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MDA的TRISO-Model模型管理方法及应用

TRISO-Model(tridimensional integrated software development model)是为处理软件开发的复杂性和动态性而提出的三维集成软件开发方法学,其中,多维模型之间的语义一致性维护以及对模型应用中公共操作部分的重用,提出了基于一致语义进行模型管理的需求.给出了基于MDA(model driven architecture)进行模型管理的方法MDA-MMMethod(MDA based model management method),应用MDA的4层模型管理结构,基于MDA核心标准MOF(meta object facility)所提供的公共语义基础管理模型和元模型,MDA-MMMethod支持各种MDA模型操作标准实现在TRSIO-model应用中的重用.开发了相应的支持系统MDA-MMSystem(MDA based model management system),应用于SoftPM的项目实践中.与传统方法相比,模型应用的开发效率得到了显著提高,同时降低了开发成本.最后,给出了模型融合的应用实例介绍.     

基于MDA的设计模式建模与模型转换

MDA(model driven architecture)的一个重要意图是将模型作为软件开发的基本单元,以进一步提高软件开发的抽象层次.为此,MDA划分了3种抽象级的模型,并通过建立高抽象级的模型和向低抽象级模型及代码的转换来构造可运行的应用程序.在MDA的框架下,将设计模式作为一种独立的建模和转换单元能够在较高的抽象层次上充分支持复用并提高建模粒度,从而进一步发挥设计模式的优点,提高软件开发效率、降低生产成本.然而,要在MDA的框架下将设计模式作为完整的开发单元来使用,必须解决以模式为单元的建模及转换两个具体问题.针对单元化模式建模的问题,通过扩展MOF(meta object facility)的方式定义了模式单元元模型,并提供了基于此元模型的单元化建模支撑机制,以分离业务模型与模式模型的方式解决了该问题.针对单元化模式模型转换问题,在模式单元元模型的基础上定义了向EJB平台的转换规则.该转换规则使用QVT标准描述,支持单元化的模式模型转换,并具有良好的复用性.     

基于MDA的模型转换研究与应用

模型驱动方法解决了软件开发的效率低、可移植性差等问题,其中的模型转换是开发基于模型驱动构架(MDA)应用工具的关键技术。为此,在模型驱动方法的基础上,提出基于模式的平台无关模型到平台相关模型的模型转换方法,并根据该转换方法确立转换规则,在一个MDA应用系统开发实例中进行验证,实现从平台无关层模型到J2EE平台相关层EJB模型的转换。     

基于MDA的分布式建模仿真框架

分析现有分布式建模仿真存在的缺点,提出将模型驱动体系结构(MDA)应用于分布式建模仿真。设计一个基于MDA的分布式建模仿真框架,给出资源层、PIM建模层、PSM建模层和仿真运行平台层的四层仿真体系结构。研究该框架的开发过程及关键技术,并设计即插即用武器系统分布式仿真平台。仿真结果表明,该框架使得分布式仿真系统具有更好的可扩展性,提高了仿真组件的互操作性和可重用性。     

基于元建模的实时系统模型转换方法研究

通过模型转换将UML模型转换为形式化模型并进行模型检验是软件工程研究领域的热点,然而传统的模型转换多是ad-hoc式的.转换规则复杂且难以重用.本文针对这一研究现状,通过元建模实现MARTE到时间自动机模型的转换,从而提出一种基于元建模的实时系统模型转换方法.该方法有效的分离了语法转换与语义转换,框架标准的支撑使得转换易于重用.最后通过一个实例来说明该方法的可行性与有效性.     

MDA环境下可变性元建模方法研究

为模型提供可变性支持对于模型驱动软件开发的实践具有重要意义。可变性建模有利于捕捉领域概念及其特征的共性和差异性,为构造应用模型簇提供了一种模型复用的途径。在研究特征建模的可变性机制和MDA标准建模语言对可变性表示不足的基础上,提出了一种可变性元建模方法,构造可变性概要以支持原子、成组等可变性描述,开发了可变性验证和模型转换算法。通过实际项目的验证,该方法为基于可变性建模的模型内容复用提供了有效支持。     

支持MDA的设计模式建模与模型转换方法研究

设计模式是描述某一类问题的通用解决方案,可以提高软件开发的可重用性,但在设计模式建模中存在模式消失和模式组合复杂化等问题,模型的可扩展性低,不利于模型到代码的自动化转换。由此,在MDA框架下,引入角色的建模思想,提出了一种基于Ecore的设计模式建模和模型转换方法,该方法在元模型层抽象并扩展了设计模式通用元素的元模型,使得不同的模式组合模型通过对相同的模式元素元模型进行转换可以获得相应的应用模型,从而增强了设计模式建模的可扩展性和模型转换的通用性,为MDA框架中设计模式建模和模型转换提供了一种有效的途径。     

MDA模型转换的OCL扩展

模型驱动架构(MDA)是继CORBA,UML之后由OMG推出的重要的软件开发方法学.MDA的核心是模型转换,模型转换语言又是实施模型转换的关键.本文从MOF元模型的角度首先对OCL进行动态特性的扩展,使其具备表达动态行为语义的能力;然后通过扩展相关关键字,定义了一个完整的模型转换程序框架;并提出创建中间转换对象实现了模型转换的可追溯性以及源模型和目标模型转换的同步性.     

基于MDA的UML模型转换:从功能模型到实现模型

MDA（Model Drive Architecture）是OMG（Object Management Group）提出的解决系统集成问题的新途径,它以UML、MOF、CWM为核心,定义软件开发过程中的模型组织管理框架。本文探讨了MDA框架下在元模型层定义模型转换的方法。引入模型转换规则描述语言,给出模型转换规则应遵循的部分原则。以CORBA平台为例说明在元模型层用既定语言定义模型转换规则,从功能模型到实现模型的模型转换方法。基于以上方法构建相应的工具原型。     

Formal Analysis of Sequence Diagram with Time Constraints by Model Transformation

The Profile for the Modeling and Analysis of Real-Time Embedded Systems (MARTE) provides an extended sequence diagram with time properties (SDT). This kind of diagram is frequently used in the preliminary developing phase of the embedded real time systems (ERTS), however, it is not easy to verify the system it has described because few tools can check it directly. This is mainly due to its semi-formal style and its abstract mode in describing the behaviors of the corresponding system. The formal definition of the SDT is firstly introduced, and an extended model named timed transition system for SDT (TTS4SDT) is advanced for describing its formal semantics. By model transformation techniques, the SDT is transformed to the intermediate model--TTS4SDT, and the transforming methods are divided into two categories: when the SDT doesn''t equip with nesting structures and when it does. Two examples (one is without nesting structure and another is with) are offered to demonstrate the transforming process. Then based on the TTS4SDT, the sequence diagram is analyzed in a rigid way to eliminate the mistakes arising from the designing stage.     

构件式实时系统建模与验证研究

在复杂的实时系统开发中使用构件式设计方法已成为目前软件开发领域中的研究热点,如何有效地验证实时软件的设计是否满足给定的时间需求并降低验证过程的复杂度,是实时计算领域中的主要挑战之一.文中对构件接口模型进行时间扩展,提出了时间接口模型,并将其用于构件接口交互行为的形式化建模.在接口自动机理论的的基础上进一步提出了时间接口自动机模型用于描述时间接口交互下构件的行为及组合方法,通过消除错误状态产生组合模型来约减构件时间接口自动机模型的积,并在约减的模型上进行性质检验,降低了分析复杂度,有效地应对状态空间爆炸问题.为了说明论文建议的方法,详细讨论了一个简单的、贯穿整篇论文的示例系统.     

面向嵌入式软件开发的UML到Simulink模型转换方法

模型驱动开发及其关键技术模型转换是近年来软件工程领域研究的热点。在嵌入式软件开发早期,不仅需要对设计模型进行静态分析,更需要对其进行动态仿真,验证系统设计的正确性。如何把设计模型和仿真模型无缝连接起来是工业部门亟待解决的问题。深入调研了UML和Simulink模型转换研究现状,详细分析了模型驱动开发中模型转换的相关技术,提出了一种UML到Simulink的模型转换方法,设计了UML元模型、Simulink元模型,撰写了UML元模型到Simulink元模型的映射规则。最后选取自动驾驶仪系统的飞行控制软件作为案例,验证了该方法的正确性。该方法能实现UML和Simulink两种异构模型同构化,提高嵌入式软件开发效率,丰富并且完善模型驱动开发,也为飞行控制系统、高速铁路控制、机载航电系统等嵌入式软件开发提供了技术支持。     

无人机飞控软件系统建模与测试用例生成研究

软件规模与复杂度的迅速增长已成为设计与检验现代高质量无人机飞行控制软件(FCS)系统的重要挑战。采用模型驱动工程(MDE)的框架,使用嵌入式实时系统建模语言(MARTE)建立起某型无人机飞控软件系统的模型,给出了基于时间自动机的系统动态行为的形式化模型实例;结合无人机FCS系统的应用背景,建立了基于时间自动机模型的测试用例生成方法,包括建立测试用例生成框架、测试用例生成规则以及用例生成策略等;对某型无人机飞控软件系统中的主控模块进行了建模与测试用例生成的实例分析研究。     

一种基于时间自动机的实时系统模型检查算法的设计与实现

该文首先简介了时间自动机、时钟区域、区域等价、时钟带的概念,利用区域等价关系,可以将时间自动机的无穷状态空间转化为有穷。然后通过一个典型的实例完整地介绍了基于时间自动机的实时系统模型检查技术,并用Visual C++语言描述了实时特性验证中的数据结构,实现了实时特性验证算法,实验表明利用该算法可以进行实时系统的形式化验证。     

软件形式化与可视化软件模型的转换

1.前言现有的面向对象的可视化方法和形式化方法都具有各自的优点,UML是可以完全可视化的图形语言,使用简单,能够很好地体现面向对象软件开发的特点。现在已经有很多面向对象的软件CASE工具都支持UML,其中包括Rational公司的Rational Rose系列,微软公司的Visio,北大青鸟CASE工具,Visual UML等。这些工具支持基于UML的软件开发过程模型RUP(Rational Unify Process)下工作,能够很方便地使用UML建立软件模型,根据软件模型可以自动     

一种基于有限状态机的模型转换方法

为实现模型的自动转换,通过定义一个清晰的基于规则的模型转换框架,提出了一种基于有限状态机的模型转换方法,用有限状态机技术解决转换规则的实现问题,并定义了适合规则实现机制的形式表示法,然后结合UML模型到SQL模型转换的典型场景,通过一个模型转换示例说明模型转换方法的具体应用,结果表明了该方法的可行性和有效性。该方法适用于状态明显的模型之间的转换,促进了模型自动转换的应用和发展。     

设备自动巡检控制逻辑的层级时间自动机建模与验证

地下建筑工程中的设备系统经常处于静止状态,为保证其在需要时能安全可靠地运行,需对设备进行定期的自动巡检。在自动巡检的过程中,设备自动巡检控制逻辑起到了举足轻重的作用。为了解决复杂的设备自动巡检控制逻辑造成的一系列问题,之前提出了一种层级有限自动机(HFA)的形式化模型,并利用HFA对设备自动巡检控制逻辑实现了行为建模,但并未添加时间属性,也未验证其正确性与可靠性。现提出一种层级时间自动机形式化模型,并利用它对设备自动巡检控制逻辑进行建模,再利用UPPAAL对其进行分析与形式化验证,分别验证其安全性、可达性、活性及时间约束,以此来确保其时效正确性与可靠性。这种建模与形式化验证方法弥补了之前无时间约束的漏洞,有效确保了设备自动巡检控制逻辑的正确性与可靠性。最终,该模型通过了模拟和验证,这充分证明了设备自动巡检控制逻辑是正确可靠的。