Моделювання та верифікація потоків даних на діаграмах станів

Abstract

Об’єктом дослідження є процеси моделювання поведінки програмних систем за допомогою діаграм станів із потоками даних. Предметом дослідження є методи формального опису та автоматичної перевірки потоків даних у розширених скінченних автоматах. Метою роботи є розроблення методу та програмного прототипу для моделювання і верифікації потоків даних на діаграмах станів, орієнтованого на навчальні, адміністративні та транспортно-діагностичні задачі ХНАДУ. У роботі використано теорію скінченних автоматів, поняття EFSM, аналіз графів, правила перевірки досяжності, модельну перевірку, об’єктно-орієнтоване програмування та формат JSON. У роботі розглянуто спосіб доповнення діаграми станів функціональною інформацією про дані. Запропоновано подання переходів, подій і дій у вигляді специфікацій, де окремо зазначаються запитувані та створювані елементи даних. Практичне значення полягає у можливості застосування розробленого підходу для самоперевірки студентських UML-моделей, пошуку use-before-set, недосяжних станів, конфліктів охорон, порушень доменів і помилок типізації. Прототип може бути використаний під час виконання лабораторних робіт з дисциплін, пов’язаних із моделюванням систем, технологіями програмування та проектуванням інформаційних систем.