[發明專利]一種基于模型檢測的標準模型分析方法

有效

• 申請號: 202011006772.8
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112214401B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 陳堯;衡辰;談銘;張敏;張民;繆緯愷
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36;G06F40/186;G06F40/253;G06F8/35;G06F8/30
• 代理公司: 上海藍迪專利商標事務所(普通合伙) 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

本發明公開了一種基于模型檢測的標準模型分析方法，其特點是采用四類子問題結構的形式化模型的檢測方法，對類圖模型中存在變量一致性問題、類圖及對象圖模型中存在約束一致性問題、狀態圖及順序圖模型中存在行為一致性問題，以及狀態圖模型中存在狀態邏輯錯誤問題進行分析，其模型的構建及檢測具體包括：1.）根據模板設計標準模型；2）構建子問題結構的形式化模型；3.）對子問題形式化模型施加待分析性質條件；4）分析子問題模型是否滿足性質條件。本發明與現有技術相比具有高度自動化和可信、可靠的分析結果，有效替代替低效率地人工審查標準的過程，進一步提升了標準設計的科學性和規范性以及工作效率。

技術領域

本發明涉及模型自動化分析檢測技術領域，具體的說是一種基于模型檢測對標準模型設計研發過程中產生的邏輯設計錯誤及特定語法語義錯誤進行自動化分析檢測校準的標準模型分析方法。

背景技術

隨著科技的飛速發展，各個領域的建設和發展呈現多樣化形態，使得制定本領域統一的標準成為必然趨勢。從國際標準，國家標準，行業標準乃至企業標準的制定都需要有一套完善的制度和體系支撐。所謂標準是在一定范圍內獲得最佳秩序，經協商一致制定并由公認機構批準，共同使用和重復使用的一種規范性文件。標準宜以科學、技術和經驗的綜合成果為基礎，以促進最佳的共同效益為目的。標準的制定路線也首先由相關的技術委員會負責協商一致制定。標準設計制定的每個階段的工作，都是非常具體的工作、計劃和保證完成的措施。標準的制定過程和進度是由工作組向技術委員會定期提交階段性報告和舉行定期會議以控制進度來保障的。而國際標準的編制原則就是站在國際立場上充分協調和一致，這反映在國際標準編制過程中的每一個階段是否被接受與否，唯一的根據就是委員會或者分委員會成員的投票決定。從整個流程中來看，會發現整個標準制定流程上是很大程度上依賴了專家的主觀和自身的專業背景，雖然在流程上已經盡量保證了國際標準的規范管理，但是仍然面臨著一個很大的技術挑戰：1)如何在撰寫標準過程中，更為規范的撰寫標準，制定出的標準是能夠通過審查的正確標準；2)如何確保自己負責撰寫的內容與整個標準的其他部分內容是一致的；3)人工審查后的標準是否還存在不易發現的錯誤。

標準模型是類圖模型、對象圖模型、狀態圖模型和順序圖模型四種類型的UML圖模型的總稱，是使用UML語言為載體的形式進行模型設計的。四種標準模型蘊含了四種子問題，即類圖模型中存在變量一致性問題；類圖及對象圖模型中存在約束一致性問題；狀態圖及順序圖模型中存在行為一致性問題；狀態圖模型中存在狀態邏輯錯誤問題。類圖模型中的變量一致性問題指的是在特定的應用場景下，需保證類圖模型中定義的變量標識必須與其表達的物理意義唯一綁定，不可存在其他匹配情況。類圖及對象圖模型中的約束一致性問題指的是對象圖模型狀態需完全滿足類圖模型中定義的對象約束條件，不可存在任何不滿足情況。狀態圖及順序圖模型中的行為一致性問題指的是順序圖模型中表達的行為動作應與狀態圖模型的每一項狀態保持一致。狀態圖模型中的狀態邏輯錯誤問題指的是當前模型中不應存在死鎖，無限循環，不可到達某一狀態的情況。

基于這樣的標準設計流程及其產生設計錯誤的根本原因，開發標準分析技術，將形式化方法模型檢測的理論與標準建模設計相結合，提高建模過程的自動化程度，充分發揮模型檢測的優勢，自動化地分析檢測標準設計生產中的邏輯矛盾錯誤，特定語法語義錯誤等問題，具有重要的現實意義。

發明內容

發明的目的是針對現有技術的不足而設計的一種基于模型檢測的標準模型分析方法，采用形式化模型檢測的方法對標準模型的指定性質條件進行分析，將形式化方法模型檢測的理論與標準建模設計相結合，提高建模過程的自動化程度，充分發揮模型檢測的優勢，自動化地分析檢測標準設計生產中的邏輯矛盾錯誤，特定語法語義錯誤等問題，精準高效地分析標準模型中存在的變量一致性、約束一致性、行為一致性和狀態邏輯四類錯誤問題，方法簡便，具有高度自動化，高度可信可靠的分析結果，有效替代了低效率地人工審查標準的過程，進一步提升了標準設計的科學性和規范性以及工作效率。