检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：范宣德南京大学

学位级别：硕士

软件设计在软件工程的整个生命周期中所占的比重越来越大,合理正确的设计将会使后序的开发过程更加的稳定正确。同时,软件问题发现得越早,修复产生的代价就越小,因此软件设计的验证就成为了非常重要的部分。一方面由uml交互概观图和uml... 详细信息

软件设计在软件工程的整个生命周期中所占的比重越来越大,合理正确的设计将会使后序的开发过程更加的稳定正确。同时,软件问题发现得越早,修复产生的代价就越小,因此软件设计的验证就成为了非常重要的部分。一方面由uml交互概观图和uml顺序图组成的uml交互模型是软件设计中常用的系统交互场景的建模语言,可以直观的描述系统的交互行为;另一方面,时间是交互系统的重要属性之一。因此,本文重点关注uml交互模型的时间性质的验证,以及在时间性质不满足时如何对时间约束进行修正。uml交互模型的时间性质验证属于模型检验的范畴,模型检验的一种思路是一次性计算出系统的所有状态空间,但是会有状态空间爆炸的缺点,计算量大,效率低。本文将整个模型检验分解为检验各个有界路径的方式,缩小了单次检验的复杂度和状态空间,提升了检验效率。同时,当有界路径中的时间性质不满足时,对时间约束进行修正。具体的工作成果如下:·提出了基于SAT-LP-IIS的uml交互模型的有界可达性检验方法。首先,本文采用布尔可满足性问题(Boolean satisfiability problem,SAT)的思路,将uml交互模型编码为合取范式,通过求合取范式真值解的方式求解有界路径。然后,对于路径中的时间约束,采用线性规划(Linear programming,LP)技术验证时间约束的满足性。当图模型规模很大时,本文采用了不可约简的不可解集技术(Irreducible Infeasible Subset,IIS)来进行加速处理。针对不可行路径,可以使用IIS技术找到其中的最小不可行路径片段,所有的包含该路径片段的路径均为不可行路径,之后的路径查找可以跳过这些路径,极大的提升了执行的效率。·针对时间性质不满足的路径,可能意味着uml交互模型存在着设计缺陷。本文针对不满足的时间约束提出了修正建议,即通过修正不可约简的不可解集使之可解,从而使时间约束变得满足。

关键词： uml交互模型时间满足性检验布尔可满足性问题线性规划不可约简的不可解集

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基于uml交互模型的Java程序的动态验证

基于UML交互模型的Java程序的动态验证

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作者：张圣杰南京大学

学位级别：硕士

在软件工程日趋发展的今天,随着系统规模的不断扩大,软件应用越来越广泛,软件开发过程也越来越灵活。与此同时,软件的开发难度也越来越大,软件的质量难以得到保障。在模型驱动的软件开发过程中,系统分析人员通过对需求进行理解分析,设... 详细信息

在软件工程日趋发展的今天,随着系统规模的不断扩大,软件应用越来越广泛,软件开发过程也越来越灵活。与此同时,软件的开发难度也越来越大,软件的质量难以得到保障。在模型驱动的软件开发过程中,系统分析人员通过对需求进行理解分析,设计相应的模型,通过模型精化,最终期望能由模型自动生成代码。在现阶段,模型主要是帮助软件设计与开发人员理解、分析系统,尚不能够完全由模型直接生成可用代码,代码仍需由软件设计与开发人员在对模型进行分析理解后人工编写补充,这就可能引起模型与代码间存在不一致的情况。因此,保证实现模型与代码间的一致性,具有重要的意义。本文在统一建模语言(uml)2.0交互概观图和顺序图的指导下,构建直观且富有表现力的基于场景的规约,并提出了用于uml交互模型与Java程序动态验证的方法,用于异常一致性和强制一致性验证。异常一致性规约要求在程序执行过程中从不发生由给定交互概观图所描述的禁止的场景,而强制一致性规约要求如果在程序执行过程中发生了由给定顺序图描述的参考场景,则程序执行轨迹也必须立即遵守由给定交互概观图所描述的场景。如何正确、高效地提取模型与代码中的关键信息,以及如何有效地判断模型与代码的一致性,是本文研究的重点内容。本文所描述的动态验证的方法主要由三个步骤组成。首先,分析解析uml交互模型,提取交互概观图与顺序图中对象交互的关键信息;然后,对待验证的Java程序进行插桩,以便跟踪记录程序执行过程中对象的交互事件;最后,在给定基于场景的规约中,设计一致性验证算法,检查程序执行轨迹与uml交互模型中的消息是否一致,完成基于uml交互模型与Java程序的动态验证。本方法集成在了 uml建模工具umlet中,为建模和验证的一体化提供了工具保障。

关键词： uml交互模型插桩动态验证模型驱动开发场景规约

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场景规约的时间性质分析研究

场景规约的时间性质分析研究

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作者：潘敏学南京大学

学位级别：博士

随着计算机技术应用的日益广泛和深入,软件系统的规模和复杂性不断增大,系统各部分之间的交互及时间约束成为软件需求和设计的重要方面。场景规约作为一种有效的、可视化的系统交互行为描述手段,已经在工业界广泛使用。当前国际主流场... 详细信息

随着计算机技术应用的日益广泛和深入,软件系统的规模和复杂性不断增大,系统各部分之间的交互及时间约束成为软件需求和设计的重要方面。场景规约作为一种有效的、可视化的系统交互行为描述手段,已经在工业界广泛使用。当前国际主流场景规约描述语言包括消息序列图(Message Sequence Charts,MSC)和统一建模语言(Unified Modeling Language,uml)交互模型图,仅提供了简单的时间约束描述机制,难以满足复杂时间约束的描述需求。在实际应用中,系统通常都由多个场景组合而成,场景组合采用同步或异步的连接方式。对于同步连接的场景规约来说,时间性质分析问题通常被转换为时间自动机上的分析问题,复杂性难以控制;对于异步连接的场景规约来说,时间性质分析问题一般来说都是不可判定问题。本文主要围绕多个场景组合而成的场景规约时间性质分析问题展开研究工作。针对同步连接的场景规约时间性质分析问题,提出了基于场景规约进行直接编码、并将时间性质分析问题转换为线性规划问题的方法,相关分析问题的复杂性得到有效控制;针对不可判定的异步连接场景规约时间性质分析问题,识别出一种称为柔性闭环的场景规约的可判定子类,解决了该类场景规约的可达性分析和有界延时分析问题。本文的主要工作包括以下几个方面:针对场景规约时间性质分析的需求,给出了场景规约的形式化定义,特别是场景规约在同步组合和异步组合语义下的时间行为定义;同时扩充了场景规约的时间约束描述机制,使得时间约束能够描述多个事件之间时间间隔的复杂关系。针对同步连接的场景规约,提出了基于场景规约进行直接编码、将时间性质分析问题转换为线性规划问题的方法,利用成熟的线性规划算法高效地求解,从而把分析问题的复杂性限制在可控的范围内;基于此方法,针对一类"环不受限场景规约",解决了可达性分析、约束一致性分析和有界延时分析问题。针对异步连接的场景规约,识别出一种称为"柔性闭环场景规约"的可判定子类;该类场景规约不限制规约的结构,只对时间约束做限制;解决了该类场景规约的可达性分析和有界延时分析问题。提出了面向路径的场景规约时间性质有界分析方法,在把单路径上时间性质的有界分析问题归约为线性规划问题的基础上,通过优化的深度优先遍历算法对规约中给定阈值内的所有路径进行遍历和分析,从而实现了场景规约时间性质的有界分析,控制了相关复杂性。基于以上工作,实现了一个场景规约的时间性质分析器TASS:Timing Analyzer of Scenario-based Specifications。TASS 具备—个友好的图形化界面用于创建和编辑场景规约,实现上述工作所对应的所有场景规约时间性质分析功能;通过实验显示,在实际应用系统的场景规约案例上,TASS表现出了良好的处理能力和扩展能力。

关键词：场景规约 uml交互模型消息序列图时间性质分析有界模型检验异步连接的场景规约

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基于uml交互模型的运行时验证方法研究

基于UML交互模型的运行时验证方法研究

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作者：周舟南京大学

学位级别：硕士

随着软件产业的迅速发展，软件系统的功能和结构日益复杂，人们对于软件产品的质量要求也越来越高。最常用的程序质量问题检测的技术包括软件测试和形式化验证。两种方法各有优缺点。形式化验证可以很好证明软件行为符合某种规范，可是... 详细信息

随着软件产业的迅速发展，软件系统的功能和结构日益复杂，人们对于软件产品的质量要求也越来越高。最常用的程序质量问题检测的技术包括软件测试和形式化验证。两种方法各有优缺点。形式化验证可以很好证明软件行为符合某种规范，可是方法复杂，不易实施；软件测试则恰恰相反，它实施简单，可是只能保证软件行为在测试用例覆盖的情况下正常。作为两者优点的结合体，运行时验证方法应运而生。\n 运行时验证技术的基础是验证规约的描述。现有运行时验证技术的大多数使用时序逻辑等形式化方法描述规约，对使用人员有较高要求，造成了这项技术难以为工程师所用。近年来，统一建模语言uml已成为事实上的工业标准，得到了广泛的普及，模型驱动的体系结构的兴起也使得模型驱动的软件工程也正在逐步得到应用。本文研究了uml模型驱动的运行时验证技术，采用描述软件设计者期望的程序运行时行为的设计层次上的uml交互模型作为规约对软件进行运行时验证，主要工作如下：\n (1)针对现有offline模式的基于uml交互模型的运行时验证方法存在的问题，在模型解析、程序插桩、信息映射、一致性验证方面做了改进。\n (2)进一步提出了基于online模式的运行时验证方法。该方法采用uml交互模型来描述的程序运行过程中不允许出现的场景规约，并且通过基于Aspect的监控模块实时监控程序运行，当监控到程序运行行为与该不允许出现的场景一致时，自动执行恢复程序。\n (3)对基于online和offline模式的验证方法，分别实现了验证工具原型：JVerifier和JMonitor，并完成了实例研究。

关键词： uml交互模型运行时验证程序执行轨迹 Aspect 软件测试形式化验证

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基于时态逻辑的uml交互模型检测研究

基于时态逻辑的UML交互模型检测研究

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作者：赵赟青岛大学

学位级别：硕士

统一建模语言(Unified Modeling Language,uml)是一种易理解、易描述、直观的可视化建模语言,它提供多种模型元素从系统的各个角度描述系统性质、功能及运行环境。基于uml的计算机软件系统的分析和设计已经广泛地应用于各个领域。uml交... 详细信息

统一建模语言(Unified Modeling Language,uml)是一种易理解、易描述、直观的可视化建模语言,它提供多种模型元素从系统的各个角度描述系统性质、功能及运行环境。基于uml的计算机软件系统的分析和设计已经广泛地应用于各个领域。uml交互模型从系统行为的角度细致、准确地刻画了计算机软件系统的交互行为,为程序开发人员及最终用户正确理解系统的交互行为提供了便捷、高效的可视化模型。对uml交互模型进行验证判断软件系统模型是否满足交互的性质成为一个重要的研究问题。模型检测(Model checking)是一种应用广泛的形式化自动验证技术,主要通过显式状态搜索或隐式不动点计算来验证系统的模态/命题性质。本文采用基于自动机理论框架下的时态逻辑模型验证检测技术,对uml2.0交互模型的模型检测进行了研究。为了对uml2.0交互模型进行有关性质的检测,首先应将uml2.0交互模型进行形式化的描述,使其转化为一种可以接受消息交换或系统状态变化的自动机。在OMG发布的uml2.0交互模型可视化语法的基础上,对uml2.0交互模型的语法和语义进行了抽象,描述了交互模型的基本语法,提出了一种形式化描述交互模型的B(?)chi自动机——交互自动机。在此基础上,本文研究了基于交互自动机和时态逻辑的uml交互模型性质检测方法,提出了模型检测所需的Marking算法。该算法通过对交互自动机全部状态的遍历,检测各状态的时态逻辑公式(CTL公式)的真值,以判断用户设计的uml交互模型是否符合计算机软件系统应满足的性质及规范。

关键词：时态逻辑 uml交互模型模型检测自动机

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基于时态逻辑的uml交互模型检测研究

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电脑知识与技术 2008年第34期4卷 1975-1976+1996页

作者：陈春华解方文岳增刚聊城职业技术学院教务处聊城大学计算机学院聊城大学学生工作处

该文详细介绍了统一建模语言和模型检测技术,在此基础上,该文研究了基于交互自动机和时态逻辑的uml交互模型性质检测方法,提出了模型检测所需的Marking算法。该算法通过对交互自动机全部状态的遍历,检测各状态的时态逻辑公式(CTL公式)... 详细信息

该文详细介绍了统一建模语言和模型检测技术,在此基础上,该文研究了基于交互自动机和时态逻辑的uml交互模型性质检测方法,提出了模型检测所需的Marking算法。该算法通过对交互自动机全部状态的遍历,检测各状态的时态逻辑公式(CTL公式)的真值,以判断用户设计的uml交互模型是否符合计算机软件系统应满足的性质及规范。

关键词：时态逻辑 uml交互模型模型检测自动机

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