Взаимодействие на основе моделей

Взаимодействие на основе моделей ( MDI ) — это методологическая структура, которая обеспечивает концептуальную и техническую поддержку для создания совместимых предприятий с использованием онтологий и семантических аннотаций, следуя принципам разработки на основе моделей (MDD). ^{[1] [2]}

Первоначальной идеей работ по MDI было применение методов и методик, основанных на моделях, для решения проблем взаимодействия от бизнес-уровня до уровня данных.

Три основные идеи подхода Model Driven Interoperability (MDI):

1. Взаимодействие ^[3] должно быть достигнуто на разных уровнях: бизнес, знания, приложения и данные.
2. Основная идея заключается в следовании подходу Model Driven Engineering (MDE) ^{[1] [2]} . Поэтому поощряется систематическое использование моделей в качестве основных инженерных артефактов на протяжении всего жизненного цикла проектирования в сочетании как с предметно-ориентированными языками моделирования, так и с механизмами и генераторами преобразований.
3. Использование онтологий и семантических аннотаций необходимо для выполнения преобразования модели с уровня предприятия на уровень кода. ^[4]

MDI был инициирован в 2004 году с началом двух важных исследовательских проектов:

• INTEROP NoE (Исследование взаимодействия для сетевых корпоративных приложений и программного обеспечения сети передового опыта, FP6-IST 508011). ^[5]
• ATHENA IP (Проект по внедрению усовершенствованных технологий для взаимодействия гетерогенных корпоративных сетей и их приложений) (FP6-IST-507849). ^[6]

Оба проекта были поддержаны Европейской комиссией. Эти два проекта работали как над определением методологической основы, так и над применением MDI в конкретных случаях.

MDI Framework ^{[7] [8]} в рамках INTEROP определяется следующим образом:

• С концептуальной точки зрения: предоставление эталонной модели, в которой предлагается модель взаимодействия, определенная на разных уровнях абстракции.
• С методологической точки зрения: предоставление метода взаимодействия на основе моделей (MDI) в качестве метода (принципа и структуры) для обеспечения взаимодействия корпоративных программных приложений (ESA), начиная с уровня корпоративной модели, а не с уровня кода, и используя подход на основе моделей в сочетании с использованием онтологий и семантических аннотаций.
• С технологической точки зрения: обеспечение вертикальной и горизонтальной семантической поддержки для выполнения преобразований моделей.

Референтная модель, предложенная для подхода MDI, показывает различные виды моделей, которые можно реализовать на разных уровнях абстракции, а также последовательные преобразования моделей, которые необходимо для этого выполнить.

Различные уровни абстракции необходимы для того, чтобы сделать возможными преобразования моделей, сокращающие разрыв, существующий между моделями предприятия и уровнем кода. Определение нескольких уровней было основано на Model Driven Architecture (MDA) , которая определяет три уровня абстракции: CIM, PIM и PSM. Более того, мы ввели разделение уровня CIM на два подуровня, чтобы сократить разрыв между уровнями CIM и PIM. Модель взаимодействия также была определена на различных уровнях абстракции, предложенных выше.

Один из примеров этой эталонной модели для MDI можно увидеть на следующем рисунке. На этом рисунке показаны различные типы моделей, которые могут быть выполнены на каждом из предлагаемых уровней (GRAI ^[9] на верхнем уровне CIM и UML на других уровнях), а также конечная цель — сделать совместимыми два ESA, ERP франчайзера и CRM франчайзи.

Метод взаимодействия на основе моделей (метод MDI) — это метод на основе моделей, который может использоваться для двух предприятий, которым необходимо взаимодействовать не только на уровне кода, но и на уровне моделирования предприятия с онтологической поддержкой с конечной целью повышения их производительности.

• Он использует преобразования моделей для достижения взаимодействия, определяя модели и модель взаимодействия на разных уровнях абстракции в соответствии с подходом MDA и разделяя уровень CIM на два подуровня, то есть верхний уровень CIM (TCIM) и нижний уровень CIM (BCIM).
• Для поддержки этих преобразований и решения проблем взаимодействия на семантическом уровне используется общая онтология.

Метод MDI, предложенный для решения проблем взаимодействия, как следует из его названия, основан на подходе MDA. Также для определения этого метода были применены следующие принципы:

• Метод MDI организован как итеративный процесс, подобный унифицированному процессу (UP) и другим объектно-ориентированным процессам.
• Метод MDI также предлагает семантическую поддержку, такую ​​как семантика деловой лексики и бизнес-правил (SBVR) .

На следующем рисунке показаны основные характеристики метода MDI, на котором зеленые области показывают предполагаемые усилия, связанные с каждой фазой и рабочим процессом:

• Его основные фазы, представленные на колоннах: они описывают четыре фазы, соответствующие переходу от одного уровня абстракции к более низкому.
• Его основные рабочие процессы, особенно три рабочих процесса, связанных с тремя основными компонентами метода MDI: моделью взаимодействия, общей онтологией взаимодействия и преобразованием модели.

MDI Framework ^{[10] [11] [12]} от ATHENA дает руководство о том, как MDD следует применять для решения проблемы взаимодействия. Структура состоит из трех основных областей интеграции:

• Концептуальная интеграция, которая фокусируется на концепциях, метамоделях, языках и отношениях моделей. Она дает нам основу для систематизации различных аспектов взаимодействия моделей программного обеспечения.
• Техническая интеграция, которая фокусируется на средах разработки и исполнения программного обеспечения. Она предоставляет нам инструменты разработки для разработки моделей программного обеспечения и платформы исполнения для исполнения моделей программного обеспечения.
• Аппликативная интеграция, которая фокусируется на методологиях, стандартах и ​​моделях доменов. Она предоставляет нам руководящие принципы, принципы и шаблоны, которые можно использовать для решения проблем взаимодействия программного обеспечения.

Эталонная модель для концептуальной интеграции была разработана с точки зрения MDD с упором на корпоративные приложения и программную систему.

Согласно MDA, Computation Independent Model (CIM) соответствует представлению, определенному точкой зрения, независимой от вычислений. Она описывает бизнес-контекст и бизнес-требования к программным системам. Platform Independent Model (PIM) соответствует представлению, определенному точкой зрения, независимой от платформы. Она описывает спецификации программного обеспечения, не зависящие от платформ выполнения. Platform Specific Model (PSM) соответствует представлению, определенному точкой зрения, зависящей от платформы. Она описывает реализацию программных систем.

Эталонная модель технической интеграции способствует использованию сервисно-ориентированных решений, в которых программная система и, в более общем плане, система предоставляют набор услуг, необходимых предприятиям и пользователям предприятия.

Эталонная модель для аппликационной интеграции была разработана с целью подчеркнуть зависимости между различными моделями и представлениями для достижения взаимодействия.

Трансформация модели является одним из ключевых подходов, используемых для поддержки метода MDI. Этот подход используется как в горизонтальном, так и в вертикальном измерении эталонной модели для MDI. Все выполненные преобразования модели основаны на общей архитектуре преобразования. ^[13]

Следующие сервисы: проверка согласованности моделей, поддержка автоматического обнаружения сопоставлений среди разнородных моделей и определение семантически сохраняющих преобразований могут помочь MDI решать как вертикальные, так и горизонтальные проблемы.

Вертикальные вопросы : семантическая поддержка, направленная на:

• Предоставление логической формализации частей моделей посредством семантических аннотаций, упрощающих повторное использование, перекрестные ссылки и однозначную терминологию.
• Отслеживание изменений (среди различных слоев преобразований MDD).
• Формализация дельта-знаний, используемых в семантических обогащающих преобразованиях (т.е. преобразованиях из более абстрактных моделей в более подробные).

Горизонтальные проблемы : семантическая поддержка, направленная на:

• Проведение анализа семантических несоответствий между моделями разных предприятий.
• Представление соответствий моделей между предприятиями посредством семантических аннотаций.
• Создание правил сверки для выполнения сверки данных, услуг и бизнес-процессов.

• INTEROP-VLab