构建一致的SysML模型并将其应用于CPS

《ACM Journal on Emerging Technologies in Computing Systems》：Construction of consistent SysML models applied to the CPS

随着复杂CPS分解需求增加，本文提出基于SysML的早期结构一致性验证方法。通过定义语法和静态语义规则，确保子系统服务需求与抽象模块对齐，同时满足抽象模块的所有要求，并以CyCab为案例验证有效性。

　　

摘要

随着信息物理系统（CPS）复杂性的不断增加，将CPS分解为子系统变得很有意义。这样做可以提高系统的模块化和灵活性，使每个子系统能够独立开发，从而便于维护。同时，还能增强系统的容错能力。然而，这种系统分解可能会导致一致性问题。本文提出了一种使用SysML对信息物理系统分解进行早期验证的方法。为了解决SysML作为半形式化语言的局限性，我们为其结构图引入了语法和静态语义规则。该方法的目标是在定义行为特性之前验证结构的一致性。为此，该方法通过细化关系验证一系列结构一致性规则，以确保子组件至少提供与抽象模块相同的服务，并且需要相同的服务。此外，子模块必须满足抽象模块应满足的所有要求。我们以CyCab为例，证明了该方法的有效性。