(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210283600.8 (22)申请日 2022.03.22 (71)申请人 上海工业控制安全创新科技有限公 司 地址 200333 上海市普陀区云岭西路6 00弄 6号楼7楼 申请人 华东师范大学 (72)发明人 蒲戈光　缪炜恺　冯劲草　蔡雄　 郑寒月　 (74)专利代理 机构 上海德禾翰通 律师事务所 31319 专利代理师 夏思秋 (51)Int.Cl. G06F 40/253(2020.01) G06F 40/186(2020.01)G06F 40/30(2020.01) G06F 8/41(2018.01) G06F 8/10(2018.01) (54)发明名称 一种基于嵌入式控制软件需求模型的量纲 分析方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于嵌入式控制软件需 求模型的量纲分析方法， 包括如下步骤： 步骤一、 建立形式化需求文档， 对文档需求进行分析， 抽 取关键信息构建抽象语法树； 步骤二、 基于步骤 一中构建获得的抽象语 法树生成需求模型； 步骤 三、 建立与需求模型相匹配的量纲系统； 步骤四、 针对步骤二中生成的需求模型利用步骤三建立 的量纲系统进行量纲分析。 本发 明所述的量纲分 析方法能够消除因自然语言的模糊性和二义性 等问题产生的歧义问题， 并在其基础上进行需求 模型的量纲分析来提高需求工程师所关心的功 能计算问题， 从而使 得需求工程师更准确更快速 的进行需求的分析验证 。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 114781362 A 2022.07.22 CN 114781362 A 1.一种基于嵌入式控制软件需求模型的量纲分析 方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤一、 建立形式化需求文档， 对文档需求进行分析， 抽取关键信息构建抽象语法树； 步骤二、 基于步骤一中构建获得的抽象语法树 生成需求模型； 步骤三、 建立与需求模型相匹配的量纲系统； 步骤四、 针对步骤二中生成的需求模型利用步骤三建立的量纲系统进行量纲分析。 2.如权利要求1所述的量纲分析方法， 其特征在于， 步骤一中， 调用开源语法分析器 Antlr读取已定义好的语法规范， 并根据语法和词法规则自动生成语法分析器Parser和词 法分析器Lexer， 使用所述语法分析器和词法分析器分析 形式化需求主体部分。 3.如权利要求2所述的量纲分析方法， 其特征在于， 所述形式化需求主体部分是指将形 式化需求中的非形式化内容全部过滤去除， 得到由纯形式化语言描述的需求； 所述非形式 化内容包括没有严格按照需求模板描述的自然语言部分。 4.如权利要求1所述的量纲分析方法， 其特征在于， 读取分析完成的需求文档， 然后按 照定义的语法结构抽取包括工作流程下的规范语言描述部分所描述的所述需求文档的信 息， 构建出抽象语法树； 在读取需求文档时， 若某条需求违背了定义好的语法规范， 则无法 构建抽象语法树， 将存在的语法错 误给予标注， 在对需求进行修改后重新构建抽象语法树。 5.如权利要求1所述的量纲分析方法， 其特征在于， 步骤一中， 在建立形式化需求文档 时， 需要将需求文档输入到形式化模块中， 所述需求文档包括需求编号、 自然语言描述以及 形式化描述； 所述形式化模块进一 步包括数据字典模块、 逻辑控制模块。 6.如权利要求5所述的量纲分析方法， 其特征在于， 所述数字字典模块包含了整个 需求 文档中被定义的变量， 存储了变量名、 变量注释、 变量类型、 量纲信息； 所述数字字典模块通 过存储变量相关数据信息， 为后续 量纲分析提供变量信息 。 7.如权利要求5所述的量纲分析方法， 其特征在于， 所述逻辑控制模块包含了整个 需求 文档中被定义的计算逻辑， 存储了前置条件、 计算逻辑以及后置条件； 所述逻辑控制模块通 过存储变量计算逻辑相关信息， 为后续量纲分析提供计算过程； 所述前置条件是用于约束 执行该条需求的基本要求， 所述计算逻辑表示该条需求所应该执行 的计算过程， 所述后置 条件表示该需求执 行完毕之后所需要满足的必要条件。 8.如权利要求1所述的量纲分析方法， 其特征在于， 步骤二中， 对抽象语法树构建需求 模型的过程是按逐级递归的方式对抽象语法树进 行遍历； 若遍历结束， 则采用由顶至下， 由 低至上生成的方式实现需求模型的构建。 9.如权利要求1所述的量纲分析方法， 其特征在于， 步骤三中， 所述量纲系统中的元素 为： 基本单位， 量纲， 基本量纲， 单位系数， 和无量纲系数； 其中， 所述基本单位 为整个量纲系统的基本组成单 元； 所述量纲由基本单位的幂次方的乘积组成； 所述基本量纲为 量纲系统中变量赋值使用的单位； 所述单位系数为 不同单位之间的转换之时所使用的常量； 所述无量纲系数指的是量纲运 算中只参与数值的计算但并不 参与量纲的计算的系数。 10.如权利要求1所述的量纲分析方法， 其特征在于， 步骤四中， 基于量纲系统的量纲分 析基于形式化需求中描述的计算逻辑， 根据操作语义中的分支逻辑、 顺序逻辑以及赋值逻 辑逐步进行； 其中， 所述操作语义中的分支逻辑是指根据分支逻辑分别对两边逐步做基于权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114781362 A 2顺序逻辑的量纲检查； 所述操作语义中的顺序逻辑是指基于赋值逻辑持续的进行量纲检 查； 所述赋值逻辑是指对等式右边的表达式进行量纲计算， 并于赋值逻辑中的等式左侧进 行量纲比较。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114781362 A 3