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模型的形式化表示

将形式本体理论应用于UML语言的改进是UML的形式化研究的主要方法之一,其中On-toUML是一个概念上完整、语义上清晰和更具本体意义的UML版本。虽然OntoUML基于本体对UML进行了扩充,提供了更为丰富,更能表达现实世界语义的建模原语,但其表达方式不利于在信息系统的设计与开发中应用。本文基于描述逻辑对OntoUML中的关键建模原语及其关系给出了SHIQ形式化表示方法,并进行了实例研究。该方法表达精练、语义清晰,不仅能够表达逻辑清晰的模型,而且保证模型能够正确反映领域事实。这种形式化方法为信息系统概念建模方法提供了理论和应用支撑,在一定程度上推动了OntoUML更为广泛的应用。     

本体与UML在领域需求分析中的研究与应用

领域需求分析是实现领域内软件复用的保证,而领域知识的高效表述与有效共享是领域需求分析的前提.为解决领域知识理解与共享的问题,利用本体在领域知识表达方面的优势,研究了一种基于本体与UML的领域需求分析方法,为领域需求各方提供了一种明确的,定义良好且统一的需求表达方式,解决了所谓"通信鸿沟"问题;采用基于UML的领域本体建模方法建立领域本体模型,为本体模型提供了图形化、直观的描述,进而详细分析了基于本体与UML的领域需求分析过程,最后给出了模具产品数据管理系统的领域需求分析过程的实例.     

UML模型形式化B方法转换的实现

UML是软件开发的标准语言,已经广泛运用于各种领域的软件设计建模之中。但是UML的半形式化表达方式缺乏准确的语义,使其无法在软件设计过程中针对需求的一致性进行分析,因此需要使用一种形式化方法对UML模型进行描述。以高速列车控制系统为例,基于B方法对用例图模型与顺序图模型进行形式化转换,对两种模型中各组成部分从语义角度分别进行了描述,从而完整地刻画了UML模型所描述的系统需求。     

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。     

基于本体的领域分析

软件复用被认为是改善软件质量和提高软件生产力最有希望的技术。为了支持复用,软件开发过程必须考虑两个方面的问题:为复用开发和用复用开发。本体逐渐成为构建信息系统、提供知识共享和复用的重要机制。领域分析是软件复用工程中最重要的工作。本课题利用本体的概念,讨论了领域分析技术中的领域本体的概念、领域本体的形式化描述,本体模型的UML表达,并给出基于本体的领域分析过程,以期对软件复用工程的领域分析过程有所改进。     

基于本体的领域需求分析方法与模型研究

领域需求分析是实施领域工程的重要内容,由于领域需求分析参与各方对领域知识理解的差异是领域需求分析的主要困难。该文提出了一种基于本体的领域需求分析方法,试图利用本体在知识表达方面形式化、规范化的优势统一领域内各方对知识的理解,最后给出了UML(统一建模语言)建立领域本体的实例与基于本体的领域需求分析的过程。     

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。     

UML/OCL工具的一致性检查研究

UML作为一种通用的可视化建模语言已被广泛应用,但UML模型的一致性问题一直限制着在软件开发中更有效地应用UML。本文阐述了UML模型一致性的相关概念,介绍了一种以OCL表示模型的一致性规则、并基于这些对模型进行一致性检查的方法。将此方法实现为一致性检查工具,提供了模型分析、语法检查和模型一致性检查等功能。     

基于知识的UML图形文档自动生成

基于领域本体的需求获取使得用领域术语描述用户需求,并进行应用模型的自动分析成为可能,以尽可能地保证需求描述的正确性和完整性。从以领域概念为背景的应用模型,到以软件概念为基础的应用软件模型,是需求工程要完成的一个实质性跨越。UML是目前软件需求描述的一个实际上的标准。该文主要论述了从基于领域本体的应用需求描述到基于UML的软件需求文档的自动转换过程,文章提出建立从领域本体概念到UML概念映射规则库,以及根据UML概念填写用XML表示的UML图元模板的规则库,设计并实现了一个基于规则的,从应用需求概念到UML图元模板的自动转换工具。     

时间上下文的属性限制及一致性分析研究*

首先分析了本体创建的一般过程,定义了一组时间关系的表示函数及通用的时间限制性公理;在此基础上设计一个面向带时间特征的概念属性逻辑关系一致性分析算法;最后,直接针对本体概念的时间属性,设计了一个时间属性值描述的一致性分析算法。实际应用表明,提出的两个算法,既能有效地实现带时间侧面的本体属性的一致性检查,又能针对时间属性本身消除其不一致性。上述算法可应用于带时间上下文的本体创建中分析并检查其一致性。     

基于重写逻辑的UML模型一致性检查方法

在模型驱动开发的场景下,保证UML模型的一致性具有重要意义,但目前大多数UML／MDA工具仪提供了有限支持。该文提出了一种基于代数重写逻辑的UML模型一致性检查的方法。首先定义了基于两级代数规范的实施构架以分别检查UML模型的没讣时和运行时语义一致性,其次定义了检查包括类图、状态机图和顺序图在内的多图一致性的重写规则。该方法为保持面向可执行的UML模型的一致性提供了有效支持。     

基于OWL的成语典故本体构建研究

本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明,作为知识表示和知识共享的一种方法,本体是目前信息处理领域研究的热点。基于本体论的思想,利用骨架法构建了成语典故本体,并用OWL语言对成语典故本体进行形式化描述。详细介绍了成语典故本体的目的和使用范围、知识采集提炼及OWL描述,OWL描述分别从类、子类、属性、个体及关系几个方面进行了详细分析,为成语典故相关知识的查询奠定基础。通过成语典故本体的构建可有效对成语典故进行智能检索,是本体技术在中国传统文化中应用的尝试。     

基于UML类图的OWL本体映射方法

传统的本体构建在抽取关键观念和关系时,各领域专家的参与增加了构建领域本体的成本,限制了以领域本体为基础的语义两的发展和普及。针对该问题,通过分析UML类图和OWL的异同点,提出从现有UML模型中提取本体的概念、属性、关系、约束等领域知识并将其映射为OWL本体的方法,利用该方法将加油卡发行UML模型成功转换为OWL本体,从而实现本体创建的经济性和高效性。     

基于ODM模型的古建筑保护技术本体知识库设计方法研究

基于开放世界假设和描述逻辑的Web本体语言OWL(Web Ontology Language)是描述分布式、可重用、易扩展的古建筑保护技术领域本体的理想选择。提出一种基于ODM(Ontology Definition Metamodel)模型的本体知识库设计方法,识别古建筑保护领域中的关键概念及其关联关系,建立骨架本体。将关键概念进一步分解,建立对应的子本体,整合子本体形成目标本体。该方法使得古建筑保护领域模型更加直观,以确保分析、设计及实现等阶段模型的一致性。通过实例分析,验证了该方法的可行性和有效性。     

基于模糊UML的装备保障知识建模方法

装备保障业务需求建模是装备保障信息系统研发的重要环节,准确描述业务概念和关系是获取高质量需求分析产品的重要前提。然而,该业务领域中用户目标、业务效果等核心要素常包含模糊或不确定信息,容易引发系统研发各方的需求理解偏差,从而给系统后期的设计、开发带来巨大隐患。针对上述问题,首先从装备保障领域知识建模出发,挖掘本领域核心知识,构成装备保障领域知识本体,在此基础上借助UML建模语言MOF层扩展机制,引入模糊评估属性和建模元素,进而形成一种可用于该领域信息系统业务建模分析的领域特定建模语言。该建模语言对领域内存在的明确和模糊需求信息同样具有良好的表达能力,便于系统研发各方在信息系统需求分析阶段达成共识,进而为准确捕捉装备保障业务需求提供技术支持。     

Information Support of Reuse in UML-Based Software Engineering

A concept of information support of reuse is proposed. It is based on analysis of requirements to components, conceptual domain model, and adaptive properties of components. Such a triad, defined in UML, is used as a formalised base, suitable for its transformation into application domain ontology. It seems advisable to order the latter by UML metaclassifiers. Then, search images of components may be constructed and understood as a subclass of ontology treated as an abstract class.