CN102227714A - 用于数据处理的方法、系统和模拟模型或分析模型 - Google Patents

Abstract

本发明的用于在将数据提供给所述数据的用户以在所述数据的用户端进一步处理所述数据之前预处理所述数据的方法包括以下步骤：(a)根据所述用户符合的至少一个给定准则，由数据提供者从待提供给所述用户以进一步处理的全部数据中选择至少一部分数据；(b)隐藏所述被选数据，使得尽管对所述用户隐藏，所述被选数据可以在提供之后进一步被处理和/或执行。

Description

用于数据处理的方法、系统和模拟模型或分析模型

技术领域

本发明涉及一种用于数据处理的方法、系统和模拟模型或分析模型，所述方法、系统和模拟模型或分析模型尤其用于在将数据提供给该数据的用户以在数据用户端进一步处理该数据之前预处理数据。具体而言，本发明涉及一种用于数据处理的基于计算机的方法和模拟模型或分析模型。

背景技术

信息技术领域中的常见情况是，客户和承包商共同致力于复杂的嵌入式系统。此系统可以具有多个处理器，客户和承包商都为处理器开发软件构件。软件的分布可以根据处理器的限额而限定。整个系统仅共同表现所需功能，其中重要的是，来自客户和承包商的软件构件的相互作用要满足实时要求。

发明内容

模拟和分析都用来检验所需的实时性能。客户或承包商都不愿意透露关于他们的子系统的不必要的信息。优选地，本发明的目的是封装或隐藏分析或模拟整个系统所需的细节，使得除了预期结果外，不将关于子系统的其它信息透露给各其它方。

此目的可以由独立权利要求中的主题实现。

本发明实现上述目的并且提供一种用于在将数据提供给所述数据的用户以在所述数据的用户端进一步处理所述数据之前预处理所述数据的基于计算机的方法。所述方法包括以下步骤：(a)根据所述用户符合的至少一个给定准则，由数据提供者从待提供给所述用户以进一步处理的全部数据中选择至少一部分数据，(b)隐藏所述被选数据，使得尽管对所述用户隐藏，所述被选数据可以在提供之后进一步被处理和/或执行。

所述数据优选地是一个或多个软件构件。所述数据优选地是复杂嵌入式系统的一个或多个软件构件。所述隐藏的软件构件的接口对所述用户保持可见。

所述数据用户优选地验证所述一个或多个软件构件的实时性能。

因此，所述数据提供者和所述数据用户能够仅提供所述复杂嵌入式系统的一部分，但能够通过单独的部分的相互作用来使用整个系统。

通过在步骤(b)中隐藏所述被选数据，使所述数据用户能够通过执行所述全部数据获得结果，而不能查看所述全部数据。

许可证加密狗可用作用户准则。

所述数据优选地表示模拟和/或分析模型。所述被选数据优选地可以表示一个或多个任务模型。

所述被选数据优选地通过编码隐藏。

也可在数据用户端执行步骤(a)和步骤(b)，其中优选地，最初的数据用户接着被认为是数据提供者且所述最初的数据提供者被认为是数据用户。

此迭代可重复若干次。

优选地提供以下格式的所述数据：XML、UML、C、C++、Matlab/Simulink脚本、Python、Pascal、Fortran或Basic。

根据本发明的另一方面，提供一种计算机系统以执行将所述数据提供给所述数据的用户以在所述数据用户端进一步处理所述数据之前预处理所述数据的方法。所述计算机系统包括选择装置，所述选择装置用于根据所述用户符合的至少一个给定准则，由数据提供者从待提供给所述用户以进一步处理的全部数据中选择至少一部分数据。此外，所述计算机系统包括用于隐藏所述被选数据的单元，使得尽管对所述用户隐藏，但所述被选数据可以在提供之后被进一步处理或执行。

根据本发明的又一方面，提供一种用以执行上述方法的计算机程序。

根据本发明的再一方面，提供一种用于模拟和/或分析至少包括两部分的整个系统的基于计算机的方法。所述方法包括以下步骤：自一个或多个数据提供者接收表示所述整个系统的一个或多个部分的数据，其中来自至少一个数据提供者的所述数据根据上述方法预处理；通过所述数据用户对所接收到的数据分组以建立所述整个系统；及由所述数据用户分析和/或模拟所述整个系统。

在步骤(b)中为了形成所述整个系统，所述数据用户将自己的数据添加到所接收的数据中，所述自己的数据表示所述整个系统的另一部分。

所述数据可表示一个或多个软件构件。所述数据优选地是复杂嵌入式系统的一个或多个软件构件。所述隐藏软件构件的所述接口对所述用户保持可见。

所述数据优选地表示模拟和/或分析模型。所述被选数据优选地表示一个或多个任务模型。

根据本发明的另一方面，提供了一种具有用以执行上述的方法的程序的芯片。

根据本发明的又一方面，提供了一种具有用以执行上述方法的程序的数字存储媒体。

根据本发明的再一方面，提供了一种模拟和/或分析模型，所述模拟和/或分析模型包括控制访问其它数据对象的第一数据对象、形成所述模拟和/或分析模型的外部接口的第二数据对象、包含作为待进一步处理的数据的所述模拟和/或分析模型的内容的第三数据对象和包括作为已准备的可执行模拟的模拟和/或分析模型的第四数据对象。

所述第一数据对象优选地通过考虑给定的访问授权信息控制所述模拟和/或分析模型的用户访问所述第二数据对象的接口信息、所述第三数据对象的可进一步处理的数据及第四数据对象的已准备的可执行模拟。

第一数据对象的所述给定的访问授权信息存储在许可证加密狗上。

优选地，所述第三数据对象的所述可进一步处理或执行的数据的所述访问授权信息和所述第四数据对象的所述已准备的可执行数据中的至少一个被编码。

所述第一数据对象优选地拒绝所述用户访问所述第三数据对象的所述可进一步处理的数据，但允许所述用户访问所述第四数据对象的所述已准备的可执行模拟，由此所述模拟和/或分析模型变成隐藏和/或不可由所述用户进一步处理，但可由所述用户执行。

优选地，所述第三数据对象的所述可进一步处理的数据的至少一部分描述所述模拟和/或分析模型的动态时间响应。

所述第三数据对象的所述可进一步处理的数据具有源代码，且所述第四数据对象的所述已准备的可执行模拟可以通过产生模拟模型而产生，所述模拟模型例如为WO 2007/051634A2中所述的模拟模型。

所述第三数据对象的所述源代码优选地为XML、UML、C、C++、Matlab/Simulink脚本、Python、Pascal、Fortran或Basic格式。

所述第四数据对象的所述可执行数据可以例如以中间表示形式或预编译形式存在。

所述第四数据对象的所述已准备的可执行模拟能够以嵌入到可执行的综合性模型中的所述用户的软件环境中。

所述模拟和/或分析模型优选地形成高级模拟和/或分析模型的分层部分。所述模拟和/或分析模型优选地形成嵌入式系统的模型或子模型。

优选地，所述模拟和/或分析模型的内容的至少一部分作为所述第三数据对象的所述可进一步处理的数据和所述第四数据对象的所述可执行数据分配给控制装置的至少一任务。

所述模拟和/或分析模型可以用于实时分析。

与也为特定人群(授权播放器的所有者)提供编码及自动进一步处理的数字权限管理(DRM)相反，本发明的方法将用户自己的内容与编码内容互连，因此编码内容用于编码期间未预期到的环境或模拟中。

标准汽车开放系统架构(AUTOSAR)提供了描述部件、模块和整个系统的XML数据的交换。然而，在此情况下，发送者往往透露关于他的元件的所有信息，且无法限制进一步传输和使用目的。

具体实施方式

接着将利用优选实施方式详细描述本发明。

本发明的描述中所用的一些术语解释如下：

●导出项目

导出是产生来自第1方的项目的具体描述的特定过程，该具体描述接着可以在第2方导入。此项目中由第1方标记为隐藏的部分在第1方处完全可见，而在第2方处仅可见为黑盒(Black Box)。第2方可以对整个项目进行分析或模拟，但看不到该项目中由第1方标记为隐藏的部分的细节。

●导入项目

导入项目利用工具发生，由其产生可被模拟或分析的项目。发送方中标记为隐藏的部分可见为黑盒并可以使用，但不能被检查。

●隐藏

此术语表示元件可见为黑盒并且也可以在模拟或分析中使用。然而，在项目视图和模拟结果或分析结果中都不能检查该元件，即不能辨认内部细节。

●黑盒

黑盒具有接口定义，利用接口定义，该黑盒可以连接到剩余的系统。黑盒还包括可以使用的(隐藏的)模拟或分析模型。黑盒的内在细节不可见。

●预定接收者

当导出项目时，该用户可以选择标记为隐藏的元件对哪一接收者应当可用。只有上述用户可以在模拟或分析中使用导入的项目。用户已接收(导入)作为隐藏的元件的接收者列表不能再改变(尤其是不能增补)。

单独安装工具或许可证加密狗可以表示为接收者。单独安装对应于个人化的接收者，而与许可证加密狗(尤其是网络许可证的情况)的连接对应于整个公司。

为了能够为导出过程选择接收者，接收者必须产生对应的密钥且将其发送给发送者。发送者需要将此密钥相应地添加到他的系统中。发送者与接收者之间的关系建立了可信关系网络，该可信关系网络好比PGP/GnuPG的可信网络。

●PGP/GnuPG

电子邮件或其它文件的非对称编码的准标准，所述电子邮件或其它文件仅能由预定接收者再次解码。

●编码

在本实施方式中，编码总是表示利用公认的加密方法。因此，可以利用非对称算法(DSA、RSA)、对称算法(AES)和哈希算法(SHA)。具体方法总是被命名为许可审查的主题。

利用示例实施方式描述根据本发明的方法。

步骤1：在承包商方

整个系统由承包商建立。定义项目，该项目包含所需的处理器以及它们的布线。此外，定义用于待开发的软件构件部分的任务模型。对于客户的软件构件，根据标书中的说明也产生任务模型。软件构件间的相互作用和它们的实时特性可以由承包商通过恰当的方案测试。

下一步骤中，承包商将他的软件构件的任务模型标记为隐藏且导出该项目。如此产生的文件包括未标记为隐藏公开可见的所有部分及以编码形式标记为隐藏的部分，所述的标记为隐藏的部分只能由预定接收者处理。优选地，此文件接着从客户传递到承包商。

步骤2：在客户方

客户利用他的工具导入传递的文件。此系统中的未标记为隐藏的部分对客户仅可见，且如果客户自己将所述未标记为隐藏的部分加入该项目，则此系统中未标记为隐藏的部分对客户是可编辑的。已标记为隐藏的部分且客户成为其授权接收者时，该部分显示为黑盒。所述部分简化为它们的接口定义。可能通过已存储的模型进行模拟或分析，然而，该已存储的模型不再可见。

当传递的文件由不是被称为授权接收者的某人导入时，则由承包商标记为隐藏的部分对于他是不可见的且在模拟或分析中不可用。

现在客户可以检查所述系统。每一部分(也包括标记为隐藏的部分)可以由自己的任意抽象层次的任务模型取代。通过更精确的任务模型来改进对应于客户的系统元件的系统部分是恰当的。该项目的正确功能可随后通过模拟或分析来测试。

如此改进的部分随后标记为隐藏。恰当的是，除了标记为隐藏的部分的改进外，客户以与先前导入的版本一致的版本进行导出该项目。客户将导出的项目发送回承包商。

步骤3：再次在承包商方

承包商首先加载最初导出的项目且导入由客户发送回的文件。通过获取所述版本之间的差异，所述工具识别客户已进行了哪些改动且将这些部分合并在所述项目中。在此环境中，任务模型由标记为隐藏的黑盒取代。其它未标记为隐藏的改进也合并到其中。

承包商对已改进的项目进行模拟或分析且因此能评估整个系统的实时性能。

在步骤1中由承包商标记为隐藏的部分现在对于最初的创建者而言再次可见。细节是可见的且可以评估及改变。

步骤4：新迭代

现在可以再次开始步骤1到步骤3的过程。每一参与者改进他的任务模型、将保密的元件标记为隐藏且为搭档导出该项目。则所述搭档可以在他的元件的环境下评估所述改变。

示例

数据嵌入

下面，通过示例项目描述本发明。即刻，这些项目以XML编码。标记为隐藏的部分的扩展可以如下：

显示了包括两个子模型的模型。根据所描述的本发明，称为“controlloop”的子模型不可见。称为“basepart”的子模型对于所有数据用户可见。在非可见子模型中，XML标签<connection>对应于形成局部模拟模型的外部接口的第二数据对象，且XML标签<receivers>对应于第一数据对象，第一数据对象控制访问其它数据对象。具有ID 3的XML标签<data>对应于第三数据对象，该第三数据对象为授权用户包含局部模拟模型中作为可进一步处理的数据的内容，具有ID 4的XML标签<data>对应于第四数据对象，该第四数据对象为授权用户包含作为准备好的可执行模拟的局部模拟模型。因此，子模型“controllop”的开发人员可以将完成的子模型提供给子模型“basepart”的开发人员用于在模拟和分析环境中测试整个系统，而不展示机密的专门知识(例如，引擎声音特征的控制算法)。

隐藏理论上能够发生在每一层级中。当解包所编码的数据流时，产生XML结构，XML结构再次被剖析。

数据评估

当导入对象时，标记为隐藏的元件仅借助于其类型、名称和接口描述显示。直到分析或模拟时，才访问编码数据。

用户不能改变获得的数据的属性。因此，编码模型与剩余系统保持一致。当用户存储项目时，该模型进一步以编码形式存储。

数据编码

使用标准方法用于编码。通常，实际上待保护的数据利用随意产生的密钥编码。密文产生上述标签<data>中的数据。密钥本身根据非对称编码方法利用接收者的公共密钥编码。这单独地针对每一接收者进行。针对待保护的数据的每一接收者而如此加密的密钥的列表构成上述标签<receivers>的内容。

编码模型和加密的密钥的列表作为数据集嵌入到周围的数据格式中。

由用户访问编码数据一定是不可能的。所述工具必须采用相应的方法。

导出状态下的系统的描述必须易于理解。这基本上表示自动处理，与由可见部分的说明不同。

这具体地表示：元件的接口的描述对于用户可见。然而，相应的编码模拟描述仅对该工具而言可合理解释。

不含语义的文本文件是反例：向用户隐藏段落或章节使得整体无效，因为没有其它信息，文档无法自动解释。

模拟模型的元件的使用可见性的示例

如图1所示，使用的以下示例示出了由五个元件：A(4)、B(5)、C(10)、D(11)和E(30)构成的整个系统。两个处理器之间的通信通过CAN总线(7)发生。元件A由CPU-1(1)、若干操作系统任务和中断服务程序(2)构成，且由数据提供者作为模拟模型产生。元件B由多个操作系统任务(3)构成且由数据提供者作为模拟模型产生。元件C由CPU-2(6)、多个操作系统任务和中断服务程序(8)构成且由数据提供者作为模拟模型产生。元件D由多个操作系统任务(9)构成且由数据提供者作为模拟模型产生。元件E由CAN总线(7)构成且由数据提供者作为模拟模型产生。数据容器A(12)包含元件A(4)的第一数据对象(16)、第二数据对象(17)、第三数据对象(18)和第四数据对象(19)。数据容器B(13)包含元件B(5)的第一数据对象(20)、第二数据对象(21)和第三数据对象(22)。数据容器C(14)包含元件C(10)的第一数据对象(23)、第二数据对象(24)、第三数据对象(25)和第四数据对象(26)。数据容器D(15)包含元件D(11)的第一数据对象(27)、第二数据对象(28)和第三数据对象(29)。数据容器E(34)包含元件E(30)的第一数据对象(31)、第二数据对象(32)和第三数据对象(33)。

用户1是元件A的数据提供者以及元件B的数据用户。用户2是元件B和元件E的数据提供者以及元件A、元件B、元件C、元件D和元件E的数据用户。用户3是元件C和元件D的数据提供者。

用户1用以在模拟中检查由元件A和元件B构成的子系统1的行为。因此需要的元件B由数据提供者2提供为数据容器B。访问第三数据对象(22)由第一数据对象(20)控制。其对数据用户1而言可见且可以模拟。用户2用以对整个系统进行模拟。因此，除了他自己的元件B和元件E外，用户2需要来自数据提供者1的元件A和来自数据提供者3的元件C和元件D。两个元件A和元件C对于用户2不可见且分别由数据提供者作为隐藏导出且被提供。对于此模拟，数据提供者1提供他的元件A的第四数据对象(19)且数据提供者(3)提供他的元件C的第四数据对象(26)。这两个元件的第三数据对象不可见—访问由各自的第一数据对象控制。在模拟中，元件A和元件C的接口对于数据用户2是可用的，因为所述接口设置为第二数据对象。元件D可以由数据用户2检查，因为数据用户2必须查看用于他的分析的内部动态行为。因此，数据提供者3允许检查第三数据对象(29)—访问由第一数据对象(27)控制。用于第四数据对象的授权数据用户的列表可以为空，这表示对于元件B、元件D和元件E不需要第四数据对象。用户3对由两个元件C和D构成的子系统2进行模拟。因此，他不需要任何其它元件。

Claims (39)

1.一种用于在将数据提供给所述数据的用户以在所述数据的用户端进一步处理所述数据之前预处理所述数据的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)根据所述用户符合的至少一个给定准则，由数据提供者从待提供给所述用户以进一步处理的全部数据中选择至少一部分数据；

(b)隐藏所选择的被选数据，使得尽管所述被选数据对所述用户隐藏，所述被选数据可以在提供之后进一步被处理和/或执行。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述数据表示一个或多个软件构件。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述数据是复杂嵌入式系统的一个或多个软件构件。

4.如权利要求2或3所述的方法，其中所述数据用户验证所述一个或多个软件构件的实时性能。

5.如权利要求2、3或4所述的方法，其中所述隐藏的软件构件的接口对所述用户保持可见。

6.如权利要求1到5中任一项所述的方法，其中所述数据提供者和所述数据用户分别仅提供所述复杂嵌入式系统的一部分，但通过单独的部分的相互作用来使用整个系统。

7.如权利要求1到6中任一项所述的方法，其中通过在步骤(b)中隐藏所述被选数据，使所述数据用户能够通过执行所述全部数据获得结果，而不能检视所述全部数据。

8.如权利要求1到7中任一项所述的方法，其中许可证加密狗用作用户准则。

9.如权利要求1到8中任一项所述的方法，其中所述数据表示模拟和/或分析模型。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述被选数据表示一个或多个任务模型。

11.如权利要求1到10中任一项所述的方法，其中所述被选数据通过编码隐藏。

12.如权利要求1到11中任一项所述的方法，其中也在所述数据用户端执行步骤(a)和步骤(b)，其中最初的数据用户现在被认为是数据提供者且所述最初的数据提供者被认为是数据用户。

13.如权利要求12所述的方法，其中此迭代重复了若干次。

14.如权利要求1到13中任一项所述的方法，其中所述数据以XML、UML、C、C++、Matlab/Simulink脚本、Python、Pascal、Fortran或Basic的格式出现。

15.一种用于执行如权利要求1到14中任一项所述的将所述数据提供给所述数据的用户以在所述数据的用户端进一步处理所述数据之前预处理所述数据的方法的计算机系统，所述计算机系统包括：

选择装置，所述选择装置用于根据所述用户符合的至少一个给定准则，由数据提供者从待提供给所述用户以进一步处理的全部数据中选择至少一部分数据；

用于隐藏所述被选数据的单元，使得尽管所述被选数据对所述用户隐藏，但所述被选数据可以在提供之后执行。

16.一种用以执行如权利要求1到14中任一项所述的方法的计算机程序。

17.一种用于模拟和/或分析由至少两部分构成的整个系统的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)自一个或多个数据提供者接收表示所述整个系统的一个或多个部分的数据，其中所述数据由至少一个数据提供者根据权利要求1到14中任一项所述的方法预处理；

(b)由所述数据用户编译所述接收到的数据以形成所述整个系统；及

(c)由所述数据用户分析和/或模拟所述整个系统。

18.如权利要求17所述的方法，其中为了在步骤(b)中建立所述整个系统，所述数据用户将自己的数据添加到所接收的数据中，所述自己的数据表示所述整个系统的另一部分。

19.如权利要求17或18所述的方法，其中所述数据表示一个或多个软件构件。

20.如权利要求17或18所述的方法，其中所述数据是复杂嵌入式系统的一个或多个软件构件。

21.如权利要求19或20所述的方法，其中所述隐藏的软件构件的接口对所述用户保持可见。

22.如权利要求1到21中任一项所述的方法，其中所述数据表示模拟和/或分析模型。

23.如权利要求1到22中任一项所述的方法，其中所述被选数据表示一个或多个任务模型。

24.一种具有用以执行如权利要求1到14和权利要求17到23中任一项所述的方法的程序的芯片。

25.一种具有用以执行如权利要求1到14和权利要求17到23中任一项所述的方法的程序的数字存储媒体。

26.一种模拟和/或分析模型，所述模拟和/或分析模型包括第一数据对象、第二数据对象、第三数据对象和第四数据对象，所述第一对象数据控制对其它数据对象的访问，所述第二对象数据形成所述模拟和/或分析模型的外部接口，所述第三对象数据包括作为可进一步处理的数据的所述模拟和/或分析模型的内容，所述第四对象数据包括作为已准备的可执行模拟的所述第三数据对象的模拟和/或分析模型，其中所述第一数据对象控制所述模拟和/或分析模型的用户访问所述第三数据对象的可进一步处理的数据及所述第四数据对象的已准备的可执行模拟。

27.如权利要求26所述的模拟和/或分析模型，其中所述第一数据对象通过考虑给定的访问授权信息来控制所述用户的访问。

28.如权利要求27所述的模拟和/或分析模型，其中所述给定的访问授权信息存储在所述第一数据对象中和/或许可证加密狗上。

29.如权利要求28所述的模拟和/或分析模型，其中所述第三数据对象的所述可进一步处理的数据和所述第四数据对象的所述已准备的可执行模拟中的至少一个访问授权信息被编码。

30.如权利要求26到29中任一项所述的模拟和/或分析模型，其中所述第一数据对象拒绝所述用户访问所述第三数据对象的所述可进一步处理的数据，但允许所述用户访问所述第四数据对象的所述可执行模拟，由此所述模拟和/或分析模型变成隐藏和/或不可由所述用户进一步处理，但可由所述用户执行。

31.如权利要求26到30中任一项所述的模拟和/或分析模型，其中所述第三数据对象的所述模拟和/或分析模型的所述可进一步处理的数据的至少一部分描述所述模拟和/或分析模型的时间行为。

32.如权利要求26到31中任一项所述的模拟和/或分析模型，其中所述第三数据对象的所述可进一步处理的数据具有源代码，且所述第四数据对象的所述已准备的可执行模拟可以通过自所述第三数据对象的所述源代码产生模拟模型而产生。

33.如权利要求32所述的模拟和/或分析模型，其中所述第三数据对象的所述源代码是XML、UML、C、C++、Matlab/Simulink脚本、Python、Pascal、Fortran或Basic格式。

34.如权利要求32或33所述的模拟和/或分析模型，其中所述第四数据对象的所述可执行数据以中间表示的形式或预编译的形式存在。

35.如权利要求32到35中任一项所述的模拟和/或分析模型，其中所述第四数据对象的所述已准备的可执行模拟被嵌入到可执行的综合性模型中的所述用户的软件环境中。

36.如权利要求26到35中任一项所述的模拟和/或分析模型，所述模拟和/或分析模型形成高级模拟和/或分析模型的分层部分。

37.如权利要求27到36中任一项所述的模拟和/或分析模型，所述模拟和/或分析模型形成嵌入式系统的模型或子模型。

38.如权利要求37所述的模拟和/或分析模型，其中所述第三数据对象的所述可进一步处理的数据和所述第四数据对象的所述已准备的可执行模拟的至少一部分分配给控制装置的任务。

39.如权利要求26到38中任一项所述的模拟和/或分析模型，所述模拟和/或分析模型用于实时分析。

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