用例模型的Z语言形式化描述方法

以UML用例模型为主要研究对象,通过对UML用例模型概念和Z抽象符号的分析,采用Z形式化语言对用例模型建模元素的抽象语法和语义进行形式化的描述,提出了用例模型到Z形式语言的映射规约,并建立了UML用例模型图到Z形式规约的映射与转换机制。     

一种状态事件故障树的定量分析方法

状态事件故障树是一种适合于描述复杂系统中失效因果链的建模技术,对系统失效结果的概率特性进行定量分析是获得系统安全性参数的一种重要途径.由于状态事件故障树是半形式化模型,需先精确描述其语义才能进行定量分析.为此,本文提出一种基于交互马尔可夫链的状态事件故障树定量分析方法.首先,通过将交互马尔可夫链的交互动作精化为输入和输出动作,提出接口交互马尔可夫链模型用于状态事件故障树的形式语义描述.然后,在此形式语义的基础上设计了一种状态事件故障树定量分析方法.最后给出了一个飞机起落架收放系统的状态事件故障树建模及概率特性定量分析的实例研究.     

集成的Z实时扩展RT-Z及其应用模式

将具有状态描述能力的Z语言和具有实序并发描述能力的其它形式化方法如Timed CCS，Timed CSP相结合大大拓展了其在实时并发系统的中的应用能力，不但可以用于需求描述，也可应用于系统设计。在统一语义的背景下使用多种集成方法，其根本目的是适合应用领域的不同特点，本文以RT—Z为基础提出的基本扩展框架对类似集成工作具有普遍意义，最后结合RT—Z的语义集成的分析提出了并发实时系统开发中的一种基本应用模式。     

基于UML的嵌入式系统模型验证技术的研究

统一建模语言UML在嵌入式系统设计建模中已经获得了广泛的认可,能对复杂嵌入式系统建模,并有很多成功的应用,但UML是一种半形式化语言,存在时间约束描述能力不强和所建模型形式化复杂、验证难度大等问题。针对上述问题,本文提出了采用实时UML对嵌入式系统UML状态图进行建模;然后用状态-约束-事件矩阵方法来对模型进行形式化描述;最后利用SPIN对模型进行验证。该方法解决了UML在嵌入式系统建模和形式化验证过程中出现的问题,应用实例和结果证明了该方法的有效性和可行性。     

SysML状态图合理性验证研究与实现

给SysML赋予形式化语义,可在目标系统生成前,对系统的模型进行合理性验证。模型在实现前就被验证,可减少目标系统的测试周期。文中用SysML状态图表示系统的行为模型,通过体系结构和业务需求两方面对行为模型进行验证。按照语义规范和性能需求的标准验证状态图的体系结构。另一方面,在体系结构正确性的基础上,执行带有动作规约语言的状态图,可得到状态图对象的行为过程。并通过判断该行为过程与人们所期望的是否一致,再对业务需求进行验证。最终通过实验验证了该方法的有效性和可行性。     

协同系统体系结构模型的形式化语义

 针对模型驱动的协同应用系统开发,将范畴理论、代数规范和进程代数相结合,为软件体系结构模型提出了一种新的语义描述方法.该方法在构件规约描述的基础上,用态射表示构件之间的关系,态射类型蕴含了构件关系的不同语义,从而用类型范畴图表来描述软件体系结构模型,用函子描述体系结构模型之间的映射关系.体系结构模型的形式化描述可用于判断一个转换是否满足某些特性或约束.以一个协同编著系统为例说明了该方法的应用.     

SRLtoRadl生成系统及其范畴论语义

形式化软件规约技术是保证软件质量和提高软件生产率非常有用和重要的手段,但是形式化软件规约的获取是需求工程中一项相当困难的任务.本文针对问题需求自动化转换为形式化规约这个重要问题,研究从结构化需求语言SRL到形式化规约语言Radl自动生成系统及其高可靠性理论.为此,设计了一种受控自然语言-结构化需求语言SRL来描述问题需求;使用基于规则的方法,将结构化需求语言SRL通过分析-转换-综合三阶段生成为形式化软件规约Radl;在该方法的指导下,设计并实现了从结构化需求语言SRL到形式化软件规约Radl的生成系统SRLtoRadl;进一步,使用范畴论框架建立了SRLtoRadl生成系统生成过程的语义模型.实际效果表明该系统能有效的生成高质量形式化软件规约Radl.     

一种用于图像分类的语义增强线性编码方法

针对传统编码模型中存在的编码歧义性问题,该文提出一种考虑特征上下文的语义增强线性编码方法。首先,通过学习局部邻域中特征共生关系矩阵来表示上下文信息。然后,在编码过程中同时引入学习而得的上下文信息与特征上下文匹配权重得到语义增强编码模型。由于上下文信息与上下文匹配权重的功能,使得此编码方法不仅丰富了编码的语义信息,还能够有效避免噪声带来的影响。在3个基准数据集(Scene15, Caltech101以及 Caltech256)上充分的实验验证了该方法的有效性。     

一种无线传感器网络的多Agent系统模型

针对无线传感器网络缺乏普遍的理论模型,提出一种多Agent系统模型,包括形式化语言、模型、语义以及相应的公理和模型约束.该模型将无线传感器网络抽象为由具有特定信念、期望、意图和能力等认知成分的Agent组成的认知系统,所有这些认知成分构成多Agent系统认知模型.本文将为独立于内部结构和具体实现来理解、分析和预测无线传感器网络行为提供形式化的理论基础和分析工具.     

设计模式的一种形式化描述方法

设计模式是人们在实践过程中总结出来的成功设计范例,实现在设计模武应用过程中自动选择,有着重大的意义.而形式化描述设计模式是自动选择的基础,为此文中提出了基于时序逻辑语言XYZ/E来表示设计模式的静态和动态形式化语义的方法.通过对设计模式静态结构、动态行为及其特点的分析,找出形式化描述规则,利用转换法实现了设计模式XYZ/E的形式化描述.     

教务管理信息系统的数据库建模

数据库建模是数据库应用系统开发的关键步骤。在传统的结构化系统设计中,将需求分析阶段得到的ER图转化为关系数据库模型,而ER图仅仅着眼于数据。为了提高开发效率。采用面向对象的系统分析和设计方法,用系统分析阶段所获得的UML类图为基础进行数据库的逻辑结构设计,把类图转化为关系数据库模型。UML类图不但对数据建模,而且能对行为建模,这些行为在物理数据库中被设计成触发器和存储过程。在此以已开发的教务管理信息系统的数据库建模为例,讨论基于UML类图的数据库建模的方法与过程,该系统主要实现学生学籍管理和成绩管理。     

基于UML的ADSL装机管理系统的设计与实现

概述了ADSL装机管理业务的处理流程,以ADSL装机管理系统为研究对象,引入了一种通用的可视化建模语言——UML,抽象出Web＂类＂来进行高效率、低成本的快速开发。利用UML对系统的实现进行了需求分析、静态和动态建模。通过Microsoft Office Visio分别绘制出用例图、类图、顺序图和活动图等。最后开发出A...     

基于UML的嵌入式温室环境监测系统设计

为了实现对温室环境监测的需求,改进落后的软硬件系统设计方法,提出了一种先进的嵌入式温室环境监测系统设计方案。该系统主要以S3C2440为核心,采用UML的方法,利用UML用例图、类图等静态建模法和状态图、顺序图等动态建模法,完成对系统的建模。实际应用表明UML方法可以清晰、直观的实现系统。     

基于ODDWG的面向对象软件集成测试序列生成

为了更好地完成面向对象软件测试中的集成测试,提出了一种基于UML类图的面向对象软件集成测试方法。首先从UML类图的文件中利用RationalRose提供的接口将类图中的类内信息、类间信息提取出来,并计算每个类的内聚度以及类间耦合度,同时把每个类看作有向图的结点,类的内聚度、类间耦合度的加权作为节点的权值,类间关系的出度作为关系的权值。根据动态绑定的特点,在图中添加类间可能存在的动态绑定线索;然后,遍历该动态对象赋权图生成集成测试的测试序列;最后对生成的序列进行筛选,得出最有效的测试序列。实验证明该方法是有效的。     

An Object-Oriented Multi-Thread Dialog Model

１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｎｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅｓｏｆｔｗａｒｅ，ｐａｒｔｉｃｕｌａｒａｔｅｎｔｉｏｎｉｓｐａｉｄｔｏｄｅｓｉｇｎｉｎｇｕｓｅｒｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｉｎｔｅｒｆａｃｅａｎｄａｐｐｌ...     

一种复杂系统定性模型描述方法

复杂系统日益呈现出不确定性、非线性等定性特征,已有的建模方法不足以构建具有定性特征的复杂系统。基于此,提出一种复杂系统定性模型描述方法(QMDM)。QMDM结合定性仿真理论,在UML基础上对其组件图、时序图以及状态图进行扩展,可视化地表达出定性模型的建模过程。组件图用于静态的表达出定性模型包含的定性约束关系。时序图和状态图用于动态的表达出定性模型的时序性,以及状态迁移。此外,给出QMDM的形式化定义,便于以后模型验证,并将研究成果在空调制冷系统中进行了初步应用。     

UML在财会管理系统建模中的应用

软件工程技术的飞速发展．为信息系统的开发提供了有利工具．将新技术融入到原有系统的开发中不仅可以扩充功能来提高用户满意程度．而且还提高了系统的工作效率。本文讨论的会计系统就是利用新技术在原有的基础上再工程．采用UML面向对象的方式来进行建模。首先分析该系统的用例试图，针对系统的三类用户．凭证录入员，凭证核对员．扎帐员所涉及的会计业务，系统需要对凭证的录入．核对，扎帐．打印一系列的处理。此过程和用户是相互关联的并且存在先后顺序，彼此之间存在先后的逻辑关系．通过理顺这些参与的用户的业务逻辑，进而得到类图、活动图等直到最后得到系统的部署图。     

Efficient test case generation for validation of UML activity diagrams

Unified Modeling Language (UML) is widely used as a system level specification language in embedded system design. Due to the increasing complexity of embedded systems, the analysis and validation of UML specifications is becoming a challenge. UML activity diagram is promising to modeling the overall system behavior. However, lack of techniques for automated test case generation is one major bottleneck in the UML activity diagram validation. This article presents a methodology for automatically generating test cases based on various model checking techniques. It makes three primary contributions: First, we propose coverage-driven mapping rules that can automatically translate activity diagram to formal models. Next, we present a procedure for automatic property generation according to error models. Finally, we apply various model checking based test case generation techniques to enable efficient test case generation. Our experimental results demonstrate that our approach can reduce the validation effort drastically by reducing both test case generation time and required number of test cases to achieve a functional coverage goal.