OMG SysML IST – 2006 M6661 - Nuno Rosa

SysML - Objectivos Objectivos: Compreender o valor que o SysML trás para o Desenvolvimento de Sistemas Compreender os conceitos básicos do SysML

SysML – Sistema Um Sistema disponibiliza um conjunto de serviços (que uma empresa usa para atingir os seus objectivos – missão). São componentes (elementos) de um Sistema: o hardware, o software, os dados, os colaboradores* O processo de desenvolvimento de Sistemas é a abordagem multi-disciplinar que permite definir um Sistema (de Sistemas) incluindo componentes de hardware e software que colaboram para atingir os resultados desejados. Um sistema são as “entidades” e a “forma como se relacionam” *Blanchard and Fabrycky, Systems Engineering and Analysis (3rd ed.), Prentice Hall, 1998

SysML - Motivação Alinhamento entre hardware / software Agilidade Reutilização Muitas disciplinas Hardware, software, Factores Humanos, logistica, IT, modelação de negócio, dominio, utilizadores/operadores, … Rapida mudança de Requisitos Contexto (ambiente) Tecnologia Mais Tecnologia Mais compromissos Muito Mais Software Para Desenvolver Para Manter Multi-disciplina: Comunicação e colaboração entre multiplos locais, geográficamente distintos e distantes. (culturas diferentes entre disciplinas diferentes... Consultor, analista) Mudança: requisitos -> redesenho contexto -> novos processos

SysML – “Model-Driven” Desenvolvimento de Sistemas Orientados a Modelos (Model-Driven Systems Development (MDSD) ) é uma framework que define um processo para o co-desenvolvimento de hardware e software em sistemas complexos Usa modelos como artefactos (entidades) ao longo do ciclo de vida do processo de desenvolvimento Facilita a comunicação entre os stakeholders na equipa de desenvolvimento Disponibiliza mecanismos e abstrações que permitem tratar complexidade de uma forma disciplinada SysML suporta cada um dos aspectos enunciados do MDSD e é uma parte, importante, no todo de uma abordagem MDSD global

SysML - Objectivos Objectivos: Compreender o valor que o SysML trás para o Desenvolvimento de Sistemas Compreender os conceitos básicos do SysML

SysML - Introdução Moving from document centric to model centric Especificações Requisitos de interface Desenho do Sistema Análise Plano de Testes Moving from document centric to model centric

SysML - Definição Uma linguagem de modelação gráfica à semelhança do “UML for Systems Engineering RFP” desenvolvido por OMG, INCOSE e AP233 um subconjunto do UML 2 com extensões Suporta a especificação, análise, desenho, verificação e validação de sistemas o que inclui hardware, software, dados, pessoal, processos e infra-estrutura Suporta XMI como forma de partilhar dados e modelos bem como o standard AP233 (em desenvolvimento) Reference: OMG Systems Modeling Language (OMG SysMLTM) Specification Final Adopted Specification ptc/06-05-04 and OMG SysML Tutorial, both available from www.omgsysml.org 3º ponto: Para criar um base sólida a futuros sistemas de software proprietarios que venham a dar suporte ao SysML de forma a permitir uma interligação e partilha segundo uma especificação única.

SysML – Definição (cont.) É uma linguagem de modelação visual (gráfica) que disponibiliza Semântica = significado Notatção = representação do significado Não é uma metodologia ou uma ferramenta SysML é independente de qualquer metodologia ou ferramenta

SysML – Definição (cont.) UML – demasiado extenso; demasiado software centric

SysML

SysML – Diagarams de Estrutura Block Definition Diagram está para o SysML com um Class Diagram está para o UML

SysML - Blocos Um conceito único para descrever a estrutura de um qualquer elemento do sistema Hardware Software Dados Procedimento Infra-estrutura Pessoa Os vários compartimentos servem para descrever as características do bloco Propriedades (“part”, referencias, valores) Operações Restrições Alocações ao bloco (e.g. actividades) Requisitos que o bloco satisfaz Alocações - comportamento mapeado no bloco

SysML – Blocos: definição vs utilização Papel = role O Internal block diagram apresenta outra vista do que já está definido no block definition diagram... Mas, nesta configuração especifica, existem ligações definidas c2, c1 que acaracterizam esta configuração e destinguem o internal block diagram do block definition diagram. Definição Bloco é uma definição/tipo Captura propriedades, etc. Reutilizado em vários contextos Utilização “part” é a utilização num dado contexto Tipificado por um bloco Também conhecido como “papel”

SysML - Portos Espsecifica pontos de interacção em blocos e “parts” Suporta integração de comportamento e estrutura Tipos de portos Porto Standard (igual em UML) Especifica um conjunto de operações e/ou recepção de sinais Tipificado pelo elemento Interface de UML Porto de Fluxo (Flow Port) Especifica o que pode fluir de ou para um bloco/”part” Tipificado por uma especificação de bloco ou fluxo

SysML - Parametrizações Utilizado para modelar restrições (equações) entre caracteristicas Disponibiliza suporte para analise (e.g. performance, nivel de confiança) O bloco que define uma restrição captura “equações” (expressões) A linguagem que expressa as restrições pode ser formal (e.g., MathML, OCL) ou informal O Motor Computacional que faz análise sobre as restrições definidas é definido pela ferramenta de análise (qualquer que seja) e não pelo SysML Um diagrama Parametrico representa a utilização das restrições definidas num contexto de análise caracteristicas (value properties) A linguagem (matematica, formal, etc) n é especificada pelo SysML Parametrics enable integration of engineering analysis with design models Use equations in a Parametric Diagram to constrain value properties

SysML – Diagramas de Comportamento

SysML – Diagrama de Actividades Utilizado para especificar o fluxo de inputs/outputs e controlo, incluindo sequências e condições para coordenar actividades Opcionalmente é possivel associar responsibilidades às actividades utilizando “swim lanes” Extensões do SysML às Activitidades Suporte para: “continuous flow modeling” Alinhamento de actividades com: “Enhanced Functional Flow Block Diagram (EFFBD)”

SysML – Diagrama de Sequência Permite a representação de comportamento baseado em mensagens representa fluxo de controlo descreve interacções Disponibiliza mecanismos para representar cenários complexos referência de sequências lógica de controlo decomposição de linhas de vida Sequence diagrams scale by supporting control logic and reference interactions

SysML – Máquina de Estados Tipicamente representa o ciclo de vida de um bloco Suporta comportamento baseado em eventos (geralmente assincronos) Um estado tem entrada, saída e execução Pode incluir estados aninhados (sequenciais or concorrentes) Pode enviar/receber sinais para estabelecer comunicação entre blocos durante a transição de estados, etc. = UML

SysML – Casos de Uso Permite descrever funcionalidades do sistema em termos de utilização/objectivos pelos/dos actores = UML

SysML – “Cross-cutting Constructs”

SysML – “Allocations” Representa relações que mapeiam um elemento do modelo noutro Existem vários tipos de “alocações” : de comportamento (i.e. função a componente) de estrutura (i.e., lógico a físico) de Software a Hardware …. “Alocação” explicita de actividades à estrutura via “swim lanes” Existe representação gráfica e tabular

SysML - Requisitos O estereótipo «requirement» representa um requisito baseado em texto (definido textualmente) Inclui identificador e propriedades Pode ter propriedades definidas pelo utilizador(e.g. método de verificação) Pode ter categorias definidas pelo utilizador (e.g. funcional, de interface, de “performance” Hierarquia de requisitos descreve os requisitos contidos numa especificação Relações entre requisitos incluem: DeriveReqt, Satisfy, Verify, Refine, Trace, Copy

SysML – Requisitos (cont.)

SysML

SysML – Conclusão (benefícios) Gerir complexidade Capacidade de abstrair detalhe. (“drill down for details”) Melhor comunicação Entre stakeholders internos/equipas e clientes Reduzir ambiguidade e erros Linguagens formais como SysML e UML oferecemm notações precisas que deixam menos espaço a erros de interpretação “Cross cutting constructs” (alocações, requisitos) disponibilizam mecanismos que garantem a consistencia e completude do modelo Modelos podem servir de base ao desenho e consequente implementação Elementos SysML podem ser transformados em UML para gerar componentes de software. A rastreabilidade pode ser mantida. Modelos podem ser simulados, documentos não.

SysML – Notas Finais OMG – Object Management Group INCOSE – International Council on Systems Engineering AP233 – Application Protocol 233 http://www.omgsysml.org/SysML-Tutorial-Baseline-to-INCOSE-060524-low_res.pdf