Dinamikus rendszerfejlesztés

Az iparban nagy szükség van az olyan fejlesztőkörnyezetekre, amelyek képesek rugalmasan kezelni a kezdeti fázisokban meglévő bizonytalanságot, a gyakran változó követelményeket, de ugyanakkor precízen, megbízhatóan és hatékonyan segítik a kész termék előállítását. A magas absztrakciós szinten történő tervezés képes megadni a szükséges rugalmasságot, amíg a klasszikus implementációs folyamatok az apró részletek specifikálásában hatékonyak. A két fázis azonban a gyakorlatban ritkán választható élesen szét. A kutatócsoportunk egy olyan új fejlesztési módszertanon dolgozik, ami ezt a problémát képes áthidalni. A dinamikus rendszermodellezés lehetővé teszi, hogy a rendszer minden komponenséhez a megfelelő absztrakciós szintet használjuk, mégis egy egészként tudjuk kezelni őket. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy lehetőség van aprólékosan kidolgozott, implementáció-közeli komponenseket is összekötni kezdeti, csak vázlatos koncepcióként megfogalmazott elképzelésekkel. Az egyes komponensek absztrakciójának finomítása lépésenként, egymástól függetlenül történhet. A finomítás során a rendszer automatikusan biztosítja, hogy a korábban megadott validációs szabályokat ne szeghessük meg, sem a komponensek, sem a rendszer szintjén. A módszertan előnye, hogy a finomítás során meghozott döntések nem csak egy korábbi, nehezen elérhető verzióként vannak jelen, hanem élő egészként. Bármikor visszatérhetünk a döntési ponthoz és onnan új irányba indulhatunk el. A módszertan további előnye, hogy hatékonyan képes leírni két eltérő rendszer közti kommunikációt, adattranszformációt is: leírhatjuk a közös szemantikát egy magas absztrakciós szinten, a két rendszer sajátosságait specifikálhatjuk elágazásként, majd a közös modell segítségével megfogalmazhatjuk az átalakítás szabályait. A módszer kiválóan alkalmas egy olyan általános rendszerhez, ami folyamatosan fut és fejlődik, újraindítás nélkül frissül, kiegészül új funkciókkal.

A módszertan a dinamikus, többszintű metamodellezésen alapul, ami nem csak a modellek struktúráját képes leírni, hanem azok működését és a validációját is. A dinamikusság érdekében a működés és ezáltal a validáció is modellezett, azaz egy művelet képes más műveletek megváltoztatására is bizonyos szabályok megtartása mellett. Technikailag a rendszer GraalVM és Truffle alapon fut, amihez egy Language Server Protocol (LSP) implementáció segítségével illesztettünk Visual Studio Code alapon szerkesztő környezetet.

A módszertan jelenleg alapkutatásként fut, a többszintű modellezés terén elismerést váltott ki a nemzetközi kutatócsoportok körében. A visszajelzések alapján a módszertanban meglévő lehetőségek számos helyen alkalmazhatóak, ahol komplex rendszerek elkészítése a cél, pl. az autóiparban, a telekommunikációs hálózatokban, vagy az űrtechnológiában.

Projektben szereplő tanszéki kutatók, a vezető kutató és elérhetősége:

 

Projektben résztvevő hallgatók:

  • Somogyi Norbert
  • Gembela Gergely

 

Projekthez kapcsolódó publikációk:

 

  1. Z. Theisz and G. Mezei, "Towards a novel meta-modeling approach for dynamic multi-level instantiation" in Automation and Applied Computer Science Workshop, Budapest, Hungary, 2015. (aacs2015_TheiszMezei)
  2. Z. Theisz and G. Mezei, "An Algebraic Instantiation Technique Illustrated by Multilevel Design Patterns" in MULTI@MoDELS, Ottawa, Canada, 2015. (http://ceur-ws.org/Vol-1505/p6.pdf)
  3. Z. Theisz and G. Mezei, "Multi-level Dynamic Instantiation for Resolving Node-edge Dichotomy" in Proceedings of the 4th International Conference on Model-Driven Engineering and Software Development, Rome, Italy, 2016.
  4. D. Urbán, Z. Theisz and G. Mezei, "Formalism for Static Aspects of Dynamic Metamodeling" Periodica Polytechnica Electrical Engineering and Computer Science, vol. 61, no. 1, pp. 34-47, 2017. (https://pp.bme.hu/eecs/article/view/9547)
  5. D. Urban, Z. Theisz and G. Mezei, "Self-describing Operations for Multi-level Meta-modeling", MODELSWARD 2018, Madeira, Portugal (http://www.scitepress.org/Papers/2018/66561/66561.pdf)
  6. G. Mezei, Z. Theisz, D. Urbán, S. Bácsi: The bicycle challenge in DMLA, where validation means correct modeling. MODELS Workshops 2018: 643-652 (http://ceur-ws.org/Vol-2245/multi_paper_2.pdf)
  7. G. Mezei, Z. Theisz, D. Urbán, S. Bácsi, F. A. Somogyi, D. Palatinszky: "A bootstrap for self-describing, self-validating multi-layer metamodeling" in Automation and Applied Computer Science Workshop, Budapest, Hungary, 2019. (AACS19_paper_4.pdf)
  8. Z. Theisz, S. Bácsi, G. Mezei, F. A. Somogyi, D. Palatinszky: "By multi-layer to multi-level modeling" in Multi@Models, München, Germany, 2019. (Multi2019_TNumber)
  9. F. A. Somogyi, G. Mezei, D. Urbán, Z. Theiss, S. Bácsi and D. Palatinszky, "Multi-level Modeling with DMLA - A Contribution to the MULTI Process Challenge," 2019 ACM/IEEE 22nd International Conference on Model Driven Engineering Languages and Systems Companion (MODELS-C), Munich, Germany, 2019, pp. 119-127, doi: 10.1109/MODELS-C.2019.00022
  10. G. Mezei, F. A. Somogyi, Z. Theisz, D. Urbán and S. Bácsi: "Towards Mainstream Multi-level Meta-modeling", Proceedings of the 7th International Conference on Model-Driven Engineering and Software Development (MODELSWARD 2019), Setúbal, Portugália: SciTePress, (2019) pp. 481-488., doi: 10.5220/0007580404810488
  11. G. Mezei, F. A. Somogyi, Z. Theisz, D. Palatinszky and S. Bácsi: “Towards Flexible, Rigorous Refinement in Metamodeling.” 2019 ACM/IEEE 22nd International Conference on Model Driven Engineering Languages and Systems Companion (MODELS-C) (2019): 455-459., doi: 10.1109/MODELS-C.2019.0007
  12. F. A. Somogyi, G. Mezei, D. Urbán, Z. Theisz and S. Bácsi , "Challenges in the field of multi-level modeling" in Automation and Applied Computer Science Workshop, Budapest, Hungary, 2019., pp. 48-59
  13. F. A. Somogyi, G. Mezei, Z. Theisz, S. Bácsi and D. Palatinszky, "Multi-level Modeling without Classical Modeling Facilities", Proceedings of the 8th International Conference on Model-Driven Engineering and Software Development - Volume 1: MODELSWARD 2020, pp. 393-400, 2020 , Valletta, Malta, doi: 10.5220/0008973503930400
  14. G. Mezei, M. Hidvégi and N. Somogyi , "DMLA 3.0: Towards an Industrial Multi-Layer Modeling Framework", in Automation and Applied Computer Science Workshop, Budapest, Hungary, 2021., (AACS2021_DMLA3)
  15. F. A. Somogyi, G. Mezei, Z. Theisz, S. Bácsi and D. Palatinszky, " Playground for multi-level modeling constructs" in SOFTWARE AND SYSTEMS MODELING Theme Section: Multi-Level Modeling, pp 481–516
    • doi: 10.1007/s10270-021-00900-2
  16. G. Mezei, T. Kuhne, V. Carvalho, B. Neumayr, „The MULTI Collaborative Comparison Challenge” in 2021 ACM/IEEE International Conference on Model Driven Engineering Languages and Systems Companion (MODELS-C), pp. 495-496,
    • doi: 10.1109/MODELS-C53483.2021.00077
  17. M. Hidvégi, G. Mezei, „The challenges of visualizing DMLA models” in Pollack Periodica Volume 16: Issue 3, 2021, pp.13-19,
    • doi: 10.1556/606.2021.00345
  18. S. Bácsi, G. Mezei, A. Lange, C. Attkinson, T. Kühne, „Melanee and DMLA – A Contribution to the MULTI 2021 Collaborative Comparison Challenge” 2021 ACM/IEEE International Conference on Model Driven Engineering Languages and Systems Companion (MODELS-C), Fukuoka, Japan, 2021, pp. 556-565,
    • doi: 10.1109/MODELS-C53483.2021.00086.
  19. N. Somogyi, G. Mezei, " The Challenges of Defining and Parsing Multi-Layer DMLA Models" in Proceedings of the 10th International Conference on Model-Driven Engineering and Software Development (MODELSWARD 2022) pp. 358-363
    • doi: 10.5220/0010918900003119
  20. F. A. Somogyi, G. Mezei, „Practical application of the multi-level modeling playground” in MODELS '22: Proceedings of the 25th International Conference on Model Driven Engineering Languages and Systems: Companion Proceedings, pp 453–457
    • doi: 10.1145/3550356.3561556
  21. P. Lenkefi, G. Mezei, „Connections between Language Semantics and the Query-based Compiler Architecture” in Proceedings of the 17th International Conference on Software Technologies ICSOFT - Volume 1, pp. 167-174, 2022 , Lisbon, Portugal
  22. S. Bácsi, G. Mezei, M.A. Jeusfeld, „DeepTelos and DMLA: a contribution to the MULTI 2022 collaborative comparison challenge” in MODELS '22: Proceedings of the 25th International Conference on Model Driven Engineering Languages and Systems: Companion Proceedings, pp 414–423
    • doi: 10.1145/3550356.3561602
  23. S. Bácsi, G. Mezei, „Towards Model Transformation with Structural Level-spanning Patterns” in Proceedings of the 10th International Conference on Model-Driven Engineering and Software Development - Volume 1: MODELSWARD, pp. 352-357.
    • doi: 10.5220/0010918800003119
  24. N. Somogyi, G. Mezei, " Verifying Static Constraints on Models Using General Formal Verification Methods" in Proceedings of the 11th International Conference on Model-Driven Engineering and Software Development MODELSWARD - Volume 1, pp. 85-93, 2023, Lisbon, Portugal
  25. T. Kuhne, J.P.A. Almeida, C. Atkinson, M.A. Jeusfeld, G. Mezei, „Field Types for Deep Characterization in Multi-Level Modeling” in 2023 ACM/IEEE International Conference on Model Driven Engineering Languages and Systems Companion (MODELS-C), pp. 639-648, Vasteras, Sweden
    • doi: 10.1109/MODELS-C59198.2023.00105

 

Projekthez kapcsolódó események: