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Workshop:Meta-Modellierung – GRK-Wiki

Workshop:Meta-Modellierung

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Inhaltsverzeichnis

1. METRIK Workshop – Metamodellierung

Das Graduiertenkolleg METRIK läd am 7. und 8. Dezember zur Vortragsreihe Metamodellierung ein. Der Veranstaltungsort ist:

Fraunhofer-Institut FIRST
Raum D06
Kekuléstraße 7
Berlin Adlershof

Programm

7. Dezember, 13:00

Prof. Andreas Prinz Modelling domain-specific languages
Hajo Eichler, Michael Soden
IKV Solution Business: Introducing MDA in an existing development process - A CaseStudy (kurz)
Utilizing Metamodel based behaviour to combine model execution and testing (kurz)
Stephan Weissleder Modellkopplung und Test (kurz)
Mario Friske Der Use Case Validator - ein modellbasiertes Qualitätssicherungswerkzeug (lang)

8. Dezember, 9:00

Daniel Sadilek Eine semantische Basis für die modellbasierte Entwicklung drahtloser Sensornetze (kurz)
Guido Wachsmuth Automated transformations for metamodel evolution (kurz)
Markus Scheidgen Textuelle Darstellung von Modellen (lang)
Falko Theisselmann Meta-Modellierung aus Sicht des Katastrophenmanagements (kurz)

8. Dezember, 13:00

Michael Piefel Metamodelling for Code Generation (lang)
Harald Böhme Softwarekomponenten mit eODL und SDL für verteilte Systeme (lang)
Prof. Andreas Prinz Modelling domain-specific languages


(kurz) ca. 20 min mit 10 min Diskussion (lang) ca. 45 min mit 15 min Diskussion

Vortragsthemen

Falko Theisselmann

Meta-Modellierung aus Sicht des Katastrophenmanagements

Metamodellierung stellt eine Methode dar, den Entwicklungsprozess von Informationssystemen zu unterstützen. Im Rahmen des Katastrophenmanagements (KM) werden Informationssysteme auf vielfältige Art und Weise eingesetzt. Als interdisziplinäres Anwendungsfeld, das Wissenschaft und Praxis miteinender vereint, stellt das KM besondere Anforderungen an Entwicklungsprozesse und die im Rahmen modellgetriebener Ansätze verwendeten Meta-Modelle. Aus Sicht des KM ist die Idee, dass Meta-Modellierung die notwendige Integration verschiedener Domänen unterstützen kann, besonders wichtig. Inwieweit dies möglich ist hängt stark von den Möglichkeiten der Beschreibung und Bearbeitung von Meta-Modellen ab. Die Präsentationen wird die Möglichkeiten und Anforderungen an Meta-Modellierung aus Sicht des Katastrophenmanagements betrachten.

Stephan Weißleder

Modellkopplung und Test

In der Modellgetriebenen Entwicklung werden nicht nur Modelle verschiedener Abstraktionsniveaus betrachtet, es werden auch unterschiedlichste Modellarten einbezogen. So lassen sich z.B. viele Modelle entweder der Klasse der Struktur- oder der Klasse der Verhaltensmodelle zuordnen. Diese Modelle enthalten also verschiedene Arten von Informationen und können zu deren gemeinsamer Verwendung miteinander verbunden werden. Dieses nutzt man aber nicht nur für die Erzeugung des Produktivcodes, auch die Qualitätssicherung kann so vorangetrieben werden. Ein wesentlicher Bestandteil der Qualitätssicherung ist das Testen. In meinem Dissertationsvorhaben sollen verschiedene Modelle verbunden und zusammen zur Testerzeugung genutzt werden. Die Arbeit steht im Rahmen des Graduiertenkollegs METRIK, was sich mit der modellbasierten Entwicklung verschiedener Techniken selbstorganisierender Informationssysteme im Katastrophenmanagement beschäftigt. Entsprechend werden zu den genutzten Modellen auch geographische Modelle gehören. Der Vortrag stellt dieses Dissertationsvorhaben und dessen aktuellen Stand vor.

Mario Friske

Der Use Case Validator - ein modellbasiertes Qualitätssicherungswerkzeug

Mit dem Use Case Validator wird bei Fraunhofer FIRST ein Werkzeug zur Testfallgenerierung aus textuellen Anwendungsfallbeschreibungen entwickelt. Die textuellen Beschreibungen werden zunächst interaktiv formalisiert, wobei eine Instanz eines Use-Case-Metamodells erstellt wird. Diese Formalisierung kann anschließend als Ausgangspunkt für die Generierung verschiedenster Artefakte verwendet werden. In dem Vortrag werden der zugrunde liegende Ansatz, das Metamodell und verwendete Technologien vorgestellt.

Daniel Sadilek

Eine semantische Basis für die modellbasierte Entwicklung drahtloser Sensornetze

Es besteht Bedarf nach einer abstrakten (high-level) Möglichkeit zur Programmierung von drahtlosen Sensornetzen, denn die Entwicklung von Anwendungen für diese Netze in C oder gar Assembler ist mühsam und fehleranfällig. Es werden textuelle oder graphische Sprachen benötigt, die einem Entwickler abstraktere und ausdruckstärkere Konzepte als C zur Verfügung stellen. Hier sind zur Zeit verschiedene Ansätze in der Forschung sichtbar:

(1) Bibliotheken, die die Programmierung in C vereinfachen sollen (z.B. ScatterWeb)
(2) Eine neue Sprache (z.B. nesC)
(3) Viele neue Sprachen / DSLs (z.B. mit applikationsspezifischen VMs oder Codegenerierung)

Der erste Ansatz ist der am einfachsten umzusetzende, aber bezüglich seiner Abstraktionsunterstützung unzulänglich. Dem zweiten Ansatz entspricht z.B. nesC von der University of Berkely, das als Programmiersprache von TinyOS großen Erfolg hat. Hier sehe ich aber das Problem, dass der Entwickler an ein bestimmtes Programmiermodell gebunden ist (bei nesC eventbasiert). Der dritte Ansatz verspricht eine einfache Entwicklung durch viele DSLs, die maßgeschneidert werden können für die jeweilige Anwendung, für die an der Entwicklung beteiligten Experten und für die im Entwicklungsprozess jeweils gerade notwendige Sicht auf die Anwendung. Meine Vision ist eine Kombination der Ansätze zwei und drei, indem ich eine sehr einfache Sprache verwende, die zugleich mächtige Abstraktionsmöglichkeiten bietet: Scheme. Scheme erlaubt es, interne DSLs zu beschreiben und zu verwenden, mit denen eine Anwendung mit domänenspezifischen Konzepten beschrieben werden kann, ohne dass der Entwickler auf Sprachmittel zur Kombination und Abstraktion verzichten muss.
In meinem Vortrag möchte ich zeigen, dass dieser Ansatz nicht einfach nur eine weitere Implementierungsmöglichkeit ist. Vielmehr lässt sich daraus eine neue Entwicklungsmethode ableiten. In dieser setzen metamodellbasierte Technologien auf Scheme als semantischer Basis auf.

Guido Wachsmuth

Automated transformations for metamodel evolution

Language specifications are designed, developed, tested, and maintained, just like any other software. While software engineering addresses the quality of software and the productivity of software development, language engineering brings this to languages and language development. Beside grammar-based approaches, metamodelling is a common way to specify languages. The talk considers automated transformations for the stepwise adaptation of metamodels. It is based on ideas in grammar engineering and object-oriented refactoring. Metamodels need to be adapted in language design, language implementation, language maintenance, and language recovery. Firstly, relations between metamodels are formalized. Secondly, a library of QVT Relations for metamodel adaptation is specified. Finally, co-adaptation of model instances, transformations, and constraints is discussed.

Michael Soden, Hajo Eichler

Utilizing Metamodel based behaviour to combine model execution and testing

Metamodelle werden meist nur als Strukturmodelle verstanden. Das heißt, sie definieren lediglich Entitäten und deren Beziehungen zu einander, machen hingegen aber keine Aussagen über deren Verhalten. In diesem Vortrag wird deshalb eine Technik präsentiert, welche auch die Definition von Ausführungssemantik in Metamodellen erlaubt. Weiterhin wird gezeigt, wie eine solche Metamodellierungstechnik in der Software Entwicklung im Allgemeinen und beim Testen von Software im Speziellen eingesetzt werden kann.

IKV Solution Business: Introducing MDA in an existing development process - A CaseStudy

IKV++ Verkauft für den Kunden maßgeschneiderte metamodellbasierte Software Entwicklungsprozesse und Werkzeuge. In diesem Vortrag sollen einige innovative Lösungen vorgestellt und zukünftige Möglichkeiten der Softwareentwicklung mit Metamodellen diskutiert werden. Wir wollen die bei uns eingesetzten Werkzeuge und deren konkreten Einsatz in realen Projekten vorstellen.

Markus Scheidgen

Textuelle Darstellung von Modellen

Graphische Modellnotationen sind eine sehr populäre Methode Modelle übersichtlich darzustellen und zu editieren. Dabei wird aber immer mehr deutlich, dass diese Form der Modellrepräsentation auch Schwächen hat: Informationen können nicht besonders dicht dargestellt werden, es ist mit unter aufwendig ein Modell durch sehr viele Mausklicke erstellen zu müssen, graphische Modellierung ist ohnehin ständig mit der textuellen Darstellungen einiger Modellteile durchmischt und die Entwicklung von graphischen Editoren ist sehr aufwendig. In dem Vortrag wird daher ein Rahmenwerk für die Erstellung textueller Modelleditoren vorgestellt. Wobei diese Editoren nicht mit Texteditoren zu verwechseln sind. Die vorgestellten Editoren, lassen sich auf der Basis einfache Templates für beliebige Meta-Modelle erzeugen. Weiterhin, basieren sie, wie graphische Editoren, auf einem Model-View-Controller Mechanismus, welches es erlaubt verschiedene Darstellung, also mehrere Editoren, mit unterschiedlicher konkreter Syntax, zu vermischen, gleichzeitig zu verwenden, zur Präsentation von sich ändernden Modellen, und zur Filterung von Modellinformationen zu verwenden.

Prof. Andreas Prinz

Modelling domain-specific languages

Domain specific languages have several aspects that need to be captured for handling them. This lecture identifies those aspects und shows how they are described using known languages as examples. Meta-models are compared to abstract grammars for providing the basis for the descriptions. Then it is argued why these aspects should be described formally and on a high abstraction level. Again, examples for such descriptions are given.
The lecture will go through some use cases from real projects and show how high-level descriptions were used. Finally, an architecture to allow domain-specific language handling is presented and discussed.

Harald Böhme

Softwarekomponenten mit eODL und SDL für verteilte Systeme

Die Entwicklung von verteilten Softwaresystemen ist ein zeitaufwendiger und kostspieliger Prozess. Die Modularisierung der Softwaresystem und die Automatisierung von Entwicklungsschritten sind Möglichkeiten zur Verbesserung dieses Entwicklungsprozesses. Es wird gezeigt, wie die Integration vorhandener Komponententechnologien mit der verhaltensorientierten Entwurfsmodellierung die komponentenorientierte Softwareentwicklung unterstützt werden kann. Dazu wird eine Komponententechnologie entwickelt, die in der Entwurfsphase eODL/SDL und in der Realisierungsphase CCM/C++ einsetzt.

Michael Piefel

Metamodelling for Code Generation

Models can be used in many stages of many dif‌ferent processes, but in software engineering, the ultimate purpose of modelling is often code generation. While code can be generated from any model, we propose to use an intermediate model that is tailored to code generation instead. In order to be able to easily support dif‌ferent target languages, this model should be general enough; in order to support the whole process, the model has to contain behavioural as well as structural aspects. This paper introduces such a model and the ideas behind it.
When the model is to cover several languages, dif‌ferences occur also in the available library functions. Furthermore, the input languages (e. g. SDL) may contain high-level concepts such as signal routing that are not easily mapped into simple instructions. We propose a runtime library to address both challenges.

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