[论文解读] Model-driven Engineering of Safety and Security Systems: A Systematic Mapping Study
本篇系统映射研究分析了1992年至2018年间关于安全与安全系统建模驱动工程（MDE）的95篇文献，识别出关键方法、开发阶段及应用领域。研究发现，MDE在需求与设计建模方面支持有效，但在代码生成与测试方面缺乏成熟的工具支持，凸显未来工作中需更好地整合形式化表示法与风险分析。
This paper presents a systematic mapping study on the model-driven engineering of safety and security concerns in systems. Integrated modeling and development of both safety and security concerns is an emerging field of research. Our mapping study provides an overview of the current state-of-the-art in this field. Through a rigorous and systematic process, this study carefully selected 95 publications out of 17,927 relevant papers published between 1992 and 2018. This paper then proposes and answers several relevant research questions about frequently used methods, development stages where these concerns are typically investigated in, or application domains. Additionally, we identify the community's preference for publication venues and trends.
研究动机与目标
- 提供对建模驱动工程（MDE）在安全与安全系统领域当前技术水平的全面概述。
- 识别在MDE中用于处理安全与安全关切的常用方法、工具及开发阶段。
- 确定MDE方法在安全与安全方面已评估的主要应用领域。
- 分析该领域的出版趋势及研究社区对学术期刊与会议的偏好。
- 识别研究空白与未来研究方向，特别是在代码生成、测试以及形式化方法与风险分析的整合方面。
提出的方法
- 在ACM、IEEE、Springer和Web of Science四个主要数字图书馆中开展系统性文献检索。
- 采用PICO（人群、干预、对照、结果）标准制定精确的检索术语，确保相关性。
- 使用Zotero和电子表格管理、筛选并分类17,927项初始结果，最终确定95项高质量的原始研究。
- 采用严格的纳入/排除标准与分类流程，确保研究的代表性并减少选择偏差。
- 将文献映射至包括方法、工具、开发阶段、应用领域及出版场所在内的多个类别。
- 通过结构化、可重复的流程分析时间趋势并评估方法论质量。
实验结果
研究问题
- RQ1在安全与安全系统的建模驱动工程中，最常使用的方法与工具是什么？
- RQ2在MDE流程中，安全与安全关切通常在哪些开发阶段被处理？
- RQ3MDE方法在安全与安全方面已评估的应用领域有哪些？
- RQ4该领域研究社区最偏好的出版场所是哪些？
- RQ5从1992年到2018年，出版趋势与关键研究趋势是什么？
主要发现
- 当前技术水平在支持安全与安全需求建模及系统设计分析方面表现有效。
- 建模驱动工程最常应用于需求与设计阶段，而在实现与测试阶段支持有限。
- 最常使用的方法包括UML/SysML扩展、形式化建模技术以及领域特定语言（DSMLs）。
- 应用领域涵盖汽车、航空航天、医疗设备及工业控制系统，其中汽车领域占比最高。
- 研究社区主要发表于《Journal of Systems and Software》、《IEEE Transactions on Software Engineering》以及FSEN等会议。
- 尽管已有进展，但在代码生成与测试方面仍缺乏成熟的工具支持，表明当前MDE在安全与安全领域的技术栈中存在关键缺口。
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本解读由 AI 生成，并经人工编辑审核。