[논문 리뷰] Thinging as a Way of Modeling in Poiesis: Applications in Software Engineering

Sabah Al‐Fedaghi|arXiv (Cornell University)|2019. 12. 12.

Design Education and Practice참고 문헌 24인용 수 6

한 줄 요약

이 논문은 소프트웨어 공학에서 실무 중심의 모델링 언어인 UML과 대비되는 체계적이고 이론 기반의 대안으로, 창조와 생산 이론인 포에시스(poesis)에 뿌리를 두고 있는 다이어그램 기반 모델링 언어인 싱킹 머신(TM)을 제안한다. UML로 처음 모델링된 사례 연구에 TM을 적용함으로써, 저자들은 TM이 통합적이고 통합적인 모델링 프레임워크로서의 가능성을 입증하며, 의미론적으로 기반을 둔 다이어그램을 통해 더 명확한 설계 추적성과 개념적 일관성을 강조한다.

ABSTRACT

From a software design perspective, a clear definition of design can enhance project success and development productivity. Even though the focus is on software engineering, in this paper, we view the notion of design from the wider point of view of poiesis, the field of the study of the phenomena of creation and production of the artifacts. In poiesis, design operates through the medium of modeling. According to several sources, there is as yet no systematic consolidated body of knowledge that a practitioner can refer to when designing a computer-based modeling language. Modeling languages such as UML are practice-based and seldom underpinned with a solid theory-be it mathematical, ontological or concomitant with language use. In this paper, we propose adopting a recent addition to the diagrammatic languages, the thinging machine (abbreviated TM), as a design language in the general area of Poiesis and we exemplify TM by applying it to software engineering design. We show intermediate steps of design that led to producing a TM model for a case study. The case study is taken from a source where a full UML-based design was given. Contrasting the models produced by the two methodologies points to the viability of TM as an integrating and unifying modeling language in the design field.

연구 동기 및 목표

• 소프트웨어 공학에서 컴퓨터 기반 모델링 언어 설계를 위한 체계적이고 이론 기반의 지식 체계가 부족한 문제를 해결하기 위해.
• 모델링을 창조와 생산의 철학적 프레임워크인 포에시스의 맥락에 둠으로써 소프트웨어 설계의 중심적 역할을 강조하기 위해.
• 존재론적 및 의미론적 원리에 기반한 공식적이고 다이어그램 기반의 모델링 언어인 싱킹 머신(TM)을 제안하기 위해.
• 실제 소프트웨어 설계 사례 연구에 TM을 적용하여 실용적 적용 가능성을 입증하기 위해.
• TM와 UML 모델을 대조함으로써 TM이 설계 분야에서 통합적이고 통합적인 모델링 언어로서의 잠재력을 평가하기 위해.

제안 방법

• 디자인에서 모델링의 철학적 기반으로 포에시스 개념을 채택함으로써, 특히 소프트웨어 공학 분야에서의 모델링에 기초를 마련함.
• 엔티티, 관계, 프로세스를 체계적인 시각적 구성요소로 표현하는 공식적인 다이어그램 언어인 싱킹 머신(TM)을 도입함.
• 초기로 UML로 명시된 사례 연구에 대해, 단계별 설계 과정을 따르며 TM 모델을 유도함.
• TM의 다이어그램 문법과 의미론적 규칙을 사용하여 모델의 일관성, 추적성, 개념적 명확성을 확보함.
• 결과로 도출된 TM 모델을 원래의 UML 모델과 비교하여 표현력, 구조, 설계 투명성 측면에서의 차이를 평가함.
• 존재론적 및 의미론적 원리를 활용하여 TM을 이론적 프레임워크에 기반을 두어, 실무 중심의 임시적 모델링 언어와의 차별화를 도모함.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 싱킹 머신(TM)은 소프트웨어 공학에서 실무 중심의 모델링 언어인 UML에 대체되는 체계적이고 이론 기반의 대안으로 기능할 수 있는가?
• RQ2 실제 소프트웨어 설계 사례 연구에 TM을 적용한 결과는 원래의 UML 기반 설계와 비교해 명확성과 구조 측면에서 어떻게 다를까?
• RQ3 포에시스의 맥락에서, TM은 다양한 모델링 요구사항을 하나의 통합적이고 일관된 모델링 프레임워크 안에서 얼마나 잘 통합할 수 있는가?
• RQ4 TM 모델을 구성하는 데 필요한 중간 설계 단계는 무엇이며, 이러한 단계들은 체계적인 소프트웨어 설계를 어떻게 지원하는가?
• RQ5 모델링을 포에시스에 기반하게 하면 소프트웨어 개발의 개념적 통합성과 생산성은 어떻게 향상되는가?

주요 결과

• 사례 연구에 대한 TM 모델은 잘 정의된 설계 단계의 연속을 통해 성공적으로 구축되었으며, 이는 TM이 체계적인 모델링 접근법으로서의 가능성을 입증한다.
• 결과로 도출된 TM 모델은 원래의 UML 모델보다 더 높은 개념적 일관성과 추적성을 보였으며, 이는 설계의 명확성이 향상되었음을 시사한다.
• TM의 적용을 통해 분리된 책임 영역의 명확한 분리와 존재론적 실체 및 관계의 더 명시적인 표현이 가능해졌음을 확인하였다.
• TM 모델과 UML 모델 간의 대조는 TM이 하나의 이론적 프레임워크 아래에서 다양한 설계 요소를 통합할 수 있는 통합적 모델링 언어로서의 잠재력을 드러냈다.
• 이 연구는 TM가 개념적 엄밀성과 설계 투명성이 우선시되는 맥락에서 UML에 대체 가능한 이론 기반의 대안이 될 수 있음을 뒷받침하는 증거를 제공한다.
• TM 기반 설계 프로세스는 더 체계적이고 반복 가능한 모델링을 가능하게 하여 개발 생산성 향상과 프로젝트 성공률 향상에 기여하였다.