Systems modeling language

Кіріспе

Жалпы мақсаттағы модельдеу тілі (англ. General purpose modeling language) - жүйелік инженерлік қолданбалар үшін жалпы мақсаттағы модельдеу тілі. Ол жүйелердің және жүйелердің кең ауқымын сипаттауды, талдауды, жобалауды, тексеруді және бекітуді қолдайды. SysML бастапқыда ашық бастапқы кодты жобамен әзірленді және тарату мен пайдалану үшін ашық бастапқы кодты лицензияны қамтиды. SysML - UML-дің профильдік механизмін пайдалана отырып, Бірыңғай модельдеу тілінің (UML) кіші жиынтығының кеңейтімі ретінде анықталады. Тілдің кеңейтулері жүйелік инженерлік іс-шараларды қолдау үшін жасалды.

UML-мен салыстыру

SysML бағдарламалық жасақтама моделдеу тілі ретінде әзірленген UML-ге қарағанда бірнеше жүйелік инженерлік ерекше жақсартуларды ұсынады. Бұл жақсартуларға мыналар жатады: SysML диаграммалары UML бағдарламалық жасақтамаға негізделген шектеулерін алып тастау арқылы жүйелік инженерлік ұғымдарды жақсырақ білдіреді және екі жаңа диаграмма түрлерін, талап және параметрлік диаграммаларды қосады. Біріншісі талаптарды инженерия үшін пайдаланылуы мүмкін; екіншісі өнімділікті талдау және сандық талдау үшін пайдаланылуы мүмкін. Осы жақсартулардың нәтижесінде SysML аппараттық, бағдарламалық қамтамасыз ету, ақпарат, процестер, персонал және құрылғыларды қамтитын жүйелердің кең ауқымын модельдей алады. SysML - салыстырмалы түрде кіші тіл, оны үйрену және қолдану оңай. SysML UML-дің көптеген бағдарламалық жасақтамаларын алып тастағандықтан, жалпы тіл диаграмма түрлерінде де, жалпы конструкцияларда да кішірек. SysML бөлу кестелері жалпы бөлу түрлерін қолдайды. UML кестелік белгілерді шектеулі түрде ғана қолдайды, ал SysML талаптарды бөлуді, функционалдық бөлуді және құрылымдық бөлуді қолдайтын икемді бөлу кестелерін ұсынады. Бұл мүмкіндік автоматтандырылған тексеру мен растауды (V&V) және олқылықтарды талдауды жеңілдетеді. SysML модельдерін басқару қолдау модельдерін, көріністерді және көзқарастарды құрастырады. Бұл конструкциялар UML мүмкіндіктерін кеңейтеді және архитектуралық жағынан IEEE Std 1471 2000 (IEEE Software Intensive Systems архитектуралық сипаттамасының ұсынылатын практикасы) сәйкес келеді. SysML UML 2 он төрт диаграммасының жеткіншесін қайта пайдаланады және жалпы тоғыз диаграмма түрін құрайтын екі диаграмманы (талап және параметрлік диаграммалар) қосады. SysML сондай-ақ SysML бөлу қатынастарынан динамикалық түрде шығаратын кестелік форматтағы бөлу кестелерін қолдайды. SysML және UML 2 диаграммаларын салыстыратын кесте SysML FAQ-да бар. Автомобиль жүйесін модельдеуді қарастырайық: SysML-де функционалдық, өнімділік және интерфейс талаптарын тиімді түрде алу үшін талап диаграммаларын қолдануға болады, ал UML-де жоғары деңгейдегі функционалдық талаптарды анықтау үшін пайдалану кейсі диаграммаларының шектеулеріне жатады. Сол сияқты, SysML-мен параметрлік диаграммаларды пайдалану арқылы максималды жылдамдық, минималды салмақ және ауа баптаудың жалпы сыйымдылығы сияқты өнімділік пен сандық шектеулерді дәл анықтауға болады. UML осы маңызды өнімділік пен сандық ақпаратты алу үшін қарапайым механизмді қамтамасыз етпейді. Автомобиль жүйесінің қалған бөлігіне қатысты, кеңейтілген белсенділік диаграммалары мен күй машина диаграммаларын автомобильдегі компьютерлер үшін кіріктірілген бағдарламалық жасақтама басқару логикасы мен ақпарат ағындарын анықтау үшін пайдалануға болады. Басқа SysML құрылымдық және мінез-құлық диаграммаларын автомобильдерді құрастыратын зауыттарды модельдеу үшін, сондай-ақ зауыттарда жұмыс істейтін ұйымдар арасындағы интерфейстер үшін пайдалануға болады.

SysML offers several systems engineering specific improvements over UML, which has been developed as a software modeling language. These improvements include the following:

SysML's diagrams express system engineering concepts better due to the removal of UML's software centric restrictions and adds two new diagram types, requirement and parametric diagrams. The former can be used for requirements engineering; the latter can be used for performance analysis and quantitative analysis. Consequent to these enhancements, SysML is able to model a wide range of systems, which may include hardware, software, information, processes, personnel, and facilities. SysML is a comparatively small language that is easier to learn and apply. Since SysML removes many of UML's software centric constructs, the overall language is smaller both in diagram types and total constructs. SysML allocation tables support common kinds of allocations. Whereas UML provides only limited support for tabular notations, SysML furnishes flexible allocation tables that support requirements allocation, functional allocation, and structural allocation. This capability facilitates automated verification and validation (V&V) and gap analysis. SysML model management constructs support models, views, and viewpoints. These constructs extend UML's capabilities and are architecturally aligned with IEEE Std 1471 2000 (IEEE Recommended Practice for Architectural Description of Software Intensive Systems). SysML reuses seven of UML 2's fourteen diagrams, and adds two diagrams (requirement and parametric diagrams) for a total of nine diagram types. SysML also supports allocation tables, a tabular format that can be dynamically derived from SysML allocation relationships. A table which compares SysML and UML 2 diagrams is available in the SysML FAQ. Consider modeling an automotive system: with SysML one can use Requirement diagrams to efficiently capture functional, performance, and interface requirements, whereas with UML one is subject to the limitations of use case diagrams to define high level functional requirements. Likewise, with SysML one can use Parametric diagrams to precisely define performance and quantitative constraints like maximum acceleration, minimum curb weight, and total air conditioning capacity. UML provides no straightforward mechanism to capture this sort of essential performance and quantitative information. Concerning the rest of the automotive system, enhanced activity diagrams and state machine diagrams can be used to specify the embedded software control logic and information flows for the on board automotive computers. Other SysML structural and behavioral diagrams can be used to model factories that build the automobiles, as well as the interfaces between the organizations that work in the factories.

Тарих

SysML бастамасы 2001 жылдың қаңтарында Халықаралық жүйелік инженерлік кеңесінің (INCOSE) Модельді басқару жүйелерін жобалау жұмыс тобының жүйелік инженерлік қосымшалар үшін UML-ді бейімдеу туралы шешімінен пайда болды. Осы шешімнен кейін INCOSE және UML спецификациясын қолданатын Object Management Group (OMG) бірлесіп 2001 жылдың шілдесінде OMG Systems Engineering Domain Special Interest Group (SE DSIG) топтарын құрды. INCOSE және ISO AP 233 жұмыс тобының қолдауымен SE DSIG модельдеу тіліне қойылатын талаптарды әзірледі, оларды кейіннен OMG шығарды, олар 2003 жылдың наурызында жүйелік инженерлік жобалар үшін UML (UML for SE RFP; OMG document ad/03 03 41) ұсынысына қатысты. 2003 жылы INCOSE компаниясының Дэвид Оливер және Санфорд Фриденталь Крис Кобринді UML 1 және UML 2 тілдерінің жобалау топтарын табысты жүргізгенін, олардың SE RFP үшін UML-ге жауап беру үшін бірлескен күш-жігерін жүргізетінін сұрады. SysML Партнерлерінің төрағасы ретінде Кобрин "SysML" тілінің атын (қысқаша "Systems Modeling Language") шығарды, SysML-дің бастапқы логотибін жасады және SysML Language Design командасын ашық кодты спецификация жобасы ретінде ұйымдастырды. Фриденталь төрағаның орынбасары болды және бастапқы SysML Partners командасын ұйымдастыруға көмектесті. 2005 жылдың қаңтар айында SysML серіктестері SysML v0.9 нұсқасының жобалық нұсқасын жариялады. Кейін 2005 жылдың тамызында Фриденталь және тағы бірнеше бастапқы SysML серіктестері бәсекелестік SysML Submission Team (SST) құру үшін кетіп қалды. Бұл ұсынысты OMG SysML ретінде 2006 жылдың шілдесінде дауыс берді және қабылдады, оны бастапқы ашық бастапқы кодты ерекшеліктен ажырату үшін ол алынған. OMG SysML ашық бастапқы кодты SysML-ден алынғандықтан, онда тарату және пайдалану үшін ашық бастапқы кодты лицензия да бар. OMG SysML v. 1.0 спецификациясын OMG 2007 жылдың қыркүйегінде қол жетімді спецификация ретінде шығарды. OMG SysML-дің қазіргі нұсқасы v1.6, оны OMG 2019 жылдың желтоқсанында шығарды. Сонымен қатар, SysML 2017 жылы Халықаралық стандарттау ұйымы (ISO) толық халықаралық стандарт (IS), ISO / IEC 19514: 2017 (Ақпараттық технологиялар объектілерін басқару тобының жүйелерін модельдеу тілі) ретінде жариялады. OMG SysML-дің келесі буыны бойынша жұмыс істеп келеді және 2017 жылдың 8 желтоқсанында 2-ші нұсқасы үшін ұсыныстар сұранысын (RFP) шығарды. Тілді қолдану тәжірибесінен алынған тілдік жетілдірілімдерді қамтитын, нәтижесінде шығатын спецификацияға UML профилі, метамодель және профиль мен метамодель арасындағы карталар кіреді. немесе SysML веб-сайттары.

The SysML initiative originated in a January 2001 decision by the International Council on Systems Engineering (INCOSE) Model Driven Systems Design workgroup to customize the UML for systems engineering applications. Following this decision, INCOSE and the Object Management Group (OMG), which maintains the UML specification, jointly chartered the OMG Systems Engineering Domain Special Interest Group (SE DSIG) in July 2001. The SE DSIG, with support from INCOSE and the ISO AP 233 workgroup, developed the requirements for the modeling language, which were subsequently issued by the OMG parting in the UML for Systems Engineering Request for Proposal (UML for SE RFP; OMG document ad/03 03 41) in March 2003. In 2003 David Oliver and Sanford Friedenthal of INCOSE requested that Cris Kobryn, who successfully led the UML 1 and UML 2 language design teams, lead their joint effort to respond to the UML for SE RFP. As Chair of the SysML Partners, Kobryn coined the language name "SysML" (short for "Systems Modeling Language"), designed the original SysML logo, and organized the SysML Language Design team as an open source specification project. Friedenthal served as Deputy Chair, and helped organize the original SysML Partners team. In January 2005, the SysML Partners published the SysML v0.9 draft specification. Later, in August 2005, Friedenthal and several other original SysML Partners left to establish a competing SysML Submission Team (SST). This proposal was voted upon and adopted by the OMG in July 2006 as OMG SysML, to differentiate it from the original open source specification from which it was derived. Because OMG SysML is derived from open source SysML, it also includes an open source license for distribution and use. The OMG SysML v. 1.0 specification was issued by the OMG as an Available Specification in September 2007. The current version of OMG SysML is v1.6, which was issued by the OMG in December 2019. In addition, SysML was published by the International Organization for Standardization (ISO) in 2017 as a full International Standard (IS), ISO/IEC 19514:2017 (Information technology Object management group systems modeling language). The OMG has been working on the next generation of SysML and issued a Request for Proposals (RFP) for version 2 on December 8, 2017, following its open standardization process. The resulting specification, which will incorporate language enhancements from experience applying the language, will include a UML profile, a metamodel, and a mapping between the profile and metamodel. or SysML websites, respectively.

Үлгілерді алмасу

OMG UML 2.0 профилі ретінде SysML модельдері XML метадеректер алмасу (XMI) стандартын қолдану арқылы алмасуға арналған. Сонымен қатар, жүйелік инженерлік бағдарламалық қамтамасыз етудің қосымшалары мен құралдары арасында ақпарат алмасу және бөлісу үшін ISO 10303 (сонымен қатар STEP, Өндіріс үлгісі деректерін алмасу стандарты) AP 233 стандартын қолдау үшін архитектуралық сәйкестендіру жұмыстары жүргізілуде.