基于ROAD-CPN业务架构的可执行建模方法

开放组架构框架(TOGAF)业务架构作为数据架构、应用架构和技术架构的基准,在企业系统架构设计中占据引导作用。但由于其自身描述形式的局限性,存在无法对系统业务架构框架动态特征进行分析的问题,故提出一种基于ROAD业务架构的着色petri网(CPN)可执行模型生成方法。该方法基于TOGAF业务架构ACF元模型划分提出的4类模型——规则模型(RM)、组织模型(OM)、活动模型(AM)和数据模型(DM),建立4类模型不同描述形式与CPN建模语言间的对应关系,进而提出以RM,OM,AM和DM为主体的可执行模型五阶段建模方法。最后,以幼儿园智能晨检机器人系统业务架构为例,验证了所提方法的可行性和有效性。该方法实现了灵活、自动化的CPN可执行模型的生成,打破了业务架构建模语言和CPN建模语言之间的限制。

基于xUML与DODAF的指挥信息系统可执行体系结构建模研究

针对体系结构视图产品在验证系统动态行为及状态转换等方面存在的不足,难以有效保证所建模型与具体军事需求的一致性,提出了基于xUML与DODAF的可执行体系结构建模及验证方法,分析了该方法的可行性与适用性,及其在验证系统动态行为方面的优势,给出了利用该方法进行建模的具体步骤。最后结合区域防空指挥信息系统开发实例,通过建模对该系统的部分动态行为进行了验证和分析,进一步证明了该方法的有效性。

基于ROAD元架构的业务层架构可执行建模方法

本文基于ROAD元架构静态模型在仿真和模拟上的需求,在保留全部必要信息的前提下,以IDEF1x数据模型作为转化起点,对可执行CPN模型进行语义映射探索。以业务数据模型中的实体及其间关系为主体,业务组织模型、业务活动模型和业务规则模型作为补充,确定仿真对象范围,并提出TOGAF业务层架构到可执行CPN模型的转化六规则,借此实现TOGAF业务架构层的可执行仿真。

基于fUML的C4ISR体系结构可执行建模及分析

由于C4ISR体系结构模型缺乏可执行性,不利于体系结构的验证评估,为此提出了一种基于fUML(semantics of a foundational subset for executable unified modeling language models)的体系结构建模与分析方法。基于fUML元模型来定义C4ISR体系结构的可执行建模元模型,使用它们来构建C4ISR体系结构的可执行模型;定义可执行模型的代数语义域——可执行活动模型代数(executable activity model algebra,EAMA),使用语义函数将可执行模型的行为语义转换为EAMA的进程项;定义EAMA的操作语义作为进程项的执行规约,通过对进程项的仿真执行来实现C4ISR体系结构的可执行分析,最后以区域防空作战系统为例说明了方法的可行性。

复杂系统的可执行模型仿真方法研究

针对复杂系统早期验证评估过程中,由于模型不可执行造成的问题,提出了一种复杂系统可执行模型仿真方法。从复杂系统的精确模型定义入手,将复杂系统模型分为结构模型和行为模型,扩展fUML元模型得到复杂系统的可执行元模型,使用这些元模型来构建复杂系统的可执行模型,并为可执行模型定义了行为语义。为了支持可执行模型的仿真,设计了相应的仿真执行系统,定义模型仿真所需要的仿真语言和执行规约,将行为模型转换为可执行的进程项,依据执行规约对进程项进行仿真执行来实现复杂系统的可执行模型仿真。最后以区域防空系统为例说明了方法的可行性。

体系结构可执行研究的现状和未来

体系结构可执行研究是体系结构设计方案验证评估的重要途径。分析了现有体系结构可执行研究的方法,介绍了可执行体系结构的研究现状,提出了可执行方法以研究体系结构的趋势。

基于xUML的DoDAF可执行体系结构构建

为构建可执行体系结构,实现体系结构的仿真执行,获取体系结构的动态信息,验证其动态特性,针对可执行体系结构开发问题,首先分析了DoDAF V2.0和模型驱动体系结构(MDA)的核心开发思想,讨论了以MDA指导DoDAF V2.0可执行体系结构开发的理论基础;提出了以MDA为开发指导思想,采用体系结构开发语言xUML,使用ASL描述信息的DoDAF V2.0可执行体系结构的开发方法,给出了具体的开发步骤;最后结合实例,检验了该方法的可行性和有效性.

武器装备体系结构可执行模型

探讨了可执行武器装备体系结构的总体框架,分析了建立可执行体系结构的三个阶段,提出了建立可执行模型的方法和步骤。该方法以体系总体描述、系统体系结构、作战活动图、作战顺序图以及作战规则模型等视图产品为基础,通过视图产品到仿真模型的映射机制建立可执行模型。以ExtendSim仿真工具作为可执行模型的运行环境,选取战时情报侦察监视体系作为实例研究,说明了该方法用于武器装备体系结构动态分析是可行的。

可执行体系结构的HCPN建模方法

美国国防部体系结构框架(DoDAF)作为一种通用的系统体系结构描述规范,得到业界的广泛认可。但由于其本身描述形式的局限,无法支持对集成系统体系结构动态特性的分析。在建立DoDAF产品描述与层次化着色Petri网(HCPN)不同建模语言间对应关系的基础上,提出了以集成体系结构操作活动模型(OV-5)、操作规则模型(OV-6a)、逻辑数据模型(OV-7)为主体的可执行模型五阶段建模方法。旨在使由DoDAF体系结构产品建立HCPN可执行模型的过程规范化、步骤化,为实现体系结构可执行模型的自动转换提供技术支持。

可执行体系结构研究

体系结构是系统设计与实施的蓝图,它能否正确、合理地指导实践在很大程度上依赖于体系结构的验证与评估。可执行体系结构研究为体系结构验证与评估开辟了新的途径。为了使各体系结构产品在整体上形成一个执行体,提出了可执行体系结构执行规则描述这一个概念。执行规则描述体系结构产品的执行、调用与数据流关系,为体系结构的执行提供了特定的背景信息。它通过标准的动态可执行模型接口分别调用该模型的执行引擎,从而达到体系结构在整体上执行的目的。体系结构的正确执行为体系结构验证提供依据,同时其运行结果为体系结构的评估提供依据。

基于xUML的DoDAF可执行体系结构开发与验证

可执行体系结构可以通过仿真执行,验证体系结构的正确性与合理性。针对DoDAF v2.0可执行体系结构开发与验证问题,结合DoDAF v2.0体系结构模型特点和面向对象的体系结构开发方法,应用xUML及ASL,开发DoDAF v2.0可执行体系结构,给出了基于xUML的可执行体系结构开发与验证的方法及步骤。通过反导预警作战系统体系结构开发实例,验证了方法的可行性。最后,将此方法与其他方法进行了比较。

基于xUML的C^4ISR系统可执行对象模型设计

C4ISR系统自身复杂性和军事需求多变性,使得系统设计风险增加,研制难度愈来愈大。把模型驱动体系结构MDA的思想和可执行建模语言xUML引入C4ISR系统的设计研制过程中,详细分析了可执行对象模型对于C4ISR系统研制的意义,给出了基于xUML的C4ISR系统可执行对象模型设计方法和步骤,并通过水面舰船的实例验证了该方法的可行性。该方法对系统结构化分析、动态逻辑验证、性能测量评价,而且在描述能力、可理解性和可分析性等方面比基于Petri网的可执行模型都有很大改善。

一种改进的转换可执行分析测试序列生成算法

为确保测试序列对控制流和数据流的覆盖,提出了一种对以扩展有限状态机(extended finitestate machine,EFSM)为模型描述的协议进行测试的方法.该方法在控制流部分采用惟一输入输出(unique input/output,UIO)序列,在数据流部分采用全定义-使用路径(all Def-use paths)标准,通过改进的转换可执行分析(transition executability analysis,TEA)方法,使用深度优先策略生成TEA树,同时得到可执行的EFSM控制流和数据流测试序列以及所有变量的定义-使用对(Def-use pairs).

基于DM2的体系结构可执行模型构建方法

基于元模型的体系结构设计思想和基于可执行模型的评估方法是体系结构领域研究的两个热点,但当前的研究没有将两者结合起来。文章基于DoDAF2.0提出的元模型数据(Meta-Model Data,DM2),将元模型的思想和基于可执行模型的评估方法相结合,分析了基于DM2的逻辑数据与可执行模型各构建要素的对应关系,构建了基于DM2的逻辑数据模型直接转可执行模型的过程框架,重点研究了如何直接从体系结构底层数据转可执行模型的方法,从而为进行基于元模型的体系结构可执行评估提供模型基础,也为进一步实现体系结构自动化验证评估提供技术支持。实例验证了文章提出的方法。

基于模型转换的C4ISR体系结构可执行模型构建

为解决当前可执行模型构建效率低、重用性差所造成的体系结构验证困难,实现自动化的可执行模型构建,提出了一种基于模型转换的C4ISR体系结构可执行模型构建方法。该方法基于国际国防企业体系结构本体规范(international defense enterprise architecture specification,IDEAS),构建了C4ISR体系结构作战视图元模型;建立了对象Petri网(object Petri-net,OPN)建模元素与体系结构元模型数据元素的映射关系,重点研究了几种通用流程模式下体系结构元模型数据与OPN之间的语义转换规则;最后,以某防空作战指挥信息系统体系结构为例,依据获取的体系结构数据,基于以上方法有效地构建了验证作战规则的OPN模型。

基于SOA的C^4ISR可执行体系结构

现有的C4ISR可执行体系结构验证评估过程中面向特定的作战想定,难以描述和验证系统资源之间的动态连接关系以支持作战视图中作战任务过程的动态变化。结合SOA思想对C4ISR体系结构框架进行扩展引进了服务视图,通过分析服务视图与原有作战视图和系统视图产品之间的关系,提出一种基于SOA的C4ISR可执行体系结构框架,详细分析了引进服务视图之后C4ISR体系结构的执行过程。

面向流媒体应用的实时可执行概率获取方法研究

为准确获取网络实时可执行概率,从而对网络实时任务进行接纳控制,是解决当前网络尽力服务与实时任务服务质量（QoS）要求间矛盾的重要手段。面向流媒体应用,针对网络资源余量的高度不确定性,分析和实时获取了变化中的网络资源余量的概率时效图,并对今后的时效曲线进行预测,得到流媒体应用的实时可执行概率。实验比较了资源余量的概率时效图的预测值和实测值,结果较符合,为共享资源网络上执行实时任务作出了有益的探索。

基于路径覆盖插桩的可执行代码测试工具实现

为解决传统程序插桩技术存在代码膨胀和运行时间较长的问题,提出对可执行代码进行控制流路径覆盖消除冗余的插桩策略。依据该策略设计一种针对Java可执行代码的单元测试工具,完成程序执行路径跟踪和覆盖率分析。对测试工具进行功能验证和性能分析,结果表明,该策略能够有效减少插桩点数量,降低插桩对被测程序时间特性的影响。

面向服务军事信息系统的可执行建模仿真方法

为描述和分析面向服务军事信息系统的功能结构、评价其性能,提出了一种层次化可执行的系统建模仿真方法。该方法结合IDEF3和EPC-D描述并分析系统功能、结构和数据流程,基于对象Petri网的仿真执行,评估系统性能,最终实现对面向服务军事信息系统的完整描述和准确评价。为提高系统建模仿真效率和模型描述的一致性,研究了不同层次间模型的转换关系。结合案例阐述了所提方法在实际中的应用,证明方法的可行性和有效性。

基于可执行模型的DoDAF体系结构验证

针对DoDAF体系结构的验证问题,提出了基于xUM开发可执行模型及应用可执行模型验证体系结构的方法。首先,为了开发DoDAF体系结构的可执行模型,在分析DoDAF 2.0体系结构模型特点的基础上,给出"状态转移描述"模型的开发方法和步骤,并对活动图进行了可执行化改造。其次,在分析可执行体系结构验证内容的基础上,给出了基于xUML的可执行模型的验证方法和步骤。最后的实例验证了该方法的可行性和有效性。