基于场景行为的需求建模及质量特性检测

为在需求分析阶段验证软件是否满足非功能质量要求,本文提出一种基于场景行为的需求建模及质量特性检测方案。该方案首先定义能够建立高精度、可推理、易理解的需求行为模型的行为描述语言BDL。然后构造需求行为模型到状态迁移模型CCS的模型转换函数。接着以互模拟的定义为前提,验证转换函数的正确性,进而开发可信建模检测工具MTS。该工具导出的行为模型能够与质量特性表达式一起导入特性检测工具CWB实现质量检测。最后,本文使用该工具对手机软件升级这一需求进行行为建模,成功验证手机软件的一致性、安全性、行为可信性及行为非终止性。     

一种软件需求描述语言的设计与实现

提出了一种面向软件行为的需求建模方法和需求描述语言BDL,介绍了需求描述语言的设计和实现方法。利用此需求建模可以根据用户的需求信息寻找出目标系统的有效行为,建立目标系统的行为模型。该行为模型可以帮助用户和开发人员正确认识和理解目标系统的行为,而且能为以后自动检测系统的各种特性提供良好的基础。     

一种并行信号处理软件的集成开发框架*

论文提出一种面向信号处理应用的并行软件可视化开发框架。首先采用SDF图对信号处理应用进行分析,建立并行信号处理计算软件元模型,使用EBNF范式描述元模型。其次使用Eclispe GMF建模技术构建基于元模型的信号处理并行计算软件可视化建模平台,并实现了图形模型到XM L目标模型的解析转换。最后运用实例验证了该框架的有效性。     

一种软件自适应UML建模及其形式化验证方法

软件自适应的建模和形式化验证是提高自适应软件开发效率、保证自适应软件可靠性的基础,现有研究中软件自适应可视化建模与形式化建模相隔离,一定程度上阻碍了自适应软件的开发.为此,提出MV4SAS的方法,将可视化的UML与严格化的时间自动机相结合,用于软件自适应的建模和形式化验证.首先,应用UML扩展机制引入新的构造型、标记值和约束条件,定义软件自适应建模设施,在此基础上构造软件自适应结构模型和行为模型;然后,根据定义好的转换算法将软件自适应行为模型转换为时间自动机网络,建立软件自适应形式化模型;最后,定义一组软件自适应形式化验证性质,并利用模型检测工具UPPAAL验证软件自适应模型的可靠性.案例研究表明,该方法可有效降低软件自适应建模和验证的复杂度,提高软件自适应的建模效率和模型可靠性.     

一种将需求模型转换为软件体系结构模型的方法

需求模型到软件体系结构(SA)模型的转换是软件工程领域的一个研究热点。针对DERM所建立的ACP风格的需求模型,以扩展Petri网风格的SA模型为模型转换的目标,以行为映射为模型转换的依据,提出了一种将需求模型转换为SA模型的方法。首先,讨论了模型转换的整体思路;其次,将行为特征模型中的各个结点转换为SA模型中的构件和连接件,并提出了相应的转换规则;再次,讨论了属性特征模型中主动属性特征的转换,并提出了子系统划分的策略;最后,通过案例研究展示了该方法在从需求模型到SA模型的转换中的有效性。     

基于t分布的贝叶斯深度学习模型及其应用

贝叶斯深度学习(BDL)融合了贝叶斯方法与深度学习(DL)的互补优势,成为复杂问题中不确定性建模与推断的强大工具.本文构建了基于t分布和循环随机梯度汉密尔顿蒙特卡罗采样算法的BDL框架,并基于数据不确定性和模型定不确定性给出了不确定性的度量.为了验证模型框架的有效性和适用性,我们分别基于人工神经网络(ANN)、卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN)构建了相应的BDL模型,并将模型应用于全球15个股票指数预测,实证结果显示:1)该框架在ANN、CNN和RNN下均适用,对全部指数的预测效果均很出色; 2)在预测精度和通用性方面,基于t分布BDL的模型比基于正态分布的BDL模型具有显著优越性; 3)在给定不确定性阈值之下的预测MAE比初始MAE显著提升,表明文中定义的不确定性是有效的,对不确定性建模具有重要意义.鉴于该BDL框架在预测精度、易于拓展和具备提供预测不确定性度量的优势,其在金融和其他具有复杂数据特征的领域均有广阔的应用前景.     

面向行为的需求建模研究及实现

需求建模是需求工程中的重要步骤。提出了一种面向行为的需求建模方法,首先将目标系统问题域划分成多个子问题域,然后在子问题域里建立多个视点,在每个视点内,根据需求建立多个场景。对于每个场景,用行为描述语言建立场景行为模型,视点内所有场景的行为模型组合构成视点行为模型,目标系统所有视点的行为模型组合构成系统行为模型。在行为模型的基础上,提出了一系列特性以及其验证方法,用于验证行为模型的正确性以及系统特性。基于以上方法,设计和实现了面向行为的需求建模工具BRMT),以辅助开发人员从行为的角度进行需求建模。     

面向软件行为和多视点的需求建模方法

提出一种面向软件行为和多视点的需求建模方法,包括建模步骤和建模语言.其中目标系统根据问题域以及视点源被划分成视点.视点在需求模型中以实体的方式存在,每个视点通过从需求规格说明中提取的场景来描述,作为需求模型基本组成单位的场景模型则通过基本的行为复合而成.分析了基于行为和多视点的需求建模过程,讨论了需求建模语言:行为描述语言的语法和语义,并给出相关实例分析以及所实现的建模工具简介.     

Multi-perspective enterprise modeling: foundational concepts,prospects and future research challenges

The paper presents a method for multi- perspective enterprise modeling (MEMO) and a corresponding (meta-) modeling environment. An extensive analysis of requirements for enterprise modeling serves to motivate and assess the method. The method is based on an elaborate conception of multi-perspective enterprise models and on an extensible language architecture. The language architecture is comprised of a meta modeling language and an extensible set of integrated domain-specific modeling languages (DSML). The DSML are supplemented with process models and with guidelines for their reflective use. The corresponding modeling environment integrates editors for various DSML into multi-language model editors. It includes a meta model editor which enables the convenient use, development and extension of the set of supported DSML and supports the generation of respective graphical model editors. Thus, it also serves as a foundation for method engineering. MEMO covers both software engineering as well as social, managerial and economic aspects of the firm. The presentation of MEMO is supplemented with a comparative overview of other approaches to enterprise modeling. The paper concludes bys summarizing fundamental technical, epistemological and political challenges for enterprise modeling research and discusses potential paths for future research.     

Modeling Embedded Systems: From SystemC and Esterel to DFCharts

This article addresses the need for directly expressing heterogeneous, hierarchical behaviors for modeling specific embedded systems. After analyzing two existing ESL languages, SystemC and Esterel, the authors created a new model of computation and a graphical language to gain the direct expressivity they need for their model. Although researchers have suggested various changes to SystemC and Esterel to fit modeling requirements, this article considers mainly standard SystemC and Esterel.     

Generating tools from graph-based specifications

This paper describes an approach for generating graphical, structure-oriented software engineering tools from graph-based specifications. The approach is based on the formal meta modeling of visual languages using graph rewriting systems. Besides the syntactical and semantical rules of the language, these meta models include knowledge from the application domains. This enables the resulting tools to provide the user with high level operations for editing, analysis and execution of models. Tools are constructed by generating source code from the meta model of the visual language, which is written in the very high level programming language PROGRES. The source code is integrated into a framework which is responsible for the invocation of commands and the visualization of graphs. As a case study, a visual language for modeling development processes together with its formal meta model is introduced. The paper shows how a process management tool based on this meta model is generated and reports on our experiences with this approach.     

智能需求获取与建模研究综述

需求获取和建模是指从需求文本或记录中获取显式和隐式的需求,并通过表格化、图形化、形式化等方法构建相应模型的过程,是软件开发过程中极为关键的一步,为后续系统设计与实现铺平道路,提高软件开发效率和质量,提升软件系统稳定性和可行性.研究者们在需求获取与建模方面获得了一系列研究成果,根据其关注阶段不同,可以将它们分为需求知识提...     

一种图形化对象式需求定义语言的设计

本文简要讨论了软件需求定义及其语言的有关基本概念，重点介绍了图形化对象式需求定义语言ＮＤＯＲＬ的设计思想以及主要的语言结构与成分．该语言是一种以面向对象方法支持软件需求定义的半形式化语言，具有形象易读、表达力强和便于实现到形式功能规约的转换等特点，并提供了方便的机器支撑.     

基于代数的软件过程建模系统的设计与实现

软件过程建模的主要目的是建立组织内软件开发过程的模型,使得软件开发过程在整个组织内获得一致的理解,进而提高软件开发效率和改进软件生产质量.软件过程建模语言一方面要易于理解、具有较强的表达能力,同时也要易于分析和验证,以保证所要描述的软件过程的正确性.介绍了基于代数的软件过程建模系统ASPMS的设计和实现,该系统提供了图形化的建模表示方式,而该图形化表示方式具有基于多元π演算的形式化语义,从而较好地平衡了建模语言的易于理解、具有较强的表达能力和易于分析和验证这一矛盾的内在要求.     

协同状态网及其在软件建模和分析中的应用

软件建模是软件活动的根本任务和模型驱动开发过程的核心,软件工程界一直追寻“银弹”式的软件建模方法。在分析现有软件建模方法的基础上,提出了协同状态网,以实现对软件系统的静态和动态特征描述。首先给出了协同状态网的形式化定义、图形化表示以及相关概念解释。以锅炉控制软件系统为例,详细说明了模型构造算法、模型可靠性分析方法。阐述了协同状态网在软件建模与实现等方面的一些优点,如便于理解,一个模型描述静动态特征,模型可分析可执行,可视化和一致性较好等。