[发明专利]一种基于模型检测的标准模型分析方法

说明书

本发明公开了一种基于模型检测的标准模型分析方法，其特点是采用四类子问题结构的形式化模型的检测方法，对类图模型中存在变量一致性问题、类图及对象图模型中存在约束一致性问题、状态图及顺序图模型中存在行为一致性问题，以及状态图模型中存在状态逻辑错误问题进行分析，其模型的构建及检测具体包括：1.）根据模板设计标准模型；2）构建子问题结构的形式化模型；3.）对子问题形式化模型施加待分析性质条件；4）分析子问题模型是否满足性质条件。本发明与现有技术相比具有高度自动化和可信、可靠的分析结果，有效替代替低效率地人工审查标准的过程，进一步提升了标准设计的科学性和规范性以及工作效率。

技术领域

本发明涉及模型自动化分析检测技术领域，具体的说是一种基于模型检测对标准模型设计研发过程中产生的逻辑设计错误及特定语法语义错误进行自动化分析检测校准的标准模型分析方法。

背景技术

随着科技的飞速发展，各个领域的建设和发展呈现多样化形态，使得制定本领域统一的标准成为必然趋势。从国际标准，国家标准，行业标准乃至企业标准的制定都需要有一套完善的制度和体系支撑。所谓标准是在一定范围内获得最佳秩序，经协商一致制定并由公认机构批准，共同使用和重复使用的一种规范性文件。标准宜以科学、技术和经验的综合成果为基础，以促进最佳的共同效益为目的。标准的制定路线也首先由相关的技术委员会负责协商一致制定。标准设计制定的每个阶段的工作，都是非常具体的工作、计划和保证完成的措施。标准的制定过程和进度是由工作组向技术委员会定期提交阶段性报告和举行定期会议以控制进度来保障的。而国际标准的编制原则就是站在国际立场上充分协调和一致，这反映在国际标准编制过程中的每一个阶段是否被接受与否，唯一的根据就是委员会或者分委员会成员的投票决定。从整个流程中来看，会发现整个标准制定流程上是很大程度上依赖了专家的主观和自身的专业背景，虽然在流程上已经尽量保证了国际标准的规范管理，但是仍然面临着一个很大的技术挑战：1)如何在撰写标准过程中，更为规范的撰写标准，制定出的标准是能够通过审查的正确标准；2)如何确保自己负责撰写的内容与整个标准的其他部分内容是一致的；3)人工审查后的标准是否还存在不易发现的错误。

标准模型是类图模型、对象图模型、状态图模型和顺序图模型四种类型的UML图模型的总称，是使用UML语言为载体的形式进行模型设计的。四种标准模型蕴含了四种子问题，即类图模型中存在变量一致性问题；类图及对象图模型中存在约束一致性问题；状态图及顺序图模型中存在行为一致性问题；状态图模型中存在状态逻辑错误问题。类图模型中的变量一致性问题指的是在特定的应用场景下，需保证类图模型中定义的变量标识必须与其表达的物理意义唯一绑定，不可存在其他匹配情况。类图及对象图模型中的约束一致性问题指的是对象图模型状态需完全满足类图模型中定义的对象约束条件，不可存在任何不满足情况。状态图及顺序图模型中的行为一致性问题指的是顺序图模型中表达的行为动作应与状态图模型的每一项状态保持一致。状态图模型中的状态逻辑错误问题指的是当前模型中不应存在死锁，无限循环，不可到达某一状态的情况。

基于这样的标准设计流程及其产生设计错误的根本原因，开发标准分析技术，将形式化方法模型检测的理论与标准建模设计相结合，提高建模过程的自动化程度，充分发挥模型检测的优势，自动化地分析检测标准设计生产中的逻辑矛盾错误，特定语法语义错误等问题，具有重要的现实意义。

发明内容

发明的目的是针对现有技术的不足而设计的一种基于模型检测的标准模型分析方法，采用形式化模型检测的方法对标准模型的指定性质条件进行分析，将形式化方法模型检测的理论与标准建模设计相结合，提高建模过程的自动化程度，充分发挥模型检测的优势，自动化地分析检测标准设计生产中的逻辑矛盾错误，特定语法语义错误等问题，精准高效地分析标准模型中存在的变量一致性、约束一致性、行为一致性和状态逻辑四类错误问题，方法简便，具有高度自动化，高度可信可靠的分析结果，有效替代了低效率地人工审查标准的过程，进一步提升了标准设计的科学性和规范性以及工作效率。