[发明专利]一种需求模型到仿真模型的模型转换方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种需求模型到仿真模型的模型转换方法。

背景技术

需求建模是软件需求工程中的一项重要的活动，需求工程师通过采用不同的建模方法识别、理解、挖掘需求提供者对系统的期望，从而构建软件系统的结构模型，行为模型，或者其他各种对展示待开发软件的不同特性的模型。如何验证需求模型的正确性，可以采用形式化的方法，但是形式化的方法对难以理解、同时要求软件开发人员有较强的数学功底。为此我们采用仿真的方式验证需求模型的正确性。如何从需求模型过渡到仿真模型，通常是软件开发人员根据需求模型手工完成仿真模型。软件开发人员在软件开发过程中完成各种模型，这势必增加开发人员工作量；另一方面，由于都是手工完成各种模型，开发人员难以保证各类模型的一致性。因此，如何从需求模型转换到仿真模型已经成为软件开发的重要问题。

发明内容

本发明针对需求模型难以验证的问题，提出了一种从需求模型到仿真模型的转换方法，能够实现需求模型到仿真模型的自动转换。

本发明提出了一种需求模型到仿真模型的转换方法，首先设计需求模型到仿真模型的转换框架，在此基础上，分别设计需求模型元模型，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转换关系，最终实现需求模型到仿真模型的自动转换。

该需求模型到仿真模型的模型转换方法，包括以下主要步骤：

1)建立需求模型到仿真模型的模型转换框架；

模型转换框架分为三层：元元模型层(M3层)、元模型层(M2)、模型层(M1)，元元模型能够生成需求模型元模型、仿真模型元模型以及ATL语言；

需求模型元模型能够生成需求模型，仿真模型元模型能够生成仿真模型，ATL语言能够生成ATL模型；

2)建立需求模型元模型

在模型转换框架的元元模型的基础上，根据用户选择的需求模型的语义和语法，构造需求模型元模型，需求模型元模型分为三类：数据类型元模型、对象元模型和连接元模型；

3)建立仿真模型元模型

在模型转换框架的元元模型的基础上，参照需求模型元模型的结构，构造仿真模型元模型，仿真模型元模型也分为三类：数据类型元模型、对象元模型和连接元模型；

4)建立需求模型元模型和仿真模型元模型的映射关系

建立需求模型元模型和仿真模型元模型之间数据类型元模型的映射、对象元模型的映射和连接元模型的映射。

上述数据类型元模型表示需求模型中所涉及的数据类型；

对象模型表示需求模型的客观对象，包括类和注释；其中类包括属性和操作，建立属性与数据类型、枚举类型的关联，建立操作与属性的关联；

连接模型表示类之间关系、类与注释之间的关系，其中类之间关系包括组合、聚合、引用和继承，类与注释之间的关系采用注释链接描述；

步骤4)建立的映射关系包括：需求模型元模型的数据类型映射到仿真模型元模型的数据类型；需求模型元模型的类映射到仿真模型元模型的类，需求模型元模型的类的属性映射到仿真模型元模型的类的属性，需求模型元模型的类的操作映射到仿真模型元模型中类的操作，需求模型元模型中类与类之间的关系映射到仿真模型元模型中类与类之间的关系。

本发明具有的优点：

●本发明的模型转换技术遵循对象管理组织提出的模型驱动架构标准,从而避免了对特定平台和语言的依赖，具有通用性和重用性。

●另一方面，本专利实现需求模型到仿真模型两种异构模型的自动转换，代替了从需求模型到仿真模型的手工转换，节省了人力成本，提高了软件开发效率。

附图说明

图1为模型转换框架。

图2为KM3元模型结构。

图3为UML状态图元模型。

图4为Stateflow元模型。

图5为自动飞控软件状态图。

图6为Simulink模型。

具体实施方式

本发明的具体步骤如下：

1建立模型转换框架

模型转框架如图1所示，分为三层。最顶层M3层是元元模型层，M2是元模型层，M1是模型层。按照模型驱动理论中各类模型间的关系，元元模型可以生成元元模型和元模型，根据元模型可以生成模型。元元模型可以通过自身定义，同时可以生成需求模型元模型、仿真模型元模型、ATL语言。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语言生成ATL模型。对于使用者而言，只需要输入需求模型，通过一系列转换，自动转换成仿真模型。

2建立需求模型元模型