[论文解读] iStar 2.0 Language Guide

Fabiano Dalpiaz, Xavier Franch+1 more|arXiv (Cornell University)|May 25, 2016

Advanced Software Engineering Methodologies参考文献 2被引用 76

一句话总结

本文提出了 iStar 2.0，这是 i* 建模语言的一个标准化核心版本，旨在统一各种扩展并提升其在教育、研究和工业应用中的一致性。它通过改进的元模型和完整性规则，形式化了关键概念——参与者、目标、依赖关系和关系，实现了更清晰、可教学且可互操作的面向目标的建模，具备明确定义的视图和图形化表示。

ABSTRACT

The i* modeling language was introduced to fill the gap in the spectrum of conceptual modeling languages, focusing on the intentional (why?), social (who?), and strategic (how? how else?) dimensions. i* has been applied in many areas, e.g., healthcare, security analysis, eCommerce. Although i* has seen much academic application, the diversity of extensions and variations can make it difficult for novices to learn and use it in a consistent way. This document introduces the iStar 2.0 core language, evolving the basic concepts of i* into a consistent and clear set of core concepts, upon which to build future work and to base goal-oriented teaching materials. This document was built from a set of discussions and input from various members of the i* community. It is our intention to revisit, update and expand the document after collecting examples and concrete experiences with iStar 2.0.

研究动机与目标

• 解决由于大量社区驱动的扩展导致的 i* 建模语言碎片化问题，该问题阻碍了新手和实践者的采用。
• 建立一个稳定且广泛认可的核心语言，以支持教学、工具开发和一致的建模实践。
• 通过解决语义和语法上的模糊性，提升研究人员和教育工作者对 i* 的可用性和清晰度。
• 为未来扩展提供基础，同时保持语言的灵活性和开放性。
• 通过明确定义的元模型和图形化表示，支持标准化教学材料和工具集成。

提出的方法

• 通过在 ER、CAiSE 和 RE 会议期间举办的研讨会，开展迭代的社区咨询，开发 iStar 2.0。
• 定义了一组核心构建块，包括三种参与者类型（个人、角色和组织）、意图元素（目标、任务、软目标）以及关系（contributesTo、refines、qualifies、neededBy）。
• 引入了三种标准化的模型视图：战略理由（SR）、战略依赖（SD）以及 SD/SR 混合视图，以支持不同的建模视角。
• 形式化了包含 14 个核心概念和 13 条完整性规则的元模型，以确保模型的一致性并防止逻辑矛盾。
• 制定了图形化表示规范和命名惯例，以提高模型表达的清晰度并减少歧义。
• 定义了约束条件，例如任意两个参与者之间最多只能有一条参与者关联，且同一元素上的贡献链接与资格链接互斥。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何定义 i* 建模语言的一个标准化核心版本，以解决其众多扩展之间的不一致性？
• RQ2 哪些核心概念和关系是实现一致、可教学且工具支持的面向目标建模所必需的？
• RQ3 如何形式化定义模型视图（SR、SD、Hybrid），以支持不同的建模与分析需求？
• RQ4 为确保 iStar 2.0 模型的一致性并防止逻辑矛盾，需要哪些完整性规则？
• RQ5 如何设计 iStar 2.0 语言，以在标准化与可扩展性之间取得平衡，支持未来的研究与应用？

主要发现

• iStar 2.0 建立了一个稳定且经社区认可的核心语言，解决了 i* 框架中长期存在的不一致性问题。
• 该语言引入了一个包含 14 个核心概念和 13 条完整性规则的形式化元模型，确保了模型的一致性并防止了逻辑错误。
• 定义了三种标准化的模型视图——战略理由（SR）、战略依赖（SD）以及 SD/SR 混合视图——以支持多样化的建模与分析需求。
• 该语言强制执行了诸如任意两个参与者之间最多只有一条参与者关联，以及同一元素上贡献链接与资格链接互斥等约束。
• iStar 2.0 语言设计具有可扩展性，允许未来增强，同时为教育和工具开发提供了稳定的基础。
• 社区驱动的开发过程产生了一种既严谨又易用的语言，具有强大的教学支持和实际应用潜力。