高可靠软件建模语言及模型自动转换方法研究

Model Driven Development (MDD) can greatly improve the efficiency of software development, to simplify the process of software verification, and enhance the software reliability. Software modeling Language and method of automatic model transformation are challenging key technologies to implement MDD development. Based on some original research achievement - - generic algorithm language Radl, generic abstract sequential language Apla, automatic transformed platform (PAR platform), continuously supported by several national projects, the applicant will do further research and propose the language mechanism of high abstract concurrent and distributed computing and service-oriented computing, which will be integrated to the existing Radl language and Apla language, and constitute a simple and general high reliable software modeling language, then propose the syntax and semantics of the modeling language. The main research include the method of automatic transformation about concurrent and distributed software model and service-oriented computing, constructing the experimental system supporting automatic model transformation, building the correct framework of automatic model transformation based on category theory. The aim is that research achievement will be advanced in the world.

模型驱动的开发(MDD)可以大幅度提高软件开发的效率，简化软件验证的过程，提高软件的可靠性。软件建模语言和模型自动转换方法则是实现MDD开发最具挑战性的关键问题。本项目基于申请人在多项国家级课题连续资助下，研究成功的泛型算法设计语言Radl和泛型抽象顺序设计语言Apla，以及从Radl模型到Apla模型，再到C++、Java等可执行语言程序自动转换平台(PAR平台），进一步研究并提出高抽象度并发分布式计算和面向服务计算的语言机制，使之和已有Radl和Apla语言融合，构成简单通用高可靠软件建模语言，并在实际软件开发中获得应用；进而研究提出该建模语言主要语言成份语法和语义形式化描述的方法; 着重研究并发分布式软件模型和面向服务计算软件模型自动转换的方法，构建相关模型自动转换的实验系统，并构建基于范畴论的模型自动变换正确性架构。沿着我们特有的技术路线，使我国这方面的研究进入世界先进行列。

本项目基于申请人在多项国家级课题连续资助下，研究成功的泛型算法设计语言Radl和泛型抽象顺序设计语言Apla，以及从Radl模型到Apla模型，再到C++、Java等可执行语言程序自动转换平台(PAR平台），着重开展了下例5项研究：通过革新国际著名软件建模语言Orc，提出新型并发分布式和服务计算建模语言并和本团队已有建模语Radl和Apla语言融合，构成简单通用高可靠软件建模语言Apla+, 并对该语言的语法和语义进行了形式化描述;显著扩充现有泛型程序设计语言机制，提出了在软件模型设计和变换阶段实现泛型程序设计的方法，在建模语言中增加了新的泛型程序设计机制，显著提高了软件模型的简单性、抽象性和可靠性，使算法程序和软件开发的效率显著提高;将范畴论应用于软件模型和模型变换的正确性研究，实现了软件模型和模型变换正确性证明的形式化; 提出了基于形式化方法的模型驱动软件开发方法并构建了模型自动转换平台，该方法和平台比目前国际国内普通使用的基于图形化建模语言UML的软件模型驱动方法简单且方便使用; 研究成功的PAR方法和PAR平台属于基础软件，应用范围很广。已用此平台开发了许多难度和复杂度很大的算法程序和数据库应用软件，并在我国军方多项高可信软件开发中获得重要应用。上述研究成果中,多项属于原创性和突破性成果，具有重要理论和实际应用价值，具有显著的社会经济效益。. 本项目共发表学术论文34篇， 其中2篇为 SCI一区刊物，5篇为 SCI 三区刊物，2篇SCI四区刊物，12篇被EI收录。期刊论文31篇，会议论文：3篇。申请发明专利一项，获得软件著作权2项，作大会特邀报告4次。获得国际运筹学进展奖一次。