A Foundation for Multi-Paradigm Modelling

Datum: 29 augustus 2018

Locatie: Campus Middelheim, G.006 - Middelheimlaan 1 - 2020 Antwerpen (route: UAntwerpen, Campus Middelheim)

Tijdstip: 16 uur

Organisatie / co-organisatie: Departement Wiskunde-Informatica

Promovendus: Yentl Van Tendeloo

Promotor: Hans Vangheluwe

Korte beschrijving: Doctoraatsverdediging Yentl Van Tendeloo - Faculteit Wetenschappen, Departement Wiskunde-Informatica



Abstract

De complexiteit van door de mens ontwikkelde systemen stijgt snel door hun heterogeniteit tijdens uitvoering en ontwikkeling. Tijdens de uitvoering controleert de ontwikkelde software verschillende hardware componenten, moet het systeem (veilig) interageren met de omgeving, en vaak zijn meerdere zulke systemen verbonden over een netwerk om zo coöperatief een taak te vervullen. Tijdens de ontwikkeling impliceert dit vaak de nood aan een combinatie van meerdere talen en tools, voor het creëren van één enkel groot systeem.

Om succesvol en efficient de complexiteit van zulke systemen aan te pakken, worden modelleer- en simulatie-gebasseerde technieken steeds vaker gebruikt tijdens de ontwikkeling. Model-Driven Engineering (MDE) beschouwt modellen als basisconcepten: alvorens het eigenlijke systeem te realizeren, worden de verschillende aspecten van het systeem gemodelleerd, wat analyse, simulatie en verificatie mogelijk maakt. Binnen MDE is Multi-Paradigm Modelling (MPM) een specialisatie die het gebruik van domein-specifieke modellen actief promoot. MPM pleit voor het expliciet modelleren van alle relevante aspecten van het systeem, gebruik makende van de meest geschikte formalismen, op de meest geschikte niveaus van abstractie, terwijl eveneens het proces expliciet gemodelleerd wordt.

Deze thesis behandelt dit probleem in drie fasen, tevens de drie hoofdbijdragen vormen van deze thesis.

Onze eerste bijdrage bestaat uit het definiëren van een specificatie voor een onderbouw voor MPM, in de vorm van vereisten. Deze worden geconcretizeerd door een minimaal doch representatief voorbeeld van een automatisch ruitbedieningssysteem.

Onze tweede bijdrage bestaat uit het implementeren van deze vereisten in een prototype, hetwelk we Modelverse noemen. MPM technieken werden toegepast voor de constructie van dit prototype, waardoor het eveneens diende als gevalsstudie en voor het belichten van de voordelen van MPM. Voor elk component motiveren we het gebruik van MPM, wegen we het meest geschikte formalisme af, gevolgd door een discussie van het mdoel en een evaluatie van het gebruik van MPM. De meerderheid hiervan bleek makkelijker en compacter om te modelleren vanwege het hogere niveau van abstractie. Enkele componenten bleken exceptioneel voordelig te zijn om expliciet te modelleren, wat resulteerde in verdere contributies. Dit was het geval voor de conformiteitsrelatie, het fysieke type model, proces model uitvoeringssemantiek, orchestratie van verschillende diensten, actietaalsemantiek, en performantie evaluatie.

Onde derde bijdrage bestaat uit het evaluaren van het voorgestelde prototype. We evalueren ondersteuning voor het automatisch ruitbedieningssysteem. Bovendien beschouwen we drie domeinen waarin contributies gemaakt werden met ons prototype: live modelleren, concrete syntax, en debugging.



Link: https://www.uantwerpen.be/wetenschappen