基于进程代数的UML序列图的形式语义

UML序列图用于建模实例间动态交互过程．但UML规范并没有给出其形式化的动态语义,这不利于对模型进行形式化验证和证明。本文把序列图中的事件动作及其执行序列映射为进程代数中的进程表达式,利用进程代数语义框架来构建UML序列图的形式语义。首先,建立了序列图到进程代数的语义映射规则;然后用Plotkin风格的结构化操作语义给出并证明务件组合算子演绎规则;最后,归纳定义了算子次序约束条件并证明了其可终止性。     

一种UML序列图到层次状态图合成方法

UML序列图和状态图从不同侧面简洁、明了地描述了系统的动态行为.层次性状态图有利于提高系统对象的可理解性和可读性.本文提出了一种自动的、递增的多个UML序列图到层次性状态图的合成方法,并集成在Rose工具中.     

带时间约束的UML序列图的分析工具

统一建模语言(UML)是一种多用途的可视化建模语言,它可用于软件系统的规约、可视化的构造和建档.UML序列图描述了交互对象间的协作,如在实时和分布式系统中通讯实体间的信息交互.与其它的规约和设计过程类似,UML序列图的规约也易出错,所以对它进行分析是很有必要的.文章描述了一个对带时间约束的UML序列图进行分析的工具.     

基于事件确定有限自动机的UML2.0 序列图描述与验证

为了确保软件分析与设计阶段UML2.0序列图模型的可靠性,采用命题投影时序逻辑(propositional projection temporal logic,简称PPTL)模型检测方法对该模型进行分析和验证.提出了事件确定有限自动机(event deterministic finite automata,简称ETDFA),并使用该自动机为序列图建立形式化模型,通过给出的基于ETDFA的PPTL模型检测算法得到验证结果.该方法可以在基于Spin的PPTL模型检测器的支持下实现.实例结果表明,该方法可以验证序列图的性质并保证其可靠性.     

基于Petri网的UML形式化建模应用分析

UML是功能强大的图形化建模语言,但存在缺乏精确的语义描述的特点,因此UML形式化研究一直是一个热点。Petri网既有直观的图形表示,又有坚实的数学基础,拥有许多成熟的分析方法可以直接用于分析模型的性能。结合一个图录编纂应用系统,使用基于Petri网的建模方法,对该系统的UML状态图和序列图进行了形式化分析。排除UML模型中的缺陷,在软件设计阶段发现错误,降低软件开发的花销,最终达到提高了软件的质量的目的。     

基于UML序列图的测试方法*

提出了一种基于UML序列图的面向对象类簇级测试的方法.这种方法根据序列图进行分析提取类交互信息和用户的输入数据生成测试用例,并根据序列图对代码进行插桩,构造测试模块;最后测试驱动器执行测试模块得到测试结果. 该方法也支持UML2.0 中为序列图添加的新特征.     

UML实时活动图的形式化分析

统一建模语言(UML)自从成为OMG规范后,应用越来越广泛．但UML没有精确的、形式化的语义阻碍了它的进一步发展．该文基于Petri网,给出带时间约束的UML活动图的形式化描述．与Petri网不同的是,Petri网的时间约束是在跃迁(transition)上,而作者将UML活动图的时间约束放在活动状态上,在此基础上,用整型时间的验证技术对实时活动图的时间性质加以分析,为实时系统的建模打下了基础.     

UML顺序图形式化语义的研究综述

为UML顺序图构建形式化语义,不仅有利于精确描述软件系统的动态交互过程,而且有利于进行基于UML模型的分析和验证,是有效提高软件系统可靠性的重要保障。结合近年来国内外对UML顺序图形式化语义的研究工作,分类阐述了各种方法,综合分析和比较了不同方法的工作机制和优缺点,指出了定义UML顺序图语义时需重点关注的问题。最后,对未来的研究工作与研究思路进行了梳理与展望。     

一种基于UML的软件开发方法

基于UML的软件开发方法－－UMLM是作者针对UML（统一建模语言，Unified Modeling Language）有非专业开发人员的特点提出的。特别适合于一些对软件开发各方法仅有简单了解的非计算机专业人员开发一些实用的小型应用系统。本文通过一个例子说明如何运用UMLM开发应用系统。     

基于UML Statechart语义的测试序列生成方法

UML Statechart是UML的一个主要组成部分,与其他类型的Statechart相比,由于采用事件队列的调度方式,UML Statechart有着更多的不确定性,使得针对UML Statechart 模型的测试非常困难。本文给出了一个形式化的语义模型,并将Stateehart转化为一个比较简单的标志变迁系统,利用路径选择算法得到一个基于标志变迁系统的测试集,然后通过判断得到的测试集中每个测试用例是否满足UML Statechart执行步的语义,从而得到一个满足UML Statechart执行步的语义的、可执行的测试集。     

基于CSP的OWL-S语义分析与建模

为了实现OWL-S过程模型正确性的自动化验证,提出了基于进程代数CSP的OWL-S过程模型的语义建模方法,建立了CSP的形式化语义模型,并利用该模型为OWL-S过程定义了形式化语义。最后以机票预订为例说明了采用CSP模型为OWL-S过程添加形式化语义的完整流程。由于该方法具备良好的数学基础,所以可以基于该方法开发出自动化验证OWL-S过程模型的工具,提高系统的安全性。     

面向方面的软件系统动态交互行为建模

面向方面编程是一种基于关注点分离的新技术,它成功地解决了面向对象编程中存在的代码缠结和散射问题。但是,在软件设计阶段,面向方面建模并没有得到很好的支持。通过分析面向方面编程的特点以及UML2．0新增的复合片段概念,本文提出了应用顺序图中的可选片段来表示Aspect与组件之间的横切交互行为,并给出将Aspect引入顺序图 的相关规定,实现了UML2．0顺序图对面向方面建模的支持。     

UML活动图的形式语义及分析

UML活动图缺乏精确的动态语义,不利于对其所描述的系统进行形式化的分析、验证和确认。为此,论文结合Petri网给出了包含对象流状态描述的UML活动图的形式语义,并据此对UML活动图的典型流程和其所描述的动态系统的正确性进行了分析。该形式语义覆盖了UML活动图的绝大部分特征,为精确描述工作流程并对其进行分析奠定了基础。     

可信应用环境的安全性验证方法

针对可信应用环境的安全性验证问题,利用通信顺序进程描述系统应具有的无干扰属性,基于强制访问控制机制对系统中的软件包进行标记,并对系统应用流程建模。将该模型输入FDR2中进行实验,结果证明,系统应用在运行过程中达到安全可信状态,可以屏蔽环境中其他应用非预期的干扰。     

基于不干扰理论的信道控制策略及其自动化验证方法

通过研究信道与那些向其输入信息或从其获得信息的信息域之间直接或间接的干扰关系,来定义信道的语义和作用。明确描述和严格控制系统模块和进程之间的信息通道,有利于最大限度地保障模块或进程的完整性和可控性。所提出的信道控制策略正是基于上述目的。而针对信道控制策略复杂而不便于手工验证的特点,提出了基于通信顺序进程(CSP)的系统和策略描述方法以及基于FDR2的系统信息流策略自动化验证方法。该方法能够在少量的人工参与的情况下有效地分析信道控制策略,发现大部分存储隐蔽通道。     

体系结构动态演化中的构件行为分析

在体系结构演化的过程中,关闭运行时系统升级的代价增高和频繁改变的业务需求使得研究者考虑动态的软件升级机制.但在体系结构的动态升级过程中,由于构件风格、功能及交互方式等方面的差别,强制的构件升级会影响系统的稳定性和正确性。从构件行为的角度考虑,采用基于Wright的软件体系结构描述语言和通信顺序进程中对于进程的描述方法,描述构件行为并在构件替换之前分析原构件和新构件间的行为特性,在演化前确认构件的行为一致性,从而保证动态升级过程的正确性和合法性,以及提高系统演化的自适应性。     

A semantics for Behavior Trees using CSP with specification commands

In this paper we give a formal definition of the requirements translation language Behavior Trees. This language has been used with success in industry to systematically translate large, complex, and often erroneous requirements documents into a structured model of the system. It contains a mixture of state-based manipulations, synchronisation, message passing, and parallel, conditional, and iterative control structures. The formal semantics of a Behavior Tree is given via a translation to a version of Hoare’s process algebra CSP, extended with state-based constructs such as guards and updates, and a message passing facility similar to that used in publish/subscribe protocols. We first provide the extension of CSP and its operational semantics, which preserves the meaning of the original CSP operators, and then the Behavior Tree notation and its translation into the extended version of CSP.     

UML顺序图的结构化操作语义研究

UML顺序图侧重于展示对象之间的消息交互过程,但其动态语义缺乏形式化的描述,不利于对顺序图模型的准确理解和基于该模型的测试用例生成。为此,依据UML1. 5规范,采用BN定义顺序图的形式化语法,提出了活动点的概念;在此基础上,讨论并给出了单个对象执行消息动作的结构化操作语义以及顺序图模型的整体结构化操作语义,为模型检验和基于顺序图的测试用例生成提供了前提。