[논문 리뷰] Thinging-Based Conceptual Modeling: Case Study of a Tendering System

Sabah Al‐Fedaghi, Haidar, Esraa|arXiv (Cornell University)|2020. 07. 01.

Service-Oriented Architecture and Web Services인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 스테이크홀더 요구사항에서 파생된 일반적이고 추상적인 개념인 '사물'(things)의 다섯 가지 일반적 과정을 통해 정적 및 동적 모델링을 통합하는 새로운 개념적 모델링 접근법인 Thinging Machine(TM) 모델을 제안한다. 실제 입찰 시스템에 적용된 TM 모델은 요구사항 명세의 정확성과 시스템 구성가능성을 향상시켜 소프트웨어 공학 프로젝트에서 명확성과 형식화 측면에서 측정 가능한 이점이 있는 전통적인 객체지향 모델링의 철학적으로 기반을 둔 대안을 제공한다.

ABSTRACT

In computer science, models are made explicit to provide formality and a precise understanding of small, contingent universes (e.g., an organization), as constructed from stakeholder requirements. Conceptual modeling is a fundamental discipline in this context whose main concerns are identifying, analyzing and describing the critical concepts of a universe of discourse. In the information systems field, one of the reasons why projects fail is an inability to capture requirements in a way that can be technically used to configure a system. This problem of requirements specification is considered to have deficiencies in theory. We apply a recently developed model called the Thinging Machine (TM) model which uniformly integrates static and dynamic modeling features to this problem of requirements specification. The object-Oriented (OO) approach to modeling, as applied in Unified Modeling Language, is by far the most applied and accepted standard in software engineering; nevertheless, new notions in the field may enhance and facilitate a supplementary understanding of the OO model itself. We aim to contribute to the field of conceptual modeling by introducing the TM model s philosophical foundation of requirements analysis. The TM model has only five generic processes of things (e.g., objects), in which genericity indicates generality, as in the generic Aristotelian concepts based on abstraction. We show the TM model s viability by applying it to a real business system.

연구 동기 및 목표

• 정보 시스템 프로젝트의 지속적인 실패 원인인 부적절한 요구사항 명세 문제를 해결하기 위해.
• UML와 같은 기존 객체지향 모델링 접근법의 이론적·실무적 한계를 극복하기 위해.
• 아리스토텔레스 추상 개념과 일반성에 기반한 새로운 개념적 모델링 프레임워크를 제안하기 위해.
• 실제 비즈니스 환경—특히 입찰 시스템—에서 Thinging Machine 모델을 검증하기 위해.
• 통합된 정적 및 동적 모델링이 시스템 분석 및 구성 가시성 향상에 어떻게 기여할 수 있는지 보여주기 위해.

제안 방법

• 스테이크홀더 요구사항에서 파생된 일반적이고 추상적인 개념인 '사물'(things)을 모델링하기 위한 다섯 단계 프레임워크로 Thinging Machine(TM) 모델을 제안한다.
• 전통적인 객체지향 모델링에서 흔히 발생하는 분열을 피하기 위해 정적 및 동적 모델링 기능을 하나의 균일한 개념적 구조로 통합한다.
• 아리스토텔레스의 일반적 개념에 기반한 접근법으로, 조직의 세계를 형식적이고 정확하게 모델링할 수 있도록 추상화와 일반성을 강조한다.
• 실제 입찰 시스템에 TM 모델을 적용하여 요구사항을 TM 프레임워크로 매핑하는 데 16幅의 그림을 사용한다.
• 사례 연구 분석을 통해 결과 모델의 명확성, 완전성 및 기술적 구성가능성에 초점을 맞춰 모델을 평가한다.
• TM 모델의 이론적·실무적 우월성을 부각시키기 위해 UML 및 기타 객체지향 표준과의 대비 분석을 수행한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 통합된 개념적 모델링 접근법은 복잡한 비즈니스 시스템의 요구사항 명세를 어떻게 향상시킬 수 있는가?
• RQ2 기존 객체지향 모델링 대비 Thinging Machine 모델은 명확성과 형식화 측면에서 어느 정도 향상되는가?
• RQ3 TM 모델의 다섯 가지 일반적 과정은 실제 입찰 시스템의 정적 및 동적 측면을 효과적으로 표현할 수 있는가?
• RQ4 아리스토텔레스 추상의 철학적 기반은 더 강력한 개념적 모델링에 어떻게 기여하는가?
• RQ5 시스템 분석 및 구성에 있어 TM 모델을 사용함으로써 얻는 실무적 이점은 무엇인가?

주요 결과

• Thinging Machine 모델은 입찰 시스템 사례 연구에서 정적 및 동적 모델링 측면을 하나의 일관된 프레임워크 내에 성공적으로 통합했다.
• 모델은 스테이크홀더 요구사항을 더 정밀하게 포착하여 시스템 명세에서의 모호성을 감소시켰다.
• TM 모델의 적용은 직접 시스템 구성에 사용할 수 있는 형식적이고 분석 가능한 모델을 생성했다.
• TM 모델의 다섯 가지 일반적 과정은 입찰 과정의 핵심 비즈니스 엔티티와 행동을 효과적으로 표현했다.
• 사례 연구 결과, 기존 UML 기반 방법에 비해 TM 모델은 요구사항 분석에 더 철학적으로 기반을 두고 개념적으로 일관된 접근법을 제공함을 보여주었다.
• 모델의 구조는 요구사항에서 구현으로의 더 명확한 추적성을 가능하게 하여 시스템 유지보수성을 향상시켰다.