[論文レビュー] Modeling Events and Events of Events in Software Engineering

Sabah Al‐Fedaghi|arXiv (Cornell University)|Jan 31, 2020

Advanced Software Engineering Methodologies参考文献 26被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、ソフトウェア工学における動的システム行動をよりよく捉えるために、入力-処理-出力パラダイムを拡張した「シンキングマシン（TM）」モデルを導入する。5つの汎用的イベントプロセス—作成、処理、受信、解放、転送—を提案し、これらがすべてのシステムイベントをモデル化することで、複雑さを低減し、視覚的抽象化による通信を向上させる、統一的で図式的なアプローチを実現する。

ABSTRACT

A model is a simplified representation of portion of reality that hides a system s nonessential characteristics. It provides a means for reducing complexity as well as visualization and communication and a basis for building it. Most models involve graphic languages during many of the software lifecycle phases. A new model, called thinging machine (TM), has recently been developed as an extension of the input-process-output framework. The paper focuses on events in a TM, offering a new perspective that captures a system s dynamic behaviors and a means of diagrammatically modeling events. The event notion is an important factor in giving semantics to specifications and providing a natural way to specify the interfaces and observable behavior of system components. Specifically, five generic TM event processes are analyzed: create, process, receive, release, and transfer. All events can be mapped (or reduced) to the events of these five event processes

研究の動機と目的

• 動的システム行動を明確で簡素な表現でモデル化する課題に対処すること。
• 視覚的モデリングフレームワークによる非本質的特徴の抽象化により、システムの複雑さを低減すること。
• コンポーネントインターフェースおよび観察可能な行動を標準化された図式的手法で指定するための方法を提供すること。
• ソフトウェアライフサイクルフェーズに合わせて、新しいイベント中心のフレームワークで入力-処理-出力モデルを拡張すること。
• 統一的イベント分類を用いることで、ステークホルダー間のコミュニケーションおよびシステム行動の仕様化を向上させること。

提案手法

• システムのダイナミクスをモデル化するため、入力-処理-出力フレームワークを拡張した新しいモデルとしてシンキングマシン（TM）を提案する。
• すべてのシステムイベントの基盤として、5つの基本的イベントプロセス—作成、処理、受信、解放、転送—を特定する。
• すべてのシステムレベルのイベントをこれらの5つの汎用プロセスにマッピングすることで、意味的統一性と抽象化を達成する。
• 図式的モデリング技術を用いて、ソフトウェアライフサイクルフェーズ全体にわたるイベントおよびイベントフローを視覚的に表現する。
• コンポーネント仕様への適用により、観察可能な行動およびインターフェース意味論の明確な定義を可能にする。
• 非本質的システム特徴を隠す抽象化を採用することで、明確性を向上させ、複雑さを低減する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 統一的フレームワークを用いて、ソフトウェア工学における動的システム行動を体系的にモデリングする方法は何か？
• RQ2 すべてのシステムレベルのイベントを表現できる最小限の汎用的イベントプロセスの集合は何か？
• RQ3 イベントモデリングは、コンポーネントインターフェースの仕様化および可視化をどのように改善するか？
• RQ4 伝統的なモデルと比較して、シンキングマシンモデルはどのようにシステムの複雑さを低減するか？
• RQ5 すべてのシステムイベントを、意味的忠実性を損なわずに、少数の基本的イベントプロセスに還元できるか？

主な発見

• すべてのシステムイベントを、正式に5つの汎用的イベントプロセスのいずれかに還元できる：作成、処理、受信、解放、転送。
• シンキングマシンモデルは、ソフトウェアライフサイクルフェーズ全体にわたり、一貫性があり簡素な方法で動的行動を表現する。
• 5つのプロセスによるイベントモデリングにより、コンポーネントインターフェースおよび観察可能な行動の明確な仕様化が可能になる。
• 非本質的システム詳細を抽象化することで、ステークホルダー間の可視化とコミュニケーションが向上する。
• 理解を向上させ、認知的負荷を低減する図式的なシステムモデリングアプローチを支援するフレームワークを提供する。
• 明確さと再利用可能性を向上させるために、ソフトウェアの仕様におけるイベント意味論を形式化する基盤を提供する。