面向方面的两级建模技术研究与应用

提出一种基于模型/视图/控制器模式实现两级分层建模的方法, 使用模型驱动架构开发, 满足元对象设施规范, 扩展了统一建模语言, 特别是支持了面向方面的建模技术, 从而解决了建模领域中系统的不同方面和抽象的不同层次需要不同语言的问题. 该建模方法可以在元建模阶段建立领域元模型和领域语言.     

基于Apla语言的虚拟现实建模机制研究

针对传统的脚本建模存在语言机制复杂繁琐、开发效率不高、可靠性难保证、建模阶段和交互阶段相互独立等问题,基于分划与递推(PAR)及其Apla抽象程序设计语言,设计与原Apla语言融合的虚拟现实建模语言机制。开发的Apla→MAXScript自动生成系统可以将抽象Apla程序转换成MAXScript脚本,并借助3DSMax来实现三维建模。Apla建模机制采用直接重用MAXScript修改器API方式,既大幅度简化了重构的工作量,又延续了Apla语言抽象程度高特征,便于对Apla建模程序进行形式化推导和正确性验证。最后通过案例证明了Apla建模语言及其工具能够提高三维建模的精细度、可靠性及开发效率。     

基于元模型的企业模型表达

为了促进不同建模方法所建模型之间的信息集成和共享,并解决目前各种建模技术和建模语言之间的差异所造成的多模型驱动系统集成的障碍,该文以模型驱动体系结构(MDA)思想为基础,从元模型层面提出图形层和概念层分离的建模软件开发思路,构建了以可扩展标记语言(XML)作为数据交换格式的通用企业建模工具系统框架,利用元模型描述相关建模方法的语法和语义.以IDEF3建模方法为例,验证了系统框架中元模型XML模式(Schema)的构建方法,通过元模型实现了模型之间的信息交互和共享.     

基于元模型的视图层 PIM 建模方法研究与实现

模型驱动架构(model driven architecture,MDA)的核心思想是将建模语言当作开发语言使用,基于 UML 的平台无关模型(platform independent model,PIM)建模方法主要关注于系统的体系结构与业务逻辑设计,对视图层支持较差.针对此问题,研究了基于元模型的视图层 PIM 建模方法,给出视图层 PIM 模型中界面逻辑模型和界面布局模型的表示法及语义内容;基于 EMOF(essential meta object facility)对 UML 建模语言进行扩展,使其对上述两种模型提供语义上和表示法的支持;最后,基于 Eclipse GMF 框架开发了视图层 PIM 辅助设计工具 GMTP     

基于ROAD元架构的企业系统业务架构建模

根据以业务架构为中心的企业架构开发思路,通过对开放组架构框架(TOGAF)业务架构ACF元模型面向四类描述模型组合的划分,提出了一种基于ROAD元架构的迭代建模方法,使得TOGAF业务架构在包含全部必要信息的前提下能够以一组简单明确的模型表达,为后续的应用架构及信息系统架构开发明确需求.并以一个简化的游乐园区智能手环系统为例,说明基于ROAD的业务架构建模过程.     

摇摆钢支撑快速建筑信息模型建模技术及其Revit模块开发

近年来,由于政府引导和行业需求,建筑信息模型(building information modeling, BIM)技术及应用迅猛发展,已取得了良好的社会和经济效益。为了进一步拓展BIM在土木工程新技术中的应用,针对新型摇摆钢支撑,基于Revit平台开发了快速建模功能模块。首先,梳理了Revit软件平台二次开发的基本方式,确定了模块开发所用技术,提出了摇摆钢支撑快速建模功能模块开发的整体架构。随后,利用C#语言作为程序开发基础语言,针对新型摇摆钢支撑的各个部件,分别开发了相应的子模块,并介绍了各自的功能和实现路径,集成了摇摆钢支撑快速建模功能模块。最后,以某小学教学楼抗震加固项目为例,实现了新型摇摆钢支撑的BIM快速建模,从而在既有建筑模型的基础上形成了三维可视、信息共享的建筑模型,为新型摇摆结构加固既有建筑的BIM建模提供了新的方法。研究结果提升了摇摆钢支撑在BIM软件中的建模效率,拓展了BIM在土木工程新技术上的应用。     

基于UUT模型的测试描述语言的开发

为解决适用于所有系统的缩写测试语言(ATLAS)暴露问题,满足中国对具有自主知识产权测试语言的实际需求,设计开发了基于被测对象(UUT)模型的测试描述语言(TLBUM).介绍该语言的设计目标、设计思想、语句的具体设计以及该语言的编译实现和解释执行过程.该语言具有可移植性、硬件无关性、可扩展性、使用简便等特点,满足通用自动测试系统(ATS)软件对测试程序集(TPS)可移植和可复用的要求.实验表明,该语言简化了测试软件的开发过程,降低了系统的开发成本,将开发周期缩短了75%.     

基于AUTOSAR规范的汽车ECU软件开发方法

针对汽车ECU常规开发方法用于整车系统级分析与建模存在的缺陷与不足,基于汽车开放式系统架构(AUTOSAR)基本理论,首先阐述了AUTOSAR规范的层次化、模块化系统架构及层间接口,进而建立一个由架构定义与ECU配置2个阶段构成的AUTOSAR实现过程,最后结合市场典型的AUTOSAR工具,给出一个系统的汽车ECU软件开发解决方法.研究结果表明:给出的方法简洁高效,能够保证整车电子控制软件系统的可扩展性、模块可重用性与可靠性,这对低成本高可靠性的汽车ECU系统开发具有重要意义.     

基于元胞自动机的单向行人道行人交通仿真

行人仿真的研究可为行人设施的设计和管理提供有力的分析工具.近年来,元胞自动机已应用于机动车交通流的仿真.介绍了元胞自动机的相关概念,借鉴机动车交通流的元胞自动机仿真思想,结合前人行人交通仿真的研究,以单向行人道行人交通为研究对象,利用Java开发语言,编程实现了行人仿真.     

基于Tuscany的SOA核心平台持久化层设计

介绍了SOA架构的数据模型-服务数据对象和它的开源实现Apache Tuscany.使用Java开发语言设计了SOA企业级架构的核心平台持久化层,实现了增、删、改、查、持久化、定位、XML序列化、异构数据转换等功能.     

CPS中环境信息的建模方法

基于元建模设施和建模技术, 提出一种物理信息融合系统中环境信息的建模方法. 该方法利用层次化的建模思想和领域化的建模方法, 定义了环境信息的元元模型及不同领域中环境信息的元模型, 实现了环境信息的元信息统一和不同领域中展现形式的多样性. 该方法有利于解决物理信息融合系统中由于多维异构性导致的环境信
息描述不统一和环境信息融合交互困难的问题.     

面向对象有限元方法及其C++实现

系统归纳了面向对象有限元的基本理论和实现方法，比较了传统有限元实现方法与现代面向对象有限元方法的共同点及不同点．通过针对空间结构分析软件的基于统一建模语言(UML)的系统设计和运用C 语言实现面向对象有限元的程序框架，表明了面向对象有限元方法的先进性和基于C 语言实现的可行性．     

基于凸面几何学的凸体Yee元胞建模

为了解决利用时域有限差分(finite difference timedomain,FDTD)方法实现凸体的电磁散射特性数值计算中,普遍遇到的Yee元胞建模问题,该文提出了关于凸体的一种新的Yee元胞建模方法。其主要思路是利用凸面几何学的理论判断空间任意一点和凸体每一个体元之间的位置关系,进而可以判断此点与整个凸体的位置关系,由此建立了凸体的Yee元胞建模方法,此种方法称为凸体的凸面几何学Yee元胞建模(convex geometry Yee cells model building of convexobject,CGYCMBCO)方法。CGYCMBCO方法给出了4个凸体的Yee元胞建模的实验结果,实验结果表明CGYCMBCO方法适用于任意凸体,能给出任意凸体的Yee元胞。     

基于凸面几何学的凸体Yee元胞建模

为了解决利用时域有限差分(finite difference timedomain,FDTD)方法实现凸体的电磁散射特性数值计算中,普遍遇到的Yee元胞建模问题,该文提出了关于凸体的一种新的Yee元胞建模方法。其主要思路是利用凸面几何学的理论判断空间任意一点和凸体每一个体元之间的位置关系,进而可以判断此点与整个凸体的位置关系,由此建立了凸体的Yee元胞建模方法。此种方法称为凸体的凸面几何学Yee元胞建模(convex geometry Yee cells model building of convexobject,CGYCMBCO)方法。CGYCMBCO方法给出了4个凸体的Yee元胞建模的实验结果,实验结果表明CGYCMBCO方法适用于任意凸体,能给出任意凸体的Yee元胞。     

基于本体的多无人机系统语义互操作方法

引入基于领域本体的语义模型形式化建模方法,提出了多无人机交互描述的语义描述模型方法和交互配置的语义增强方法.设计了无人机本体UAV O和服务描述本体UAV OS,在OWL S（Ontology Web Language for Services）基础上扩展服务动态特性等的描述,可以为服务质量、服务状态和服务关系提供语义描述;扩展了对多无人机任务和动态配置、组合所需控制结构等的描述.为了实现多无人机应用配置的自动化和动态性,基于本体的语义增强方法可以用于配置管理,在匹配中引入高层次的语义增强匹配,对多无人机交互配置处理进行语义增强.在无人机综合仿真环境中进行了验证,结果表明,提出的基于本体的语义互操作方法能有效地支持多无人机应用交互和集成.     

A Dynamic Object Behavior Model and Implementation Based on Computational Reflection

A dynamic object behavior model based on computational reflection is proposed. This model consists of function level and meta level, the meta objects in meta level manage the base objects and behaviors in function level, including dynamic binding and unbinding of base ohject and behavior. We implement this model with RoleJava Language. which is our self linguistic extension of the Java Language. Meta Objects are generated automatically at compile-time, this makes the reflecton mechanism transparent to programmers. Finallyan example applying this model to a banking system is presented.     

UML状态图的形式化

为面向对象模型建立坚实的形式化基础是近年来形式化研究的热点，UML是一种被推荐的面向对象建模语言，Z是一种广泛使用的形式化规约语言．适合用来精确表示模型的语法和语义，本文利用DFA描述了UML状态机的语法，并采用Z(Object—Z)语言对UML状态机视图进行了形式化描述．     

形式化面向对象方法与并发系统的建模

将统一建模语言（UML）的面向对象可视化技术与代数规范语言CafeOBJ的形式描述相结合,对冗余磁盘阵列（RAID）系统中的并发特性进行建模、分析和规范。提供了RAID系统的清晰结构,以此来弥补形式化规范语言的不足,规范软件设计过程,保证程序的正确性。     

面向人工肌肉驱动器的无模型自适应滑模控制研究

针对人工肌肉驱动器模型的控制策略较为复杂、控制参数较多、调节过程较为繁琐、通用性较差等问题.首先基于梯度法设计了无模型自适应滑模控制器(MFASMC)并对其稳定性进行了证明.然后,利用该控制器分别对离子交换聚合金属(IPMC)以及气动人工肌肉(PAM)两种典型人工肌肉驱动器进行控制仿真实验,从而对其控制精度、适应性及通用性进行验证.由仿真结果可知,通过设计控制器参数的调节规律,MFASMC算法可以实现对控制参数的快速在线调节,故对于不同种类的人工肌肉驱动器避免了繁杂的数学建模过程及控制参数调节过程,具有良好的适应性及通用性.