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基于扩展UML的软件可靠性测试模型构建方法研究

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第1章 绪 论

1.1 研究背景与意义

1.2 可靠性测试模型研究现状

1.3 论文主要研究内容

1.4 论文章节安排

第2章 软件可靠性测试模型理论基础

2.1 软件可靠性测试基本概念

2.2 软件可靠性测试模型

2.3 Markov链使用模型

2.4 UML模型

2.5 本章小结

第3章 软件UML模型可靠性测试扩展

3.1 UML模型可靠性扩展

3.2 扩展后用例图和顺序图形式定义

3.3 一个自动取款机的软件实例

3.4 本章小结

第4章 基于UML的软件可靠性测试模型构建

4.1 基于UML的可靠性测试模型生成基础

4.2 Markov链使用模型中转移概率的确定

4.3 基于UML的软件Markov链使用模型生成

4.4 扩展后UML模型一致性验证

4.5 本章小结

第5章 使用模型构建工具UM2M设计与实现

5.1 UM2M实现基础

5.2 UM2M的原型架构设计

5.3 UM2M详细设计与实现

5.4 UM2M实现界面

5.5 一个无人机位姿控制系统实例验证

5.6 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 本文工作总结

6.2 未来研究方向展望

致谢

参考文献

附录

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摘要

随着计算机在生活中的广泛应用,加上其软件规模不断扩大,复杂性不断提升,软件质量受到了社会的普遍关注,人们对软件可靠性要求也越来越高。软件可靠性测试模型是可靠性工程的基础和关键,引起了社会的广泛关注和重视。软件可靠性测试模型对优化系统架构、保证开发测试工作顺利进行以及保障软件质量,具有重要意义。
  UML模型作为面向对象软件开发中的标准建模语言,已得到了广泛应用,基于设计模型构建软件可靠性测试模型受到了学术界与工业界的普遍关注。本文以实现软件可靠性分析为目标,以软件UML模型为基础,提出了一种基于扩展UML模型构建软件Markov链使用模型的方法。本文对标准UML模型进行了可靠性扩展和形式化定义,为使用模型构建工作提供了语义基础。通过对UML2.0新特性的研究,在模型扩展和形式化定义中实现了对新增组合片段的支持。构建使用模型之前需要对UML模型进行一致性检查,本文给出了模型一致性验证的具体方法。此外,本文还提出了一种基于梯形模糊数 F-AHP分析方法确定使用模型转移概率的方法,能够自动计算得到使用模型的转移概率。
  依据所提方法,本文设计开发了一个可靠性模型构建工具-UM2M。该工具能够利用其它建模工具设计的UML模型构建得到Markov链使用模型。最后,本文以课题研究的无人机飞行控制系统中多种飞行模式UML模型为基础,实现了无人机飞行控制系统不同飞行模式下Markov链使用模型的构建,为完成该无人机飞行控制系统的可靠性测试提供了基础和保障。

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