[发明专利]VRM形式化需求模型的生成和分析方法有效

专利信息
申请号: 201911363747.2 申请日: 2019-12-26
公开(公告)号: CN111176614B 公开(公告)日: 2021-06-29
发明(设计)人: 胡军;石梦烨 申请(专利权)人: 南京航空航天大学
主分类号: G06F8/10 分类号: G06F8/10;G06F8/41
代理公司: 南京钟山专利代理有限公司 32252 代理人: 陈月菊
地址: 210016 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: vrm 形式化 需求 模型 生成 分析 方法
【权利要求书】:

1.一种VRM形式化需求模型的生成和分析方法,其特征在于,所述方法包括:

S1:将需求模型构建为有限状态自动机系统,并生成对应的VRM规范集合,所述VRM规范集合用于描述构成规范的输入和输出变量、条件函数、事件函数和其他构造以便使前述有限状态自动机系统具有自动机特点;

S2:引入中间变量,将有限状态自动机系统进行分层,并定义了各变量之间的拓扑排序结构以及依赖关系;

S3:将所述有限状态自动机系统运用在安全关键性系统进行需求描述和分析;

所述方法还包括:

S4:分别定义VRM基本范式、第一范式、第二范式、第三范式、第四范式,结合前述多个范式对生成的VRM规范集合进行分析,以检测其中是否存在错误,其中:

采用VRM基本范式以检测生成的VRM规范集合中是否存在语法错误、句法错误、语义错误;

采用第一范式以检测输入变量是否具备完整性;

采用第二范式以检测条件函数具备一致性和完整性,消除条件表中需求的歧义;

采用第三范式以检测事件函数具备一致性和完整性,消除事件表中需求的歧义;

采用第四范式以检测输出变量是否具备完整性;

所述条件函数的表达式定义如下:

ρi={(mj,cj,k,vk)∈Mμ(i)×Ci×VR(Vi)}

式中,k=1,2,…,n,j=1,2…,n,mj是编号为j的模式,cj,k是单个条件,vk是cj,k对应的值,Mμ(i)是条件函数对应的模式类,Ci是编号为i的条件,VR(Vi)是Vi可能取值的集合;

其中,条件函数ρi满足以下属性:

(1)满足VRM基本范式:

满足下述公式:即对于指定的模式mj,VR(mj)为该模式所有的取值范围,mj的任意取值组合情况都包含在表格中;

(2)满足第二范式:

(2.1)条件一致性:当变量mj确定的情况下,对于不同的条件Ci,满足ci,j∧ci,k=false;对于任意的i,k!=j,当模式mj和条件ci,j相同时,则对应的输出变量唯一;

(2.2)条件完整性:对于表格中mi确定的情况下,其对应的条件Ci的所有取值情况ci,j都包含在表格内;对于任意的i,则ci,1∨ci,2∨……ci,n=true,即固定模式下条件c的析取表达式为真;

(3)满足第四范式:

所有输出变量的可能取值组合情况都包含在表格中,即对于所有的k,

2.根据权利要求1所述的VRM形式化需求模型的生成和分析方法,其特征在于,所述VRM规范集合包括变量字典、类型字典、常量字典、表格函数、假设字典;

所述变量字典是所有变量的集合,所述变量包括监督变量、受控变量、模式类和中间变量;

所述类型字典包含所有用户自定义的类型集;

所述常量字典用于集合所有用户定义的常量;

所述假设字典用于描述对系统行为的假设,定义了监视变量和受控变量的可能值;

所述表格函数用于定义描述所有变量及其相互之间关系的表格。

3.根据权利要求2所述的VRM形式化需求模型的生成和分析方法,其特征在于,所述模式类是N个非空的成对不相交集合的并集,模式类的每个成员被定义成模式,每种模式均为系统状态的等价类,用于指定所需的系统行为。

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