[論文レビュー] Modeling Variants of Automotive Systems using Views

Hans Grönniger, Holger Krahn+2 more|arXiv (Cornell University)|Sep 22, 2014

Advanced Software Engineering Methodologies参考文献 12被引用数 32

ひとこと要約

本稿では、関数ネット、ビュー、および機能図を用いて自動車システムのアーキテクチャバリアントをモデル化する手法を提案する。機能図を専用のバリアントおよび機能ビューと組み合わせることで、同一の基本モデルから導出される異なるアーキテクチャ配置を構造的かつ階層的にモデル化しつつ、特定の機能に焦点を当てられる。これにより、自動車設計における複雑なシステムバリアントを管理する形式的なアプローチが可能になる。

ABSTRACT

Abstract: This paper presents an approach of modeling variability of automotive system architectures using function nets, views and feature diagrams. A function net models an architecture hierarchically and views are used to omit parts of such a model to focus on certain functionalities. In combination with feature diagrams that describe valid variants, the concepts of feature and variant views are introduced to model architectural variants. The relationship between views, variants and the underlying complete architectural model is discussed. Methodological aspects that come along with this approach are considered.

研究の動機と目的

• 複雑な自動車システムにおけるアーキテクチャの変動性を管理する課題に対処すること。
• アーキテクチャモデルの重複を避けながら、有効なシステムバリアントを形式的にモデル化する手法を提供すること。
• ビューを用いた選択的モデル化により、特定の機能に焦点を当てた分析を可能にすること。
• 機能図をアーキテクチャモデルと統合し、有効な設定オプションを表現すること。
• 自動車システム設計におけるビューおよび機能図の適用を支援する方法論的ガイドラインを定義すること。

提案手法

• 関数ネットを用いて、階層的な方法で自動車システムアーキテクチャをモデル化する。
• ビューを導入し、アーキテクチャモデルの一部を意図的に省略することで、特定の機能に焦点を当てる。
• 機能図を用いて、システム機能およびバリアントの有効な組み合わせを記述する。
• バリアントビューと機能ビューを導入し、同一の基本モデルから導出される異なるアーキテクチャ配置を表現する。
• ビュー、バリアント、および完全なアーキテクチャモデルの間の形式的関係を確立する。
• 産業現場での一貫した適用を支援するため、方法論的考察を統合する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 基本アーキテクチャを重複させることなく、自動車システムのアーキテクチャ変動性をどのようにモデル化できるか？
• RQ2 複雑なシステムモデル内での特定の機能に焦点を当てるために、ビューは果たす役割は何か？
• RQ3 機能図をどのようにアーキテクチャモデルと統合すれば、有効なシステムバリアントを効果的に表現できるか？
• RQ4 ビュー、バリアント、および完全なアーキテクチャモデルの間の形式的関係は何か？
• RQ5 このモデル化アプローチの一貫した適用を支援する方法論的実践は何か？

主な発見

• 関数ネット、ビュー、および機能図の統合により、モデルの重複を避けながらも、アーキテクチャバリアントの統一的表現が可能になる。
• バリアントビューにより、エンジニアは単一の完全なアーキテクチャモデルを参照しつつ、特定の構成に焦点を当てた分析が可能になる。
• 機能ビューにより、特定のシステム要件に関連する機能のサブセットを要約し、分析できる。
• 本アプローチにより、ビュー、バリアント、および基本アーキテクチャの間の明確で形式的な関係が確立され、トレーサビリティと保守性が向上する。
• 産業現場における本アプローチの導入を支援するための方法論的ガイドラインが提案される。
• 抽象化とモジュラリティを通じて、本手法はスケーラブルかつ保守可能な方法で、複雑な自動車システムバリアントのモデル化を支援する。