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基于OWL2DL本体的OCL不变式语义不一致性自动检测研究

发布时间:2019-06-10 19:03 来源:未知 编辑:admin

  现代信息系统作为一种典型的复杂系统其规模越来越大,用户需求日趋复杂,项目失败率居高不下,能否在需求分析阶段建立语义正确的UML/OCL模式成为项目开发的关键因素。语义不一致性的检测是保证UML/OCL模式语义正确性的主要手段,目前的研究现状表明针对OCL约束的语义不一致性检测是研究中的薄弱环节。本文针对UML类图和OCL不变式组成的UML/OCL模式,研究基于OWL2DL本体的OCL不变式语义不一致性自动检测方法。依照该方法,可开发出相应软件工具,在需求分析阶段就能自动检测出OCL不变式语义不一致性,有效地保证了UML/OCL模式对后续的设计与实现环节进行正确指导,很大程度上提高了最终信息系统的质量。本文研究工作由重庆市自然科学基金重点项目资助,其研究成果具有重要的理论意义和实用价值。本文取得了以下三个方面的创新成果: ①基于一阶谓词逻辑的ATuo2方法的形式化框架。本文提出了基于元模型的ATuo2方法,由于UML/OCL元模型采用了非形式化定义方式,而OWL2DL本体元模型虽然是形式化定义的,但是研究域范围和UML/OCL元模型完全不同,为了保证映射规则的整体性、系统性和精确性,通过对UML/OCL元模型和OWL2DL本体元模型的深入研究,定义出这两种元模型在统一域范围内基于一阶谓词逻辑的ATuo2方法的形式化框架,并给出在该形式化框架下映射规则的定义方式。 ②OCL表达式到OWL2DL类表达式的语义保持的自动转换方法。基于抽象语法树提出了OCL表达式到OWL2DL类表达式语义保持的转换流程,基于ATuo2方法的形式化框架分别给出4种OCL表达式抽象语法到OWL2DL本体元模型的映射规则。考虑到OWL采用开放世界假设,本文研究了如何使用封闭公理来实现OCL关系表达式语义保持的转换。由于OWL2DL不提供条件表达构子,本文应用本体设计模式来模拟If-then-else-endif语句的语义,实现了OCL条件表达式语义保持的转换。依照该方法,用户不仅可方便地将OCL不变式人工转换成OWL2DL公理,而且还可以开发相应的软件工具,实现机器自动转换。 ③基于描述逻辑调试推理的OCL不变式最小语义不一致性检测方法。本文引入OCL不变式最小语义不一致性的概念,并通过形式化定义讨论了它的基本性质。为能够在描述逻辑推理基础上检测出OCL不变式最小语义不一致性,本文将OCL不变式最小语义不一致性在OWL2DL本体下的表达形式定义为OWL2DL本体的概念不可满足性原因,将检测OCL不变式最小语义不一致性转换为查找OWL2DL概念不可满足的原因,并且基于描述逻辑调试推理设计出OCL不变式最小语义不一致性检测算法。 最后,对全文的研究工作进行总结,指出了本文工作存在的不足以及今后工作中进一步研究的方向。

  孙继鹏;贾民;刘增宝;;一种面向文本的概念抽取方法的研究[J];计算机应用与软件;2009年09期

  曹流;曹春;;一种基于OCL的体系结构一致性验证环境[J];计算机科学;2012年S3期

  张哲;;XML模式到本体的提升——概念搜索算法[J];计算机应用与软件;2008年05期

  杨小平;李皓;侯丽娜;;面向关系型数据的本体学习模型——RCAOM[J];清华大学学报(自然科学版);2011年04期

  罗清胜;;OCL约束验证与实现的方法[J];计算机工程与设计;2010年06期

  刘文颖;刘延乐;王一达;李吉勇;;基于ODM实现电力领域公共语义建模[J];电力系统自动化;2013年04期

  陈士超;郁滨;;面向术语抽取的双阈值互信息过滤方法[J];计算机应用;2011年04期

  古凌岚;孙素云;;基于多策略本体构建方法研究[J];计算机与数字工程;2011年11期

  卢益清;李忱;;改进的关系模式本体学习映射规则研究[J];科学技术与工程;2014年05期

  陈士超;郁滨;;面向科技领域的术语自动抽取模型[J];系统工程理论与实践;2013年01期

  蒋玲;面向学科的知识元标引关键技术研究[D];华中师范大学;2011年

  朱日学;基于OCL的产品配置引擎研究与实现[D];河北工业大学;2011年

  周建涛,史美林,叶新铭;工作流过程建模中的形式化验证技术[J];计算机研究与发展;2005年01期

  马晓星 ,余萍 ,陶先平 ,吕建;一种面向服务的动态协同架构及其支撑平台[J];计算机学报;2005年04期

  许卓明;董逸生;陆阳;;从ER模式到OWL DL本体的语义保持的翻译[J];计算机学报;2006年10期

  马晓星;曹春;余萍;周宇;;基于图文法的动态软件体系结构支撑环境[J];软件学报;2008年08期

  李景,孟连生;构建知识本体方法体系的比较研究[J];现代图书情报技术;2004年07期

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