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組込み開発に携わる方のためのOCRESブログ 第11回

前段については、株式会社ストラタジーナムのプロマネBlogでご覧いただけます。


ソフトウエア設計のトレーニング法 2

前回に引き続き、ジム・クーリング博士のトレーニングコースを見ていきたいと思います。本日は、「SysMLを使ったシステム工学 講座」をご紹介します。

SysMLを使ったシステム工学 講座


システム工学/要求工学の重要性

現在のシステム設計において、要件フェーズはますます重要性となってきており、昨今では要件を分析しまとめるための工学、要求工学と呼ばれる分野が急速に発達してきました。
この要件フェーズは、一つの方法論、一つの視点からだけではなく、複数の方法論、視点を組み合わせて用いる事が重要である事が知られてきています。ジム・クーリング博士の本には、要件分析と仕様化の手法として、「ビューポイント法」、「ユースケース法」、「プロトタイピング法」等が取り挙げられていますが、これらに加えて、ここ数年の間に急激に普及してきた手法があり、それがSysMLです。
このSysMLの普及速度は、かつてのUMLの普及速度を遥かに凌駕しており、本格的な登場からまだ3〜4年ほどしか経っていないのにも関わらず、システム設計の事実上の主流になっており、急激にデファクト・スタンダード化してきています。

SysMLとは?
読者は、UMLが第2版(UML2.0)になって、UMLが単にソフトウェアの表記法ではなく、極めて強力な汎用モデリング言語になった事はご存知だと思います。

実は、SysMLは、UMLの一種であり(サブセット)、特に「システム」を記述するために(プロファイリング機能を用いて)拡張されたものなのです。

システム・エンジニアリングあるいはシステム工学と言う分野は、コンピュータの誕生以前から存在し、飛行機や自動車と言ったシステム製品を、個々の部品や技術要素の観点からではなく、システム全体としての動きや品質にフォーカスを当てています。
勿論、この分野でも従来から様々な表記上の工夫はなされていましたが、不統一で一貫性に問題があり(メタモデル化されていない)、また分野ごとにバラバラでした(標準化されていなかった)。UML2.0の登場とともに、システム・エンジニアたちは、待ってましたとばかりに、SysMLを標準化し、本格的に使い始めました(既存のUMLツールが使用できるのも、メリットの一つです)。

ソフトウェア工学とシステム工学
ソフトウェアを設計する上でソフトウェア工学(もしくはソフトウェア・エンジニアリング)の知識が有益である事は論を待ちませんが、システム工学(システム・エンジニアリング)を学ぶ事は、ある意味もっと重要な事なのです(全体と技術要素の関係)。

下に、本コースのアウトラインをまとめました。

コース概要
システム工学入門
−システム工学とは?
−システム工学の概念
−「揺りかごから墓場まで」のための工学
−System V-model

UML2.0とSysMLの違い
−UML2.0のサブセットとしてのSysML
−UML2.0の拡張

要求分析
−“従来の方法” 対 “ビューポイント法”
−要件図
 ☆ 従来の要件をモデリング
−ユースケース・モデル
 ☆ ユースケース・レベル
 ☆ ゴール指向ユースケース
 ☆ ユースケース記述
−システム・コンテキスト・モデル
−システム・モード・モデル

システム構造の定義
−パッケージ図
−ブロック定義図
 ☆ システムの論理構造の定義
−内部ブロック図
 ☆ 内部アーキテクチャの定義
 ☆ 構造化クラス(UML2.0)との比較
−ポートとフロー
 ☆ 標準ポート
 ☆ アトミック・フロー・ポートと項目フロー
 ☆ ノンーアトミック・フロー・ポートとフロー仕様
 ☆ インタフェース

システム動的モデリング
−シーケンス図
−アクティビティ図
−ステート図

システムのパフォーマンス分析
−制約のモデリング
 ☆ パラメトリック・モデル
 ☆ システム要素に数学モデルを割り当てる

標準
−IEEE-1471-2000
−ARP-4754

システム工学のためのPragma+プロセス
−すべてを統合する