34、迈向支持SysML行为一致性和需求可追溯性的进程代数框架

迈向支持SysML行为一致性和需求可追溯性的进程代数框架

在当今科技飞速发展的时代，系统工程领域面临着设计复杂异构系统的巨大挑战。为了应对这一挑战，我们需要强大的建模工具和方法。本文将深入探讨如何利用通信顺序进程（CSP）及其相关的细化检查器——故障发散细化（FDR），来支持SysML中的行为一致性检查和需求可追溯性。

1. 引言

现代系统通常是由相互连接的组件或子系统组成的有机、多学科的综合体，它们共同协作以实现一个共同的目标。系统建模语言（SysML）是对象管理组织（OMG）提出的一种图形化建模符号，可用于描述由各种组件组成的复杂、异构系统。这些组件可以是简单的结构元素，也可以是由多个组件协同工作的子系统。

在复杂系统的设计和规范过程中，确保设计的逻辑一致性是一个巨大的挑战。一致性涵盖多个方面，包括非行为方面（如建模语言的结构构造）和行为方面。本文重点关注行为方面，并利用通信顺序进程（CSP）来解决这一问题。与半形式化的SysML不同，CSP具有严格的数学基础，能够优雅地描述和推理复杂行为。FDR工具则可以帮助我们验证设计的正确性和属性的满足情况。

通过将SysML转换为CSP，我们可以利用CSP的形式语义精确地定义SysML模型的预期行为，从而实现对SysML模型的细化检查。同时，我们需要考虑结构方面，因为合理的行为语义定义离不开对SysML模型静态组成的考虑。需要强调的是，我们的目的不是取代SysML建模工具，而是开发一个与SysML结合使用的形式框架，以补充建模活动。图形化和形式化符号的集成将使建模者能够充分利用两种方法的优势。

SysML建模基于块的概念，每个块都有一组相关的状态，并通过事件进行通信，可能导致一个或多个通信块的状