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浅析基于BIP 的AADL 行为模型验证方法的论文浅析基于BIP 的AADL 行为模型验证方法的论文1 前言随着嵌入式系统越来越多的应用在工业控制、车载电子、航天航空电子等任务关键和实时系统，它的复杂度和性能要求也越来越高。
传统的以代码为核心的开发方法逐步从代码为中心的开发提前到以模型驱动开发为核心。
以供在早期对系统进行设计验证，减少不必要的损失。
为此，美国汽车工程师协会在2004 年提出了体系结构建模语言AADL(architecturalanalysis and design language, AADL)，并发布为SAE AS5506 标准，目的是提供一种标准而又足够精确的方式，设计与分析嵌入式实时系统的软、硬件体系结构及功能和非功能性质。
由于AADL 具有语法简单、功能强大、可扩展等优点，他已经逐步成为工业界事实上的标准。
根据现有的形式化验证工具的应用情况，本文通过制定映射规则，将AADL 行为模型直接转换成BIP 模型。
并且利用已有的BIP 模型工具对准换后的BIP 模型进行验证。
提供一种形式化的验证AADL 行为模型的新途径，如图1 所示。
2 BIP构件模型BIP(Behavior,Interaction,Priority) 是Verimag 提出的实时系统建模语言，采用自动机的方式描述行为，并且支持异构构件之间的组合。
BIP 模型工具能够用来分析模型和可执行代码。
BIP 语言对系统的形式化描述主要由下面三部分组成：原子构件：即带有行为描述的构件，这些行为包含了迁移，空交互和优先级。
触发的迁移包括端口，这些端口带有动作名称，可用于端口同步。
连接件：用于描述原子构件端口之间可能的交互模式。
优先级关系：用于在几种可能的交互方式中做选择，这种选择需要根据条件来判断。
条件和原子构件整体的状态有关。
下面详细阐述这个语言的主要特征。
2.1 优先权在包含多个构件交互的系统里，优先权可以根据条件来确定所有执行交互的优先级。
基于AADL的数据流转换与验证孙健;徐敏【摘要】AADL supports structural modeling for software and hardware,and imports non-functional attributes description such as real-time and reliability in embedded real-time system. During the process of MDD ( Model-Driven Development) ,it is of great significance for ensuring the system real-time performance and improving the efficiency of system development to find potential design problems on critical aspects in the model design stage. In order to analyze the flow latency of AADL models,a method is proposed taking the analysis of data flows of AADL to form a formal description of data flows. The mapping relationship from formal description to time automaton semantics is regarded as the definition of mapping rules. On building the timed automata of date flows,methods and samples are given to transform both simple and mixed flows into timed automata. In the transformation of mixed flows,a template of non-periodic thread is presented to support the comprehensive analysis of data flows. At last the reference query statements is given to verify the properties of the data flows,and the necessary experimental tests of time automaton model converted from data flows are carried out.%AADL在嵌入式实时系统领域，支持系统软、硬件结构建模的同时又能对可靠性、实时性等非功能属性进行描述，可以在模型驱动开发过程中的早期模型建立阶段，通过形式化的模型检验方法对系统模型的关键属性进行验证，从而能够及早地发现在设计过程中存在的潜在错误，对保证系统实时性和提高开发效率来说都具有十分重要的意义。
AADL在模型驱动中的应用研究的开题报告一、研究背景随着软件系统越来越复杂，需求规约的精度和完整性也越来越重要。
同时，工业界和学术界对于如何更好地构建高质量软件系统的需求也越来越迫切。
因此，模型驱动开发(MDD)近年来成为软件工程研究和实践的热门方向。
在模型驱动方法中，模型作为软件开发的核心，被广泛用于需求、设计和实现等软件开发中的各个阶段。
作为一种注重架构和构造的软件开发方法，面向体系结构的软件开发方法(ADL)已经被广泛接受和应用。
在ADL中，架构是软件开发的重心，它规范了软件系统的结构、行为和交互方式。
在运用ADL进行软件开发时，这些规范可以非常明确地反映在代码的层面上。
但ADL是一种面向细节的设计问题，不能表达基于性质的软件系统特性，例如安全性、可靠性和可维护性。
AADL是一种基于架构的语言，可以支持软件架构和运行时质量属性。
AADL被广泛应用于嵌入式和实时系统的开发中，例如飞机、无人机、火车等系统。
本文研究的重点将是如何运用AADL开展模型驱动开发，并探讨AADL在该领域中的应用。
二、研究目的和意义本研究的主要目的是探究模型驱动开发方法中AADL的应用，研究模型驱动开发方法与基于AADL的软件开发方法之间的关系和差异，为产业界和学术界提供参考。
本研究将探讨以下实际问题：1. 如何将AADL的特性融入到模型驱动开发中？2. AADL是否能够与其他模型驱动技术协作？如果可以，如何实现？3. 如何量化AADL在模型驱动开发中的应用效果？本研究的结果对提高软件开发效率、提高软件质量、降低软件开发成本具有重要的指导意义。
三、研究内容和计划本研究将围绕以下几个方面进行深入研究：1. 模型驱动开发方法和AADL的基本原理和特点。
2. 模型驱动方法中AADL的应用场景。
研究现有的应用案例，并通过实例分析特定案例中AADL的应用与效果。
3. 探索AADL与其他模型驱动技术的协同应用，例如UML、SysML等。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910150715.8(22)申请日 2019.02.28(71)申请人 北方民族大学地址 750021 宁夏回族自治区银川市西夏区文昌北街204号(72)发明人 勉治宝 陈俊杰 施小东 王越 (74)专利代理机构 北京方圆嘉禾知识产权代理有限公司 11385代理人 董芙蓉(51)Int.Cl.G06F 17/50(2006.01)(54)发明名称一种基于AADL时序特性的模型转换方法(57)摘要本发明公开了一种基于AADL时序特性的模型转换方法，包括以下步骤：通过对AADL语义进行深入分析，提出包含时序特性的AADL错误模型与动态可靠性分析工具--HiP -HOPS Pandora技术模型元素之间的映射规则，设计并实现一个全新的模型转换框架AADL2HiP -HOPS -V3，并以插件形式集成到AADL开源开发工具OSATE1中，最终形成一个集AADL模型建模、基于时序特性的可靠性分析为一体的开发平台，为AADL包含时序特性的可靠性分析提供创新应用与实践基础。
利用本发明的分析方法，能弥补AADL基于时序特性可靠性分析的缺陷和不足。
权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 109933870 A 2019.06.25C N 109933870A权 利 要 求 书1/1页CN 109933870 A1.一种基于AADL时序特性的模型转换方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、利用AADL建模工具OSATE V1建模包含时序特性的AADL错误模型，获得包含时序特性的AADL可靠性模型；步骤2、扩展模型转换算法，使其能够完全捕获并转换AADL错误模型中的时序特性故障及失效；步骤3、通过以ATL模型转换技术为核心且集成在OSATE V1的模型转换技术将上述包含时序特性的AADL可靠性模型转换为遵循HiP-HOPS Ecore元模型的HiP-HOPS Ecore模型；步骤4、通过基于ATL的文本转换技术，将HiP-HOPS Ecore模型进一步转换为遵循从HiP-HOPS Pandora技术的时序故障树可靠性模型；步骤5、对源包含时序特性的AADL可靠性模型进行基于时序故障树的可靠性分析，包括动态故障树自动生成及FMEA分析。
基于限定自然语言需求模板的aadl模型生成方法
基于限定自然语言需求模板的AADL模型生成方法是一种将自然语言需求转化为AADL模型的技术。
以下是一种可能的方法：
1. 收集需求模板：首先，收集一系列针对AADL模型的需求模板。
这些模板应该尽可能详细和具体，以确保生成的模型满足需求。
例如，一个需求模板可以是：“系统应该具有一个传感器组件，能够读取环境温度并将其传输给控制器组件。
”
2. 理解需求模板：使用自然语言处理技术，对收集到的需求模板进行解析和理解。
这包括识别关键词、实体和动词短语等。
在上述例子中，关键词可以是“传感器组件”、“环境温度”和“控制器组件”。
3. 生成AADL模型：根据理解的需求模板，生成相应的AADL模型。
这可以通过填充模型模板或使用预定义的模型组件来实现。
继续上述例子，生成的AADL模型可以包括一个名为“传感器组件”的组件，该组件具有读取环境温度的功能，并将其传输给一个名为“控制器组件”的组件。
4. 验证和优化：生成的AADL模型可能需要进行验证和优化，以确保满足系统
需求和设计准则。
这可以通过模型验证工具和专业知识来实现。
总结：基于限定自然语言需求模板的AADL模型生成方法包括收集需求模板、理解需求模板、生成AADL模型和验证优化。
通过这种方法，可以将自然语言需求转化为准确、详细和完整的AADL模型。
基于X M L的U M L模型向AAD L模型的自动转换万小平，李蜀瑜( 陕西师范大学计算机科学学院，陕西西安710062)摘要: U ML已经成为复杂系统建模的工业标准，并可借助代码自动生成工具实现从分析到编码的开发过程自动化; AAD L具有精确的语义和严格的语法规范，可用于描述嵌入式实时系统的软、硬件体系结构，并能分析系统的功能及非功能属性。
U ML和AAD L模型的基本元对象有相互对应关系，并且两种模型的表示都能够采用标准的X ML的交换格式。
为充分发挥两种语言的优势，文中研究了U ML模型向AAD L模型的自动转换，以X ML为媒介实现两种模型的元对象的对应转换，最终达到两种模型的转换，使用户在设计阶段能够结合运用AAD L、U ML工具的优点对系统进行分析。
关键词: 统一建模语言;架构分析与设计语言;模型转换;实时系统;嵌入式中图分类号: T P31 文献标识码: A 文章编号: 1673 －629X( 2014) 03 － 0071 －03d o i: 10． 3969 / j． issn． 1673 －629X． 2014． 03． 018A u t o ma t ic C o n ve r sio n of U ML M o d el t o AAD L M o d elB a se d o n X MLWAN Xia o －pin g ，L I S hu－ y u( Institute o f C o mputer S cience，S haan x i N o rm al U ni v ersit y，X i’an 710062，China)A b s t r a c t:U M L has bec o me an industr y standard o f c o mple x s y stem m o delin g，and can achie v e the de v el o pment pr o cessin g aut o m ati o n f r o m an al y sis t o c o din g b y means o f aut o matic c o d e g en erati o n t o o ls． A ADL w ith a precise semantics an d strict s y nta x speci f i cati o n，can be used t o describe the embed ded real －time s y stem s o f t w are and h ard w are architecture，and an al y z e the s y stem’s f u ncti o nal and n o n －f uncti o nal attributes． T he basic meta －o bject o f U M L and AADL is a mutual c o rresp o ndence，and the t w o m o dels representati o ns are able t o use standard X M L interch an g e fo rmat．In o rder t o g i v e f ull pla y t o the ad v anta g es o f the t w o lan g u a g es，stud y the aut o m atic c o n v ersi o n o f U M L m o del t o AADL m o del，takin g X M L as a medium t o achie v e the t w o m o d els c o rresp o ndin g met a －o bject c o n v ersi o n，and ulti- matel y achie v e the c o n v ersi o n o f the t w o m o d els，all o w in g users t o c o m bine desi g n phas e usin g AADL，U M L t o o l t o anal y z e the ad v anta- g es o f the s y stem．Key wo r d s: U M L; AADL; m o d el trans fo rmati o n; real － time s y stems; emb edded0引言统一建模语言( U ni f ied M o delin g L an g ua g e，UM L) 是一种定义良好、易于表达、功能强大、用于编制软件蓝图的标准化语言，提供用例图、逻辑图、组件图、合作图、时序图、部署图来共同描述软件系统的各个方面，UM L扩展机制和对象约束语言增强了语言的非功能属性描述特定系统［1］，如用于嵌入式系统建模的M AＲT E［2］。
基于Uppaal的实时系统AADL数据流模型的转换与验证沈宁敏;李静;白海洋;庄毅【期刊名称】《计算机科学》【年(卷),期】2016(43)1【摘要】体系结构分析设计语言AADL是一种可支持软硬件一体化建模及同一模型多元分析的形式化与图形化建模语言.采用时间自动机形式化模型检验方法对AADL模型中的数据流进行转换和验证.考虑到单一数据流与混合数据流的差异性,分别设计了数据流到时间自动机模型的转换规则,并通过时间自动机网络实现数据流的综合分析.设计开发了自动化模型转换的插件AADLToUppaal Plug-in,将其嵌入到OSTATE工具中,使用时间自动机建模与验证工具Uppaal对转换得到的时间自动机进行模拟和验证,等价地验证所设计的AADL模型数据流时延是否满足系统实时性要求.仿真实验结果表明,所设计的数据流模型转换方法能有效地将AADL模型转换到时间自动机模型,并能在Uppaal中正确地分析原模型的数据流时延特性.【总页数】7页(P211-217)【作者】沈宁敏;李静;白海洋;庄毅【作者单位】南京航空航天大学计算机科学与技术学院南京210016;南京航空航天大学计算机科学与技术学院南京210016;南京航空航天大学计算机科学与技术学院南京210016;南京航空航天大学计算机科学与技术学院南京210016【正文语种】中文【中图分类】TP311.5【相关文献】1.基于UPPAAL的AADL行为模型验证方法研究 [J], 李振松;顾斌2.基于UPPAAL的AADL模型可调度性验证 [J], 刘倩;桂盛霖;李允;罗蕾3.基于UPPAAL的实时系统模型验证 [J], 周清雷;姬莉霞;王艳梅4.基于AADL的数据流转换与验证 [J], 孙健;徐敏5.面向CPS时空性质验证的混成AADL建模与模型转换方法 [J], 陈小颖;祝义;赵宇;王金永因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
AADL在模型驱动开发中的应用刘巨富51141500022摘要AADL(Architecture Analysis & Design language)[1]是一种字符化和图形化的语言，用于对嵌入式系统进行建模。
MDA(Model Driven Architecture)[2]是OMG(Object Management Group)大力提倡的一种模型开发过程。
其主要思想是用户建立平台无关模型PIM(Platform Independent Model)，结合具体平台信息生成平台相关模PSM(Platform Specific Model)，然后再生成代码Code。
本文研究的主要内容是如何在MDA开发过程中使用AADL，对嵌入式系统进行建模。
本文先介绍了相关背景知识，然后分成两个部分进行重点研究。
首先本文提出了UML与AADL模型转换的方法，在EMF(Eclipse Modeling Framework )基础上借助ATL(Atlas Transformation Language)模型转换工具实现UML与AADL模型的互相转换。
然后，研究了AADL代码自动生成及集成技术，设计AADL 模型转换为C 语言框架代码的自动代码生成器Generator并实例证明了AADL模型自动转换为可执行C 代码的有效性。
1.背景知识介绍嵌入式软件的规模及复杂性的不断增长导致开发时间和开发费用急速增长，如何快速有效地开发嵌入式软件成为目前急待解决的问题。
模型驱动体系结构(Model Driven Architecture, MDA)是一种具有生命力和应用前景的开发方法。
使用MDA 方法的软件开发过程如图1 所示，其中，模型是研究的中心。
在嵌入式软件产业中已有许多面向功能的建模工具，如Simulink, SCADE等。
图1 使用MDA 方法的软件开发过程在传统的嵌入式软件开发过程中，缺乏对整个系统体系结构的精确预算，虽然单个功能模块的非功能属性相对容易实现，但在系统集成后如何满足整个系统的非功能属性对于开发人员是一个巨大挑战。
