UML顺序图的鲁棒性分析

鲁棒性分析技术可以帮助开发人员精确地弥合分析与设计之间的鸿沟。统一建模语言(unified modeling language,UML)顺序图模型被广泛用于面向对象软件系统的分析与设计,它的鲁棒性至关重要。首先,引入形式化模型——统一结构。其次,给出了基于统一结构的描述顺序图的方法和鲁棒性的形式定义,随后讨论顺序图在组合与精化条件下的保存问题。最后,在原型工具支持下进行实例研究。实验结果表明,设计阶段的顺序图能保持分析阶段顺序图的鲁棒性,从而可以给予从事面向对象的开发人员相关帮助及支持。

基于UMCS树的UML类图的混合相似性度量

软件重用是基于给定条件从存储库中检索以前开发的软件产品,检索基于相似性度量。UML(Unified Modeling Language)类图被广泛应用于软件设计,UML类图重用作为软件设计重用的核心而备受关注。因此,对UML类图的相似性开展研究。类图包含语义和结构信息。目前,UML类图的相似性研究主要集中在语义,也有个别讨论结构相似性,但没有考虑将语义和结构相结合。因此,提出一种结合语义和结构的混合相似性度量。鉴于UML类图的非形式化特征,将UML类图转换成图模型,搜索最大公共子图列表,构建了最大公共子图树,提出一个基于最大公共子图序列的混合相似性度量方法。针对概念公共子图和结构公共子图分别定义了语义匹配和结构匹配,并开展了相似性对比和基于相似性的分类质量比较实验,实验结果验证了所提出方法的优势。

基于UML与UPPAAL的高铁列控临时限速切换场景建模与验证

为提高高速铁路列控临时限速命令在临时限速服务器(temporary speed restriction server, TSRS)与无线闭塞中心(radio block center, RBC)跨界重叠区域信息传递过程的时效性和安全性,建立TSRS切换与RBC切换跨界重叠区域限速流程的数学模型,根据中国列车运行控制系统(Chinese train control system, CTCS)CTCS-2/CTCS-3高铁列控系统间临时限速命令交互的特点,采用统一建模语言(unified modeling language, UML)与时间自动机模型理论相结合的方法,采用形式化验证工具UPPAAL寻找临时限速命令在跨界重叠区域信息传递的不足和漏洞。研究结果表明:列控临时限速是高铁安全运行的重要组成部分,其与高铁列控高铁调度集中(centralized traffic control, CTC)、RBC、列控中心(train control center, TCC)等相关子系统有频繁的信息交互,不同子系统间信息传递过程不同,Timer(时间控制器)、Resend(重发控制器)、TSRS和RBC时间自动机数学模型验证结果为TSRS切换与RBC切换信息在跨界重叠区域的传递时间小于3 s,且时间自动机模型信息通道无锁死情况,大大提高高铁列车运行的时效性和安全性。

基于UML和ASP的艺术类考试成绩查询系统设计与实现

本文采用统一建模语言UML对考试成绩查询系统进行建模,设计了基于UML的艺术类考试成绩查询系统模型,利用ASP技术实现考试成绩查询系统,大大提高艺术类考试成绩管理工作的效率和质量。

基于UML的铁路信号图纸校核系统研究

针对铁路信号系统存在的设备复杂度高、管理维护难等缺点,利用UML技术,依托现有的纸质版CAD图纸,将多元化的图纸进行数据化,通过车站数据库,构建铁路信号图纸校核系统,实现信号图纸的反向验证。介绍铁路信号图纸数据信息化的内容及原理;对铁路信号图纸数据库进行介绍;从系统结构、测试范围、功能验证等方面详细介绍图纸校核系统。该图纸校核系统可以在工程实施中提供施工图审查、校核,提升现场作业效率。

带有并发行为的UML状态机图的形式语义

在软件开发过程中,UML(统一建模语言)状态机图是目前最流行的建模形式之一,它属于半形式化模型,无法用形式化的方法进行推理。为了能对UML状态机图进行推理,现有工作采用Petri网、时序逻辑语言XYZ/E、动态描述逻辑、Z(Object-Z)语言、CHAM化学抽象机等作为状态机图的形式语义,但这些语义都是行为语义,并没有从结构上直接形成体现真并发的形式语义。该文提出一种新的模型——统一结构模型作为带有并发行为的UML状态机图的形式语义,该模型不会增加或减少状态机图的任何信息。基于统一结构模型首先定义了状态机图的格局(全局状态),用于表现状态机图的执行过程,并且给出了UML状态机图的格局的转换规则,说明格局如何在状态机图中执行,在此基础上给出了状态机图的可达性算法,然后还对状态机图的死锁等性质进行了介绍,最后开发出一个原型工具,实现了状态机图的可达性分析,并用实例说明了该方法的应用。

一种基于UML的高校学生常用业务建模分析与设计

随着全国各高校招生人数的增加,高校信息管理的有关业务变得复杂,传统业务流程模式下的高校信息管理暴露了信息传递慢,信息传递量大,工作步骤复杂,工作效率低,并且大部分学生面对业务问题感到迷茫,很难有人能一对一的帮忙解答。由于业务流程的复杂性和多样性。

UML类图的一致性分析

在面向对象开发过程中,UML类图作为表达系统静态结构的最主要方式,蕴含着大量结构信息,使得软件开发阶段各种层次类图之间的一致性难以得到保证。为保证UML类图的一致性,通常将形式化方法与UML类图结合起来对类图精化过程进行分析验证。然而在形式化过程中往往存在UML类图模型信息丢失或增加的问题。引入形式化模型统一结构不会丢失或增加信息,为此首先将UML类图描述为统一结构,给出精化函数的定义;其次给出验证精化函数有效性的算法;最后在开发的原型工具上进行实例验证。对精化过程的验证实验结果表明,该方法可以帮助设计人员及时发现并处理类图中存在的不一致现象。

UML模型在信息系统需求分析中的应用

系统需求分析是软件信息系统开发活动的起始环节,使用UML模型进行软件需求分析是目前面向对象的需求分析方法的一种重要方法,根据不同软件系统的需求描述,选取适当的UML分析模型从不同的角度对需求中的功能点进行描述,可以使系统用户、需求分析人员以及未来的设计开发人员能通过多个角度观察目标系统的应用场景、业务流程、系统对象的状态变化;从抽象的维度了解目标系统的功能、系统对象之间的关系、业务规则和约束。通过一个用于车辆管理的信息化系统的需求分析过程,分别探讨了用例图、活动图(业务流程图)、状态转换图三种UML模型的适用场景和使用方法,以及在实践工作中的注意事项。为相似的信息化系统的需求分析实践提供一种可供参考的操作方法。

一种UML模型跨图一致性检查系统设计与实现

统一建模语言是获取系统需求、进行系统设计的重要手段,使用多种UML模型图对同一软件进行描述和表达时,多个模型图中的对象命名、逻辑关系可能出现不一致的情况。现有可视化UML建模工具大多只在某一种模型图内部进行正确性检查,或依赖于人工进行跨图的一致性检查。随着软件系统规模的不断增大和逻辑复杂性的增高,仅依赖于人工难免存在疏漏。对此,设计并实现了一种基于规则的UML模型跨图一致性检查系统。用户上传的模型文件被解析后,采用所提出的7条规则,通过OCL描述对上述组件进行模型分析和跨图一致性检查。其中,模型分析包括词法分析、逻辑结构分析等,一致性检查规则包括类图、状态图、顺序图的相关规则。通过实现与验证,所设计的系统能有效地检测类图、顺序图等图中的不一致问题。

基于UML状态图的PLC程序测试路径生成方法

为了提高可编程序控制器程序的测试效率,提出一种基于统一建模语言状态图的可编程序控制器程序测试路径生成方法。这一方法利用反蚁群算法生成测试路径,可以避免测试路径过多导致的爆炸问题。通过人工蚂蚁搜索未被遍历或信息素最小的顶点,得到测试路径,在满足测试路径充分性覆盖准则的同时,确保数量适中。通过案例试验,验证了方法的可行性和有效性,能够避免与其它文本重复。

基于UML的公路隧道LED照明灯具维修预警系统设计

为了及时发现公路隧道LED照明系统故障,缩短故障处理时间,保障公路隧道行车安全,提出公路隧道LED照明灯具维修预警系统,以统一建模语言(UML)为载体,运用UML中的用例模型,从系统外部进行公路隧道LED照明灯具维修预警系统设计,确定工作流程。

UML在对象软件工程教学中的应用

作为软件专业的核心专业课程,“软件工程”课程的重要性不言而,其将理论与实践融为一体。当前,面向对象的方式是主要的软件开发方式,因此,结合市场需求特点和技术发展形势,在实际教学中也主要使用此方式。为更好地帮助学生理解专业基础理论知识,以及理解知识的应用方法,并能够将其转化为解决实际问题的实践能力,文章采用UML建模技术进行教学,以提升学生专业素养。

基于UML活动图的用例识别

在面向对象的软件开发过程中,统一建模语言(unified modeling language, UML)的用例图用于捕获用户的需求.传统描述用例的方法一般是开发者根据自己的经验,从需求中人工获取用例.然而,如何自动生成准确的用例仍然是一个待解决的问题.本文提出了一种通过用UML活动图半自动生成用例的方法.首先通过引入形式化模型——统一结构来描述用例图与活动图,其次给出分解活动图的算法,然后根据分解活动图得到的依赖链生成对应的用例的事件流,从而得到用例模型,最后通过所开发的原型CASE工具进行案例的演示,验证了本文所提出的方法的可行性。

基于UML的群智能建筑消防设备信息模型研究

群智能建筑中的消防设备要实现与智能节点CPN的互联互通和即插即用,需内置一套标准的信息模型。采用UML建模的方法,通过用例建模、静态建模和动态建模,分析消防设备动作的相关动静态参数信息;通过分析火灾探测报警子系统关键参数,建立了火灾探测器和火灾声光警报器信息模型。

UML到Event-B的系统化转换方法

在面向对象的软件开发中,UML已经成为事实上的建模标准。然而,UML虽然直观容易理解和应用,却存在着不精确的语义,而且UML是一种半形式化的建模语言,无法进行形式化的验证。Event-B是一种基于大量数学谓词逻辑的形式化方法,虽然精确却难以理解和应用。因此,如何结合UML图和Event-B方法的优点是研究的重点,以往的方法都是基于UML零散图到Event-B的转换,缺乏系统的转换方法。系统性的转换方法可以实现UML中的元素与Event-B中的元素相对应统一。一般的软件系统是中型系统,中型系统采用用例图、类图、状态图和顺序图这四种图就可以很好地表达清楚,有了上述的四种图,软件生命周期的需求获取、分析、设计、详细设计就可以完全表达清楚。文章中分别给出了这四种图到Event-B的转换方法,并将该系统的转换方法应用到对安全性和可靠性要求较高的电梯控制系统中。基于该实例的研究,验证了UML到Event-B系统性转换方法的可行性和有效性。UML到Event-B的系统转换方法不仅有利于UML的精确化和软件从业人员的使用,而且增强了形式化方法的可理解性,有利于形式化方法的推广和应用。

“一案到底”教学法在UML实践教学中的研究与应用

近年来,社会上对软件开发人员的需求逐渐增加,各大高职院校也相继开设了UML建模技术相关的课程。但是由于课程教学体系还不够完善,缺乏案例项目支撑,在深入剖析了当前高职高专UML课程存在的问题后,以图书馆管理系统案例为导向的“一案到底”教学法能够有效解决传统教学中遇到的疑难问题,从而达到对学生分析问题、探究问题、解决问题能力的培养。

基于UML的高校学生请假管理系统分析建模与设计实现

在高校中,请假是经常发生的事,但是传统的请假方法学生需要拿着请假条找到相应的老师批假,造成了资源和时间的浪费,已无法满足学生和学生管理的要求。文章以昆明幼儿师范高等专科学校为例,分析、设计并实现学生请假管理系统,有利于转变学校手工纸质请假的方法,提高学生管理中辅导员、学院、学生处和宿舍管理的效率,进一步解决学生在请假过程中出现的问题。

基于UML的西门子ADVIA2400全自动生化分析仪自动审核系统体系结构设计方法

目的:提出一种基于UML的西门子ADVIA2400全自动生化分析仪(以下简称“ADVIA2400”)自动审核系统体系结构设计方法,以解决人工审核西门子ADVIA2400检测结果耗时、耗力、样本周转时间长且容易出错的问题。方法:依据AUTO 10-A文件、布林逻辑建立自动审核规则,先采用UML设计工具和Enterprise Architect软件完成从用例模型、动态和逻辑模型到最终的物理部署模型的自动审核系统软件开发,再根据检验科多年实践经验以及生化组仪器SOP等规范确定指标阈值,最后结合工作实践对自动审核系统进行测试和验证。结果:采用自动审核系统能够准确地掌握患者检测指标的变化情况,更精准地给出报警提示,且样本周转时间相比人工审核降低约25.6%。结论:基于UML的西门子ADVIA2400全自动生化分析仪自动审核系统稳定可靠、审核效率高,能够给检验人员和临床带来帮助。

On the Assessment of Generative AI in Requirements Analysis and Modeling Tasks with UML:An Exploratory Study

Generative AI is rapidly employed by software developers to generate code or other software artifacts.However,the analysis and assessment of generative AI with respect to requirements analysis and modeling tasks,especially with UML,has received little attention.This paper investigates the capabilities of generative AI to aid in the creation of three types of UML models:UML use case models,class diagrams,and sequence diagrams.For this purpose,we designed an AI-aided UML modeling task in our course on software requirements modeling.50 undergraduates who majored in Software Engineering at Wuhan University completed the modeling task and the corresponding online survey.Our findings show that generative AI can help create these three types of UML models,but its performance is limited to identifying essential modeling elements of these UML models.