺乏精确的动态语义.根据UML1.1语义文档,提出描述对象状态机的UML Statechart图的形式化操作语义.该语义覆盖了UML Statechart图的绝大部分特征,为UML Statechart图的代码产生、模拟和测试用例生成奠定了基础.根据上述语义,基于Rose98完成了UML Statechart图的测试用例生成和测试过程的模拟.     

The UML as a formal modeling notation

The Unified Modeling Language (UML) is an Object Management Group (OMG) object-oriented (OO) modeling notation standard. It consists of a set of notations for modeling systems from a variety of views and at varying levels of abstraction. While the UML reflects some of the best OO modeling experiences available, it suffers from a lack of precise semantics that is necessary if one is to use the notations to precisely model systems and to rigorously reason about the models. In this paper we discuss some of the problems with the current UML semantic document and present the approach that the precise UML group (pUML) group is using to develop a precise semantics for the UML. The approach utilizes mathematical techniques to explore and gain insights into appropriate semantics for UML modeling concepts. The insights and formal expressions will then be used to develop a UML semantics document written in natural language that defines the semantics in a precise, consistent, and understandable manner.     

基于ASM扩展的活动图进行业务过程建模

为了扩展包括投资者建模、企业建模与扩展价值链建模的Martin／Odell OOA／D方法,该文章使用UML活动图扩展这些技术。UML提供了丰富的标记表示对分析系统行为和系统结构进行分析。其中活动图是用来描述系统的动态行为,并且也适用于业务过程建模。但由于UML的语义是用纯文本的方式描述的,通常不够准确,故而此文提出了使用ASM扩展语义的活动图描述包含上述建模技术的业务过程。     

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。