發(fā)布時間：2020-05-11 15:28

【摘要】：隨著計算機軟件系統(tǒng)規(guī)模的日益龐大,系統(tǒng)的復(fù)雜性也在不斷提升,設(shè)計中存在的潛在問題將會影響到軟件系統(tǒng)的安全性和可靠性。傳統(tǒng)的軟件工程方法已經(jīng)很難滿足目前復(fù)雜和安全性都要求極高的需求,迫切需要更適應(yīng)當前發(fā)展需求的方法來開發(fā)安全性更高的軟件和成本較低的大型復(fù)雜系統(tǒng)。為了解決上述問題,統(tǒng)一建模語言(UML)在軟件開發(fā)設(shè)計中被廣泛應(yīng)用,UML是一種半形式化的圖形建模語言,它使用清晰直觀的圖形對系統(tǒng)進行描述,得到的圖形化軟件規(guī)約便于溝通和理解,現(xiàn)已在面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計中成為軟件業(yè)界的標準。但是,UML的語義部分采用的是非形式化的自然語言缺乏精確的語義,導(dǎo)致對復(fù)雜的大型軟件系統(tǒng)的描述不夠精確,容易產(chǎn)生模糊性和二義性,不便于使用者建立嚴格的需求模型以及不便于使用自動化工具對所描述的規(guī)約進行一致性檢查、分析和驗證。形式化方法和UML二者之間存在很大的互補性,形式化方法嚴格的數(shù)學(xué)定義恰好能在語義方面彌補UML的不足,能夠?qū)ML建模結(jié)果與需求描述進行一致性檢查和正確性分析。同時,UML能夠降低直接使用形式化方法進行系統(tǒng)開發(fā)的難度,增強了形式化方法在系統(tǒng)開發(fā)中的實際應(yīng)用價值。將UML和形式化方法結(jié)合起來,對提高軟件的可靠性和安全性有著極其重要的意義。為了能夠在開發(fā)中及時發(fā)現(xiàn)錯誤并改正,降低開發(fā)成本,精確、簡明地驗證和規(guī)范軟件系統(tǒng)和性質(zhì),在分析UML模型圖特點的基礎(chǔ)上,本文選擇Event-B形式化方法作為復(fù)雜非線性的免疫系統(tǒng)UML模型圖的形式規(guī)約方法,主要工作如下:1.簡述了 UML的基本概念和常被用于解決面向?qū)ο蠼栴}的應(yīng)用背景,介紹了 UML便于溝通和支持軟件開發(fā)整個生命周期的優(yōu)點,并指出UML缺乏精確的語義定義,對軟件結(jié)構(gòu)的描述只能停留在非形式化的層次上。針對這個問題,本文提出將Event-1β形式化方法與UML相結(jié)合,Event-B方法以其嚴謹?shù)臄?shù)學(xué)理論基礎(chǔ)彌補UML的非形式化語義定義,并且Event-B方法的Rodin工具自帶證明義務(wù)自動生成器可以為模型自動生成證明義務(wù)彌補了 UML模型圖缺少驗證工具的問題。2.研究了免疫系統(tǒng)在機體內(nèi)的運行機制,獲取要建立模型的需求,利用UML建立清晰直觀的模型圖,從系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)兩方面入手詳細描述免疫系統(tǒng)功能。采用Event-B方法對模型進行形式化分析和規(guī)約,并制定精化策略為免疫系統(tǒng)添加行為規(guī)則和完善功能。通過Event-B形式化方法的模型檢測和定理自動證明來保證免疫系統(tǒng)與需求的一致性和正確性,從而提升免疫系統(tǒng)的可靠性。3.根據(jù)UML和Event-B模型對系統(tǒng)的建模、分析和驗證,利用Java編程語言將經(jīng)過UML和Event-B形式化方法設(shè)計免疫系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行代碼,并將流感病毒的相關(guān)參數(shù)設(shè)定到免疫系統(tǒng)中。運行所建立的免疫系統(tǒng)后,系統(tǒng)將生成參與細胞的運動和細胞碰撞圖,并顯示每種細胞的實時數(shù)量曲線圖。系統(tǒng)運行后所得的實驗結(jié)果與生物學(xué)免疫應(yīng)答規(guī)律進行比較可以發(fā)現(xiàn)其規(guī)律是一致的,驗證了所開發(fā)的免疫系統(tǒng)的合理性。
【圖文】：

８邐揚州大學(xué)碩士學(xué)位論文邐逡逑四、用戶模型層逡逑用戶模型層通常又稱為Ｍ０層，，它位于所有層次的最底部，該層的每個實例都是模型逡逑層和元模型層概念的實例。該抽象級別的模型通常叫作對象或?qū)嵗Ｐ�，用戶模型層的主逡逑要作用是描述一個特定的信息。逡逑２．１．４邋ＵＭＬＪｉＭＸ＾：邋ＥＡ逡逑ＥＡ邋（Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ邋Ａｒｃｈｉｔｅｃｔ）是一個對于軟件系統(tǒng)開發(fā)有著極好支持的計算機輔助軟件工逡逑程軟件。ＥＡ不同于普通的ＵＭＬ畫圖工具，它支持軟件開發(fā)的整個生命周期。在需求分析逡逑階段，系統(tǒng)分析與設(shè)計階段，系統(tǒng)開發(fā)及部署等方面有著強大的支持，同時加上對多種編逡逑程語言的正逆向工程，項目管理，文檔生成，數(shù)據(jù)建模等方面�？梢宰屜到y(tǒng)開發(fā)中各個角逡逑色都獲得最好的開發(fā)效率。圖２．３－２．５為使用ＥＡ建立ＵＭＬ用例、類和其他模型圖。逡逑＇

蔣思萍基于Ｅｖｅｎｔ－Ｂ的免疫系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)邐逡逑：：二－．二：：二＿＿二＿？＿１＿邐Ｖ邐＂邐＇邋■邋－Ｊ；邐－邋Ｖ邋—邋？＿N二＿—邐邐邐…一邐－－逡逑，ａ邋：■邐－ｉ邋？，；ｊ邋ａｉ邋ａ邋？／．．邋ａａ；邐－逡逑
【學(xué)位授予單位】：揚州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP311.52

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本文編號：2658671