UML 2.0的形式化语义研究

由于UML 2.0动态视图缺乏精确的语义,难以对它所表示的系统进行分析和验证.基于此,在描述UML 2.0顺序图和状态图语法和语法约束的基础上,采用可执行的线性时序逻辑语言XYZ/E定义其形式化语义,这样不仅便于UML 2.0顺序图和状态图之间的模型转换,也为使用UML和形式化方法相结合描述软件体系结构的交互行为奠定了基础.     

基于common logic的UML类图形式化及验证

统一建模语言(UML)是目前广泛使用的一种面向对象建模语言,其图形化,半形式化的特点,使其缺乏精确的语义描述,模型之间容易出现不一致问题,因此,UML类图的形式化问题尤为重要.common logic是一阶逻辑的一个特殊拓展,语法简洁,无符号,易读易掌握易使用,语义精确,满足一阶模型理论,相较于其它逻辑语言,更适合UML类图进行形式化规约.因此,提出采用common logic对UML类图进行形式化,得到形式化的语义规约,并对实例模型进行一致性验证.     

UML视图的一种形式化模型及其分析

UML是一种得到广泛应用的系统建模语言，但是由于它缺乏形式化语义和严格的推理机制，从而影响了系统建模的准确性和开发效率。TCOZ是一种将Object—Z和TCSP相结合的形式化语言，具有丰富的建模能力。基于TCOZ，本文建立了UML视图的一种形式化模型，对类图和协作图等提出了转换规则，使得TCOZ中的推理可用于分析UML视图。通过某学校信息系统的实例，阐述了UML视图的形式化建模方法和分析技术。     

基于ＯＯＺＳ的ＵＭＬ类图形式化描述及其应用

统一建模语言UML是一种面向对象分析和设计过程中重要的建模工具。但由于UML缺乏精确的形式化语义,不利于对其所描述的需求进行进一步分析和验证。这一点上,形式化方法可与之互补。基于此,本文采用一种面向对象的、基于Z的扩展语言OOZS———结构化面向对象形式规格说明语言,对UML的类图进行了形式化描述,寻求一种在软件设计与系统建模过程中UML到OOZS的映射与转换机制,最后给出一个基于OOZS的UML类图的形式化描述实例,结果表明本文的研究工作在实践中是可行的。     

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．     

基于UML需求建模的一种形式化分析方法及其应用

UML是软件开发过程中广泛使用的建模语言,但由于缺乏精确的语义,难以直接对其建立的需求模型进行精化和验证,因而无法进一步提高软件的正确性和可靠性,也不具备实现软件自动化的前提条件.提出了一种基于UML需求建模进行形式化分析的方法.采用Object-Z对UML建立的需求模型进行形式化描述,采用Perfect弥补了Object-Z在精化与验证方面缺少自动化工具支持的不足,最后通过一个实例说明了该方法在实际应用中的可行性.     

基于模糊描述逻辑的模糊UML类图形式化

由于UML难以表示现实世界中存在的大量不确定和模糊的信息,因此前人提出了模糊UML。与UML类似,模糊UML是半形式化语言,缺乏精确的语义。为解决这一问题,提出一种用模糊描述逻辑形式化表示模糊UML类图的方法,扩展模糊描述逻辑f-SHOIN(D)为其逻辑基础,详细描述模糊UML类图中的类、属性和各种关系转化为模糊描述逻辑表达的形式化过程,最后用实例证明该方法是可行的。     

基于元模型架构的UML类图到PVS规范的转化方法

UML是一种非形式化的面向对象建模语言,它缺少精确的语义定义;PVS规范则是一种具有精确语义定义的形式化规范语言,通过PVS规范给UML图形赋予精确的语义可以结合两者的优势.为此,提出了一个将UML类图转换成PVS规范的框架.按照UML的4层架构,依次对元元模型、元模型以及UML图形进行转换,并且前一次转换所得到的规范可以为后面的转换提供上下文背景.与其他方法相比,这种分层转化的方法降低了转换难度,保证了转换的正确性,保持了UML模型更完整的语义成分.     

UML状态机视图的RSL形式描述

使用RAISE规范语言RSL给出了UML状态机视图的形式描述.通过这一形式化提出了一种对图形化的UML状态机视图模型的形式化和RSL规范进行集成的框架,这一工作是对UML类图在RSL中形式化的继续,使得人们可以对UML的非形式化模型给出一种精确、无二义性的语义解释,同时也提高了RSL规范的抽象层次,增强了其可读性、简明性.最后通过一个应用实例,说明这一框架如何用于从UML模型创建对应的形式化规范,并对模型的性质进行了分析.     

基于Object-Z的带OCL约束的UML类图形式化描述

UML OCL是基于一阶谓词逻辑和集合论的形式化语言,用它对UML类图进行约束后类图便具备严格语法和精确语义,同时也具备了演绎验证的基本条件;但由于目前的建模工具还无法对缺乏精确语义的UML类图进行有效的演绎验证.因此提出了一种带OCL约束的UML类图通过Object-Z进行形式化描述的方法,这样便可以充分利用Object-Z强大的演绎验证能力来验证UML类图的正确性和是否具有某种性质等.     

基于TCOZ的UML用例图的形式化模型

基于TCOZ,本文建立了UML视图的一种形式化模型,不仅为UML提供了一种精确的数学描述,也为其正确性分析和验证奠定了基础。     

OCL 2.0表达式语义学比较研究

从语法、语义域和语义映射三个方面,给出了基于UML元模型和形式化的OCL表达式语义描述.并探讨了OCL表达式上下文、OCL表达式赋值环境的概念.在OCL表达式语义的形式化描述中,定义了对象模型和OCL表达式语法,给出OCL表达式语义解释和OCL后置条件表达式的语义解释.通过对OCL表达式语义二种描述方法比较,可以看到OCL表达式语义学描述的关键是反映OCL表达式本质的语法描述.     

Rigorous Modeling of Real-time System Based on UML and PVS

Rigorous modeling could improve the correctness and reduce cost in embedded real-time system development for models could be verified. Tools are needed for rigorous modeling of embedded real-time system. UML is an industrial standard modeling language which provides a powerful expressi-veness, intuitive and easy to use interface to model. UML is widely accepted by software developer. However, for lack of precisely defined semantics, especially on the dynamic diagrams, UML model is hard to be verified. PVS is a general formal method which provides a high-order logic specification language and integrated with model checking and theorem proving tools. Combining the widely used UML with PVS, this paper provides a novel modeling and verification approach for embedded real-time system. In this approach, we provide 1) a timed extended UML statechart for modeling dynamic behavior of an embedded real-time system; 2) an approach to capture timed automata based semantics from timed statechart; and 3) an algorithm to generate a finite state model expressed in PVS specification for model checking. The benefits of our approach include flexible and friendly in modeling, extendable in formalization and verification content, and better performance. Time constraints are modeled and verified and its a highlight of this paper.     

一种形式语言代数模型

针对形式语言研究的国内外现状,对形式系统规约描述语言的数学模型进行了初步探讨,建立了一种形式语言的代数模型,依据软件重用的思想及转换语义的方法提出了语言重用的概念,根据软件工程分层设计原则构建了形式语言族模型.该模型在不同层次上描述复杂形式系统软件规约的抽象表达程度,适于复杂形式系统的开发与测试.此外,文中应用范畴理论...     

一种Verilog的操作语义

用形式化的方法描述了硬件描述语言Verilog的语法和语义,建立了一个Verilog的操作语义模型。分别用二元组和四元组描述Verilog非并发和并发成分的状态,刻画了不同语句的状态转换规则,并用实例描述了并发程序的执行过程,证明了该操作语义模型的正确性。     

一阶谓词逻辑在人工智能知识表示中的应用

用一阶谓词逻辑的形式语言讨论了自然语言的形式描述、数学知识的形式表述、在人工智能中智能行为过程的描述等。总结用一阶谓词逻辑的形式语言表示具体知识的步骤,以及这种知识表示法的局限与应当进一步研究的问题。     

论形式语义学

阐述了形式语义学关于"语法"、"句法和语义",以及"语词和语句"等概念。传统语言学所谓语法讲究对语言符号串线形排列的成分分析,现代生成语言学的Chomsky学派认为语法就是有关语言层次结构的由小到大的生成规则,类型逻辑语法等形式语义学理论所谓的语法是指基于逻辑推演的关于自然语言的运行规律;形式语义学强调句法和语义的对应,这是形式语义学的灵魂;形式语义学在语句领域取得了较大成功,而语词领域是语言学侧重的研究方向。从形式语义学比较语言学的不足可以看到其未来发展的思路。