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UML类图上的推理。 (英语) Zbl 1132.68747号

概要:UML是软件设计和分析的实际标准形式主义。为了支持大规模工业应用程序的设计,市场上提供了复杂的CASE工具,为编辑、存储和访问多个UML图提供了一个用户友好的环境。非常希望为这种CASE工具配备自动推理能力,例如在人工智能中研究的那些,特别是在知识表示和推理中研究的那些。这样的功能将允许自动检测UML图的相关形式属性,例如不一致或冗余。关于这个问题,我们考虑UML类图,它是UML最重要的组件之一,并且我们解决了在此类图上进行推理的问题。我们借助于在知识表示和推理领域中发展的几个结果,涉及描述逻辑(DLs),这是一个允许可判定推理过程的逻辑家族。我们的第一个贡献是表明,即使在限制性假设下,在UML类图上进行推理也是EXPTIME-hard;我们通过显示DL中推理的多项式约简来证明这个结果。第二个贡献是在UML类图上建立EXPTIME推理成员关系,前提是不允许使用任意OCL(一阶)约束。我们通过使用\(\mathcal得到这个结果{德国存托凭证}_{ifd}\),这是一个非常有表现力的EXPTIME可判定DL,已被开发用于捕获概念和面向对象数据模型的典型特征。最后一个贡献具有更实际的风格,它包含在DL(mathcal{ALCQI})中UML类图的多项式编码中,它本质上是当前最先进的基于DL的推理系统支持的最具表现力的DL。虽然表达能力不如\(\mathcal{德国存托凭证}_{ifd}\),DL\(\mathcal{ALCQI}\)保留了足够的语义来保持对UML类图的合理和完整的推理。利用这种编码,可以使用当前基于DL的推理系统作为下一代CASE工具的核心推理引擎,这些工具在UML类图上具有推理功能。

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68立方英尺 知识表示
68T27型 人工智能中的逻辑
68N99型 软件理论
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