模型架构分析工具

Model Structure Analyzer (MSAnalyzer)

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模型架构分析工具
Model Structure Analyzer(MSAnalyzer)

MSAnalyzer根据ISO提出的模型架构设计原则提供了如下的功能:模型复杂度分析;克隆分析;子系统聚合度及离散度分析;界面有效性分析。

新版本适配matlab,各方面的性能均得到了广泛的提升,详情请下载MSAnalyzer2024亮点说明或者Relea

Features

功能一览

模型架构分析工具的用途

模型设计中,为提高可维护性及可重用性,减少错误的发生,应该采用使用封装技术,采用简单化模块化的设计方法, 为此,ISO26262 提出了模型架构设计的原则:使用层次架构;限制模型的大小;限制接口大小;提高单元内部聚合性;降低单元之间耦合性。

MSAnalyzer采用经典的软件复杂度计算方法并结合我们对模型的理解,成功地将以上原则应用于实践之中。通过过滤模型中的各种元素,计算出模型各个层次的复杂度,从而为层次结构的合理性提供了判断指标; 利用最新精准算法,查找模型中可重用的部分、计算子系统的聚合度及离散度,从而为功能划分及降低模型大小提供了方法;通过分析信号之间的依赖性,查找无用信号,从而为降低单元之间的耦合性指明了方向。MSAnalyzer的使用实现了理论到实践的指导,使我们的工作达到了事半功倍的效果。

重点功能详解

  • 模型复杂度分析:分别计算模型的局部复杂度,全局复杂度,模型层级等
  • 克隆分析:找出模型内部及模型和所使用的库之间重复的部分
  • 子系统聚合度及离散度分析:利用合适算法计算子系统内部的聚合度和离散度
  • 界面有效性分析:分析系统中的无用信号

限制模型大小

全局复杂度的减少可通过减少模型中的重复模块或者使用参考模型来达到。

克隆分析可帮助发现模型中重复的部分,通过使用库来降低模型的全局复杂度。

限制接口大小

接口数量的减少可通过使用总线结构实现,但是使用总线后会带来总线有效性的问题,如果一个总线中包含的信号只有很少被使用,则此总线结构的有效性太低,其有效性可通过界面有效性分析功能得到。

界面有效性分析能够发现总线中没有被使用的信号,指示我们对总线结构进行优化,从而达到既减少接口数量又保持高效的系统接口。

使用层次结构

通过限制子系统的局部复杂度在一定范围内,从而达到使层次结构合理的要求。如图子系统,计算得到复杂度为600,大于300的指标,划分为两个子系统后复杂度降低,系统结构更趋合理。

单元内部的高内聚性

单元内部模块之间的离散度指示出子系统内部的模块之间的聚合度,离散度大小表示一个子系统中独立信号流的多少,从而指示出子系统的可拆分程度。根据离散度的指示,我们可以对子系统进行重构。

模型架构质量指标

MSAnalyzer从可读性、可维护性与可测试性等维度提出了模型架构指标,对子系统设计提出了量化要求。局部复杂度、圈复杂度强调控制逻辑复杂度,避免过高导致理解与测试困难;输入/输出端口数量限制旨在降低接口耦合;未使用信号比例和模型层次深度则关注架构清晰度与结构扁平化。各项指标均设有上下限阈值,超出范围时建议通过拆分子系统、使用总线信号、删除冗余端口或引入模型引用等方式进行优化,从而提升整体模型质量。

持续集成支持

MSAnalyzer基于成熟的Jenkins持续集成经验,可将模型架构分析工具无缝接入流水线,实现自动化触发与分析。我们已支持与Matlab、QAC等多种工具联通,能够根据企业实际流程定制集成方案,有效解决应用问题,提升分析效率与自动化水平。

FAQs

常见难点与解决方案

基于模型的高安全、高复杂性系统开发过程中的多项测试难题提供解决方案

MSAnalyzer 提供局部复杂度分析,指导合理拆分子系统,优化层次结构。

MSAnalyzer提供的克隆分析功能自动识别重复模块,给出合理的建议,从而有效降低整体复杂度。

界面有效性分析功能像雷达一样精准扫描并识别无效总线信号,指导结构优化,从而达到既减少接口数量又保持高效的系统接口。

MSAnalyzer利用算法计算分析子系统内部的离散度与聚合度,对子系统进行拆分重构,让模型变得高效、美观和合理。

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