[论文解读] Thing/Machine-s (Thimacs) Applied to Structural Description in Software Engineering

Sabah Al‐Fedaghi|arXiv (Cornell University)|Sep 3, 2019

Advanced Software Engineering Methodologies参考文献 27被引用 6

一句话总结

本文提出了一种新型的软件工程结构描述框架——Thing/Machine-s（Thimacs）模型，将实体视为在其他机器中流动并被处理的动态五维'动态机器'。通过用创建、处理、释放、转移和接收等操作替代传统的面向对象概念，Thimacs 实现了一种统一的、以流程为中心的建模方法，通过流动和触发机制增强了结构清晰度与系统集成性。

ABSTRACT

We are pursuing a modeling methodology that views the world as a realm of things. A thing is defined as something that can be created, processed, released, transferred, and received. Additionally, in this modeling approach, a thing is a five-dimensional structure referred to as a thinging (abstract) machine. On the other hand, machines are things that are operated on; that is, they are created, processed, released, transferred, and received. The intertwining with the world is accomplished by integrating these two modes of an entity s being: being a thing that flows through machines and being a machine that processes things. This paper further enriches these notions of things and machines. We present further exploration of the thinging machine model through introducing a new notion called the thing/machine (thimac) as a label of the unity of things/machines. Thimacs replace traditional categorization, properties, and behavior with creating, processing, releasing, transferring, and receiving, as well as the two linking notions of flow and triggering. The paper discusses the concept of thimacs with examples and focuses on the notion of structure as it applies to various diagrammatic modeling methodologies.

研究动机与目标

• 开发一种统一的建模方法论，将所有实体视为动态的、基于流动的构造体，而非静态类。
• 通过用创建、转移等操作替代分类、属性和行为等传统面向对象概念，解决传统面向对象建模的局限性。
• 通过实体与机器之间的相互作用，提供更连贯且集成的系统结构视图。
• 通过引入 Thimac 作为结构描述的统一抽象，增强图示化建模方法论。

提出的方法

• 将'实体'定义为可被创建、处理、释放、转移或接收的任何对象，形成一种称为'动态机器'的五维结构。
• 引入'实体/机器'（thimac）作为实体双重角色的统一标签，即既是流动的实体，也是处理的机器。
• 通过两种核心链接概念建模系统动态：'流动'（实体在机器间移动）和'触发'（处理动作的启动）。
• 用以操作为导向的活动替代传统的基于类的建模：创建、处理、释放、转移、接收，形成以流程为中心的系统描述。
• 将 Thimac 模型应用于多种图示化建模方法论，以展示其在结构清晰度与集成性方面的优势。
• 使用24幅图示和实例，说明 Thimacs 如何比传统的UML或OOP方法更动态地建模系统结构。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何构建一个统一的实体模型，使其同时作为流动的对象和处理系统？
• RQ2 用创建和转移等基于操作的概念替代传统面向对象概念，具有哪些优势？
• RQ3 流动与触发机制的整合如何提升系统结构描述的清晰度与表达力？
• RQ4 Thimacs 在图示化建模方法论中相比传统方法有何增强？
• RQ5 Thimac 模型能否在保持概念简洁性的同时，有效表示复杂系统结构？

主要发现

• Thimac 模型成功统一了实体作为流动对象与处理系统双重属性，实现了更动态、更集成的系统视图。
• 使用五种核心操作——创建、处理、释放、转移、接收——提供了比传统基于类的建模更具操作基础和行为明确性的结构描述。
• 引入'流动'与'触发'作为链接机制，增强了系统交互在结构图中的表达力与可追溯性。
• 通过24幅图示展示的模型在系统结构表示方面表现出更优的清晰度，表明其在实际建模场景中具有实用价值。
• 该框架通过将关注点从静态属性转向动态操作过程，为传统软件建模提供了一种可行的替代方案。