面向模型的組合理論研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與軟件工程的飛速發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越強(qiáng)烈的意識(shí)到形式化模型對(duì)軟件系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)的重要作用。在當(dāng)今軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)中，人們普遍運(yùn)用多種建模方法和工具對(duì)軟件系統(tǒng)本身及其應(yīng)用場(chǎng)景建立模型，并在這些模型的基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析和改進(jìn)。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的軟件系統(tǒng)而言，一個(gè)使設(shè)計(jì)者和開(kāi)發(fā)者都能正確認(rèn)識(shí)和分析該系統(tǒng)的模型在軟件開(kāi)發(fā)周期中顯得尤其重要。
　　 一個(gè)涵蓋系統(tǒng)所有要素的模型往往不易獲得。系統(tǒng)設(shè)計(jì)者通常是先將系統(tǒng)按照一定的特

2、征劃分成很多部分，再分別對(duì)這些部分采用適當(dāng)?shù)慕７椒ê凸ぞ呓⑾鄳?yīng)的模型。該研究思路很好的使用了分而治之的策略，有效的降低了處理系統(tǒng)具體特征的復(fù)雜度，使針對(duì)某個(gè)特征的分析和推理變得方便。然而，由于針對(duì)各個(gè)系統(tǒng)特征的建模方法都是獨(dú)立發(fā)展起來(lái)的，往往依賴于不同的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，這使得我們?cè)诿鎸?duì)使用不同建模方式建立的模型時(shí)，很難將他們的信息進(jìn)行共享和協(xié)調(diào)，從而得到我們所期望的系統(tǒng)的整體視圖。
　　 為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們需要一個(gè)精確而系統(tǒng)的

3、理論框架來(lái)描述模型之間的關(guān)系，支持模型之間信息的共享和交互，實(shí)現(xiàn)模型的融合與協(xié)調(diào)。
　　 本文旨在提出一個(gè)針對(duì)軟件系統(tǒng)的模型組合理論，使得模型之間的各種組合模式都能夠在該理論下得到解釋，進(jìn)而可以在該理論的支持下討論模型之間的關(guān)系以及各種模型組合方式所具有的性質(zhì)和特點(diǎn)，為模型組合實(shí)踐中組合模型表現(xiàn)出來(lái)的良好性質(zhì)給出理論依據(jù)。該模型組合理論框架不僅能夠描述某個(gè)模型所涉及的各種系統(tǒng)屬性及屬性間的關(guān)系，而且能夠分析不同模型間的聯(lián)系，幫助

4、我們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和理解現(xiàn)有模型的特點(diǎn)以及他們之間的關(guān)聯(lián)性，研究模型的某些特殊性質(zhì)在模型組合過(guò)程中的演化情況。有了該理論框架的支持，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要對(duì)模型進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，將它們組合成滿足特定需求的組合模型。另外，對(duì)該理論框架的研究可以指導(dǎo)軟件設(shè)計(jì)者和開(kāi)發(fā)者，統(tǒng)一兩者對(duì)軟件系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，消減模型中的不確定性，顯著提高軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)與驗(yàn)證效率。
　　 本文的主要內(nèi)容包括：
　　 ●提出一個(gè)針對(duì)軟件系統(tǒng)的模型表示框架，每

5、個(gè)模型針對(duì)軟件系統(tǒng)的特定屬性，根據(jù)系統(tǒng)在這些屬性上表現(xiàn)出來(lái)的可見(jiàn)觀察對(duì)系統(tǒng)行為進(jìn)行刻畫(huà)。模型中既包含了每個(gè)研究對(duì)象的組成結(jié)構(gòu)信息，又包含了對(duì)象之間的運(yùn)算和關(guān)系信息，具有解釋與對(duì)象相關(guān)的全局性質(zhì)與局部性質(zhì)的能力。我們使用該模型表示框架表示了很多建模模式如狀態(tài)轉(zhuǎn)換模型和事件反應(yīng)模型等。
　　 ●考察了包括程序組合、服務(wù)組合等軟件工程領(lǐng)域中關(guān)于組合問(wèn)題的解決方案，吸取了軟件工程領(lǐng)域中對(duì)這些組合問(wèn)題的處理經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出組合問(wèn)題的普遍特征，