オブジェクト指向技術を用いた実時間分散システムの動的モデリング

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08044168
• Research Institution: TOUHOKU UNIVERSITY OF ART & DESIGN
• Principal Investigator: HAMID Issam A 東北芸術工科大学, デザイン工学部, 教授 (30244990)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): DE SaquiーSan 航空機製造高等国立学院, 計算機科学学科, 教授 ; GOZHEIN Rhei カイザーローテルン(Kaiserslautern)大学, 情報工学学科, 教授 ; KANGASSALO H テンペレ(Tampere)大学, コンピュータ学科, 教授 ; 堀口 進 北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (60143012) ; 白鳥 則郎 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (60111316)
• Keywords: ソフトウェア進化 / 実時分散システム / ソフトウェア開発工程 / モジジュール互換性 / オブジェクト指向仕様記述 / リフレクション / 動的変更 / 分散システム

Research Abstract

実時間分散システムを統一的かつ効果的に設計し開発するためには、システムの実時間仕様を的確に表現する形式的な技法が必要である。本研究では、当研究組織で長年に渡って得た基礎成果をもとに、実時間分散システムに適した実時仕様のモデル化と仕様の解析に有効な技法を開発した。仕様の進化的な変更(evolutional change)に柔軟に対処できるモデルの構築も併せて行った。さらに、仕様表現のための形式言語を開発し、それをもとに仕様の解析を支援する方法を確立した。本研究の成果により、実時間分散システム開発をその初期段階から保守・運用に至る段階まで効果的にカバーでき、結果的に分散システムを統一的にかつ効果的に構築できた。
平成9年度では、本研究の動機は、オブジェクト指向アプローチの基本思想を反映する動的モデルを設計することにある。より正確に言うと、我々のモデルはオブジェクト指向応用の設計過程の次の2つの本質的な局面を強調した:(1)オブジェクトの振る舞いの時間的な展開(進化)の記述,(2)オブジェクトの振る舞いの時間的な合成、つまりオブジェクトの集まりの協調に関する時間的性質と規則の記述。我々の目的に於ける1つの重要な要件は、我々のモデルに関する形式的基礎を構築することであった。この要件を満足することで、モデルに統合された種々の考え方の無矛盾性を調べるだけでなく、ユーザ提供の仕様の無矛盾性を調べることも可能と成ります。幾つかの形式論の中で、命題時制論理の言語が我々の目的に対して適切であった。
一方、分散システムに適したオブジェクト指向を用いた仕様のモデル化と仕様の解析に有効な技法を開発した。(1)分散システム仕様のオブジェクト指向に基づいたプロセス、データ、振る舞いの統合的なモデル化技法の開発、(2)仕様を表現するためのオブジェクト指向に基づいた形式言語の開発、(3)形式言語で表現された仕様の解析技法の開発、の研究を行った。(1)については、分散システムの大規模性、並行性およびシステムの進化に伴う仕様の変更性を考慮した従来にない新しい仕様記述のモデルを確立した。(2)については、(1)で確立したモデルに基づいて、柔軟性、厳密性、拡張性に優れた形式言語の構文と意味を設計した。(3)については、分散システムの設計に関連する要件、性質を整理し、それらを(2)の言語で書かれた仕様の上で解析する基本的な技法を確立した。

Research Products

• [Publications] Issam.A.Hamid: "Dynamic Evolution of Distributed Systems Specifications" International Journal on Software Engineering & Knowledge Engineering,World Scientific Publishing. 5.3. 511-540 (1995)
• [Publications] Issam.A.Hamid: "Dynamic Modelling of the Behavior of Distributed Systems Specification" Information Modelling and Knowledge Bases VII ISBN-90-5199-258 0,Netherlands,Y.Tanaka,et.al.34. 294-313 (1996)
• [Publications] Issam.A.Hamid: "分散システム仕様のための動的拡張" 情報処理学会ソフトウェア工学研究会資料信技. 96-SE-110,71. 9-16 (1996)
• [Publications] Issam.A.Hamid: "Modeling constraints specification of object interactions in distributed systems" ソフトウェア開発のためのドメイン分析.モデリング技術シンポジウム. 96.5. 113-122 (1996)
• [Publications] Issam.A.Hamid: "ATMのマルチメィディア・ネットワークで「美しいものづくり」環境" オープンネットワーク、マルチメィディア.ネットワーク総合誌、アスキ株式会社. 1;2. 73-79 (1996)
• [Publications] Issam.A.Hamid: "Dynamic extension for the specification of distributed systems" Asia-Pacific Software Engineering Conference,IEEE Computer Society Press. 256-267 (1996)
• [Publications] Issam.A.Hamid: "Dynamic Modeling for the specification of distributed systems" (著書)Springer-Verlag,Lectuer Notes in Computer Science,Germany. 1179. 287-298 (1996)
• [Publications] Issam.A.Hamid: "A Dyamic Evolution of Distributed Systems" 「オブジェクト指向最前線」、朝倉書,ISBN4-254-12126-1、情報処理学会オブジェクト指向'97シンポジウム. 47-56 (1997)
• [Publications] Issam.A.Hamid: "Dynamic Extension of the Specification of Distributed Systems Behavior" 情報処理学会論文誌. 38.7. 1425-1440 (1997)
• [Publications] Issam.A.Hamid: "Framework for Dynamic Modeling of Distributed Systems" ソフトウェア工学の基礎IV(日本ソフトウェア科学会FOSE'97),近代科学社. 175-178 (1997)