Szakterьlet-specifikus modellezйs йs modellfeldolgozбs

1
Szakterület-specifikus modellezés és
modellfeldolgozás
Budapesti Muszaki és Gazdaságtudományi
Egyetem Automatizálási és Alkalmazott
informatikai Tanszék Alkalmazott Informatika
Csoport

• Levendovszky Tihamér

2
Áttekintés

• Modellezés
• Vizuális modellezonyelvek
• Vizuális modellezonyelvek feldolgozása
• Modellvezérelt fejlesztési megközelítések
• Értékelés

3
Modellezés
4
Modellezés

• Mérnöki diszciplínák sikerrel alkalmazzák
• Szoftvertechnológiában is
• Az eloadás témája
• Vizuális/grafikus modellek
• Dobozok és a közöttük lévo vonalak
• Fastruktúrába rendezett megjelenítés
• Eroforrás-szerkesztok, stb.

5
A vizuális modellezés céljai

• A szemléletesség alkalmazása
• Dokumentáció
• A problématér leírása
• Elkészült dolgok dokumentációja
• Ötletek, döntések dokumentációja
• Felhasználói igény
• Automatizálás elosegítése kódgenerálás

6
Modellezonyelvek
7
UML -1

• Unified Modeling Language (UML)
• UML 1.11.3, 1.4, 1.5 1997-2004 9 diagram
• Use Case Diagram
• Static Structure Diagrams
• Class Diagram
• Object Diagram
• Behavioral Diagrams
• State Diagram
• Activity Diagram
• Interaction Diagram
• Collaboration Diagram
• Sequence Diagram
• Physical Diagrams
• Component Diagram
• Deployment Diagram

8
Activity diagram
9
Class diagram
10
Sequence diagram
11
Statechart diagram
12
Use case diagram
13
UML -2

• UML 2.0 2004 13 diagram
• composite structure diagram
• interaction overview diagram
• timing diagram
• package diagram
• Legújabb verzió UML 2.1.1 (2007 augusztus)
• Az elso szabványos nyelv az ipar és az eszközök
  számára fontos

14
UML tanulságok -1

• A szabvány egyre áttekinthetetlenebb és
  illogikusabb
• Mellékhatás az OCL-ben
• Keywords és sztereotípia
• Dokumentációs célra nagyon jó
• Magas absztrakciós szint
• Kommunikációra nagyon jó
• Túl általános
• A gyakorlatban nem a nagykönyv szerint
  használják
• Minimális kódgenerálási lehetoség
• A szabvány dagad nehéz válogatni az elemeket

15
UML tanulságok -2

• A modellezés valódi hatóköre kezd kirajzolódni
• Közös OO nyelv limitált
• A szemléletesség a modell méretével fordítottan
  csökken
• Keveredés a koncepcióban
• Magas absztrakciós szint (madártávlat)
• Automatizálhatóság kódgenerálás
• Sok mindenre nem jó
• Elgondolást nem pótolja tervezés?modellezés
• Generatív technika többszöri alkalmazás

16
Új utak az UML mellett

• Szakterület-specifikus modellezonyelvek
• Kisebb problémateret céloznak meg (pl.
  eroforrás-szerkesztok)
• Egyértelmu, könnyen kezelheto nyelvek
• Könnyebb a kódgenerálás
• Generatív paradigma
• Muködés modellezonyelvgenerátorok
• Többszöri használatnál éri meg

17
Szakterület-specifikus nyelvek

• Modellezonyelvek gyors kifejlesztése
• Metamodellezési technikák és eszközök
• Modellek gyors és ellenorzött feldolgozása
• Bejárásalapú modellfeldolgozók
• Gráfújraírás-alapú (vizuális) modellfeldolgozók
• Visual Modeling and Transformation System (VMTS)

18
Modellezonyelvek létrehozása

• Metamodellezés
• Megjelenítés
• (Szimuláció)

19
Példa folyamatábra
20
Metamodell
21
A megjelenítés modellezése
22
Megjelenítés
23
Modellfeldolgozás
24
Modellfeldolgozás

• Bejárás alapú modellfeldolgozók
• Vizuális modelltranszformáció
• Gráftranszformáció Matematikai háttér
• Validált modelltranszformáció
• Rendszerarchitektúra
• Állandó rész keretrendszer
• Változó rész modellezéskódgenerálás

25
VMTS Metamodel-alapú modelltranszformáció
26
Modellvezérelt fejlesztési megközelítések
27
Model-Integrated Computing (MIC)

• ISIS, Vanderbilt University

28
OMG Model-Driven Architecture

• Platformfüggetlen modellek (PIM)
• Platformspecifikus modellek (PSM)
• Modellfordítók
• Általában szakterület-specifikus nyelvek

29
Esettanulmány

• Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA)
• Valós ideju szabályzók (Távoli terminálok)
• SCADA a valós ideju rendszer fölött
  kommunikáció és adatmegjelenítés
• Mobil eszközök
• Elterjedt megoldás az adatgyujtésre
• Számos különbözo platform létezik
• Megoldás
• Modellvezérelt fejlesztés
• Modellfeldolgozók
• Cél fejlesztés több platformra

30
Miért nem MDA?

• Koncepcionális különbség a platformok között
• Elso próbálkozás közös metamodell attribútumok
• Második közös metamodell és MDA
• Az felhasználói felületben komoly különbségek
  vannak
• A közös modell nem jelenítheto meg tervezési
  idoben a különbségek miatt
• Nincsenek közös vezérloelemek
• A közös metamodell nagy és nehezen kezelheto

31
A megoldás architektúrája
Vizuális modellezés
Szinkronizálás modelltransz-formációval
SymbianDSL
NETCFDSL
J2MEDSL
Kódgenerálás
Kódgenerálás
Kódgenerálás
Felhasználói felület
Felhasználói felület
Felhasználói felület
Adatkötés
Adatkötés
Adatkötés
Kommunikáció
Kommunikáció
Kommunikáció
Symbian
.NET
J2ME
32
Multiparadigmás modellezés (MPM)

• Háromféle modellt használunk
• Felhasználóifelület-modellt (külön minden
  platformra)
• UML állapotdiagramot a dinamikus viselkedésre
• Adatbázismodellt
• Háromféle platformra fejlesztünk
• MPM Több különbözo paradigma modellezése
• Hans Vangheluwe, Pieter Mosterman
• Multiformalizmus
• Kompozíció nyitott kérdés
• Esetleges szinkronizáció

33
Felhasználói felületek metamodelljei
a. Java b. Symbian c. .NET
34
Felhasználói felületek modelljei
35
Értékelés
36
Modellezés és modellfeldolgozás

• Metamodellezés
• Kezd kiforrott lenni
• Jól használható
• Kiegészítheto megjelenítéssel és szimulációval
• Vizuális modellfeldolgozók
• Ezzel kísérletezünk
• Megvalósítható
• Szemléletes
• Validálás lehetséges
• Teljesítményben visszaesés
• Majd meglátjuk ?

37
Szakterület-specifikus modellezés

• Generatív technika
• vagy több alkalmazás,
• vagy iteratív fejlesztés.
• Speciális
• Hatékony kódgenerálás
• Szemléletes még a szakterület szakértoinek is
• Létre kell hozni egy új környezetet minden
  problémára
• Platformegyesítés lehetosége nem kizárólagos
• A környezetek gyorsítják a generátorok
  fejlesztését
• Ipari támogatottság kialakulóban Eclipse, MS

38
Modellvezérelt megközelítések

• Eszközök evolúciója MIC
• Platformfüggo és platformfüggetlen részek
  szétválasztása MDA
• Több különbözo paradigma MPM
• Ezeket lehet ötvözni
• A jövoben még letisztulás várható, de ezen
  gondolatok mentén
• Nem jók mindenre, nem helyettesítik az átgondolt
  fejlesztést csak azt gyorsítják, amire írtunk
  generátort

39
Válaszok a hardver kihívásaira

• A teljesítmény még számít!
• A gyorsabb végrehajtás helyett a párhuzamos
  végrehajtás az irányvonal
• Kétféle megközelítés
• Automatikus párhuzamosítás
• Párhuzamosságra tervezés

40
Alkalmazkodás a párhuzamossághoz

• A tervezo/modellezo érti a problémát ott is tud
  párhuzamosítani, ahol automatikusan nem lehetne
• A szakterület-specifikus modellezés lehetové
  teszi az alkalmazkodást
• Jelölések az explicit párhuzamosságra
• Attribútumok
• Tervezési minták
• Párhuzamos modellezonyelvek

41
Köszönöm a figyelmet!

• http//vmts.aut.bme.hu

42
Kérdések

• ?