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随着网络技术的迅猛发展,信息化程度越来越高,工作流系统间的业务协作也变得很频繁,如何实现跨平台异型工作流系统间的功能查找、功能匹配及自动集成,一直都是学术界和产业界关注的热点问题。而功能匹配是工作流系统自动集成的基础,因此,在本文中关注于基于形式化语义的功能匹配机制研究。
目前文献中已有的功能匹配多是基于关键字、本体或两者相结合的方式。基
于关键字的查找由于自然词义理解偏差,会存在功能查找不全、查找不准确等问题,因此有许多文章在词义理解上通过词义相似度等进行修正,以提高查准和查全率;基于本体的功能查找和匹配方式虽然提高了查准查全率,但是两者都不能从理论上证明查找的功能是否完全符合需求,或者是否做了超出需求外的额外操作。而形式化方法对描述功能内容和实现功能匹配有准确、可证明等优势,是实现功能匹配与查找的更先进的方法。软件自动开发领域中不少文献对基于B方法的形式化体系在需求描述、代码编写与生成、自动测试、文档定义等开发流程上的应用进行了探讨,但未见到以B方法为基础的功能匹配的研究。
本文提出了一种基于形式化语义B方法的功能匹配机制。这种功能匹配机制是在形式化语义描述的基础上通过形式化方法来实现功能匹配,能够从数学体系上检验两个功能是否一致,并且不存在词义理解偏差问题。本文要实现的功能匹配机制是两个功能的完全匹配,即在形式化语义的基础上,通过前后条件匹配的判断来实现功能完全匹配的判断。首先讨论了以代数表达式为基础实现功能匹配,包括前条件匹配、表达式提取、规范化处理、后条件匹配。其次讨论了以抽象机为基础实现功能匹配,这种匹配要使用B方法建立功能语义模型,对功能进行形式化描述,将功能描述为B方法中的抽象机部件;在抽象机的基础上进行前后条件匹配,与代数表达式的前条件匹配不同,基于B方法的前条件匹配中需要证明集合等价、后条件匹配时需要考虑证明函数/关系等价。两种匹配机制都给出相应的匹配操作算法,并通过实例来进行验证。
基于B方法的功能匹配机制,是在形式语义的基础上通过逻辑推导完成的形式化功能匹配,可以从数学体系上检验了两个功能是否一致,避免了词义理解偏差导致功能匹配不精确、不可证明的问题。而通过基于B方法的功能匹配算法在具体实例中的应用,验证了这种算法的有效性。