Thinging-Oriented Modeling of Unmanned Aerial Vehicles
Kuwait University(科威特大学)
近年来,无人机(UAV)的实际应用和研究应用都在急剧增加。根据文献,在这一领域需要开发一个更精确的无人机系统体系结构模型,换句话说,一个定义系统结构和行为的概念模型。现有的模型大多是部分的,并没有考虑到整个重要的动态属性。这一领域的进展可减少模糊性,并提高这类系统设计的可靠性。本文旨在推进无人机系统架构的建模,采用一个概念模型称为一个事物(抽象)机器,其中所有的无人机的软件和硬件组件被视为在事物的流动和五个通用操作。我们将此模型应用于一个真实的无人机案例研究。结果,一个综合的概念表示的无人机,支持这种方法的可行性。
2020-05-30 cs.RO cs.SE
Ontology for Conceptual Modeling: Reality of What Thinging Machines Talk About, e.g., Information
本文面向概念建模提出以 TM 图示语言为中心、哲学本体为辅的描述性本体,并以信息为案例阐明其本质与建模意义。
2023-08-16 cs.SE
Thinging Machine applied to Information Leakage
本文介绍了一个案例研究,涉及数据泄漏的银行应用所谓的思维机(TM)模型。目的有两个:(1)提出了一个系统的概念框架,为数据泄漏系统的描述和设计提供了基础。(2)(1)中的目标是在TM作为建模中的新方法的实验背景下开发的。TM模型基于对感兴趣的域(世界的一部分)进行切片以揭示数据泄漏。银行案例研究集中于银行内部业务的漏损。通过在整个堤岸范围内的测量数据区域,暴露出渗漏点。所有信息流都得到了确认,因此可以通过适当的证据追踪可能的泄漏点。流的建模可以发现可能的隐藏点的泄漏,并提供一个全面的信息流策略的基础。我们的结论是TM的基础上海德格尔的概念的thinging可以作为软件开发的早期阶段的基础,并作为一种替代方法,占主导地位的面向对象的范式。
2018-11-30 cs.SE
Conceptual Data Modeling: Entity-Relationship Models as Thinging Machines
数据建模是开发模型的过程,用于设计和开发支持组织各种业务流程的数据系统。概念数据模型表示要存储在数据库中的数据的结构的技术独立规范。该模型旨在提供更丰富的表现力,并纳入一组语义(a)支持存储在数据管理结构中的数据的设计,控制和完整性部分和(b)协调查看数据库上的连接和想法。描述的数据结构通常以实体关系(ER)模型表示,这是最早的数据建模技术之一,并且可能继续成为表征实体类,属性和关系的流行方式。本文试图研究ER建模的基本概念,分析它们所指的概念以及表示它们的方法。在这样的任务中,我们在ER的基本构建结构、表示实体、关系和属性方面应用了一种新的建模方法(思维机器; TM)。这个项目的目标是进一步理解数据模型并丰富它们的语义。在此上下文中纳入了对建模的三个具体贡献:(a)使用TM模型的五个通用动作来在ER结构中注入处理;(b)将TM建模的单个本体元素(即,事物/机器或thimac)到ER实体和关系;以及(c)提出包括结构和面向时间的概念(例如,事件或行为)。
2021-09-29 cs.DB cs.SE
Beyond SDLC: Process Modeling and Documentation Using Thinging Machines
软件开发生存周期(SDLC)是用于开发满足客户需求和实际需求的软件系统的过程。SDLC的第一个阶段涉及创建一个概念模型,该模型表示实际中涉及的领域。在需求工程中,构建这样的模型被认为是设计和构造阶段的桥梁。但是,这种类型的模型也可以作为基本模型,用于识别业务流程以及这些流程如何相互连接以实现最终结果。本文的重点是组织中的过程建模,本质上,超越了它在SDLC中的应用,当一个组织需要进一步的文档,以满足其增长的需求,并解决随着时间的推移定期变化。生成的流程文档与业务流程的日常操作一起创建。该模型提供了流程可视化和文档,以帮助定义工作模式,避免冗余,甚至设计新流程。在本文中,建议的图形表示模型每个过程中使用一个图,包括五个动作和两种类型的关系,建立三个层次的描述。这些级别由静态描述、事件和建模流程的行为组成。通过重新建模一些文献中的例子,证明了一个thinging机的可行性。
2021-07-28 cs.SE
Thinging Machines for Requirements Engineering: Superseding Flowchart-Based Modeling
本文指出基于流程图的需求工程建模方法已过时,提出采用thinging machines(TMs)这一替代性图表建模方法论,通过案例研究对比证明TM能更好整合需求获取并提升建模质量。
2025-01-28 cs.SE
Towards Conceptual Modeling Semantics: Eventizing Tarski's Truth Schema
软件工程中的建模语言(例如,UML)是从软件系统建模发展而来的,在软件系统建模中,指称和操作类型的语义是研究和实践的传统主题。根据一些作者,虽然大部分静态语义(例如,UML)似乎已经达成了共识,活动、交互和状态机的动态语义构成了一个重大挑战。语义学的核心是句子与(实际)世界之间的关系。仔细检查建模语言领域中与语义相关的问题以避免可能影响实际适用性的问题是很重要的。在这方面的一个努力是OMG发布的2020年基础UML(fUML)规范草案,其基本语义指定了与传统程序设计语言中的程序相同意义上的可执行。此外,学术界的努力已经寻求开发一种替代方法来使用形式语义(例如,使用罗素的类型理论和塔斯基的声明语义学)。本文旨在开发语义学的类似探索性冒险,只是为了一种更温和的图形建模语言,称为事物机器模型。该模型促进了对仔细审查的建模语言的深入理解,并导致相当富有成效的问题。构建thinging机器模型似乎有助于这一方向的进展,本文的初步结果表明该方法的可行性。
2020-11-03 cs.SE
Three Levels of Modeling: Static (Structure/Trajectories of Flow), Dynamic (Events) and Behavioral (Chronology of Events)
构建概念模型作为现实世界的一部分的抽象表示涉及捕获(1)静态(事物/对象和流的轨迹)、(2)动态(事件识别)和(3)行为(例如,事件的可接受的时序)。本文通过对建模中的行为概念和行为空间研究现状的分析,说明建模中的行为问题及其相关概念缺乏明确的系统基础。其目的是为了提高对系统行为的理解,以避免在系统规范中的歧义相关的问题。提出将行为的概念建立在一个新的概念模型的基础上,称为事物机器,这是一种建模工具,建立了三个层次的表示:(1)静态结构描述,其构建在五个通用操作(活动;即,创建、处理、释放、传送和接收);(2)基于五个通用事件标识事件层次的动态表示;以及(3)事件年表。这是通过支持thinging机作为一种新的方法,适用于所有三个层次的规范的例子。
2020-05-01 cs.SE
Modeling in Systems Engineering: Conceptual Time Representation
随着嵌入式系统、普适计算和混合系统控制等领域的重要性日益增加,人们越来越关注系统建模的时变方面。在本文中,我们专注于建模概念时间。概念时间是在概念建模中表示的时间,其中时间的概念并不总是起主要作用。计算中的时间建模远没有展现出一个统一和全面的框架,并且通常以一种特别的方式处理。本文有助于建立一个更广泛的理解时间概念建模的基础上的软件和系统工程模型表示思维机(TM)。TM建模建立在一个称为thimac(事物/机器)的单类别本体论上,该本体论用于阐述本体论假设的设计和分析。所研究的问题是一个抽象的建模域的样本,以时间为例。我们的目标是提供更好的理解TM模型的补充与时间方面的概念化。研究结果揭示了时间和相关概念(如空间、事件和系统行为)的新特征。
2021-04-01 cs.SE
Software Engineering Meets Systems Engineering: Conceptual Modeling Applied to Engineering Operations
模型对于许多科学领域都是至关重要的,包括软件工程、系统工程、企业建模和业务建模。本文着重于图解概念模型,而不是数学或计算模型,其中的概念模型是一个翻译的现实过程到一个抽象的机制,具有类似的结构和并行事件的外部过程。虽然存在各种建模方法,包括软件工程中的UML(统一建模语言)及其方言,系统工程中的SysML(系统建模语言),但在这些模型中出现了一些困难,包括与缺乏结构和行为的集成视图相关的模型多样性问题。本文概括了概念建模在组织中的应用。根据权威人士的说法,所谓的组织理论将组织描绘成类似机器的系统。作为一台机器,一个组织协调其各部分将输入转换为输出。因此,我们综合的概念,一个组织作为一台机器,并应用一种新的建模方法,称为思维机(TM)的实际工程操作。结果表明,TM方法作为高层次的系统建模的基础的可行性。
2021-10-26 cs.SE
Conceptual Modeling of Aggregation: an Exploration
本文是关于软件工程中聚合概念建模的研究。聚合是可以被视为单个单元的域对象的集群。在UML中,聚合是一种关联类型,其中对象被配置在一起以形成更复杂的对象。它被描述为模特界最大的禁忌之一。尽管聚合被广泛使用,但它似乎是一个麻烦的概念。它有时被视为part-of;然而,part-of关系只是许多可能的聚合机制之一,本身也是有问题的,部分原因是它的语义不同。本文的目的是开发一个语义组装模型,这是有用的表示领域中的关系,并实现不同层次的软件之间的互操作性。本文有助于本体论概念清晰的聚合,基于一个模型称为一个思考机(TM)。TM模型使用所谓的thimacs(事物/机器)作为描述域的构建块。因此,聚合的概念被扩展到行为聚合,其中各个实体共同作为一个单元。结果指出,一个有前途的贡献的概念聚合的理解相比,本体论的立场是基于物质或关系。
2022-08-23 cs.SE
Conceptual Modeling with Constraints
保证系统质量的一个重要因素是开发一个概念模型,该模型反映了关于其领域的知识以及关于其必须执行的功能的知识。在软件工程中,概念建模作为一门提供语言、方法和方法论来解决软件开发复杂性的学科已经变得重要起来。理解这种复杂性的关键是在不同的表示层次上使用图等工具。一个概念模型必须包括其领域的所有相关静态和行为方面。在UML中,静态方面包括表示系统内部架构的结构图,特别关注类,它们所具有的连接和交互,以及域状态的完整性约束。UML对于某些约束的完整规范没有足够的表达能力。约束有助于分析允许的设计要求和预期功能的限制。为了克服图形符号的限制,使用其他类型的语言来补充图解语言(例如,文本对象约束语言[OCL])。在本文中,我们研究了如何表达约束图解使用思维机(TM)通过UML/OCL文献中的例子。这将有助于进一步理解概念建模中的约束概念。它也展示了TM的表现力和局限性。本文认为,TM可以提供一个图形化的约束语言的概念模型。
2022-06-05 cs.SE
Conceptual Modeling of Events Based on One-Category Ontology
在以前的工作中,我们提出了一个单一类别(名为thimac)的概念模型,称为thinging machine(TM),它集成了静态性(例如,对象)和动态(例如,事件),而不会丢失概念建模中图形直观的宝贵方面。我们建议将TM应用于软件工程中的概念建模(例如,作为概念建模语言的UML级别或更高级别)。在本文中,显示这样的应用在软件工程,我们首先提出了一个完整的图书馆服务系统的高层次描述,以证明TM的适用性。此外,我们还探讨了TM的特点,强调了作为事件的thimacs的实现。目的是通过对比TM概念与其在相关领域的用途,更好地理解TM概念。事件的概念在许多研究领域都扮演着重要的角色,包括哲学、语言学、文学理论、概率论、人工智能、物理学和历史学。一个TM事件是一个静态的thimac与时间呼吸(时间subthimac)注入动力到thimac。这是由于TM静态区域如何受到时间的影响。这种观点与事件的一些哲学和语言学定义形成对比(例如,Whitehead的经验单位)。我们还提出了一些有趣的问题(例如,运动)在这项研究中。
2022-03-02 cs.SE
Conceptual Modeling of Actions
软件工程中的建模包括构造静态、动态和行为表示。在描述系统行为时,动作和状态是两个最常用的概念。在本文中,我们重点讨论行动的概念。委员会普遍认为,行动概念的含义并不那么容易把握。根据一些研究人员的说法,许多现有的系统确实涉及行动的概念,但以一种模糊的方式。在统一建模语言(UML)中,动作是活动中的单个原子步骤,即,它不会在活动中进一步分解。Activity表示由操作组成的行为。本文有助于建立一个更广泛的跨学科理解的概念,行动的概念,在概念建模的基础上的模型称为思维机(TM)。TM只使用五个基本动作:创建、处理、释放、传输和接收。这样一个项目的目标是通过提炼基本概念,如动作和事件,改进开发概念模型的过程。为了演示TM建模如何表示动作,UML活动和业务流程模型和表示法(BPMN)图根据五个TM动作重新建模。结果揭示了TM的五个动作在建模中的可行性,并将它们与其他重要的概念,如活动,事件和行为。
2022-06-27 cs.SE
Conceptual Modeling of the Whole-Part Relationship
概念模型依赖于结构信息来描述UML类之间的关系;在这些关系中,整体-部分(WP)关系起着基础性的作用。本文探讨和分析了WP语义在大的重点是其软件工程使用。WP关系通常被视为面向对象分析中的第一级建模构造,这是一个非常感兴趣的主题,并且被认为对UML建模很重要。从科学和哲学的角度来看,部分形成整体的理论是一个复杂的问题,充满了广泛讨论的争议。本文旨在提供一个语义装配模型,这是有用的描述WP关系的概念建模。我们有助于WP的研究进行本体分析,使用UML样本,验证WP结构。调查的方法是基于一个模型称为一个thinging机(TM),探索WP语义通过应用TM众多现有的UML模型。TM模型使用所谓的thimacs(事物/机器)来形成构建块,用于在三个描述级别上描述域:静态,事件和行为模型。这种方法与UML方法形成对比,UML方法受到关于结构和行为的集成视图以及如何将图彼此关联的多重性问题的影响。这项调查的结果指出了一个有前途的贡献,在UML的WP关系的概念的理解。
2022-09-15 cs.SE
Toward Conceptual Modeling for Propositional Logic: Propositions as Events
本文探讨将命题逻辑应用于事物机器(TM)模型以实现语义对齐,把命题视为TM区域或事件,结果表明命题逻辑增强了概念描述的严谨性,而TM模型为命题逻辑补充了语义背景。
2024-09-24 cs.SE
Dissipating with Relations: Implication for the Entity-Relationship Model
当概念建模缺乏本体的清晰性和严格的定义时,就会出现困难,在关系构造中尤其如此。有证据表明,在传达应用程序域的意义形式时,关系的使用通常是有问题的。关于这一主题的研究很重要,因为关系是许多方法的核心,也是从业人员常用的方法。在本文中,我们研究了概念建模的背景下的关系或关系的概念。具体来说,我们专注于实体关系(ER)模型中使用的关系的概念。ER模型是通过一种新的形式的概念建模称为事物机(TM),追求进一步理解的关系概念的语义进行审查。ER模型由三个基本类别组成(即,实体,关系和属性),而TM是从一个称为事物/机器(thimac)的本体论类别构建的。几个ER图被重新转换为TM图,创造了一个关于概念模型中关系概念状态的有趣含义的分类冲突。重新建模表明,关系结构被消散到TM的事情流和事件年表。
2020-08-01 cs.SE
Lupascian Non-Negativity Applied to Conceptual Modeling: Alternating Static Potentiality and Dynamic Actuality
在软件工程中,概念建模的重点是创建尽可能忠实和丰富的世界表示,目的是指导软件系统的开发。与此相反,在计算领域,本体的概念被认为与概念建模密切相关,并且通常被视为概念化的规范。因此,概念建模和本体工程现在解决了以合适的方式表示世界的相同问题。高级本体提供了一种方法来描述概念及其相互之间的交互,并捕获预期领域中的结构和行为特征。本文旨在分析本体概念和建模符号的语义,以提供一个共同的理解软件工程师。在这种情况下,一个重要的问题是,模型化的世界是否可以分为本体论层次的问题。我们引入了一个抽象的两级领域本体系统,作为概念模型的基础。我们研究的两个层次的静态和动态的背景下的思维机器(TM)模型使用的概念的潜在性和现实性,法国-罗马尼亚哲学家斯蒂芬Lupasco在逻辑发展。他提供了一个准普遍的拒绝矛盾的地方,每一个事件总是与一个没有事件,这样一个事件的现实化需要一个没有事件的潜在化,反之亦然,没有任何一个完全消失。通过在TM建模中重新建模UML状态机来说明这种方法。结果加强了语义的静态与动态的概念建模水平和锐化的概念,事件作为一种现象,没有消极的动态和静态两个层次之间的交替。
2022-10-27 cs.SE
Validation: Conceptual versus Activity Diagram Approaches
概念模型用于支持系统和软件建模领域内的开发和设计。验证的概念是指在模型中准确地表示域,并使用可执行模型生成结果。在UML规范中,验证根据模型中定义的任何约束和规则来验证UML图的正确性。目前,重要的研究已经进行了生成测试集,以验证UML图符合需求。UML活动图是这种努力的一个特定焦点。活动图是一种灵活的工具,用于描述系统的行为和复杂操作的内部逻辑。本文重点介绍了使用活动图进行验证的概念,并将该过程与涉及非正式验证过程的拟议方法进行了对比。因此,这种非正式的验证包括将需求与由称为思维机(TM)建模的建模语言的图所表达的规范进行比较。非正式验证是一种模型检验,它要求模型足够小,以便在有限的空间或时间内完成验证。在所提出的方法中,模型图被划分为子图,以达到这一目的。我们声称TM行为模型带有一个特定的倾向结构,允许设计师将模型分割成更小的组件进行非正式验证,这是通过两个案例研究显示。
2021-06-30 cs.SE
Modeling Network Security: Case Study of Email System
我们研究计算机网络安全中的操作安全,包括基础设施、内部进程、资源、信息和物理环境。目前开发安全框架的工作集中在一个安全本体,有助于应用共同的词汇,但这样的方法并不有助于构建一个整体的安全方法的基础。我们专注于定义的界限,并通过开发一个图形表示(即模型)作为一种手段来描述计算机网络过程中创建一个安全系统的表示。该模型被称为思维机器,是制定安全战略和计划的第一步。总的目的是表明,安全系统的代表性发挥了关键作用,使思维可见的概念描述的业务环境,一个区域中,积极的安全行动进行。我们应用所提出的电子邮件安全模型,从概念上描述了一个真正的电子邮件系统。
2020-03-30 cs.SE
Conceptual Modeling of Objects
在本文中,我们专注于与软件工程相关的现实的一般本体论领域中的对象相关分析(例如,UML类)。这种冒险类似于许多研究,研究人员通过对UML模型的基本范式进行本体论分析来增强建模。我们试图开发一个概念模型,它由一个基础的东西,补充了第二层次的指定对象。根据一些研究者的说法,事物和物体之间的差异问题是现实概念中最具决定性的问题之一。在软件工程中,对象服务于两个目的:它们促进对现实世界的理解,并为计算机实现提供实践基础。对象的概念在面向对象方法中起着核心作用,在这种方法中,其他概念通过将它们分解为对象及其关系来查看。本文有助于建立一个更广泛的理解的概念建模的基础上的东西,同时是机器的对象的概念。在这项研究中,我们探讨了概念模型的基本假设(例如,UML)通过使用事物/机器(TM)模型来增强它们的本体论分析,该模型将域表示为thimacs。根据事物和对象之间的哲学区别,我们可以在两个层次上指定建模:事物化阶段和对象化阶段。对象是thimacs,它在与对象外部交互时控制其子部分的可扩展性(类似于与外部交互时在集合中保持在一起的身体部分)。结果承诺一个更精细的建模过程,以开发一个高层次的描述所涉及的领域。
2022-07-30 cs.SE
Changes, States, and Events: The Thread from Staticity to Dynamism in the Conceptual Modeling of Systems
本文探讨了概念建模中的变化概念。变化是事物本质所固有的,并日益成为人们关注和研究的焦点。变化可以被建模为有限状态机(FSM)的两个状态之间的转换。这一变化是本文的一个探索性起点。因此,一个样本有限状态机模型的汽车的传动系统是重新表达的一种新的建模方法称为thinging机(TM)建模。重塑汽车传输模型涉及开发(1)捕获静态方面的S模型,(2)识别状态的D模型,以及(3)指定行为的B模型。分析进展如下。- S表示一种无时态的图形描述,它嵌入了底层的组成(静态变化),从中可以追踪系统行为的根源。- S被分解为多个对应于静态的子系统(有序的本构成分)。- 将时间引入静态状态将这些状态转换为事件,并且基于这些事件的时序构造行为(B)模型。分析表明,FSM状态是静态的(atemporal)的变化,引入时间事件作为载体的行为。这一结果增强了建模中变更、状态和事件概念的语义,并展示了如何通过静态描述来指定系统的行为。
2020-08-11 cs.SE
Exploring Conceptual Modeling Metaphysics: Existence Containers, Leibniz's Monads and Avicenna's Essence
本文通过thinging machines模型中的thimacs范畴,结合莱布尼茨单子与阿维森纳本质等形而上学概念,探索概念建模的形而上学起源,并在静态与存在层面揭示thimac的本性。
2024-02-20 cs.SE
Conceptual Modeling and Classification of Events
本文扩展了事物机(TM)建模方法,通过引入缺席事件等概念丰富事件的存在结构,并提出一种基于TM模型图而非语义分类的事件分类新方法。
2024-12-31 cs.SE
Conceptual Modeling Founded on the Stoic Ontology: Reality with Dynamic Existence and Static Subsistence
根据软件工程社区的说法,越来越多的人认识到,需要一种软件开发理论来整合当前无数流行的方法,其中一些方法是基于对立的观点。概念建模(CM)可以为这种理论做出贡献。CM定义了基本的概念来创建现实的表示,以实现本体上合理的软件行为,其特征是真实的现实和概念清晰。在这种情况下,CM是建立在关于世界的理论上的,这些理论用于表示给定的域。本体已经作为需求分析、实现规范和软件体系结构的工具进入CM。本文通过建立现实和建模思维机器(TM)之间的映射,建立现实和CM之间的直接联系。具体来说,斯多葛本体论用于定义现实中TM事物和行为的存在。这样的发展将有利于CM,除了证明哲学中的经典概念可以应用于现代研究领域。TM模型包括静态和动态规格。动态级别涉及可以映射到现实的基于时间的事件。这个问题涉及无时间静态描述的性质,它提供了事件中的动作发生的区域;没有它们,动态描述就会崩溃。斯多葛学派想出了一个绝妙的办法:把假定的现实作为一个比存在更广泛的范畴。现实是由存在的事物和存在的事物组成的。在这种情况下,动态TM描述是存在的,而动态描述的静态映射部分是存在的。我们应用这样的本体的合同工作流的例子。这一结果似乎为CM开辟了一条新的途径,可以增强软件和系统开发的理论基础。
2022-12-10 cs.SE
Antithesis of Object Orientation: Occurrence-Only Modeling Applied in Engineering and Medicine
本文具有双重性质,将哲学本体论探索与系统和软件工程中的概念建模方法相结合。这种二元性已经在软件工程中得到了实践,在软件工程中,当前占主导地位的建模理论是面向对象的。这部作品包含了一个反命题,它只关注过程,而不是强调对象。这种方法被称为仅发生建模,其中发生意味着事件或过程,其中过程被定义为形成语义整体的事件的编排网络。与面向对象相反,在这种仅出现建模中,对象只不过是长事件。我们将此范例应用于(1)模拟工程中的UML/BPMN库存系统和(2)表示在时间轴上发生的医疗事件的基于事件的系统。这样一个项目的目的是通过添加新的替代方法并澄清方法之间的差异来增强概念建模领域。概念建模的重要性在许多研究领域已经得到了认可。一个活跃的仿真工程研究社区表明了对概念建模的兴趣日益增长。在临床领域中,时间信息阐明了医疗事件的发生(例如,检查、实验室检查)。这些应用提供了一个机会,可以提出一种新的方法,其中包括:(a)斯多葛本体论,它有两种类型的存在,即存在和生存;(b)思维机器,它将活动限制在五种一般行动;(c)卢帕斯卡逻辑,它处理消极事件。通过这样的研究,我们的目标是证实这样的断言,即只发生的方法是一个真正的哲学基础的概念建模。本文的结果似乎支持了这种说法。
2023-02-14 cs.SE
Conceptual Modeling Applied to Data Semantics
在软件系统设计中,图形建模的目的之一是解释某些东西(例如,数据表)。很多时候,图表的语法是指定的,而图表结构的预期含义仍然是直观和近似的。概念建模已经发展到捕捉概念和它们之间的相互作用,在预期的领域,并表示建模系统的结构和行为特征。本文是一个冒险的图解方法的语义建模符号,重点是数据和图形的语义。新千年的第一个十年见证了几个新的改变世界的企业蓬勃发展(例如,谷歌和Twitter),这些公司将连接数据置于其交易的中心。利用这些数据需要大量的努力和专业知识,而且很快就会变得非常昂贵。一种解决方案涉及构建基于图的数据模型,这是一个具有挑战性的问题。在许多应用中,所使用的软件不仅管理对象以及孤立和离散数据项,而且管理它们之间的连接。数据语义是构建明确描述数据对象之间关系的模型的关键要素。在本文中,我们声称,目前的ad hoc图,试图提供语义的数据结构(例如,关系表和表格SQL)是有问题的。这些图混合了静态抽象概念和动态对象规范(细节)。这种主张得到了应用思维机器(TM)模型来提供数据的图形表示(例如,Neo4J graphs).研究结果表明,为了充分利用图算法的优势,同时实现适当的数据语义,数据图应开发为TM的简化形式。
2022-10-04 cs.SE
Change in Conceptual Modeling and Systems Reconfiguration
在本文中,我们探讨了系统和软件工程中的变更概念,强调其哲学阐释。一般来说,它已经声称,变化是如此普遍的系统,它几乎击败了描述和分析。在这篇文章中,我们使用概念建模技术来分析变化,这种技术被称为事物机器(TM),它反映了创造,处理,释放,转移和接收事物的行为。我们用一个使用业务流程建模符号(BPMN)设计的业务产品处理的系统重构的例子来说明TM建模的变化。然后,我们分析了变化的概念,并比较了它在哲学中的各种定义。具体来说,我们研究芝诺的悖论,涉及如何占变化和连续性一起移动的东西。问题是,我们不能断言一个箭从弓上射出时实际上是在移动的,因为箭需要在每个时间点都处于某个特定的位置,根据定义,它根本不可能包含任何持续时间。在我们对这个问题的分析中,我们将箭头轨迹转换为称为thimacs的空间单位。在TM通用操作中,确定了两种类型的变更:状态和进展(过程)变更。因此,当一个箭头流向一个代表轨迹空间单元的TM机器时,它会被拒绝,导致它反弹到外面。也就是说,箭头被转移、到达并被转移回来;因此,箭头在任何时候都不会被轨迹中的thimac接受。这种分析的结果似乎为芝诺谜题中讨论的运动概念引入了一个合乎逻辑的解释。
2022-04-08 cs.SE
In Pursuit of Unification of Conceptual Models: Sets as Machines
本文针对概念模型多样性导致的一致性与兼容性问题,采用基于斯多葛本体论和Lupascian逻辑的thinging machines(TMs)模型,通过提出集合论的替代表示,探索跨学科统一的建模原则与通用方法。
2023-06-24 cs.SE
Conceptual Temporal Modeling Applied to Databases
我们提出了一种不同的方法来开发一个时间的概念,用于在软件和数据库系统的概念建模中指定时间性。在数据库领域,各种提案和产品涉及时态数据。目前大多数建模时间性的方法的困难在于,它们将时间表示和记录为另一种类型的数据(例如,银行余额或金额的值),而不是认识到时间及其值与典型的数据属性相比是唯一的。时间是一种吞噬现象,它将系统的整个模型从静态提升到动态,甚至更高。在本文中,我们提出了一个概念化的时间性,涉及建设一个多层次的建模方法,从静态表示的系统组成,形成动态区域的进展。然后,使用事件的时间顺序来定义系统的行为。最后,事件被视为数据源,与建立一个时间模型。一个时态银行管理系统数据库的案例研究模型,扩展了UML和对象约束语言,使用事物机(TM)建模重新建模。由此产生的TM图形规范提供了一种新的方法,可以扩展到一个整体的监测系统的历史数据和事件的时间性。
2021-01-30 cs.DB cs.SE
TMUML: A Singular TM Model with UML Use Cases and Classes
在系统和软件建模领域,概念模型涉及使用概念进行建模以支持开发和设计。概念模型的一个例子是使用统一建模语言(UML)开发的描述。UML使用模型多样性公式化方法,其中使用许多模型来表示备选视图。相比之下,模型奇异性方法仅使用单个集成模型。每种建模风格都有其优点和缺点。通过在概念思维机(TM)模型中引入UML用例和类模型,部分解决了建模中的多样性与单一性问题。为了应用用例,我们采用这样的观察:用例图是一种描述,它显示了用例所代表的系统部分的内部结构,除了对系统外部的人有用之外。此外,UML类图在TM表示中被重铸。因此,我们开发了一个TUML模型,它包含了TM规范的UML类图和内部结构提取的UML用例。TUML建模引入了使UML成为TM建模的流行建模语言的一些优点。同时,该方法为UML提供了部分模型奇异性。本文详细介绍了实验与TMUML使用文献中的例子。我们的研究结果表明,混合UML与其他模型可能是一个可行的方法。
2021-07-01 cs.SE
Classes in Object-Oriented Modeling (UML): Further Understanding and Abstraction
面向对象已经成为概念建模的主要范例(例如,UML),其中类和对象的概念形成了思想的原始构建块。类充当具有属性和方法(操作)的对象的模板。建模的系统甚至不一定是软件系统:它们可以是许多不同类型的人类和人工系统(例如,教学和学习系统)。UML类图被描述为模型驱动软件开发的核心组件。它是面向对象模型中最常见的图,用于对系统的静态设计视图进行建模。对象既携带数据又执行操作。根据一些建模权威的说法,在理解UML类图中这些概念的语义时存在一定程度的困难。一些研究人员声称类图在概念分析中的用途有限,它们最好用于逻辑设计。执行概念分析不应该关注事实被分组为结构的方式。一个事实是否会在设计中作为一个属性结束并不是一个概念性的问题。UML导致深入到物理设计细节(例如,私有/公共属性、封装的操作以及关联的导航方向)。本文是一个冒险,以进一步了解面向对象的概念,以UML为例,目的是发展一个广泛的理解概念建模的基础。Thinging Machine(TM)建模是一种新的建模语言,在这样的事业。TM建模将结构(组件)和动作交织在一起,其中动作渗透到属性中的程度与类一样多。虽然空间限制影响类图的某些方面,本研究的结论性评估显示,类描述是一种更丰富的语义TM结构的简写。
2021-06-01 cs.SE
Conceptual Software Engineering Applied to Movie Scripts and Stories
Kuwait University(科威特大学)
本研究介绍了软件工程工具的另一个应用,概念建模,它可以应用到其他领域的研究。加强软件工程和其他领域之间关系的一种方法是开发一种好的方法来执行概念建模,能够解决这些研究领域的特殊性。这项研究集中在人文和社会科学,这通常被认为是软,远离抽象和(抽象)机器。具体地说,我们关注概念建模作为一种软件工程工具(例如,UML)在故事和电影剧本领域。人文科学和社会科学的研究人员可能不会像工程师那样使用相同程度的形式化,但他们仍然发现概念建模很有用。目前的建模技术(例如,UML)在这项任务中失败了,因为它们是面向软件系统的创建的。类似的概念建模语言(例如,ConML)是在考虑到人文和社会科学的情况下提出的,正如所声称的那样,它可以用来建模任何东西。这项研究是在这个方向上的一个冒险,在那里的软件建模技术,思维机(TM),适用于电影剧本和故事。本文提出了一种新的方法来开发图形静态/动态模型的电影剧本和故事。TM模式图是叙述性话语的一种中立和独立的表征,可以作为参与者之间的交流工具。提出的例子包括普罗普童话模型的例子;铁路儿童和实际的电影剧本似乎指向这种方法的可行性。
2020-12-17 cs.AI cs.SE
Modeling Network Architecture: A Cloud Case Study
互联网支持广泛服务的能力取决于未来网络所需的网络体系结构和理论与实践创新。网络体系结构在此上下文中是指计算机网络系统的结构以及其物理组件、它们的配置和通信协议之间的交互。多年来,对建筑的各种描述已经发展起来,其中有大量的表面图标和符号。这种情况已经产生了对网络架构的更连贯的系统表示的需要。本文旨在通过采用一种称为事物(抽象)机器(TM)的概念模型来改进网络架构的设计、分析和文档,该模型将网络的所有组件视为一个单一的概念:TM中的事物流。由于云计算在过去几年中作为网络、服务器、存储和应用程序的共享池的模型变得越来越流行,因此我们应用TM来建模云网络的真实案例研究。所得到的模型引入了计算机网络的综合表示。
2020-04-22 cs.NI cs.SE
Model Multiplicity (UML) Versus Model Singularity in System Requirements and Design
概念模型可用于管理系统开发生存周期的设计和实现阶段的复杂性。这样的模型需要牢牢掌握系统所基于的抽象原则,以及对实体和过程表示的高级性质的理解。在这种情况下,模型可以具有不同的体系结构特征。本文讨论了模型多样性(例如,统一建模语言[UML]),模型奇异性(例如,对象处理方法[OPM],思维机器[TM]),以及涉及多重性和奇异性的异构模型。模型多样性的基本思想是,不可能在一个表示中表示所有视图,因此使用了许多模型,每个模型表示不同的视图。模型奇异性方法仅使用单个统一模型,该模型将其子系统同化为一个系统。本文关注的是当前的方法,特别是在软件工程文本中,多模态UML被引入作为通用建模语言(即,UML是建模)。在这种情况下,我们建议在建模中提出多重性与单一性的问题。这将促进对UML优点和建模过程中可能面临的困难的基本理解,特别是在教育环境中。此外,我们主张,观点的多样性并不必然导致模式的多样性。模型奇异性方法可以表示多个视图(静态,行为),而无需采用具有各种符号的多个模型的集合。我们提出了这样一个模型的一个例子,首先开发的静态表示。然后,动态视图和行为表示建立了一个分解策略与时间的概念交织。
2021-05-03 cs.SE
State-Based Behavior Modeling in Software and Systems Engineering
复杂人造系统的设计主要涉及概念建模阶段,因此,确保这些模型的适当分析方法是很重要的。这种分析的一个关键概念是开发一种并行计算技术(例如,UML),因为图可以描述实体和过程,并强调所描述系统的重要方面。分析还包括检查本体概念,如状态和事件,这是作为建模过程的基础。研究基本概念可以让我们更深入地理解这些概念和建模框架之间的关系。在本文中,我们批判性地分析了经典的状态定义,利用思维机(TM)模型。状态机图中的状态被认为是对系统行为方面建模的适当基础。尽管状态机模型在硬件设计中有着广泛的应用,但是将状态机模型集成到软件系统的建模需求中增加了图形表示的难度(例如,结构图和行为图之间的集成)。为了理解这样一个问题,在本文中,我们项目(创建一个等价的表示)TM机的状态。作为一个案例研究,我们重新建模的状态机的装配线系统的TM。结果是一幅复杂的装配线行为图。因此,作为替代解决方案,我们重新建模的装配线完全基于TM。这个新的模型提出了一个清晰的对比状态为基础的建模装配线的行为和TM的方法。TM建模似乎比其对应物状态机更系统,并且其概念定义良好。在TM中,状态只是复合事件。一个比装配线更复杂的系统模型加强了这一结论。
2022-05-14 cs.SE
Redrafting Requirements Modeling Using a Single Multilevel Diagram
本文针对软件需求建模复杂性,提出使用单一多层次图(基于TM语言)替代多模型方法,通过重新起草国际需求工程委员会手册中的各类图证明其统一表示能力。
2023-04-05 cs.SE