CN103176776A

CN103176776A - 创建元模型的系统和/或方法

Info

Publication number: CN103176776A
Application number: CN 201110435466
Authority: CN
Inventors: 克里斯蒂安·塞尔
Original assignee: Software AG
Current assignee: Software AG
Priority date: 2011-12-21
Filing date: 2011-12-21
Publication date: 2013-06-26

Abstract

本发明公开了一种用于提高元模型创建的系统和/或方法。更具体地，本发明实施例涉及通过一个或多个实例模型自动创建元模型。在一些实施例中，至少一个模型的节点、边和多样性能够被自动识别。通过为每一自动识别的节点和边增加一个元类以创建一个初始元模型。每一所述增加的元类边和至少两个所述增加的元类节点通过第一和第二关联关系进行连接。通过判定所述增加的元类边是否连接到至少两个所增加的元类节点，而检测是否存在多样化关系。初始元模型被改良或优化，从而减少多样化关系。

Description

创建元模型的系统和/或方法

技术领域

本发明实施例涉及一种创建元模型的系统和/或方法。更具体地，本发明实施例涉及一种通过一个或多个实例创建元模型的系统和/或方法。在本发明的实施例中，一元模型创建发动机接收一个或多个实例并使用该实例自动创建一个元模型。

背景技术

模型提供了一种用于抽象化真实世界事件和属性等的技术。这些模型的创建一般涉及领域特定挑战和问题。元模型提供进一步的模型抽象化，可抽象上述与模型有关的领域特定挑战。元模型突出或定义属性怎样建立一个独立模型。多种不同的建模语言通过图形用户界面(GUIs)执行上述模型和元模型特征，从而允许不同的工业和应用领域利用商业行为或软件开发的优化。

国际标准组织对象管理组织(OMG)定义了四种水平的标准体系结构。图1显示了OMG定义的四层标准体系结构。模型对象108位于MO层，该模型对象108为用于分析的带图像模型的物体。这有时也会作为数据层以用于形容真实世界的物体。

M1层位作为M0层的物体的图像模型106。所述模型106可表达为一个实例模型114(或一连串实例模型)。该模型可通过建模语言例如UML(统一建模语言)或其他表现。M1层上的模型通常利用定义明白的符合创建，而不使用随意的建模元素和符号。原因之一是定义模型的意思在这样一个抽象水平上不清楚，从而导致无法执行(例如，该模型过于领域特定)。

M2层一般用于定义建模元素以及与元素相关的。该模型106所使用的建模语言的句法的定义称为元模型104。除了定义创建一个模型的元素外，所述元模型还指定用于表现任何存储器中的模型的数据结构。在M2层上，元模型104通过一种语言表示。一个普通的例子为NML元模型，描述UML的模型。

最高一层为M3层，包括元-元模型102。这定义用于创建元模型的建模语言。与上述的其他层一样，元-元模型102通过一种语言表示。OMG利用元对象机制(MOF)110标准定义元模型的规范。这种标准使用UML 2.0类图和对象约束语言(OCL)指定一个元模型。

这样，一个元-元模型语言如MOF 2.0可轮流指定一个元模型语言，例如UML 2.0和OVL。这些语言可以轮流用于指定一个特定模型(例如，公司的商业行为)。

可以理解地，如果元模型的定义与工业标准是相容的，那么其可以用于产生建模工具、规范存储格式、记录建模语言等。规范在如此的领域特定语言(DSLs)的形式上尤其有用。这些语言往往不是全新的，而是从标准的建模语言中衍生出来，并包含特定领域的特殊问题。DSLs可以加速在给定领域的软件开发，因为所需要的建模元素提供更直接。

传统地，支持和识别作为资产的元模型的工具通过图像建元模编辑器如此操作。通过这样的工具创建这些元模型的过程中，用户能够人工创建一个特定的元模型。

自动创建元模型的技术，还可提供其他的元模型以创建更多的元模型，或者，换个话说，将一个M2层的模型转化为另一个M2层的模型。另一个传统的技术为用元模型自动创建模型。例如，UML模型(例如，在M1层上)可用MOF元模型创建。对应的一系列的自动创建模型和/或元模型已经完成。然而，本领域的这些技术仍需要更多的改进以减少创建模型、元模型和/或元-元模型中的人工操作。

发明内容

本发明实施例的一个目的是能够在自动化过程中创建元模型。在某些实施例中，该自动化过程作为一种方法在处理系统上执行。。

本发明实施例的另一个目的是从创建元模型中提供一种可扩展的和/或非NP完全的步骤。本发明实施例的再一个目的是形成的模型的优化。在某些实施例中，抽象化模型元素用于减少形成的元模型中的边和/或节点的数量。本发明实施例的另一个目的是在现有的建模语言的扩展并通过抓取方式形成。

本发明实施例的再一个目的是通过使用节点、边和/或集装节点(例如，附上节点、边的节点，以及其他集装节点)实现图像形象化。

本发明实施例的再一个目的是根据OMG标准的MOF形成元模型，可以基于UML 2.0类图和OCL标准。

本发明实施例的再一个目的是允许只有一点或没有任何技术背景的用户可以使用和/或制作该形成的元模型。

在本发明实施例中，提供了一种适用于至少包括一个处理器的处理系统的元模型创建方法。节点、边和多样性能够从至少一个实例模型中自动识别。一个初始元模型通过以下步骤创建：(a)将在至少一个实例模型中自动识别的每一节点的相应元类节点和在至少一个实例模型中自动识别的每一边的相应元类边增加到初始元模型中；以及(b)将每一所述增加的元类边和至少两个所述增加的元类节点通过第一和第二关联关系进行连接，所述第一和第二关联关系具有相反的方向且分别具有关联的多样性。通过判定所述增加的元类边是否连接到至少两个所增加的元类节点，而检测是否存在多样化关系(multiplerelationship)。当确定存在至少一个多样化关系时，该初始元模型被改良从而形成一个改良的元模型，否则，该元模型被当成改良的元模型对待。

在某些实施例中，提供一种元模型创建系统，该元模型创建包括至少一个处理器、显示器以及用于接收用户输入的用户输入调整器。该系统能够自动识别至少一个实例模型中的节点、边和多样性。该系统进一步设置为可将在至少一个实例模型中自动识别的每一节点的相应元类节点和在至少一个实例模型中自动识别的每一边的相应元类边增加到初始元模型中。该系统还进一步设置为将每一所述增加的元类边和至少两个所述增加的元类节点通过第一和第二关联关系进行连接，所述第一和第二关联关系具有相反的方向且分别具有关联的多样性。该系统通过判定所述增加的元类边是否连接到至少两个所增加的元类节点，而检测是否存在多样化关系(multiple relationship)。该系统还可以改良初始元模型，当确定存在至少一个多样化关系时，该初始元模型被改良从而形成一个改良的元模型，否则，该元模型被当成改良的元模型对待。

本发明实施例也包括稳定的计算机易读存储介质，当在至少一个处理器上根据存储指令明白处理时，也执行上述和/和其他的方法。

这些方面的实施例可以单独使用和/或形成不同组合以获得更多的实施例。

附图说明

在图中至少实质上与功能符合的部件在这种情况下可以用同样的标记指出，这些部件不需要在所有图中指出或解释。在图中：

图1是为实例框图，显示了建模体系结构的不同层。

图2A为根据本发明实施例的创建元模型的方法的流程图。

图2B为图2A所示根据本发明实施例的创建元模型方法的元模型创建过程流程图。

图3是根据本发明实施例的通用建模语言(GML)的元模型，用于形成作为形成元模型的输入的实例模型。

图4为根据本发明实施例的一个实例图像模型。

图5～7为根据本发明实施例的创建元模型方法的不同步骤中的实例模型所创建的实例元模型。

图8为根据本发明实施例的利用实例模型创建元模型的示例性处理系统。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的实施例中，提供一种计算机执行程序从实例型模中形成元模型。在某些实施例中，实例模型可能定义或表示为特定的格式，这样通过算法规则分析模型更容易，以创建一个元模型。

图2A为根据本发明实施例的创建元模型的方法的流程图。一开始提供模型1 202a、模型2 202b和模型n 202c。这些模型输入到元模型创建工具以进行实例模型过程204，该过程中通过实例模型创建元模型。一旦元模型创建，整个输出以使用206。

在不同的实施例中，输入到过程204中的模型数量可为1个到n个模型。另外，在某些实施例中，提供的实例模型可以包含所有的语言元素以及可被形成的元模型包含的关系。在某些实施例中，元素/关系/其他，例如，实体对象，在提供的一组实例模型中没有指定，也可以在创建过程中自动增加。例如，创建过程可以包括一组预设定的元素和/或关系。这些预设定的实体对象在实例模型的那组元素/关系之外。在某些实施例中，在元模型创建过程中增加这些实体对象为一个动态事件，这个动态事件基于为新实体对象的增加预定的规则。例如，建立和执行一种规则，使当该实例模型的元素组中包括元素Y时，能够自动形成一个元素X。

在某些实施例中，元模型创建过程中使用的模型(例如，模型202a、202b等)可以为预先存在的模型。例如，通过存在的业务流程管理(BMP)模型提供预先存在的模型。可替换地，或除此之外，所提供的模型还可以在元模型创建过程中生成。例如，一些模型可以生成，而其他的为预先存在的模型。在某些实施例中，这些实例模型(提供的或生成的，等等)可以为业务流程建模标注(BPMN)，例如，一个公司的业务流程或其他。

图2B为图2A所示根据本发明实施例的创建元模型方法的元模型创建过程流程图。该创建过程204接收输入(方框212)。如上述，该输入可为最新生成的或接收到的一个或多个原来存在的模型。输入模型在元模型创建过程204中被解析，从而通过实例模型生成元模型的元模型元素和关系(方框220)。结果，暂时的元模型能够确定提供的实例模型的所有节点、边和多样性。生成用于新创建元模型的集装元素(方框222)。一旦该集装元素、元素和关系生成，该元模型被改良或优化(方框224)。在某些实施例中，暂时的元模型中的关联关系被改良或优化，和/或适当的增加OCL指令。

图3是根据本发明实施例的建模语言的实例元模型。在某些实施例中，元模型创建过程中使用的模型根据预先设定的表现形式或语言。这样一个技术促进从实力模型创建元模型的解析过程。在图3中，显示了一种通用建模语言(GML)以及定义了一个UML元模型，用于生成作为创建元模型的输入的实例模型。例如，该GML允许表示为图像模型，包括节点、边和集装元素。在某些执行的实施例中也可指定或表示多样性。

在某些实施例中，可以使用业务流程建模标注(BPMN)。相应地，一个或多个模型被指定，以与GML一起使用。GML模型可通过XML结构和/或一个或多个其他相似的语言和/或结构表示。图4为根据本发明实施例的一个实例图像模型。图4显示了一个BPMN实例模型。生成一个供应(offer)(方框402)。检察生成的offer(方框404)。然后，在判断树410上进行一个判断。这可以是一个人为的判断(例如，管理者判断是否接受该offer)或一个自动检察(例如，满足一个预定的标准比如价格条件满足时，该offer被认可)。如果该判断为认可的，则将offer输出(方框408)。如果该offer不被认可，则该offer被修改(步骤406)。图4所示的BPMN模型的对应XML结构如下所示：

在某些实施例中，一旦提供了一个或多个模型，开始自动生成元模型。如上显示，该模型可能遵从一定的规范(例如，图3所示的GML)。可替代地，或除此之外，全体模型都包含所有包含在最新建立的元模型中的模型元素(例如，元素，关系等等)。

在某些实施例中，对样本模型执行完整性检验或进行正确判断，以确定该样本模型是否为一个连通图。相应地，在某些实施例中，作为输入以创建元模型的无效输入会被拒绝。如果一个实例模型能够通过这样一个“健康检查”，那么它将被解析，从而生成所有节点的元类。在某些实施例中，生成的元类轮流由属性“类型”衍生，并通过他们的名字被识别。例如，如图3所示，可使用GML实例模型的属性类型。这样，在某些实施例中，结果可能为每一种节点的一个元类。

由于每一种节点具有一个元类，所有的节点具有一个相关的元类。

接着，向元模型增加一个元类，以作为样本模型里的每一边。在某些实施例中，如上述的节点一样，可以使用边的属性类型。当前的元模型(现在包括实例模型的节点和边)能够显示不同类的边和节点。这可能是因为这些实体对象还包括其他的属性，例如名字、角色和多样性等等，而这些属性页可以与边和/或点一起分配到元类中。

在某些实施例中，每一个边的元类可通过两个结合与节点连接。第一个结合从边到点，第二个结合为相反的方向。相应地，在某些实施例中，这两个结合有效区分一个边连接的节点数以及一个节点连接的同类型的边的数量。

这些数量(例如，一个边连接的节点数以及一个节点连接的同类型的边的数量)通过多样性被指定。一旦生成结合，他们分配有多样性，例如，(*，0)。在某些实施例中，这些多样性包括多量的最小多样性和少量的最大多样性。因此，解析实例模型，并记录与这些多样性相抵触的节点与边之间的连接。在某些实施例中，对于每一个抵触，所述最小多样性减少，而最大多样性会增加。

可以理解地，在上述过程中，一个元模型可能包括所有节点和边的类，例如，包括样本模型中的属性和基数。图5为根据本发明实施例的的一个创建的实例元模型，将实例模型的元素和关系均插入到实例元模型中。如图5所示的实例元模型，包括节点、边和多样性。也显示了“到达”和“来自”的关系。

在某些实施例中，在元模型创建的过程中，也可能包括创建集装元素和/或集装元素的关联关系。在某些实施例中，集装元素可表示为：包括多个其他模型元素的一个模型元素或一组模型元素。一个装元素可能包括一个元模型到达模型的限制(contains)关系。相应地，用于实力模型中的每两种模型元素指尖的限制(contains)关系，需要创建同等类之间的一个直接限制(contains)的关联关系。

另外，该限制(contains)的关联关系也可能包括其他的多样性。这些多样性可以限定一个特定的模型元素可能存在的集装元素(containers)数量，和/或一个集装元素可能包含的特定类型的模型元素的数量。在某些实施例中，当关联关系创建时，该多样性可设置为(*，0)。在某些实施例中，根据当前多样性建立的抵触，所述最小多样性减少，而最大多样性会增加。图6为根据本发明实施例的插入和/定义集装元素后，通过实例模型建立的实例元模型。如图6所示，一个子程序(SubProcess)包含一个终止事件(EndEvent)。

根据本发明实施例，一旦建立元素和关系以及定义集装元素，结果，元模型被改良或优化。图7为根据本发明实施例的经过定义后创建的UNL类图的实例元模型。

根据本发明实施例，包含所有的节点、边和多样性，和/或集装元素(例如，必要的模型实体对象)的元模型被改良或优化。在某些实施例中，这个改良过程能够将创建的元模型部分或全部优化。在某些实施例中，包含一个边元类与至少两个节点元类关联(例如，一个多样关系)的实例元模型进一步被改良或优化。相应地，元模型中的边的数量减少，从而进一步提高元模型。

在某些实施例中，为了实现这些改良或优化，利用作为OMG的MOF标准的成员OCL。在某些实施例中，当上述步骤创建元素和定义集装元素完成后，执行改良过程和/或增加OCL。

例如，在多样关系能够被改良的情况下，往元模型增加一个抽象类。相应地，在某些实施例中，与多样关系中的边元类有关联关系的节点在新增加的抽象类的基础上建立。在某些实施例中，节点与多样关系的边之间的关联关系被删除。然后边元类与新增加的抽象类建立一个关联关系。在某些实施例中，节点与边之间的连接以及它们的多样性通过OCL定义。本发明实施例的OCL程序如下所示：

图8为根据本发明实施例的利用实例模型创建元模型的示例性处理系统。用户输入802可为用户的输入以创建或恢复实例模型。用户输入也可以用于对处理系统806上创建的元模型进行区域指定调整。用户输入还可以为从实例模型创建元模型提供命令(例如，开始上述的流程或其他)。相应地，用户输入通过接口如USB接口、PS/2接口或其他等与用户输入调整器连接。该用户输入随后被处理系统806进行处理。

如上述，用户输入可能触发一个程序的开始，例如，基于一定的实例模型创建元模型。一个实例元模型的创建程序通过处理系统806并利用CPU810(包括至少一个处理器)而被执行。数据然后通过系统总线814传送，存储到RAM812中，并由至少一个处理器或CPU 810进行处理。所得的结果(例如，一个元模型)然后通过多种方式输出。如上述，在一些实施例中，所得结果的元模型可以通过显示界面8416输出到显示屏820上。这可以为UML格式的图像模型。另外，可替换地，该结果和/或数据也可以通过互联网界面818发送并存储到数据库822等。在一些实施例中，该结果和/或数据也可能传递到外部资源824上。该外部资源824可能为，例如外部应用、另一处理系统、通知系统(例如邮件等)、一作业流程管理应用等。

较佳地，终端系统、子系统、服务器、可变成逻辑电路等等应结合软件、硬件、韧体等等来一起执行。且，此处所述的存储器应为硬件驱动器、记忆存储器、固态硬盘驱动器，CD-ROM、DVD、磁带后备器、存储区域网络系统的结合体或/及任何有形的计算机存储媒介。较佳地，所述技术与处理器协同执行存储在计算机存储介质中的命令。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种适用于处理系统上的元模型创建方法，所述处理系统包括至少一个处理器，其特征在于，所述元模型创建方法包括步骤：

自动解析至少一个模型的节点、边和多样性；

创建一个初始元模型，包括步骤：(a)将在至少一个模型中的每一节点的相应元类节点和在至少一个模型中的每一边的相应元类边增加到初始元模型中；以及(b)将每一所述增加的元类边和至少两个所述增加的元类节点通过第一和第二关联关系进行连接，所述第一和第二关联关系具有相反的方向且分别具有关联的多样性；

通过判定所述增加的元类边是否连接到至少两个所述增加的元类节点，而检测是否存在多样化关系；以及

当确定存在至少一个多样化关系时，所述初始元模型被改良从而形成一个改良的元模型，否则，所述元模型被当成改良的元模型对待。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括步骤：

向所述初始元模型插入至少一个集装元素；以及

将至少两个所述增加的元类节点和/或边组合到至少一个集装元素中，所述至少一个集装元素包括一个关联的多样性。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述改良初始元模型的步骤进一步包括步骤：

为每一所述检测到的多样化关系，向所述初始元模型插入一个抽象类；

从相应插入的抽象类的基础上衍生出所述增加的元类节点和每一所述多样化关系。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，替换或重新检测所述从相应插入的抽象类的基础上衍生出的所述增加的元类节点的第一和第二关联关系，所述第一和第二关联关系到达/来自相应插入的抽象类。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，进一步包括步骤：将所述抽象类与所述元类边连同每一所述检测的多样化关系建立相互的关联关系。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过对象约束语言执行所述初始元模型改良步骤。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每一所述增加的元类节点和边均具有一个相关类型的属性。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括步骤：将改良后的元模型输出到显示屏和/或非短暂的计算机可读存储媒介上。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：通过一种通用建模语言创建所述至少一个模型。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：接收所述至少一个模型。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，自动解析多个实例模型的节点、边和多样性。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，自动生成直接来自多个实例模型的单个改良的元模型，其中每一所述实例模型通过通用建模语言建模。

13.一种元模型创建系统，其特征在于，包括：

一调整器，用于接收用户输入；

一显示器；

至少一个处理器，设置为：

自动解析至少一个模型的节点、边和多样性；

创建一个初始元模型，包括步骤：(a)将在至少一个模型中的每一节点的相应元类节点和在至少一个模型中的每一边的相应元类边增加到初始元模型中；以及(b)将每一所述增加的元类边和至少两个所述增加的元类节点通过第一和第二关联关系进行连接，所述第一和第二关联关系具有相反的方向且分别具有关联的多样性。

14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述处理器进一步设置为：

向所述初始元模型插入至少一个集装元素；以及

15.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述处理器进一步设置为：

16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述处理器进一步设置为：替换或重新检测所述从相应插入的抽象类的基础上衍生出的所述增加的元类节点的第一和第二关联关系，所述第一和第二关联关系到达/来自相应插入的抽象类。

17.如权利要求16所述的系统，其特征在于，所述处理器进一步设置为：将所述抽象类与所述元类边连同每一所述检测的多样化关系建立相互的关联关系。

18.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述处理器进一步设置为：通过一种通用建模语言创建所述至少一个模型。

19.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述处理器自动解析多个实例模型的节点、边和多样性。

20.一种非短暂的计算机可读存储媒介，当由至少一个处理器进行存储指令处理时，执行如权利要求1所述的方法。