摘要：随着仿真系统的复杂性及其仿真模型在各个领域的广泛应用,用户对仿真模型的开发效率和质量提出了更高的要求。针对当前模型驱动工程主要应用于有关仿真软件工具的工程化实现,尚未达到模型层面而未能进行形式化分析,基于模型驱动工程,从元建模、模型转换两个方面设计了领域特定语言及形式化的模型转换体系,以火控通道控制系统为例,将概念模型自动化转换为具有精确语义形式体系表示的可执行仿真模型,直到最终代码框架的生成。研究成果具有通用性,能为各类模型转换工作提供有效指导,对提升仿真模型的开发效率和质量有重要意义。

摘要：随着服务行业在世界经济体系中地位的越发明显,在服务过程中越来越强调创造有意义的、难忘的客户体验。针对这种情况,提出CJM(Customer Journey Mapping)建模方法,该建模方法是以客户为导向的,旨在跟踪和描述客户在使用产品或接受服务中遇到的所有体验,以便提供卓越的客户服务,提高服务质量。最后利用模型驱动工程MDE(Model-Driven Engineering)技术来实现对CJM建模方法的支持,并设计实现多种CJM建模工具。实验结果表明,在相关研究领域使用MDE技术可以有效支持多种建模方法,大大缩短开发周期,具有良好的应用价值和前景。

摘要：随着智能机以及平板电脑的普及,安卓应用逐渐成为日常生活中不可或缺的重要元素之一,其复杂度也呈几何倍数增长.安卓平台存在的多设备类型、多操作系统版本问题,使得应用的设计和开发更为复杂.在这一现状下,提倡在安卓应用开发中使用模型来描述其开发需求与设计,以帮助开发人员更好地将注意力集中于应用,加深对开发意图的理解,更好地进行后续的开发工作.然而,当前对安卓应用的建模都采用了传统模型,无法满足安卓应用事件驱动和注重图形用户界面的特点.为此,将注重前端展示以及事件交互的交互流建模语言(IFML)应用于安卓应用的建模,描述应用中的 GUI 结构以及其中工作流的传递,从而指导应用的开发工作.考虑到安卓平台的特点,对IFML 进行了相应的面向安卓的扩展,提高了其可用性与对安卓应用的适用性,并对 IFML 模型进行了形式化定义,使得 IFML 模型能以丰富而又精确的语义来刻画开发者对于安卓应用的设计,并在应用的实现和演化中不断发挥指导作用.另外,进一步探索了 IFML 模型在应用测试这一场景中的作用.基于模型的测试方法能够检验设计和实现的一致性,还能在应用的演化过程中避免测试用例的重复编写.在案例研究中,针对 5 个安卓应用进行了 IFML 建模与测试.实验结果表明,扩展后的 IFML 在安卓应用的建模上可行、有效,所建立的 IFML 模型可直接用于测试工作,用于检测应用实现与设计是否保持一致,从而保证应用的开发质量.

摘要：大规模的联合建模与仿真迫切需要提高模型及仿真的可组合性。针对实现可组合仿真的主要问题,分析并提出了基于不同抽象程度的组合仿真的层次化功能结构模型。结合MDE模型驱动工程的设计思想,应用形式化建模的相关方法和π语言,提出了覆盖可组合仿真系统设计整个生命周期的一整套开发方法。同时,建立了基于MDE的模型映射机制,实现了基于一系列工具支持的不同模型之间的相互关联和转换,并在某大型分布式仿真系统开发中得到了应用。

摘要：基于模型的嵌入式系统安全性分析与验证方法是近年来在安全攸关系统工程领域中出现的一个重要研究热点。提出一种基于模型驱动架构的面向SysML/MARTE状态机的系统安全性验证方法,具体包括:构建了具备SysML/MARTE扩展语义的状态机元模型,以及安全性建模与分析语言AltaRica的语义模型GTS的元模型;然后建立了从SysML/MARTE状态机模型分别到时间自动机模型以及AltaRica模型的语义映射模型转换规则,并基于AMMA平台和时间自动机验证工具UPPAAL设计实现了对SysML/MARTE状态机的模型转换与系统安全性形式化验证的框架。最后给出了一个飞机着陆控制系统设计模型的安全性验证实例分析。

摘要：问题框架(Problem Frames,PF)方法在需求工程研究中已经获得广泛重视,特别是应用于基于环境建模的信息物理融合系统中,但如何有效地把问题模型(问题图及相关描述)转换为软件设计和实现,仍是一个亟待解决的问题。文中提出了一种问题框架与模型驱动技术相结合的方法,其可将问题模型转换为UML(Unified Modeling Language)需求模型中的用例图和概念类图,进而指导软件系统的设计和实现。所开发的CASE工具,通过支持领域涉众和软件设计人员合作建模来提高需求质量,并允许从问题空间的需求模型平滑过渡到解空间的软件设计。通过文献[1]中一个基准案例(邮件分拣控制问题)的扩展版本,展示了其可行性及在实际应用场景下的使用,从而对推动问题框架方法从理论研究走向实际应用具有重要意义。

摘要：近年来,在以综合模块化航电系统(integrated modular avionics,IMA)为代表的一类安全关键应用中,确保系统重配置信息的正确性成为保证系统安全可靠运行的一个重要问题。提出了一种模型驱动架构下符合ARINC653规范的IMA系统配置信息的建模转换与验证方法。针对多个实时应用在IMA平台上以时间/空间多分区形式运行的系统特征,建立了从系统配置信息的核心元素(包括模块、分区、内存、进程、通信等)到MARTE模型元素的语义映射规则,设计了基于模型驱动架构的系统配置信息模型转换的方法,并给出了一种对模型转换构造得到的系统配置信息MARTE模型进行形式化验证的框架。最后,通过一个实例分析说明了此方法对验证重配置后系统配置信息的有效性。

摘要：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。

摘要：UML模型一般不能直接进行性能分析,需要利用模型转换的方法将其转换成其他分析模型,比如排队论、随机进程代数或者随机Petri网等模型。利用Eclipse平台上的Papyrus建立3种类型的UML模型(用例图、部署图和活动图)来对系统进行建模,并利用MARTE规范添加一些性能相关的信息;然后利用ATL实现UML模型到广义随机Petri网(GSPN)模型的转换,并使用XStream将上一步得到的GSPN模型转换成分析工具所支持的格式;最后利用基于GSPN的性能分析方法进行系统性能分析。同时给出了一系列性能指标的计算方法,如利用率、吞吐量、平均等待请求的数目以及响应时间等,可以考察系统性能的多个方面,方便系统设计和开发人员对系统性能进行分析和优化。

摘要：目前综合模块化航空电子系统(IMA)在资源配置方面有非常高的安全可靠性需求,其中时间资源的可调度性配置验证也显得至关重要。本文在AFDX网络架构下提出了一种IMA系统时间相关概念的MARTE建模和时间资源可调度配置的正确性验证方法。建立了IMA系统通信虚拟链路、AFDX终端、分区以及进程等相关元素到MARTE模型元素的建模规则,并设计了基于可调度分析工具MAST的时间资源可调度配置验证框架,最后利用相关实例进行仿真和分析得到验证结果。