OMG SysML

IST – 2006M6661 - 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.

*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

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

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)

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.)

SysML

SysML – Diagarams de Estrutura

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

SysML – Blocos: definição vs utilização

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

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

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.

SysML – Casos de Uso

Permite descrever funcionalidades do sistema em termos de utilização/objectivos pelos/dos actores

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