[发明专利]面向随机混成系统的SysML组合建模语言及转换为概率混成自动机的方法

权利要求书

1.面向随机混成系统的SysML组合建模语言及转换为概率混成自动机的方法，其特征在于：主要包含以下步骤：

(1)使用SysML的状态机图和块定义图对混成系统的信息系统进行建模；使用Modelica对其中的物理系统进行建模。

(2)通过元模型机制建立SysML和Modelica的联系，并定义一个包含元模型、目标元模型、源元模型类型、依赖条件、约束和优先级的六元组作为SysML和Modelic的对应规则。

(3)通过概率混成接口自动机的语义和SysML-Modelica组合建模的定义给出转换规则，并提出相应的模型转换算法。

(4)根据SysML和Modelica模型转换后得到的概率混成接口自动机的特性，提出两种概率混成接口自动机的组合规则，最终组成为完整的概率混成接口自动机。

2.根据权利要求1的所描述的面向随机混成系统的SysML组合建模语言及转换为概率混成自动机的方法，其特征在于：所描述步骤(1)使用SysML的状态机图和块定义图对混成系统的信息系统进行建模，其中：

块定义图用于定义Block的特征以及Block之间的关系，例如关联(Association)、泛化(Generation)和依赖(Dependency)。其表达了Block化上的属性和操作，以及基于Block的系统层次结构或系统分类树之类的关系。关联表示Block之间拥有普通关联(Association)、组成(Composition)或聚合(Aggregation)的关系，分别用实心菱形和空心菱形表示；泛化表示Block之间的继承关系(is a)，具体形式为类与类之间的继承关系，接口与接口之间的继承关系；依赖表示Block之间的相互依赖关系(use a)，其中一个Block的变化将影响另一个Block。

状态机图定义了一组行为概念，可使用SysML中的有限状态机的形式化标准对离散事件驱动的行为建模。本发明采用的行为状态机是一个有向图，由一组节点和一组相应的转移函数组成。其中，节点称为状态，转移函数又称状态转移条件。行为状态机通过响应一系列事件而″运行″。从初始状态开始，每个状态都有相应的状态转移函数，当对应的事件到来时状态发生转换，在所有状态中至少有一个是终止状态，运行到终止态时状态机停止。

3.根据权利要求1的所描述的面向随机混成系统的SysML组合建模语言及转换为概率混成自动机的方法，其特征在于：

所描述步骤(2)通过元模型机制建立SysML和Modelica的联系，其中从SysML和Modelica模型中提取同义元素进行对应，考虑到SysML和Modelica的建模特点，建模过程大致可以描述为对模型的组成和子模型之间的联系、行为进行建模。通过定义包含元模型、目标元模型、源元模型类型、依赖条件、约束和优先级的六元组来指导每一个转换的实现。

4.根据权利要求1的所描述的面向随机混成系统的SysML组合建模语言及转换为概率混成自动机的方法，其特征在于：所描述步骤(3)提出SysML和Modelica模型向概率混成接口自动机的转换规则，根据SysML和Modelica模型和概率混成接口自动机的语义的对应关系，给出模型的转换规则，并根据转换规则实现模型的转换。

5.根据权利要求1的所描述的面向随机混成系统的SysML组合建模语言及转换为概率混成自动机的方法，其特征在于：所描述步骤(4)提出由SysML和Modelica模型转换得到的概率混成接口自动机的组合规则，根据信息系统部分和物理系统部分转换得到混成自动机的特征，提出两者的组合规则。该规则将SysML模型和Modelica模型转换得到的概率混成接口自动机作为输入，根据迁移关系，完成两者的组合，得到完整的概率混成接口自动机。