Object-Z规格说明测试用例的自动生成器

对Object-Z形式规格说明构造测试用例的研究,目前主要集中在理论研究阶段,测试用例的自动生成几乎没有相应的工具支持.Object-Z是基于数学和逻辑的语言,并大量使用了模式复合和简写形式,这给计算机提取完整语义用以自动产生测试用例造成了困难.通过展开Object-Z规格说明中的模式定义,改进Object-Z的文法结构,给出了提取Object-Z规格说明语义的方法,研究了从Object-Z规格说明产生测试用例的自动化过程.这一过程主要包含3个阶段:Object-Z语言的自动解析、语义自动抽取和测试用例自动产生.通过介绍的工具原型,可以很容易得到规格说明中的各种语义;基于某些测试准则,能够方便自动产生可视化的抽象测试用例.

基于Object-Z的形式化验证方法

定理证明是一种形式化验证技术,也是形式化方法的重要组成部分,它能从形式规格说明中推理出应具备的性质与属性,从而可以对规格说明进行形式验证。Object-Z是形式规格说明语言Z的面向对象扩充,基于集合论与数理逻辑,具有严密的逻辑性,适合精确地描述大型软件系统,并且可以对其形式规格说明进行推理。本文首先给出了基于Object-Z规格说明的定理证明验证方法,接着用Object-Z描述了一个电梯操作系统的实例,在此基础上给出了其形式规格说明的定理证明方法来进行形式化验证。

用UML和Object-Z描述交互式系统的接口规格说明

随着图形用户界面的普及 ,交互已成为目前软件系统的一个重要特征 .与传统的基于字符界面的软件系统相比 ,基于图形用户界面的软件系统 ,从某种程度上可看作是一个交互式系统 .形式化的规格说明具有精确性、无二义性和一致性等优点 ,用形式化说明语言来描述交互式系统用户接口的规格说明有很强的实用价值 .由于形式化的规格说明的可读很差 ,因此可以采用标准的对象建模语言 U ML

OCL与Object-Z作为UML约束语言的分析比较

UML是目前广泛使用的标准的面向对象建模语言。为了提高建模的精确性,UML模型可以用对象约束语言OCL或者是用Object-Z规格说明语言加以补充说明。本文从多个方面分析比较了这两种语言的特点,并提出建模人员应充分利用这两种语言的特点,对系统进行精确的建模。

基于Object-Z多态推理

Object-Z是形式规格说明语言Z的面向对象扩充,基于严格的集合论与数理逻辑,具有面向对象的特点:类、对象、继承、封装与多态等。用它可以精确描述大型软件需求规格说明,且能够进行严密的逻辑推理与验证。本文主要探讨了它的多态性推理,给出了相应的推理规则与方法,可以推理出Object-Z的多态行为,并着重体现推理的重用。

带OCL约束条件的类图到Object-Z规格说明的转换

如何提高软件的可靠性是目前软件研究领域的一个热点。将形式化方法和主流的软件开发方法相结合是一个可行的方法。本文研究UML语言和Object-Z语言相结合的方法,为主流的软件开发人员所使用的图形化规格说明技术与形式方法提供的精确的分析和验证技术架起了一座桥梁。本文定义如何将带OCL约束条件的类图转换到Object-Z规格说明的方法。这样不仅可以通过支持Object-Z语言的工具来对UML语言描述的系统性质进行验证和确认,而且能够帮助规格说明人员方便地构造Object-Z规格说明。

DTL-Real-Time Object-Z形式化规格说明语言及其责任授权模型描述

Object-Z语言缺乏完整的时态描述能力,如无法表达操作在特定时间之后执行或按某种周期执行等,也不具有操作补偿等概念。针对这些问题,在Object-Z中集成实时概念和分布式时态逻辑,提出DTL-Real-Time Object-Z规格语言,该语言能有效地描述操作的时态驱动、事件驱动、操作补偿等因素,分析和说明了该语言的语法和语义,最后通过对责任授权模型的形式化描述说明了该语言的表达能力和应用。

用带时钟变量的线性时态逻辑扩充Object-Z

Object-Z是形式规格说明语言Z的面向对象扩充,适合描述大型面向对象软件规格说明,但它不能很好地描述连续性实时变量和时间限制。线性时态逻辑能够描述实时系统,但不能很好地处理连续时间关系,也不能很好地模块化描述形式规格说明。首先用时钟变量扩充线性时态逻辑,接着提出了一个方法——用带时钟变量的时态逻辑(LTLC)来扩充Object-Z。用LTLC扩充的Object-Z是一个模块化规格说明语言,是Object-Z语法和语义的最小扩充,其最大优点在于它能方便地描述和验证复杂的实时软件规格说明。

一个Object-Z规格说明的证明责任产生器

定理证明是一种形式化验证技术,也是形式化方法的重要组成部分,它能从形式规格说明中推理出应具备的性质与属性,从而可以对规格说明进行形式验证。Object-Z是形式规格说明语言Z的面向对象扩充,基于集合论与数理逻辑,具有严密的逻辑性,适合于精确地描述大型软件系统,并且可以对其形式规格说明进行推理。设计一个证明责任产生器,从Object-Z形式规格说明出发,按照相关规则自动抽取相应的证明责任,这些证明责任可以直接输入到已有的定理证明器Z/EVES中进行证明之。证明责任产生器起着Object-Z规格说明编辑器与证明器Z/EVES之间的桥梁作用,方便于Object-Z形式规格说明的验证。

使用Object-Z获取形式需求

针对软件需求描述中用UML描述的模型与形式需求说明相比不利于推理和验证的问题,使用统一过程建立用UML描述的需求模型并对其进行形式化,获得用Object-Z描述形式需求说明的方法和步骤,并结合实例进行论述.提出利用形式方法验证和确认非形式需求规格说明的过程.该研究为验证和确认非形式规格说明提供1种有效方法.

基于Object-Z的UML对象模型的形式化

1 引言 UML作为面向对象的可视化建模语言,己被对象管理集团(OMG)作为面向对象分析和设计的标准,获得了众多工具的支持。UML提供了不同抽象层次的描述以支持面向对象的分析、设计和实施,它从不同的视图描述软件系统,减少了建模的复杂度,更为重要的是建立了基于元模型的体系结构,提供了较为灵活的扩充机制,使开发人员可以根据不同的领域需求定制UML,也易于加入新的建模概念。

一种基于Object-Z的面向方面建模方法

提出一种基于Object-Z的形式化面向方面建模语言及其建模方法。方面规范提供了观察基本模块和方面模块的行为、描述它们相互关系的手段,编织机制将两类模块系统地集成为一个完整的系统模型。该方法能有效地简化系统建模,提高系统模型的可复用性,也为进一步验证系统性质提供了理论基础。

基于Object-Z与Markov链的校园卡系统测试用例

针对提高校园卡系统准确性和可靠性测试的要求,提出了Object-Z与Markov链结合的测试用例自动生成算法.使用Object-Z对系统进行形式化规约,生成测试场景和操作顺序图;将操作顺序图转换为Markov链使用模型;根据测试场景和Markov链使用模型生成数量相对合理的测试用例.该方法无需对系统进行运行,在需求分析与测试阶段就能对系统的功能进行测试.生成的校园卡系统测试用例证明该方法是有效的,并且在提高测试覆盖率的同时,使用Markov链也能保证对系统的可靠性测试.

形式语言Object-Z的模型检测研究

Object-Z是一种用于表示面向对象系统规约的高层抽象语言,由于缺乏自动验证工具的支持,很难建立直接证明由Object-Z表示的面向对象系统规约正确性,成为Object-Z被广泛采用的最大障碍.模型检测是一种验证系统规约正确性的自动化技术.使用模型检测工具SPIN验证Object-Z描述的正确性,把Object-Z的规约转换成标记转换系统,然后把标记转换系统转换为SPIN的输入语言Promela,使用线性时序逻辑刻画Object-Z中的历史不变式.通过对订票系统类的Object-Z描述的验证,结果表明该方案具有可行性.

基于Real-Time Object-Z语言的铁路交叉道口系统的形式化描述

形式化语言Object-Z的实时扩展Real-Time Object-Z可以对实时系统进行形式化描述.以铁路交叉道口系统的应用证明了这一点.

Object-Z规格说明的结构模拟动画技术

形式化方法让软件需求的规格说明变得更加简洁精确,但是它的抽象难懂让用户难以确定形式规格说明中所叙述的用户需求就是他们所期望的.另外,大多的规格说明语言都是不可执行的,因此人们采用一种动画模拟的方式,将形式规格说明转换成一种可模拟执行的形式,从而帮助用户和规格说明者确认形式规格说明是否与用户的非形式化需求相一致.通过分析比较形式规格说明的两种动画策略———形式化程序合成和结构模拟的优缺点,决定使用结构模拟技术将Object-Z规格说明转换成SICStus Prolog可执行程序并加以执行,从而实现对Object-Z规格说明的确认.

Object-Z规格到实现机制探讨

形式化规格是保证所设计的系统具有较高的可信度和正确性的重要途径,它涉及软件生命周期的各个阶段。从形式化规格到软件编码是软件开发中的一个关键环节。在分析了规格化和高级语言之间的内在关系的基础上,概括了基于Object-Z规格到Java实现的几条转换机制,并运用案例研究来说明这些机制。

基于Real-Time Object-Z语言的实时系统形式化描述

实时系统是一类需要考虑时间约束条件的反应系统,确保实时系统安全性和可靠性是至关重要的。形式化方法是建立在严密数学基础之上的开发方法,采用形式化方法对实时系统进行描述与验证,可以借助严密的数学证明提高实时系统的安全性和可靠性。本文讨论Object-Z的一种实时扩展语言Real-Time Object-Z,它可以对实时系统进行形式化描述;文中以室温控制系统为例,详细说明了Real-Time Object-Z语言在实时系统形式化描述中的应用方法。

基于Object-Z的XPath形式化语义

本文描述了XPath语言的形式化语义。一个统一的面向对象的语义视角用于建模所有XPath语言构造。语义的表示采用形式化规范语言Object-Z的符号系统。这种高度结构化的语义模型具有简洁、可组合性和可复用性的特点。

基于Object-Z规格说明形式方法的软件开发

形式化方法技术和面向对象程序设计技术相结合,可以消除因软件开发初期的需求规格说明因描述的歧义而可能引起的不一致性和不正确性,特别适应于可靠性要求非常高的软件,可以它们发挥各自的优点,更好地开发出高质量的软件产品。