面向模型的組合理論研究.pdf

1、隨著計算機科學與軟件工程的飛速發(fā)展，人們越來越強烈的意識到形式化模型對軟件系統(tǒng)的分析與設計的重要作用。在當今軟件系統(tǒng)的設計與開發(fā)中，人們普遍運用多種建模方法和工具對軟件系統(tǒng)本身及其應用場景建立模型，并在這些模型的基礎上對系統(tǒng)進行分析和改進。對于一個復雜的軟件系統(tǒng)而言，一個使設計者和開發(fā)者都能正確認識和分析該系統(tǒng)的模型在軟件開發(fā)周期中顯得尤其重要。
　　 一個涵蓋系統(tǒng)所有要素的模型往往不易獲得。系統(tǒng)設計者通常是先將系統(tǒng)按照一定的特

2、征劃分成很多部分，再分別對這些部分采用適當的建模方法和工具建立相應的模型。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)具體特征的復雜度，使針對某個特征的分析和推理變得方便。然而，由于針對各個系統(tǒng)特征的建模方法都是獨立發(fā)展起來的，往往依賴于不同的數學基礎，這使得我們在面對使用不同建模方式建立的模型時，很難將他們的信息進行共享和協調，從而得到我們所期望的系統(tǒng)的整體視圖。
　　 為了解決這個問題，我們需要一個精確而系統(tǒng)的

3、理論框架來描述模型之間的關系，支持模型之間信息的共享和交互，實現模型的融合與協調。
　　 本文旨在提出一個針對軟件系統(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，進而可以在該理論的支持下討論模型之間的關系以及各種模型組合方式所具有的性質和特點，為模型組合實踐中組合模型表現出來的良好性質給出理論依據。該模型組合理論框架不僅能夠描述某個模型所涉及的各種系統(tǒng)屬性及屬性間的關系，而且能夠分析不同模型間的聯系，幫助

4、我們進一步認識和理解現有模型的特點以及他們之間的關聯性，研究模型的某些特殊性質在模型組合過程中的演化情況。有了該理論框架的支持，設計者可以根據設計需要對模型進行適當的調整，將它們組合成滿足特定需求的組合模型。另外，對該理論框架的研究可以指導軟件設計者和開發(fā)者，統(tǒng)一兩者對軟件系統(tǒng)的認識，消減模型中的不確定性，顯著提高軟件系統(tǒng)的設計、開發(fā)與驗證效率。
　　 本文的主要內容包括：
　　 ●提出一個針對軟件系統(tǒng)的模型表示框架，每

5、個模型針對軟件系統(tǒng)的特定屬性，根據系統(tǒng)在這些屬性上表現出來的可見觀察對系統(tǒng)行為進行刻畫。模型中既包含了每個研究對象的組成結構信息，又包含了對象之間的運算和關系信息，具有解釋與對象相關的全局性質與局部性質的能力。我們使用該模型表示框架表示了很多建模模式如狀態(tài)轉換模型和事件反應模型等。
　　 ●考察了包括程序組合、服務組合等軟件工程領域中關于組合問題的解決方案，吸取了軟件工程領域中對這些組合問題的處理經驗，總結出組合問題的普遍特征，