构件式体系结构模型映射的形式化语义

语义一致性是模型驱动开发中模型转换正确性的一个重要标准,但目前模型转换中语义特性保持的定义、描述和验证仍是一个尚未解决的难题.基于软件体系结构,利用范畴理论和代数规范形式化描述体系结构模型及其间的映射关系,使之具有精确的语义.体系结构模型的形式化语义用类型范畴图表来表示,态射合成被用来追踪构件模型之间的关联和映射,不同层次模型间的映射关系用态射和函子来形式化描述.以此为基础,进一步分析了模型转换应保持的语义特性.范畴理论支持图形化建模,可以使模型中的构件关系以及结构特征可视化,有利于对模型转换的理解和追踪.应用研究表明,该描述框架很好地把握了模型驱动开发的实质、过程和要求,为模型转换和模型驱动开发提供了新的认知、设计和语义计算的指导架构.     

基于体系结构的模型转换语义描述框架

为解决模型驱动的软件开发过程中语义特性的描述和验证等方面的问题,在对类型范畴理论进行扩充的基础上,为构件式软件模型的描述、转换以及转换过程中语义特性的保持和验证建立了一种统一的语义描述框架。范畴图表描述了体系结构模型的语义,类型态射蕴含了构件对象之间的依赖关系,类型函子用来刻画模型转换前后的映射机制。应用研究表明,该框架很好地遵循了模型驱动的软件开发理念和实质要求,为基于模型和模型转换的软件开发研究提供了新的理解和认知学习的指导架构。     

以体系结构为中心的模型转换的语义描述框架

在对类型范畴理论进行扩展的基础上,将其与进程代数相结合,为软件体系结构模型及其间的转换关系提供了一种统一的语义描述框架.模型的结构语义由类型范畴图表来指代,其行为语义则由范畴附带的进程行为迹来表示,模型间的映射关系用范畴理论中的态射和函子来形式化描述.该描述框架可用于模型转换中特性保持问题的描述、分析和判定,从而为模型驱动的软件开发提供有力的支持.     

基于ASM的元模型形式化语义的研究*

提出一种在模型驱动开发过程中的形式化语义描述方法。该方法利用元建模技术,形式化地描述了元模型及其语义间的映射关系,以提供精确的语义描述,从而为模型驱动开发提供有力的支持。将描述框架用于模型转换规则的定义以及元模型的分析与验证,并以简单Petri网为例,说明该方法可以有效地支持模型转换和代码生成。     

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MDA的MARTE模型形式化方法

针对嵌入式系统对可靠性和可预测性的要求,提出基于MDA对嵌入式系统的建模语言MARTE进行形式化描述的方法。建立Object-Z的元模型,定义了MARTE元模型与Object-Z元模型之间的模型转换关系,给出了MARTE模型到Object-Z模型的语义映射和语法转换的具体过程。该方法支持将MARTE模型形式化转换为Object-Z模型,有利于软件开发早期的检验和验证。     

基于OCL的服务构件特征语义描述模型

构件的语义特征是构件检索的主要依据,也是构件库的重点研究内容.然而,由于网络系统中存在分布、动态、数量众多的服务构件,很多构件之间存在一定的关联和依赖,因此如何有效地描述这些服务构件特征间的关联,是构件库管理模型需要进一步研究的一个重要问题.提出一种基于特征的构件语义描述模型,首先分别给出特征、特征空间和构件特征空间表示模型的定义.接着将构件特征间的各种关联和依赖关系分成自身约束、父子关系约束、显性约束和隐性约束4类,并采用对象约束语言对这些关系进行形式化描述,从而为模型提供了精确的语义支持.面向电子商务的构件特征子树的实例研究及其模型验证和实验结果证明了该模型的正确性与有效性.     

基于UML的嵌入式建模方法改进策略研究

统一建模语言UML(unified modeling language)在嵌入式系统设计建模中已经获得了广泛的承认,有很多成功的应用.但UML在嵌入式建模中存在时间约束描述能力不强和所建模型形式化复杂、验证难及模型重用性不高等问题.针对这些问题提出了一种改进策略:定义实时语义和映射规则,建立实时描述模式模板,使用模板中实时描述模式描述时间约束信息.改进后的方法能可视化地分析模型、纠正错误和简单地进行形式化转换,能利用支撑工具对模型进行验证,较好地解决了UML在嵌入式系统建模中存在的问题.     

OWL-S过程模型的一阶动态逻辑语义研究

针对Web服务本体语言(OWL-S)过程模型语义不完善、难以对其进行有效形式化分析和验证的问题,提出一种OWL-S过程模型的形式化方法。该方法对原子过程提供的输入、输出参数、前提条件、执行效果,以及组合过程控制构造子的语义进行描述,从而得到过程模型的一阶动态逻辑语义。实例结果验证了该方法的有效性。     

基于Agent的分布式模型形式化语义描述

为解决分布式系统构建过程中系统组合和语义验证等方面的问题,基于范畴理论和进程代数,为基于Agent的分布式系统模型提出了一种形式化的语义描述框架。范畴图表用于描述整个系统的结构模型,态射用来表示系统各组成部分之间的交互和协作机制。在此基础上,对Agent规范的描述、组合、精化以及迁移过程中的语义保持问题进行了探讨。应用研究表明,该框架适用于分布式系统模型的描述和构建,有助于分析系统分解和组合的正确性。     

一种基于多本体体系的语义Web服务访问控制方法

提出一种基于多本体体系的语义W cb服务访问控制方法。首先,基于分布式描述逻辑DDI,刻画了一种基 于桥接本体的跨域多本体体系,它为语义Web服务的访问控制提供了知识库;其次,在基于语义的访问控制方法基础 上,给出了适用于语义Wcb服务的访问控制模型;最后,设计了基于多本体体系的语义W cb服务访问控制方法及其 体系结构,并给出了该方法的案例应用。在语义Web服务的访问控制方法中,基于桥接本体的跨域多本体体系既为 各安全域的语义模型提供了语义关联,又保证了各安全域中语义表示的隐私性。     

分布构件化软件性能预测的UML模型标注方法

构件能够独立部署,经过组装构成应用。将软件模型转换成性能模型的过程中,传统的功能模型不能提供足够的信息进行转换。文章提出了分布构件化软件CCPE Profile以及一种基于此的标注方法,使得分布构件化软件的非功能信息蕴含于软件模型之中,为软件模型向性能模型的自动转换提供了基础。     

一种解决构件连接死锁问题的方法

隐式硬编码的基于过程调用构件连接束缚构件集成的灵活性,且存在的死锁连接造成软件可靠性隐患问题.针对该问题,首先建立基于过程调用连接器形式语义模型,显式地将连接关系从构件中分离;然后给出并通过映射规则进行连接器到构件连接有向图的转换,并设计给出两阶段死锁检查算法和基于极大复用频率死锁连接消除算法,用于找到存在的所有死锁连接回路和消除所有死锁连接需要消除的最小数目连接的位置.最后应用及实验结果表明,该解决方法可行而且有效,可以用于增强软件可靠性,同时因其从语义上分离描述和存储构件连接方式,适合以此为基础进一步设计实现适应性连接器.     

基于语义扩展的构件描述模型

根据构件模型的研究现状,针对目前的构件描述模型缺乏语义描述的支持,在刻面分类模式的基础上,提出了基于语义扩展的构件描述模型,采用OWL本体语言对构件本体的知识框架做了描述,并将此构件模型应用于教学评估系统,构造出了基于语义的软件构件检索体系构架,实现了对领域构件进行语义查询的目的.通过实验证明,该模型提高了构件检索的查全率和查准率.     

一种支持MDA的模型转换方法

平台无关模型(PIM)到平台有关模型(PSM)的转换是模型驱动体系结构(MDA)中的关键技术,但目前还没有针对该转换的有效的解决方案。从软件工程的实施出发,以抽象代数理论为基础,同时考虑建模元素的语法结构和语义特性,该文提出了一种基于体系结构映射的、可支持模型间自动转换的方法。该方法充分利用软件体系结构在软件开发各阶段间保持的良好可追踪性,使其同时成为系统分析和模型转换的基础。以J2EE目标平台为例说明了该方法的应用。     

Constraint-driven modeling through transformation

In model-driven software engineering, model transformation plays a key role for automatically generating and updating models. Transformation rules define how source model elements are to be transformed into target model elements. However, defining transformation rules is a complex task, especially in situations where semantic differences or incompleteness allow for alternative interpretations or where models change continuously before and after transformation. This paper proposes constraint-driven modeling where transformation is used to generate constraints on the target model rather than the target model itself. We evaluated the approach on three case studies that address the above difficulties and other common transformation issues. We also developed a proof-of-concept implementation that demonstrates its feasibility. The implementation suggests that constraint-driven transformation is an efficient and scalable alternative and/or complement to traditional transformation.     

支持QoS约束的自主单元语义服务匹配

主体服务描述和主体服务匹配是利用主体和多主体系统为用户提供各种有效和高效服务的关键.综合考虑了语义和服务质量对匹配的影响,提出了自主单元主体服务描述模型,并在此基础上重点研究了一种支持QoS约束的自主单元语义服务匹配算法.该算法通过语义相似度匹配和服务质量匹配两个过程,有效获得满足给定语义相似度的阈值,且具有最佳服务质量水平的主体服务.     

面向对象的组合软件工程研究

组合软件工程技术是当今软件工程技术发展的主流。本文综述了作者在基于对象的组合软件工程研究方面的最新进展，包括语义模型、描述语言、设计方法学和支持环境等方面。