[論文レビュー] Message Structures: a Modelling Technique for Information Systems Analysis and Design.

Arturo Luque González, Marcela Ruiz+2 more|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2011

Service-Oriented Architecture and Web Services参考文献 8被引用数 13

ひとこと要約

本論文は、情報システムとその環境との間の相互作用を規定することで、分析段階と設計段階を橋渡しする通信指向のモデリング技法「Message Structures」を紹介する。この技法により、分析段階では技術に依存しない抽象化が可能となり、設計段階ではクラス図やUIパターンの体系的導出が可能になり、開発の各段階におけるモデル指向開発の質が向上する。

ABSTRACT

Despite the increasing maturity of model-driven development (MDD), some research challenges remain open in the field of information systems (IS). For instance, there is a need to improve modelling techniques so that they cover several development stages and they facilitate the transition from analysis to design. This paper presents Message Structures, a technique for the specification of communicative interactions between the IS and its environment. This technique can be used both in analysis and in design. During analysis, it allows abstracting from the technology that will support the IS, and to complement business process modelling with the specification of communicational needs. During design, Message Structures serves two purposes: (i) it allows to systematically derive a model of the IS memory (e.g. a UML class diagram), (ii) and it allows to reason the user interface design using abstract patterns. The technique is part of Communication Analysis, a communication-oriented requirements engineering method, but it can also be used in combination with other modelling techniques (e.g. Business Process Modeling Notation, Use Cases). Two supporting tools are presented: one uses the Xtext technology, and the other uses the Eclipse Modelling Framework.

研究の動機と目的

• 既存の技法が分析から設計へのスムーズな移行をサポートできないというモデル指向開発におけるギャップを解消すること。
• 要件分析段階において実装技術から抽象化することで、情報システムにおける通信モデリングを改善すること。
• 通信インタラクションから、システムの永続的データ構造（例：UMLクラス図）およびユーザインタフェース設計を体系的に導出することを可能にすること。
• Business Process Modeling Notation や Use Cases といった既存手法と統合することで、相互運用性と実用的導入の可能性を高めること。

提案手法

• 情報システムとその環境との間の通信的インタラクションを、実装技術に依存しない形でモデル化する形式的表記法として Message Structures を定義すること。
• 分析段階で Message Structures を用いて、技術的詳細に拘泥せずに通信要件を捉えること。これにより、ビジネスプロセスモデルを補完する。
• 設計段階では、Message Structures を用いてシステムの永続的データ構造を表すUMLクラス図を導出すること。
• Message Structures を用いて、抽象的なインタラクションパターンを通じてユーザインタフェース設計をガイドすることにより、システムの意味論と整合性を保つこと。
• 2つのツールを用いて技法を実装する：1つは言語定義と編集のためのXtextに基づくもの、もう1つはモデル変換および統合のためのEclipse Modelling Frameworkを用いるもの。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 情報システムとその環境との間の通信的インタラクションを、分析段階と設計段階の両方を支援する形でどのようにモデリングできるか。
• RQ2 Message Structures を用いることで、分析段階における技術に依存しない仕様化が可能となり、設計のトレーサビリティを保持できる程度はどの程度か。
• RQ3 Message Structures が通信要件からUMLクラス図を体系的に導出できるか。
• RQ4 Message Structures は、抽象的なインタラクションパターンを通じて、どのようにユーザインタフェース設計をガイドできるか。

主な発見

• Message Structures は、実装技術から通信モデリングを分離することで、分析段階における一貫性のある抽象化を可能にした。
• この技法により、Message Structures からUMLクラス図を体系的に導出でき、通信要件とデータモデルとの整合性が保証された。
• Message Structures は、インタラクションの意味論から導かれる抽象パターンを提供することで、ユーザインタフェース設計を支援し、整合性と再利用性を向上させた。
• Message Structures を Business Process Modeling Notation や Use Cases といった既存手法と統合することで、メソドロジーの柔軟性と導入可能性が向上した。