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面向安全关键系统模型的需求追踪方法研究

发布时间:2022-12-05 08:43
  嵌入式系统广泛应用于诸如航天、航天、交通等安全关键领域,这类系统通常具有较高的安全性和可靠性约束,一旦失效即有可能导致重大的财产损失、环境破坏以及人员伤亡等重大后果,因此,我们一般将这类系统称之为安全关键系统。对于安全关键系统,构建其软件工程体系是十分困难的,其中一个难点就在于系统要遵循合法的,可控的需求。在软件开发过程中,需求是否有缺陷对安全关键系统的安全性和可靠性有决定作用。因此在安全关键系统开发过程中,各制品间的可追踪关系是非常重要的一个环节,尤其是需求和设计之间的一致性关系。目前,由于需求大多是用领域相关的自然语言来描述,或者使用如RUCM等半形式化的方法描述。而设计模型大多使用的是形式化或者半形式化的语言,从而难以保证安全关键系统的需求和设计模型之间的一致性。根据软件项目统计结果发现:50%以上的系统错误是由于需求的错误或缺失导致的,而且在追踪这些错误需求要花费超过80%的错误修正成本。因此如果可以改进需求描述,加强需求和设计之间的联系,那么这些系统错误可能可以被更早地发现并且可以尽早解决这些错误。由此可见,减少需求中的缺陷,建立需求和设计模型间的追踪关系,对于安全关键系统的... 

【文章页数】:80 页

【学位级别】:硕士

【文章目录】:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文组织结构
第二章 需求验证方法总体概述
    2.1 AADL模型概述
        2.1.1 AADL语言介绍
        2.1.2 AADL错误模型附件
    2.2 ALISA框架概述
        2.2.1 需求规约
        2.2.2 验证计划
        2.2.3 保障计划
    2.3 需求和模型的静态语义之间的一致性
    2.4 ATL技术概述
    2.5 基于ALISA框架的需求验证方法
    2.6 本章小结
第三章 功能性需求与设计模型的一致性验证方法
    3.1 限定自然语言需求模板
    3.2 元模型分析
        3.2.1 需求模板的元模型分析
        3.2.2 需求规约的元模型分析
        3.2.3 验证计划的元模型分析
    3.3 根据需求和AADL模型生成验证计划的自动转换方法
        3.3.1 限定自然语言需求模板到需求规约的转换规则
        3.3.2 需求规约到验证计划的转换规则
    3.4 本章小结
第四章 非功能性需求与设计模型的一致性验证方法
    4.1 错误模型附件在描述需求方面的缺陷
    4.2 ALISA框架与错误模型附件关联
        4.2.1 需求模板
        4.2.2 需求规约扩展
        4.2.3 错误模型元模型分析
    4.3 从错误模型相关需求文档到需求规约的转换规则
    4.4 错误附件验证计划
    4.5 本章小结
第五章 婴儿保温箱的系统实例分析
    5.1 工具实现
    5.2 系统实例
        5.2.1 系统概述
        5.2.2 需求模板设计
        5.2.3 根据需求模板生成需求规约
        5.2.4 从需求规约生成验证计划
    5.3 需求验证结果和分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文工作总结
    6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文


【参考文献】:
期刊论文
[1]面向航天嵌入式软件的形式化建模方法[J]. 顾斌,董云卫,王政.  软件学报. 2015(02)
[2]一个支持软件需求验证的过程模型研究[J]. 荣辉桂,李玮,郭卫锋.  计算机应用. 2008(05)
[3]基于抽象解释理论的程序验证技术[J]. 李梦君,李舟军,陈火旺.  软件学报. 2008(01)
[4]模型驱动架构中模型构造与集成策略[J]. 刘静,何积丰,缪淮扣.  软件学报. 2006(06)
[5]关于软件需求中的不一致性管理[J]. 朱雪峰,金芝.  软件学报. 2005(07)
[6]一种面向对象的领域工程方法[J]. 王千祥,吴琼,李克勤,杨芙清.  软件学报. 2002(10)
[7]AHP方法在确定软件需求优先级中的应用[J]. 陈阳,吴相林.  华中科技大学学报. 2001(09)
[8]对象式软件需求模型及其机器支撑[J]. 张家重,王志坚,伊波,徐家福.  软件学报. 1998(06)

硕士论文
[1]基于谓词逻辑的需求追踪方法研究[D]. 陈光颖.南京航空航天大学 2016
[2]面向产品设计的汉语自然语言复合句语义理解[D]. 张建.西安电子科技大学 2006
[3]软件项目管理在教育管理系统项目中的应用[D]. 张克艳.电子科技大学 2004



本文编号:3710066

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