[發(fā)明專利]一種需求模型到仿真模型的模型轉(zhuǎn)換方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410727954.2
• 申請(qǐng)日: 2014-12-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104484518A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭鵬;李亞暉;牛文生;張亞棣;葉宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司第六三一研究所
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 胡樂(lè)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種需求模型到仿真模型的模型轉(zhuǎn)換方法。

背景技術(shù)

需求建模是軟件需求工程中的一項(xiàng)重要的活動(dòng)，需求工程師通過(guò)采用不同的建模方法識(shí)別、理解、挖掘需求提供者對(duì)系統(tǒng)的期望，從而構(gòu)建軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型，行為模型，或者其他各種對(duì)展示待開(kāi)發(fā)軟件的不同特性的模型。如何驗(yàn)證需求模型的正確性，可以采用形式化的方法，但是形式化的方法對(duì)難以理解、同時(shí)要求軟件開(kāi)發(fā)人員有較強(qiáng)的數(shù)學(xué)功底。為此我們采用仿真的方式驗(yàn)證需求模型的正確性。如何從需求模型過(guò)渡到仿真模型，通常是軟件開(kāi)發(fā)人員根據(jù)需求模型手工完成仿真模型。軟件開(kāi)發(fā)人員在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中完成各種模型，這勢(shì)必增加開(kāi)發(fā)人員工作量；另一方面，由于都是手工完成各種模型，開(kāi)發(fā)人員難以保證各類模型的一致性。因此，如何從需求模型轉(zhuǎn)換到仿真模型已經(jīng)成為軟件開(kāi)發(fā)的重要問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)需求模型難以驗(yàn)證的問(wèn)題，提出了一種從需求模型到仿真模型的轉(zhuǎn)換方法，能夠?qū)崿F(xiàn)需求模型到仿真模型的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

本發(fā)明提出了一種需求模型到仿真模型的轉(zhuǎn)換方法，首先設(shè)計(jì)需求模型到仿真模型的轉(zhuǎn)換框架，在此基礎(chǔ)上，分別設(shè)計(jì)需求模型元模型，仿真模型元模型，以及需求模型元模型到仿真模型元模型的轉(zhuǎn)換關(guān)系，最終實(shí)現(xiàn)需求模型到仿真模型的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

該需求模型到仿真模型的模型轉(zhuǎn)換方法，包括以下主要步驟：

1)建立需求模型到仿真模型的模型轉(zhuǎn)換框架；

模型轉(zhuǎn)換框架分為三層：元元模型層(M3層)、元模型層(M2)、模型層(M1)，元元模型能夠生成需求模型元模型、仿真模型元模型以及ATL語(yǔ)言；

需求模型元模型能夠生成需求模型，仿真模型元模型能夠生成仿真模型，ATL語(yǔ)言能夠生成ATL模型；

2)建立需求模型元模型

在模型轉(zhuǎn)換框架的元元模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)用戶選擇的需求模型的語(yǔ)義和語(yǔ)法，構(gòu)造需求模型元模型，需求模型元模型分為三類：數(shù)據(jù)類型元模型、對(duì)象元模型和連接元模型；

3)建立仿真模型元模型

在模型轉(zhuǎn)換框架的元元模型的基礎(chǔ)上，參照需求模型元模型的結(jié)構(gòu)，構(gòu)造仿真模型元模型，仿真模型元模型也分為三類：數(shù)據(jù)類型元模型、對(duì)象元模型和連接元模型；

4)建立需求模型元模型和仿真模型元模型的映射關(guān)系

建立需求模型元模型和仿真模型元模型之間數(shù)據(jù)類型元模型的映射、對(duì)象元模型的映射和連接元模型的映射。

上述數(shù)據(jù)類型元模型表示需求模型中所涉及的數(shù)據(jù)類型；

對(duì)象模型表示需求模型的客觀對(duì)象，包括類和注釋；其中類包括屬性和操作，建立屬性與數(shù)據(jù)類型、枚舉類型的關(guān)聯(lián)，建立操作與屬性的關(guān)聯(lián)；

連接模型表示類之間關(guān)系、類與注釋之間的關(guān)系，其中類之間關(guān)系包括組合、聚合、引用和繼承，類與注釋之間的關(guān)系采用注釋鏈接描述；

步驟4)建立的映射關(guān)系包括：需求模型元模型的數(shù)據(jù)類型映射到仿真模型元模型的數(shù)據(jù)類型；需求模型元模型的類映射到仿真模型元模型的類，需求模型元模型的類的屬性映射到仿真模型元模型的類的屬性，需求模型元模型的類的操作映射到仿真模型元模型中類的操作，需求模型元模型中類與類之間的關(guān)系映射到仿真模型元模型中類與類之間的關(guān)系。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)：

●本發(fā)明的模型轉(zhuǎn)換技術(shù)遵循對(duì)象管理組織提出的模型驅(qū)動(dòng)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn),從而避免了對(duì)特定平臺(tái)和語(yǔ)言的依賴，具有通用性和重用性。

●另一方面，本專利實(shí)現(xiàn)需求模型到仿真模型兩種異構(gòu)模型的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，代替了從需求模型到仿真模型的手工轉(zhuǎn)換，節(jié)省了人力成本，提高了軟件開(kāi)發(fā)效率。

附圖說(shuō)明

圖1為模型轉(zhuǎn)換框架。

圖2為KM3元模型結(jié)構(gòu)。

圖3為UML狀態(tài)圖元模型。

圖4為Stateflow元模型。

圖5為自動(dòng)飛控軟件狀態(tài)圖。

圖6為Simulink模型。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的具體步驟如下：

1建立模型轉(zhuǎn)換框架

模型轉(zhuǎn)框架如圖1所示，分為三層。最頂層M3層是元元模型層，M2是元模型層，M1是模型層。按照模型驅(qū)動(dòng)理論中各類模型間的關(guān)系，元元模型可以生成元元模型和元模型，根據(jù)元模型可以生成模型。元元模型可以通過(guò)自身定義，同時(shí)可以生成需求模型元模型、仿真模型元模型、ATL語(yǔ)言。需求模型元模型生成需求模型，仿真模型元模型生成仿真模型，ATL語(yǔ)言生成ATL模型。對(duì)于使用者而言，只需要輸入需求模型，通過(guò)一系列轉(zhuǎn)換，自動(dòng)轉(zhuǎn)換成仿真模型。

2建立需求模型元模型