软件体系结构层切点指示器的形式化描述方法

软件体系结构层切点指示器是在软件体系结构层次上实现量化机制和描述方面编织的基础。一些面向方面软件体系结构的描述语言虽然引入了切点指示器(Pointcut Designator)的语法成分,但仍未给出其语义的形式化描述,因而难以精确刻画软件体系结构层方面的注入位置。针对这一问题,基于面向方面软件体系结构描述语言AC2-ADL的抽象语法树形式,设计了一种一阶逻辑语言LL4PCD(Logic Language for PCD)。在此基础上,提出AC2-ADL语言PCD的形式化描述方法。该方法能精确定义软件体系结构层PCD的语义,可为形式化分析软件体系结构层方面编织提供支持。     

描述逻辑的粗糙扩展研究

由于传统的描述逻辑系统不适于表示不确定的、模糊的知识,本文将基于粗糙集语义的下近似和上近似引入描述逻辑系统中,使用一种简单的方法将传统描述逻辑进行扩展,介绍了粗糙描述逻辑的概念,在粗糙描述逻辑系统中我们可以使用适当的子概念和超概念来对某些模糊的知识进行约束表示。本文主要讨论描述逻辑ALC的粗糙扩展,介绍扩展后所得到的粗糙描述逻辑RALC的语法、语义和相关推理问题,探讨了使用粗糙描述逻辑来对不精确概念进行建模的基本思想,最后提出了一个RALC的可满足性问题的推理算法。本文的工作可以使得在描述逻辑中对不确定的知识进行形式化描述和推理更加方便。     

描述逻辑系统εLN中概念最小公共包含推理研究

描述逻辑的非标准推理是上世纪末本世纪初研究者们提出来的一种新的推理机制,它主要包括最具体概念、最小公共包含、匹配问题以及概念的重写等等。非标准推理的提出主要是为了解决人们在知识库的构建、管理、维护等方面遇到的问题,它能为自下而上的知识库构建方式提供必要的支持,这些是传统的标准推理无法提供的。随着描述逻辑的运用越来越广泛,知识库的构建、管理、维护是人们无法回避的问题,因此描述逻辑的非标准推理的研究成为近年来描述逻辑研究者们所关注的热点问题。本文分析了描述逻辑中概念最小公共包含(LCS)推理机制的研究现状和存在的问题,针对目前LCS推理在同时处理存在限制和数量限制的不足,研究了描述逻辑系统εLN的LCS推理算法。首先定义了εLN中的概念描述树及其同态关系,利用描述树之间同态关系给出了概念间包含关系算法。然后通过定义描述树的笛卡尔积给出了εLN中的LCS推理算法,并指出该算法是多项式时间复杂的。     

软件体系结构建模研究

提出了软件体系结构工程的概念，建立了软件体系结构的生命周期模型并对软件体系结构进行了分类和建模，介绍了几种典型的软件体系结构语言，提出了一个基于时序逻辑的形式化体系结构语言－ＸＹＺ／ＳＡＥ．该语言可作为系列化时序逻辑语言族ＸＹＺ／Ｅ的子语言，支持对软件体系结构可的构件，连接件和配置的描述，并可在统一的框架下描述软件体系的结构静态行为和动态行为。     

AspectualACME语言切点指示器的形式化描述方法

面向方面软件体系结构描述语言AspectualACME虽引入了切点指示器PCD(Pointcut Designator)的语法成分,但仍未给出其语义的形式化描述。针对这一问题,基于AspectualACME语言抽象语法树,设计了一阶逻辑语言LIAPCD(Logic Language forPCD)。在此基础上提出了AspectualACME语言PCD的形式化描述方法。该方法能精确定义软件体系结构层PCD的语义,可为形式化分析软件体系结构层方面编织提供支持。     

带传递关系和存在量词的描述逻辑MSC推理

分析了描述逻辑非标准推理的重要性,特别分析了描述逻辑MSC推理的研究现状和存在的问题.针对目前描述逻辑MSC推理不能同时处理传递关系和存在量词的不足,研究了带传递关系和存在量词的描述逻辑εL+的MSC推理问题.提出了一种新的εL+-述图,利用描述树和描述图给出了描述逻辑εL+的MSC近似推理算法,并利用εL+-描述树同态和εL+-描述树描述图同态证明了MSC近似推理算法的正确性.作为一个附带的结果,利用εL+-描述树描述图同态给出了εL+的实例推理算法,也证明了实例推理算法的正确性.     

基于本体的推理机研究

语义网技术的兴起促进了本体技术的发展,本体作为语义网的基石,在知识表示与知识推理方面发挥着重要作用。本体表示语言与描述逻辑相结合,为本体推理的合理性和有效性提供了保证。介绍了本体语言、描述逻辑和描述逻辑推理的基本原理,重点介绍了基于SHIQ描述逻辑的推理机Racer的基本功能及其在智能信息检索中的应用。     

基于描述逻辑的模糊ER模型

分析了描述逻辑ALNUI与ER模型的关系,特别是如何将ER模型转化为ALNUI的知识库,从而利用ALNUI的推理机制对ER模型进行自动推理的有效性,在此基础上,进一步研究了基于描述逻辑的模糊ER模型.针对模糊ER模型的特点和需求,在描述逻辑ALNUI的基础上,对描述逻辑ALNUI进行了模糊化推广,提出了一种新的描述逻辑,即模糊描述逻辑FALNUI.研究了基于FALNUI的模糊ER模型,即研究了如何将模糊ER模型转化为FALNUI的知识库,并利用FALNUI的推理机制研究了模糊ER模型的可满足性、冗余性和包含关系等自动推理问题,证明了这些推理问题的正确性.     

描述逻辑非标准推理

描述逻辑是知识工程应用领域中重要的一类知识表示形式化工具。近年来,解决描述逻辑标准推理和非标准推理已成为描述逻辑研究的一个重要内容。文中概述描述逻辑的标准推理和非标准推理的重要性和研究进展,给出LCS推理、MSC推理、重写推理、匹配推理、调试推理和保守扩充等非标准推理的定义和实现这些推理的主要技术。深入讨论LCS推理、MSC推理和匹配推理,以及混合循环术语集的非标准推理及其研究进展。最后探讨描述逻辑非标准推理的发展趋向。     

UML与软件体系结构描述语言之间的转换机制研究

形式化描述和可视化描述是目前主要的两类软件体系结构描述方法,形式化描述以体系结构描述语言ADL为代表,可视化描述以统一建模语言UML为代表。目前软件体系结构描述领域的热点之一是研究这二者之间的结合,转换是其中一种重要的方式。基于此,本文对UML和基于时序逻辑的体系结构描述语言XYZ/ADL之间的转换问题进行了研究,定义了二者之间的转换规则。     

基于时序逻辑的面向方面体系结构描述语言

运用传统体系结构描述语言描述的软件体系结构(SA)方案始终存在着一些横切行为和特征,它们混杂和散列在不同的SA设计单元中,使得SA难以理解、难以演化和难以重用。针对这一问题,基于时序逻辑语言XYZ/E,在统一的时序逻辑框架下设计出一种面向方面体系结构描述语言AC2-ADL。系统地阐述了AC2-ADL的概念框架并用XYZ/E进行语义解释,最后结合案例介绍了如何用AC2-ADL对SA进行描述。     

双重软件体系结构描述框架XYZ/ADL

体系结构设计在软件开发过程中扮演着重要角色.工程中常用图形语言为软件体系结构建模,它们有直观、半形式化的优点;但是语义不够精确,难以对它们表示的模型进行分析,在这方面,形式化方法可与之互补.但在工程使用中仅用形式化语言建模又不太现实,所以如何结合二者之长以提高软件的可靠性已成为工业界和学术界共同关心的问题.提出了双重软件体系结构描述框架XYZ/ADL:支持工程中软件体系结构的基本概念,前端用一般的体系结构框图作为结构描述,用UML活动图、状态图作为抽象行为表示;后端用既可表示系统动态语义又可表示系统静态语义的时序逻辑语言XYZ/E作为一致的语义基础.前端的图形语言便于软件工程师的交流和使用,后端的形式语言是进一步的形式化分析验证的基础.     

软件构架动态行为建模与检测

针对软件构架描述语言在分析、验证软件构架动态行为中的不足,用抽象代数对构件、连接器和体系结构配置进行抽象,提出了软件构架层次模型,并采用Pr/T网对软件构架动态行为建模.提出基于线性时序逻辑的软件构架动态行为模型检测方法,给出了该方法的算法描述.最后,详细描述了电子商务系统中并发控制机制的建模过程和检测结果.提出的软件构架动态行为建模与检测方法结合了Pr/T网和线性时序逻辑的优点,为开展软件构架动态行为的分析、验证提供了理论基础.     

基于进程代数的安全软件体系结构建模

分析了基于进程代数的软件体系结构模型的安全性,将相容性检查和互操作性检查从单个软件体系结构推广到不同风格的体系结构风格,扩展基于进程代数的软件体系结构描述语言,通过顺序进程代数项族和预定义的体系结构类型调用对软件体系结构安全建模。通过一个例子介绍了这种建模方法。     

一种面向方面的软件体系结构

针对软件开发过程中软件代码杂混、分散,导致软件开发过程的可追踪性差、开发效率低、代码的重用性不好、代码质量不高、软件系统的演变进化困难等问题,采用面向方面的软件开发方法研究软件体系结构,结合业务流程管理系统,来介绍基于面向方面的软件体系结构在系统需求方面实现和编织方法的开发过程。通过提取业务流程、业务活动和参业者这三个关注点,对这些需求关注独立封装,并对它们的实现进行编织．解决相互之间的信息交换,降低了业务逻辑、业务数据和业务操作实体三者间的耦合,实现业务流程的柔性管理和不同业务功能的集成。     

一种新的面向方面的架构描述概念模型研究

软件架构的描述和设计决定了软件的质量和生命。作为方面的横切关注点横跨在多个架构组件中,影响了模块间的内聚性和耦合度,从而降低了软件的可重用性,增加了维护的难度。目前提出的许多架构描述方法均未能对存在的横切关注点进行恰当的描述和定位,所以在软件的架构描述方法中引入了方面的概念机制来解决这些问题。基于IEEE 14712000中提出的架构描述概念模型,引入用例视图提出了一种新的面向方面的架构描述概念模型。该模型能够在架构描述中精确地描述和处理横切关注点即增加方面这一抽象层,从而提高软件系统的维护性、重用性和     

基于逻辑的软件体系结构共享注入点检测方法

已有的方面交互分析方法大多未考虑共享注入点的检测,从而影响了它们的实际应用。针对这一问题,基于面向方面软件体系结构描述语言AC2-ADL,提出了一种基于逻辑的软件体系结构层共享注入点检测方法。首先基于一阶逻辑,给出了软件体系结构层注入点和切点指示器（pointcut designator,PCD）的形式化描述方法。在此基础上,应用一阶逻辑公式的合一思想,提出了软件体系结构层共享注入点的相关定义及定理,并进一步设计出软件体系结构层共享注入点的检测算法。该研究成果可为在其他面向方面软件体系结构描述语言定义的体系结构中检测共享注入点提供借鉴和参考。     

Quality-driven architecture development using architectural tactics

This paper presents a quality-driven approach to embodying non-functional requirements (NFRs) into software architecture using architectural tactics. Architectural tactics are reusable architectural building blocks, providing general architectural solutions for common issues pertaining to quality attributes. In this approach, architectural tactics are represented as feature models, and their semantics is defined using the Role-Based Metamodeling Language (RBML) which is a UML-based pattern specification notation. Given a set of NFRs, architectural tactics are selected and composed, and the composed tactic is used to instantiate an initial architecture for the application. The proposed approach addresses both the structural and behavioral aspects of architecture. We describe the approach using tactics for performance, availability and security to develop an architecture for a stock trading system. We demonstrate tool support for instantiating a composed tactic to generate an initial architecture of the stock trading system.