Institut fr Informatik Betriebliche Informationssysteme Seminar ModelDriven Integration
Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Seminar Model-Driven Integration Engineering Wintersemester 2006 / 2007 Maik Thränert Stefan Kühne Heiko Kern Martin Gebauer Das Forschungs- und Entwicklungsprojekt Or. Vi. A wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert, die innerhalb der zweiten Auswahlrunde der Forschungsoffensive „Softwareengineering 2006“ vergeben wurden, und vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Projektträger Informationstechnik/ Softwaresysteme betreut. 1
Einordnung in das Modul „Software aus Komponenten“ Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme • Modulnummer 10– 202 -2311 • Verwendbarkeit: Kernmodul im M. Sc. Informatik der Praktischen Informatik • Modulturnus jedes Wintersemester • Empfohlen für: 1. Semester M. Sc Informatik • Dauer 1 Semester • Arbeitsaufwand 5 LP = 150 Arbeitsstunden (Workload) • Lehrformen § Seminar “Komponentensoftware” (1 SWS) = 15 h Präsenzzeit und 35 h Selbststudium = 50 h § Vorlesung “Software aus Komponenten” (2 SWS) = 30 h Präsenzzeit und 70 h Selbststudium = 100 h © Universität Leipzig 2006 2
Einordnung in das Modul „Software aus Komponenten“ Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme • Die Vorlesung berührt im Einzelnen die folgenden Themen: § § § Komponenten. Markt. Standards Grundlegende Prinzipien der Wiederverwendung Komponentenmodelle und -plattformen im Vergleich: CORBA, Java, . NET Webservices Komponenten und Architekturen Komponenten und IT-Professionals • Weitere Seminare § Knowledge Environment Engineering § Semantic Web Services and Interfaces § Spieleentwicklung (Blockseminar bereits beendet) © Universität Leipzig 2006 3
Seminar MDIE Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme • Das Ziel eines Seminars ist die wissenschaftliche Auseinandersetzung und Bearbeitung eines definierten Themas. • Der Lehrstuhl BIS bietet Ihnen als Student in diesem Seminar: § Einführung in das wissenschaftliche Arbeiten § Wissenschaftliche Themen und Betreuung § Vorbereitung auf Abschlussarbeit am Ende des Studiums • Als Student wird von Ihnen erwartet: § Interesse am Thema § Bereitschaft und Zeit zur intensiven Arbeit • Die zur Bearbeitung vorgeschlagenen Themen sind eng an die aktuelle Forschung des Lehrstuhls angegliedert © Universität Leipzig 2006 4
Anforderungen Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme • Für die erfolgreiche Teilnahme an diesem Seminar erhalten Sie am Ende des Semesters einen benoteten Seminarschein, wenn folgende Anforderungen erfüllt wurden: § Bearbeitung eines der Seminarthemen, dies umfasst ° ° ° Treffen mit dem Betreuer des Themas Zwischenpräsentation der Ergebnisse Endpräsentation der Ergebnisse Schriftliche Ausarbeitung Anwesenheit bei den Seminarveranstaltungen • Zwischenpräsentation: kurzer Vortrag (5 -10 min), in welchem die Herangehensweise, bisherige Recherche, Gliederung der Arbeit vorgestellt wird • Endpräsentation: langer Vortrag (20 min + 14 min Diskussion), in welchem die gesamte Arbeit vorgestellt wird • Schriftliche Ausarbeitung: Ausarbeitung der Ergebnisse in schriftlicher Form als wissenschaftliche Arbeit © Universität Leipzig 2006 5
Geschichte der Softwareentwicklung [Fran 03] Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme • Machine-Centric Computing • Application-Centric Computing § imperative 3 GLs (FORTRAN, COBOL, C, Pascal) § objektorientierte 3 GLs (C++, Java, C#) • Enterprise-Centric Computing § Component-Based Development § Design Patterns § Distributed Computing § Enterprise Architectures § Enterprise Application Integration, B 2 B-Integration © Universität Leipzig 2006 6
Probleme heutiger Softwareentwicklung [CESW 06] Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme • Komplexität • Diversität § Problembereiche § Kundenanforderungen § Technologien § Werkzeuge § … • Ständige Veränderungen § Kundenanforderungen § Technologien § Bug fixes § … © Universität Leipzig 2006 7
Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Model-Driven Integration Engineering © Universität Leipzig 2006 8
Modellgetriebene Softwareentwicklung modellgetriebene Softwareentwicklung Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme • Ähnliche Begriffe • Model-Driven Engineering (MDE) • Model-Driven Development (MDD) • Model-Driven Software Engineering (MDSE) • Model Driven Architecture (MDA) • … consequent use of formal models as input/output of computer-based tools implementing precise operations [Bezi 05] • MDE is a discipline in software engineering that relies on models as first class entities and that aims to develop, maintain and evolve software by performing Model transformations. [Me. Go 05] • Perhaps the closest related area to generative software development is model-driven development (MDD), which aims at capturing every important aspect of a software system through appropriate models. A model is an abstract representation of a system and the portion of the world that interacts with it. Models allow answering questions about the software system and its world portion that are of interest to the stakeholders. [Czar 04] © Universität Leipzig 2006 9
Anwendungen Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme • OMG: Model-Driven Architecture (MDA) • Microsoft: Software Factories • [St. Voe 05]: Architecture-centric Model-Driven Software Development • Vanderbilt University, Nashville: Model-integrated computing • Lockheed Martin Advanced Technology Laboratories: Model-Centric Software Development © Universität Leipzig 2006 10
Integration Engineering Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Engineering Beim Integration Engineering (IE) handelt es sich um eine Engineering-Disziplin Integration © Universität Leipzig 2006 „die Prinzipien, Modelle, Methoden und Werkzeuge entwickelt, bewertet und zur Verfügung stellt, sodass diese in einem ingenieurmäßigen Prozess der Integrierung eingesetzt werden können. Vereinfacht formuliert liefert das IE das » Handwerkszeug « mit zugehörigen Einsatzanweisungen, damit Integrierung durchgeführt werden kann. “ [Thr 05, S. 21] 11
E-Government Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme E-Government Pragmatische Definition: Unter „Electronic Government“ („E-Government“) verstehen wir die Nutzung elektronischer Informations- und Kommunikationstechnik zur Einbeziehung des Kunden in das Handeln von Regierung und öffentlicher Verwaltung. [BSI] © Universität Leipzig 2006 12
E-Commerce Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme „ Electronic Commerce findet also immer dann statt, wenn zwischen autonomen. Organisationen kommerzieller Austausch stattfindet“ [Mer 02, S. 19] E-Commerce „Electronic Commerce ist der Einsatz von Kommunikationsprotokollen, Sicherheitsinfrastrukturen, digitalem Geld, Electronic Shopping-Malls, elektronischem Datenaustausch, Smart Cards, mobilen und/oder intelligenten Agenten, Verhandlungsprotokollen und –strategien, elektronischen Notaren, Zertifizierungsautoritäten, interorganisationalem Workflow Management, elektronischen Verträgen und vielen weiteren Technologien zur Anbahnung und Durchführung von Handelstransaktionen im Internet“ [Mer 02, S. 21] Weitere Begriffe: • E-Business • Business-to-Business-Commerce (B 2 B) • Business-to-Consumer-Commerce (B 2 C) etc. © Universität Leipzig 2006 13
Model-Driven Integration Engineering Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Engineering modellgetriebene Softwareentwicklung Integration E-Government © Universität Leipzig 2006 E-Commerce 14
Model-Driven Integration Engineering Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Model-Driven Integration Engineering im E-Government und E-Commerce © Universität Leipzig 2006 15
Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Themenvorstellung © Universität Leipzig 2006 16
01 Modelle und Modellierung Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Dieses Thema beschäftigt sich mit den Grundlagen von Modellen. Dabei stehen der Modellbegriff sowie die Eigenschaften von Modellen im Vordergrund. In diesem Zusammenhang ist eine Abgrenzung zum Begriff eines Systems notwendig. © Universität Leipzig 2006 17
02 Modelle, Referenzmodelle, Metamodelle Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Der Fokus des Themas liegt auf der Abgrenzung der Begriffe Modell, Referenzmodell und Metamodell. Hierbei sollen die Unterschiede und Bezüge zwischen diesen deutlich herausgearbeitet werden. © Universität Leipzig 2006 18
03 Modellierungssprachen Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Eine Modellierungssprache ist eine Möglichkeit der Repräsentation von Modellen. Dieses Thema soll die möglichen Repräsentationsformen klären und auf Eigenschaften von Modellierungssprachen eingehen. © Universität Leipzig 2006 19
04 Driven vs. Based vs. Oriented Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Driven, Based und Oriented sind Begriffe die im Zusammenhang mit Softwareentwicklung häufig auftreten. Für eine gezielte Einordnung müssen diese gegeneinander abgegrenzt werden. Stichworte in diesem Zusammenhang sind Test-Driven Development, Event-Driven Development und die Model Driven Architecture. Ziel des Themas ist eine Erarbeitung von Unterschieden und Gemeinsamkeiten zwischen diesen Entwicklungsweisen. © Universität Leipzig 2006 20
05 Modelloperationen Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Ein wesentliches Konzept im Kontext von Model-Driven Ansätzen sind Modelloperationen. Es soll geklärt werden, welche Operationen es gibt und in welchen Werkzeugtypen diese Unterstützung finden. © Universität Leipzig 2006 21
06 Eine Übersicht über das Engineering Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Mit diesem Thema soll das Themengebiet des Engineering erschlossen werden. Dabei sind neben einleitenden Begriffsklärungen die historische Entwicklung sowie Aufgaben und Problembereich des Engineering wichtig. Außerdem soll auf Disziplinen des Engineering eingegangen werden, welche an Beispielen zu veranschaulichen sind. © Universität Leipzig 2006 22
07 Konzepte des Model-Driven Engineering (MDE) Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Im Vordergrund des Themas steht das Identifizieren der wesentlichen Konzepte des Model-Driven Engineering. Dabei ist das Herausarbeiten der Konzepte in der Form vorzunehmen, dass eine Überprüfung ähnlich gelagerter Ansätze auf eine Umsetzung dieser Konzepte möglich wird. © Universität Leipzig 2006 23
08 MDE Überprüfung der MDA hinsichtlich der Umsetzung der Konzepte des Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Die Model-Driven Architecture ist ein Standard der Object Management Group zum Thema der modellgetriebenen Ansätze. Hier soll überprüft werden in wie weit sich Konzepte des Model-Driven Engineering wieder finden lassen. © Universität Leipzig 2006 24
09 Überprüfung des Ansatzes der Software Umsetzung der Konzepte des MDE Factories hinsichtlich der Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Software Factories ist ein Softwareentwicklungsansatz von Microsoft, der unter anderem einen starken Bezug zum MDE aufweist. Auch hier sollen das Enthaltensein von Konzepten des Model-Driven Engineering geprüft werden. © Universität Leipzig 2006 25
10 des MDE Überprüfung der ac-MDSD hinsichtlich der Umsetzung der Konzepte Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Die architekturzentrierte Ausprägung des Model-Driven Software Development ist ebenfalls auf das Enthaltensein der Konzepte der MDE zu untersuchen. © Universität Leipzig 2006 26
11 E-Government Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Im Bereich des E-Government als Anwendungsgebiet des Model-Driven Integration Engineering ist eine Begriffsklärung vorzunehmen und im weiteren Verlauf der Arbeit soll auf internationale und nationale Initiativen in diesem Bereich eingegangen werden. © Universität Leipzig 2006 27
12 E-Commerce Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Die Erarbeitung des Anwendungsgebietes E-Commerce umfasst ebenfalls eine Begriffsklärung sowie Ausführungen zu den unterschiedlichen Arten des E-Commerce. © Universität Leipzig 2006 28
Literatur [BSI] [Bezi 05] [CESW 06] [Cz. He 03] [Fran 03] [FTW 05] [Kuehn 04] © Universität Leipzig 2006 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik, Das E-Government-Glossar http: //www. bsi. bund. de/fachthem/egov/download/6_EGloss. pdf Bezivin, J: On the Unification Power of Models. In: Software and System Modeling (So. Sym), pages 171 -188, 2005. http: //ww. sciences. univ-nantes. fr/lina/atl/www/papers/On. The. Unification. Power. Of. Models. pdf Clark, T. ; Evans, A. ; Sammut, P. & Willans, J. Applied Metamodelling: A Foundation for Language Driven Development Xactium, 2006. Czarnecki, K. ; Helsen, S. : Classification of Model Transformation Approaches. 2003. Frankel, D. S. Model Driven Architecture: Applying MDA to Enterprise Computing, Wiley, 2003. Klaus-Peter Fähnrich, Maik Thränert, Peter Welzel: Umsetzung von kooperativen Geschäftsprozessen auf eine internetbasierte IT-Struktur. Eigenverlag Leipziger Informatik-Verbund (LIV), Leipzig, 2006 Kühne, T: What is a Model? In: Language Engineering for Model-Driven Software Development, Internationales Begegnungs- und Forschungszentrum (IBFI), Schloss Dagstuhl, Germany, 2004. http: //drops. dagstuhl. de/opus/volltexte/2005/23/pdf/04101. Kuehne. Thomas 1. Paper. pdf 29
Literatur Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme [Me. Go 05] Mens, Tom and Gorp, Pieter van: A Taxonomy of Model Transformation. In: International Workshop on Graph and Model Transformation Gra. Mo. T 2005, 2005. http: //tfs. cs. tu-berlin. de/gramot/Final. Versions/PDF/Mens. Van. Gorp. pdf [Mer 02] Merz M. , E-Commerce und E-Business – Marktmodelle, Anwendungen und Technologien , Heidelberg: dpunkt. Verlag, 2. Auflage 2002. [MGVK 05] Mens, T. ; Gorp, P. V. ; Varró, D. ; Karsai, G. : Applying a Model Transformation Taxonomy to Graph Transformation Technology. In: International Workshop on Graph and Model Transformation Gra. Mo. T, 2005. http: //tfs. cs. tu-berlin. de/gramot/Final. Versions/PDF/Mens. Van. Gorp. Varro. Karsai. pdf [Stac 73] Stachowiak, H. : Allgemeine Modelltheorie. Springer, 1973. [St. Voe 05] Stahl, T. ; Völter, M. : Modellgetriebene Softwareentwicklung: Techniken, Engineering, Management. Dpunkt Verlag, 2005. [Thr 05] Maik Thränert: Integration - Eine Begriffsbestimmung. In: [FTW 05], S. 11– 22. [Viss 01] Visser, E. A Survey of Rewriting Stategies in Program Transformation Systems Electronic Notes in Theoretical Computer Science, 2001, 257, 35 http: //www. cs. uu. nl/~visser/ftp/Vis 01 -WRS. pdf © Universität Leipzig 2006 30
Internetquellen • • • Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme http: //www. orvia. org http: //www. program-transformation. org http: //www. codegeneration. net http: //www. dsmforum. org http: //www. planetmde. org http: //www. softwarefactories. com/ • Tonabnehmer: http: //www. frankwestphal. de/Tonabnehmer. html • Software Engineering Radio: http: //se-radio. net/ • http: //channel 9. msdn. com/shows/ARCast_with_Ron_Jacobs © Universität Leipzig 2006 31
Nächster Termin Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme • Dienstag, 24. 10. 2006, 09: 15 Uhr, SG 3 -03 § Themenvergabe § Terminabsprache § Einführung in das wissenschaftliche Arbeiten © Universität Leipzig 2006 32
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