A modellvezérelt rendszertervezés alapjai

A tantárgy angol neve: Foundations of Model-Driven Systems Engineering

Adatlap utolsó módosítása: 2008. október 26.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar
Doktorandusz tárgy
Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIMID102   4/0/0/v 5  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Varró Dániel, Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék
A tantárgy tanszéki weboldala http://www.mit.bme.hu/oktatas/targyak/vimid102/
4. A tantárgy előadója
Név:Beosztás:Tanszék, Int.:
dr. Pataricza Andrásegyetemi docensMIT
dr. Varró DánieltanársegédMIT
5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

objektum-orientált szoftvertervezés, formális módszerek, UML bázisú modellezés

6. Előtanulmányi rend
Ajánlott:

nincs

7. A tantárgy célkitűzése

Napjainkban az informatikai rendszerek modellvezérelt fejlesztése nemcsak a szoftverfejlesztés, de az általános értelemben vett rendszerfejlesztés vezető trendjévé vált. A modellvezérelt fejlesztési folyamat központi problémáját e nyelveken belüli és e nyelvek közötti modelltranszformációk matematikailag precíz leírása jelenti.

A tantárgy célja, hogy mérnöki szemléletű esettanulmányok felhasználásával bemutassa a modellvezérelt tervezés matematikai alapjait és modern technológiáit. A tantárgy előadásai során olyan eszközöket és technikákat mutatunk be, melyet a hallgatók felhasználhatnak kutatásaik során felmerülő modellezési és transzformációs problémák megoldására is.

8. A tantárgy részletes tematikája Bevezetés: Modellvezérelt rendszertervezés

Model Driven Architecture (MDA), Modellezési nyelvek helye, szerepe a modellvezérelt tervezési folyamatban, Modelltranszformációk, Rendszermodellek modelltranszformáció alapú analízise

Modellezési nyelvek tervezéseModellezési nyelvek szabványai (MOF, XMI), Modellezési nyelvek formális leírása (Leíró logikák, VPM), Kényszerleíró formalizmusok (OCL, leíró logikák, gráfminták) Esettanulmány: modellezési nyelveket támogató általános keretrendszerek (IBM: EMF, Sun: MDR), Aspektus-orientált modellezés

Az aspektus-orientált modellezés célja, problémái, Modellszövés, Modellbázisú kódgenerálás, Domain-specifikus modellezési nyelvek, UML Profile-ok és aspektusok kapcsolata, Esettanulmány: Schedulability, Dependability, Security aspektusok modellezése.

Modelltranszformációk és kódgenerátorok specifikációja

A modelltranszformáció matematikai háttere (gráftranszformáció, absztrakt állapotgépek, generikus és meta-transzformációk), Modelltranszformációs keretrendszerek (Viatra, Progres, stb.), Modellek szimulációja, Modellbázisú kódgenerálás (template-ek, modell-kód transzformációk), Automatikus nézetgenerálás, Modellkarbantartás, Modellek és transzformációk integrációja,

Esettanulmányok (modelltranszformáció): PIM-PSM transzformációk, UML, BPM és BPEL transzformációk, Esettanulmányok (Kódgenerátorok): kódgenerálás UML állapottérképekben; IBM: JET, Apache: Velocity, Microsoft: CodeDOM keretrendszerek.

Modelltranszformációk végrehajtása

Hatékony gráfmintaillesztési algoritmusok (kényszerkielégítés, lokális keresés), Gráftranszformáció adatbázisok felett, Modelltranszformációk megvalósítása objektum-orientált nyelven, Modelltranszformációs benchmarking, Esettanulmány: transzformációk megvalósítása Java és Prolog programként.

Modellek és modelltranszformációk formális analízise

Modellek transzformáció bázisú verifikációja és validációja, Modelltranszformációk tesztelése, Modelltranszformációk verifikációja, Optimalizálás és modelltranszformációk. Esettanulmány: Hibamodellezés és funkcionális helyességellenőrzés BPM és UML modelleken, Adatbiztonsági ellenőrzés BPM modelleken.

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

előadás

10. Követelmények

a. A szorgalmi időszakban:

A félévvégi aláírás feltétele egy házi feladat legalább elégséges szintű teljesítése. A házi feladat a hallgató saját kutatási témája köréből választott kisméretű modelltranszformáció megtervezése, implementálása, validálása, dokumentálása, és prezentálása kiselőadás formájában.

b. A vizsgaidőszakban:

A hallgatók a tárgyból szóbeli vizsgát tesznek. A vizsgajegyben a házi feladatra kapott jegyet 50 %-os súllyal figyelembe vesszük. Kiemelkedő szinten teljesített házi feladat esetén megajánlott jegyet adunk.

c. Elővizsga: Megbeszélés szerint az utolsó tanítási héten

11. Pótlási lehetőségek

A házi feladatok csak a szorgalmi időszakban adhatók be.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom [1] Az órák anyaga fóliák és vázlatok formájában

[2] Nemzetközi konferenciák (például UML, GPCE, FASE) és folyóiratok (pl. Springer SoSyM) válogatott anyagai

[3] A megismerendő transzformációs eszközök felhasználói dokumentációja

[4] Ipari keretrendszerek webes oktatási anyagai és felhasználói dokumentációi

http://www.eclipse.org/ecesis

http://www.eclipse.org

http://redbooks.ibm.com

http://alphaworks.ibm.com

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

Kontakt óra

56
Demonstráció/Konzultáció (opc.)10
Félévközi készülés órákra5
Felkészülés zárthelyire0
Házi feladat elkészítése54
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása0
Házi feladat beadása (prezentáció)5
Vizsgafelkészülés20
Összesen150
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta
Név:Beosztás:Tanszék, Int.:
dr. Pataricza Andrásegyetemi docensMIT
dr. Varró Dániel tanársegédMIT