Systemmodelleringsspråk

SysML diagram collage

Systems Modeling Language ( SysML ) är ett allmänt modellspråk för systemtekniska tillämpningar. Den stöder specifikation, analys , design , verifiering och validering av ett brett utbud av system och system-av-system .

SysML utvecklades ursprungligen av ett öppen källkodsspecifikationsprojekt och inkluderar en öppen källkodslicens för distribution och användning. SysML definieras som en förlängning av en delmängd av Unified Modeling Language (UML) som använder UML:s profilmekanism . Språkets tillägg har utformats för att stödja systemtekniska aktiviteter.

Kontrast med UML

SysML erbjuder flera systemtekniska specifika förbättringar jämfört med UML, som har utvecklats som ett mjukvarumodelleringsspråk. Dessa förbättringar inkluderar följande:

  • SysML:s diagram uttrycker systemkonstruktionskoncept bättre på grund av borttagandet av UML:s mjukvarucentrerade begränsningar och lägger till två nya diagramtyper, krav- och parametriska diagram. Den förra kan användas för kravteknik ; den senare kan användas för prestationsanalys och kvantitativ analys . Som en följd av dessa förbättringar kan SysML modellera ett brett utbud av system, som kan inkludera hårdvara, mjukvara, information, processer, personal och faciliteter.
  • SysML är ett jämförelsevis litet språk som är lättare att lära sig och tillämpa. Eftersom SysML tar bort många av UML:s mjukvarucentrerade konstruktioner är det övergripande språket mindre både i diagramtyper och totalkonstruktioner.
  • SysML-tilldelningstabeller stöder vanliga typer av tilldelningar. Medan UML endast tillhandahåller begränsat stöd för tabellformade notationer, tillhandahåller SysML flexibla allokeringstabeller som stöder kravallokering, funktionell allokering och strukturell allokering. Denna förmåga underlättar automatiserad verifiering och validering (V&V) och gapanalys.
  • SysML-modellhantering konstruerar stödmodeller, vyer och synpunkter. Dessa konstruktioner utökar UML:s möjligheter och är arkitektoniskt anpassade till IEEE-Std-1471-2000 (IEEE Recommended Practice for Architectural Description of Software Intensive Systems).

SysML återanvänder sju av UML 2:s fjorton diagram och lägger till två diagram (krav- och parametriska diagram) för totalt nio diagramtyper. SysML stöder även allokeringstabeller, ett tabellformat som dynamiskt kan härledas från SysML-allokeringsrelationer. En tabell som jämför SysML- och UML 2-diagram är tillgänglig i SysML FAQ.

Överväg att modellera ett bilsystem: med SysML kan man använda kravdiagram för att effektivt fånga funktions-, prestanda- och gränssnittskrav, medan man med UML är föremål för begränsningarna för användningsfallsdiagram för att definiera funktionskrav på hög nivå . På samma sätt kan man med SysML använda parametriska diagram för att exakt definiera prestanda och kvantitativa begränsningar som maximal acceleration , minsta tjänstevikt och total luftkonditioneringskapacitet . UML tillhandahåller ingen enkel mekanism för att fånga denna typ av viktig prestanda och kvantitativ information.

När det gäller resten av fordonssystemet kan förbättrade aktivitetsdiagram och tillståndsmaskindiagram användas för att specificera den inbyggda mjukvarukontrolllogiken och informationsflöden för fordonsdatorerna ombord. Andra SysML-struktur- och beteendediagram kan användas för att modellera fabriker som bygger bilarna, såväl som gränssnitten mellan de organisationer som arbetar i fabrikerna.

Historia

SysML-initiativet har sitt ursprung i ett beslut från januari 2001 av International Council on Systems Engineering (INCOSE) modelldrivna systemdesignarbetsgrupp för att anpassa UML för systemtekniska tillämpningar. Efter detta beslut chartrade INCOSE och Object Management Group (OMG), som upprätthåller UML-specifikationen, gemensamt OMG Systems Engineering Domain Special Interest Group (SE DSIG) i juli 2001. SE DSIG, med stöd från INCOSE och ISO AP 233- arbetsgruppen, utvecklade kraven för modelleringsspråket, som därefter utfärdades av OMG-avskedet i UML for Systems Engineering Request for Proposal (UML för SE RFP; OMG-dokument ad/03-03-41) i mars 2003.

2003 organiserade Cris Kobryn och Sanford Friedenthal och var ordförande för SysML Partners , en informell sammanslutning av branschledare och verktygsleverantörer, som initierade ett specifikationsprojekt för öppen källkod för att utveckla SysML som svar på UML for Systems Engineering RFP. De ursprungliga tekniska bidragsgivarna och medförfattarna till SysML 1.0a-specifikationen var Laurent Balmelli, Conrad Bock, Rick Steiner, Alan Moore och Roger Burkhart. SysML-partnerna distribuerade sina första SysML-specifikationsutkast med öppen källkod 2004 och lämnade in SysML 1.0a till OMG för teknikantagande i november 2005.

OMG SysML

Efter en rad konkurrerande SysML-specifikationsförslag föreslogs ett SysML Merge Team till OMG i april 2006. Detta förslag röstades fram och antogs av OMG i juli 2006 som OMG SysML, för att skilja det från den ursprungliga öppen källkodsspecifikationen från vilken det härleddes. Eftersom OMG SysML härrör från SysML med öppen källkod, inkluderar den också en öppen källkodslicens för distribution och användning.

OMG SysML v. 1.0-specifikationen utfärdades av OMG som en tillgänglig specifikation i september 2007. Den nuvarande versionen av OMG SysML är v1.6, som utfärdades av OMG i december 2019. Dessutom publicerades SysML av Internationalen Organisation for Standardization (ISO) 2017 som en fullständig internationell standard (IS), ISO/IEC 19514:2017 (Informationsteknologi -- Object management group systems modeling language).

OMG har arbetat med nästa generation av SysML och utfärdade en begäran om förslag (RFP) för version 2 den 8 december 2017, efter dess öppna standardiseringsprocess. Den resulterande specifikationen, som kommer att inkludera språkförbättringar från erfarenhet av att använda språket, kommer att inkludera en UML-profil, en metamodell och en mappning mellan profilen och metamodellen. En andra RFP för ett SysML v2 Application Programming Interface (API) and Services RFP utfärdades i juni 2018. Syftet är att förbättra interoperabiliteten mellan modellbaserade systemteknikverktyg .

Diagram

SysML innehåller 9 typer av diagram, varav några är hämtade från UML .

Verktyg

Det finns flera leverantörer av modelleringsverktyg som redan erbjuder SysML-stöd eller håller på att uppdatera sina verktyg för att följa OMG SysML-specifikationen. Listor över verktygsleverantörer som stöder, eller har meddelat stöd för, SysML eller OMG SysML finns på SysML Forum respektive SysMLs webbplatser.

Modellbyte

Som en OMG UML 2.0- profil är SysML-modeller designade för att utbytas med hjälp av XML Metadata Interchange (XMI)-standarden. Dessutom pågår ett arkitektoniskt anpassningsarbete för att stödja ISO 10303 (även känd som STEP, standarden för utbyte av produktmodelldata) AP-233-standarden för utbyte och delning av information mellan systemtekniska programvaruapplikationer och verktyg.

Se även

Vidare läsning

externa länkar