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FADEC软件需求形式化建模与测试用例生成的实例研究
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作者 董泽华 胡军 +3 位作者 沈翔宇 熊波 董亚炯 戴嘉磊 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期999-1012,共14页
研发具有安全关键特征的全权限数字化发动机控制(Full authority digital engine control,FADEC)软件是当前大飞机航空发动机控制系统研制的重要任务。本文工作面向大飞机FADEC软件研发中的需求分析与测试挑战,基于变量关系模型(Variabl... 研发具有安全关键特征的全权限数字化发动机控制(Full authority digital engine control,FADEC)软件是当前大飞机航空发动机控制系统研制的重要任务。本文工作面向大飞机FADEC软件研发中的需求分析与测试挑战,基于变量关系模型(Variable relation model,VRM)提出了对条目化自然语言描述的FADEC软件需求形式化建模、分析和基于模型测试用例生成的技术方法,并对FADEC中启动燃油控制软件(Start fuel control,SFC)功能实例进行了研究。研究包括对FADEC自然语言需求文档开展结构化预处理,生成领域概念库;通过需求规范化生成形式化建模框架;基于变量关系模型开展多范式的分析;基于需求模型自动生成测试用例;对FADEC需求建模分析中的领域特征问题进行总结分析等。本文对FADEC软件需求提供了建模与测试的工程经验。 展开更多
关键词 计算机软件与理论 机载软件形式化建模 变量关系模型 自然语言需求建模 测试用例自动生成
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一种基于Bigraph理论的软件演化过程模型研究 被引量:2
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作者 刘培培 章勇 +1 位作者 莫启 邵振 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2013年第5期1423-1426,共4页
基于Bigraph理论对软件演化过程模型进行研究,目的是能更好地对软件演化过程中相关动态变化进行建模。利用Bigraph理论和软件演化过程的思想,首先提出了一个形式化的软件演化过程模型,然后用扩展的Bigraph来描述软件演化过程模型的结构... 基于Bigraph理论对软件演化过程模型进行研究,目的是能更好地对软件演化过程中相关动态变化进行建模。利用Bigraph理论和软件演化过程的思想,首先提出了一个形式化的软件演化过程模型,然后用扩展的Bigraph来描述软件演化过程模型的结构,使用Bigraph反应系统来描述软件演化过程模型的动态变化,最后对软件演化过程模型动态调整后的完整性进行了验证。 展开更多
关键词 软件演化过程模型 Bigraph理论 Bigraph反应系统 动态性 完整性
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软件形式化与可视化软件模型的转换 被引量:8
3
作者 周彦晖 张为群 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2003年第7期106-109,共4页
It is an important issue in Software Engineering that combined the formal development method with the vi-sual development method. This study is about the transform method and rules between the UML model and theRAISE m... It is an important issue in Software Engineering that combined the formal development method with the vi-sual development method. This study is about the transform method and rules between the UML model and theRAISE model. At last try to put this technology and the common software develop process together. 展开更多
关键词 面向对象 软件开发 软件形式化 可视化软件模型
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形式化的软件测试模型研究 被引量:3
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作者 赖祥伟 张为群 +1 位作者 邱玉辉 周彦晖 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2004年第11期169-173,共5页
传统方法中基于软件测试工程师经验的测试用例构造技术使得软件测试的质量很难得到保证。本文提出一种基于形式化方法的软件测试模型。该模型使用形式化描述语言RSL对软件设计进行描述,并在此基础上提出了自动生成软件测试各个阶段所需... 传统方法中基于软件测试工程师经验的测试用例构造技术使得软件测试的质量很难得到保证。本文提出一种基于形式化方法的软件测试模型。该模型使用形式化描述语言RSL对软件设计进行描述,并在此基础上提出了自动生成软件测试各个阶段所需测试用例的方法框架以及相关实验结论。 展开更多
关键词 软件测试模型 测试用例 形式化方法 描述语言 RSL 自动生成 软件设计 实验结论 阶段 传统方法
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一种面向同步交互的软件演化过程建模方法 被引量:2
5
作者 钱晔 李彤 +3 位作者 郁涌 孙吉红 于倩 彭琳 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2016年第8期154-158,共5页
全球化软件开发导致以交互方式协作开发的频率和复杂性越来越高。为了控制和规范软件演化的开发行为进而提高软件质量,文献[10]设计了软件演化过程元模型EPMM,由EPMM定义的软件演化过程模型未能形式描述其交互的特点。基于EPMM^([10])... 全球化软件开发导致以交互方式协作开发的频率和复杂性越来越高。为了控制和规范软件演化的开发行为进而提高软件质量,文献[10]设计了软件演化过程元模型EPMM,由EPMM定义的软件演化过程模型未能形式描述其交互的特点。基于EPMM^([10])定义的软件演化过程包括全局层、过程层、活动层和任务层4个抽象层的思想,设计了软件演化过程元模型CEPMM。CEPMM定义的软件演化过程模型可形式描述同步交互的特点是在其活动层,由此提出一种基于通信系统演算(CCS)的软件演化过程活动层的建模方法,然后在Visual Studio平台下实现软件演化过程活动层可视化的建模工具CAmodel。CEPMM构建的软件演化过程活动层模型不仅可以描述并发、迭代等特点,还可以形式描述同步交互的特性,为模型进行严格的数学方法分析、推理奠定了基础。 展开更多
关键词 软件演化过程的元模型 通信系统演算 同步交互
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软件演化过程建模中的开发人员度量方法
6
作者 陈展 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2007年第21期5305-5307,共3页
提出了一种在构建形式化的软件演化过程模型(formal software evolution process model,FSEPM)中使用X-S图来度量开发人员的统计控制方法。开发人员是构建模型的核心角色,度量其相关属性可以透析和严格管理开发过程。通过一个实例说明... 提出了一种在构建形式化的软件演化过程模型(formal software evolution process model,FSEPM)中使用X-S图来度量开发人员的统计控制方法。开发人员是构建模型的核心角色,度量其相关属性可以透析和严格管理开发过程。通过一个实例说明如何度量处在构建过程中的开发人员,利用度量结果来分析开发过程的稳定性、找出可归属原因、进行预测和估计、并为整个开发过程的演化奠定基础。 展开更多
关键词 形式化的软件演化过程模型 度量开发人员 X-S图 稳定性 开发过程演化
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基于状态图转形式化B模型的安全苛求系统开发方法 被引量:1
7
作者 赵大地 王恪铭 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期173-186,共14页
形式化方法精确且严格,较多应用于安全苛求系统开发,但目前仍存在学习成本高、使用复杂、重用性低等问题。常用的非形式化状态图模型虽易于使用却缺乏严格验证。针对这些问题,提出一种将状态图SCXML模型转译为形式化B模型的模型转化方法... 形式化方法精确且严格,较多应用于安全苛求系统开发,但目前仍存在学习成本高、使用复杂、重用性低等问题。常用的非形式化状态图模型虽易于使用却缺乏严格验证。针对这些问题,提出一种将状态图SCXML模型转译为形式化B模型的模型转化方法,从而结合状态图的易用性降低在安全苛求软件系统开发过程中使用形式化方法的复杂度。该转译方法分为映射规则、同步语义和程序实现3个部分,以保证自动转译后的模型自身含义与基础语义不变。在平交道口控制系统开发案例分析中,该方法根据图元模型自动生成了对应形式化模型,通过对形式化模型的分析改进系统在功能安全、数据安全、隐藏分支3个方面的非安全因素,并保证从需求至模型的一致性,证明了该方法可降低形式化方法建模难度,提高软件系统的正确性、可靠性与安全性。 展开更多
关键词 软件功能安全 形式化方法 模型转化 SCXML状态图 B方法
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基于PROMELA模型的安全关键软件形式化验证技术
8
作者 邢亮 丁成钧 +1 位作者 杜虎鹏 马春燕 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1180-1187,共8页
聚焦安全关键软件,研究基于PROMELA形式模型验证C程序中违反断言、数组越界、空指针解引用、死锁及饥饿等5类故障技术。建立C程序抽象语法树节点到PROMELA模型,验证属性相关函数到PROMELA模型的2类映射规则;根据映射规则提出由C程序自... 聚焦安全关键软件,研究基于PROMELA形式模型验证C程序中违反断言、数组越界、空指针解引用、死锁及饥饿等5类故障技术。建立C程序抽象语法树节点到PROMELA模型,验证属性相关函数到PROMELA模型的2类映射规则;根据映射规则提出由C程序自动生成PROMELA形式模型的算法,并对算法进行理论分析;针对C程序中5种故障类型,分别给出基于PROMELA模型的形式化验证方法,并分析验证的范围;覆盖各类故障的验证范围,为每类故障类型选取12个C程序案例进行实证研究,实验结果证明了方法的有效性。 展开更多
关键词 C程序 PROMELA模型 软件故障 形式化验证
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面向对象软件体系结构的形式化模型
9
作者 眭鸿飞 陈松乔 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2003年第10期1739-1742,共4页
软件体系结构设计中的形式化方法 ,一直是软件工程领域中的研究热点 .而在面向对象环境中如何对体系结构进行形式化 ,以精确描述其静态结构与动态交互行为 ,则一直未有好的解决办法 .本文使用符号逻辑方法描述面向对象系统中的基本组成... 软件体系结构设计中的形式化方法 ,一直是软件工程领域中的研究热点 .而在面向对象环境中如何对体系结构进行形式化 ,以精确描述其静态结构与动态交互行为 ,则一直未有好的解决办法 .本文使用符号逻辑方法描述面向对象系统中的基本组成单元 。 展开更多
关键词 面向对象 软件体系结构 形式化模型 静态结构 动态交互行为 符号逻辑方法
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通过模型比较构造软件演化的过程模型 被引量:1
10
作者 李飞 李彤 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2008年第5期25-28,共4页
为了得到软件系统的演化过程模型,引入了工作模型的概念用以描述软件的工作过程。通过建立起软件演化前后的工作模型并对其进行比较,可以得到由旧的工作模型向新的工作模型转化需要执行的各种活动,这样的活动通过在软件的代码、数据和... 为了得到软件系统的演化过程模型,引入了工作模型的概念用以描述软件的工作过程。通过建立起软件演化前后的工作模型并对其进行比较,可以得到由旧的工作模型向新的工作模型转化需要执行的各种活动,这样的活动通过在软件的代码、数据和文档三个层面的映射便具有了实际意义,以此为基础所构造的演化活动图能够最终转换为Petri网形式的演化过程模型。 展开更多
关键词 软件演化过程模型 软件演化 工作模型 模型比较
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软件构件发射模型形式化研究
11
作者 陈骏 吴朝晖 《计算机工程与设计》 CSCD 2004年第9期1433-1437,共5页
针对面向构件系统的开发,提出了一种根据构件开发过程中的动态信息及开发人员的不同状态,按一定策略,以系统开发效率和系统使用性能优化为目标的动态发射机制。用形式化方式给出了软件构件定义,并论述了发射模型的抽象语义,为面向构件... 针对面向构件系统的开发,提出了一种根据构件开发过程中的动态信息及开发人员的不同状态,按一定策略,以系统开发效率和系统使用性能优化为目标的动态发射机制。用形式化方式给出了软件构件定义,并论述了发射模型的抽象语义,为面向构件系统的进一步开发奠定了基础。 展开更多
关键词 软件构件 形式化 性能优化 面向构件 模型 系统开发 动态信息 系统使用 目标 效率
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构件式体系结构模型映射的形式化语义 被引量:8
12
作者 侯金奎 万建成 +1 位作者 杨潇 王海洋 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期310-320,共11页
语义一致性是模型驱动开发中模型转换正确性的一个重要标准,但目前模型转换中语义特性保持的定义、描述和验证仍是一个尚未解决的难题.基于软件体系结构,利用范畴理论和代数规范形式化描述体系结构模型及其间的映射关系,使之具有精确的... 语义一致性是模型驱动开发中模型转换正确性的一个重要标准,但目前模型转换中语义特性保持的定义、描述和验证仍是一个尚未解决的难题.基于软件体系结构,利用范畴理论和代数规范形式化描述体系结构模型及其间的映射关系,使之具有精确的语义.体系结构模型的形式化语义用类型范畴图表来表示,态射合成被用来追踪构件模型之间的关联和映射,不同层次模型间的映射关系用态射和函子来形式化描述.以此为基础,进一步分析了模型转换应保持的语义特性.范畴理论支持图形化建模,可以使模型中的构件关系以及结构特征可视化,有利于对模型转换的理解和追踪.应用研究表明,该描述框架很好地把握了模型驱动开发的实质、过程和要求,为模型转换和模型驱动开发提供了新的认知、设计和语义计算的指导架构. 展开更多
关键词 模型驱动开发 模型映射 形式化语义 软件体系结构 构件模型
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工作流模型及其形式化描述 被引量:105
13
作者 李红臣 史美林 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第11期1456-1463,共8页
工作流是一个业务过程的全部或部分自动执行 .为了实现工作流管理功能 ,我们必须将业务过程从现实世界中抽象出来 ,并用一种形式化方法对其进行描述 ,其结果称为是工作流模型 .该文主要讨论工作流模型及其形式化描述问题 .基于对现实世... 工作流是一个业务过程的全部或部分自动执行 .为了实现工作流管理功能 ,我们必须将业务过程从现实世界中抽象出来 ,并用一种形式化方法对其进行描述 ,其结果称为是工作流模型 .该文主要讨论工作流模型及其形式化描述问题 .基于对现实世界业务过程的分析 ,该文提出一个三维工作流模型 ,它包含 3个子模型 :组织模型、数据模型和过程模型 ,分别从不同的侧面描述工作流的各种属性 .文中详细论述各个子模型及其相互关系 ,并给出三维工作流模型的形式化描述 . 展开更多
关键词 工作流管理系统 工作流模型 形式化描述 软件系统
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软件过程的模型化研究 被引量:11
14
作者 陈建勋 马于涛 +1 位作者 谢敏 夏琳 《计算机工程与设计》 CSCD 2004年第1期33-35,114,共4页
由于软件开发组织不能很好地定义和管理其软件过程,以致在实际开发过程中产生诸多问题。在对传统开发过程分析的基础上构造了一个有效可行的过程模型,即生命周期分阶段、每个阶段进行多次受控迭代,工作流活动有计划进行,并根据CMM(Capab... 由于软件开发组织不能很好地定义和管理其软件过程,以致在实际开发过程中产生诸多问题。在对传统开发过程分析的基础上构造了一个有效可行的过程模型,即生命周期分阶段、每个阶段进行多次受控迭代,工作流活动有计划进行,并根据CMM(Capability Maturity Model)标准对软件过程进行了形式化描述。最后给出了对抽象模型进行重用和剪裁再工程的一般原则,从而能根据不同需求制定合适的开发过程来指导软件开发。 展开更多
关键词 软件开发 软件过程 模型 生命周期 形式化描述
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一个机载软件需求形式化建模与分析实例研究 被引量:5
15
作者 胡军 吕佳润 +3 位作者 王立松 康介祥 王辉 高忠杰 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期1652-1673,共22页
现代民机机载软件系统的功能与复杂度在快速增长的同时还必须满足更严格的安全标准,使得在机载软件需求层级必须进行诸如一致性、完整性等分析与验证成为重要的挑战.工作基于一个自主设计实现的面向机载软件自然语言需求形式化建模与分... 现代民机机载软件系统的功能与复杂度在快速增长的同时还必须满足更严格的安全标准,使得在机载软件需求层级必须进行诸如一致性、完整性等分析与验证成为重要的挑战.工作基于一个自主设计实现的面向机载软件自然语言需求形式化建模与分析工具平台(ART)展开对座舱显控软件子系统(EICAS)需求的建模与分析,包括:ART工具平台所采用的变量关系(VRM)理论模型、平台架构和平台工具链,基于多范式的需求一致性、完整性形式化分析方法,EICAS系统的条目化初始自然语言需求的形式化建模和需求模型的自动化分析过程,如:需求条目的预处理、规范化处理、需求模型自动生成以及多范式分析等;给出了工程需求实例研究的经验总结和思考. 展开更多
关键词 机载软件形式化建模 变量关系模型 自然语言需求建模 形式化方法
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以体系结构为中心的构件模型的形式化语义 被引量:10
16
作者 楚旺 钱德沛 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期1287-1297,共11页
目前的软件开发方法采用非结构化和非形式化方式建立构件模型,构件之间的关系是隐含的,并且缺乏严格的语义,不能有效地支持自顶向下的构件重用.利用范畴论定义构件之间的关系,使得构件之间的关系以及关系组合具有严格的语义.态射合成被... 目前的软件开发方法采用非结构化和非形式化方式建立构件模型,构件之间的关系是隐含的,并且缺乏严格的语义,不能有效地支持自顶向下的构件重用.利用范畴论定义构件之间的关系,使得构件之间的关系以及关系组合具有严格的语义.态射合成被用来跟踪不同抽象层次的构件之间的关系,利用体系结构设计模式精确地定义构件的组合关系和应满足的条件.范畴论支持图形化建模,可以使模型中的构件关系以及结构特征可视化,有利于模型的理解、跟踪和重用.形式化的构件建模方法适用于以重用为目标的软件开发. 展开更多
关键词 体系结构 构件模型 构件可跟踪性 形式化语义 软件重用
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基于问题模式的形式化软件规格说明生成方法 被引量:5
17
作者 王昌晶 罗海梅 左正康 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期352-360,共9页
精确的形式化软件规格说明是软件描述、开发与验证的基础,而工业界普遍使用非(半)形式化的表示定义与描述用户需求,如何由非(半)形式化的用户需求生成形式化软件规格说明是需求工程的难点之一.将设计模式的概念进行扩展,定义了问题模式... 精确的形式化软件规格说明是软件描述、开发与验证的基础,而工业界普遍使用非(半)形式化的表示定义与描述用户需求,如何由非(半)形式化的用户需求生成形式化软件规格说明是需求工程的难点之一.将设计模式的概念进行扩展,定义了问题模式,提出了一种基于问题模式形式化软件规格说明生成方法.该方法从结构化自然语言SNL描述的高层问题需求出发,通过选择知识库中的问题模式逐步精化得到各个新的子问题对应的形式化规格说明,之后对各个子问题组合并进行优化以得到最终的形式化规格说明.进一步,使用模型精化演算的原理与概念给出了该生成方法的理论基础.采用算法程序领域作为研究对象并使用Radl语言作为形式化规格说明语言.通过算法程序领域中的典型实例对这一方法进行了详细的描述,实际效果表明该方法能有效地生成高质量形式化规格说明. 展开更多
关键词 形式化软件规格说明 生成方法 问题模式 模型精化演算 算法程序
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基于特征和范畴理论的体系结构模型形式化描述 被引量:2
18
作者 杨潇 马军 侯金奎 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期1317-1322,共6页
为解决模型驱动开发中缺乏形式化语义的问题,以有效支持模型转换和代码生成,根据面向特征的技术和范畴理论,提出了一种体系结构模型的形式化描述方法。在该方法中,利用类型范畴理论,形式化地描述软件体系结构模型及其之间的映射关系,以... 为解决模型驱动开发中缺乏形式化语义的问题,以有效支持模型转换和代码生成,根据面向特征的技术和范畴理论,提出了一种体系结构模型的形式化描述方法。在该方法中,利用类型范畴理论,形式化地描述软件体系结构模型及其之间的映射关系,以提供精确的语义描述。以一个聊天室系统为例说明了该方法的应用。该描述框架可用于指导模型转换规则的定义以及转换的一致性验证,从而为模型驱动开发提供有力的支持。 展开更多
关键词 模型驱动开发 软件体系结构 形式化描述 范畴理论 映射 聊天室系统
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形式化与可视化相结合的软件体系结构描述方法研究 被引量:10
19
作者 戎玫 张广泉 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2005年第4期205-208,共4页
软件体系结构是软件工程领域中一个重要的研究内容,研究软件体系结构的首要问题是如何描述一个软件系统的体系结构模型。本文通过集成XYZ/ADL与UML两种描述方法在软件体系结构中的应用,寻求一种基于时序逻辑理论的形式化方法与面向对象... 软件体系结构是软件工程领域中一个重要的研究内容,研究软件体系结构的首要问题是如何描述一个软件系统的体系结构模型。本文通过集成XYZ/ADL与UML两种描述方法在软件体系结构中的应用,寻求一种基于时序逻辑理论的形式化方法与面向对象的可视化方法相结合的软件体系结构描述新途径。着重研究XYZ/ADL与UML在电梯控制系统体系结构建模中的应用问题,并运用基于构件的求精方法对该系统的主要组件进行了求精。 展开更多
关键词 软件体系结构 描述方法 体系结构模型 可视化方法 形式化方法 研究内容 工程领域 软件系统 结构描述 面向对象 逻辑理论 应用问题 结构建模 系统体系 电梯控制 求精方法 UML ADL 时序 组件 构件
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支持MDD的体系结构模型的形式化语义 被引量:1
20
作者 侯金奎 马军 《中山大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期109-113,119,共6页
为解决模型驱动开发中模型映射关系的定义和模型转换的正确性验证等方面存在的问题,利用范畴理论形式化描述软件体系结构模型及其间的关系,使之具有严格的语义。态射合成被用来追踪构件模型之间的关联和映射关系,不同抽象层次的体系结... 为解决模型驱动开发中模型映射关系的定义和模型转换的正确性验证等方面存在的问题,利用范畴理论形式化描述软件体系结构模型及其间的关系,使之具有严格的语义。态射合成被用来追踪构件模型之间的关联和映射关系,不同抽象层次的体系结构模型之间的一致性由函子来维持。范畴理论支持图形化建模,可以使模型中的构件关系以及结构特征可视化,有利于对模型转换的理解和追踪。应用研究表明,该方法不仅可为验证模型之间映射规则的正确性提供依据,还能为模型转换的具体实现提供理论指导。 展开更多
关键词 计算机软件 模型驱动开发 模型映射 软件体系结构 形式化语义
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