Title (eng)
Metamodel composition in hybrid modelling
a modular approach
Parallel title (deu)
Metamodell-Komposition in der hybriden Modellierung - Ein modularer Ansatz
Author
Srdjan Zivkovic
Advisor
Dimitris Karagiannis
Assessor
Dimitris Karagiannis
Wilfried Grossmann
Abstract (deu)
Das Modell-basierte Engineering (MBE) stellt einen praktischen Ansatz zur Entwicklung von immer komplexer werdenden Systemen und Software dar. Im Vordergrund des MBE stehen Modellierungssprachen und Methoden, welche für die Analyse, Design und Entwicklung von Enterprise- und Software-Systemen unterschiedlicher Art genutzt werden. Eine Vielzahl von standard- sowie domänenspezifischen Modellierungssprachen werden entwickelt, um die Modellierung zu ermöglichen. Häufig werden solche Sprachen in sogenannte hybride Modellierungsprachen zusammengelegt, um von ihren kombinierten Nutzung zu profitieren. Ferner unterliegen Modellierungssprachen kontinuierlicher Anpassung und Weiterentwicklung, um den ändernden Anforderungen der Problemdomäne stand zu halten. Die Sprachdefinition ist dabei im Grunde eine komplexe Aufgabe. Es ist bekannt, dass die Metamodellierung einen praktischen und zugleich einen rigorosen Formalismus zur Sprachdefinition darstellt, in welchem das Metamodell als Drehpunkt der Spezifikation fungiert. Während die existierenden Metamodellierungsansätze ausgereifte Konzepte zur Metamodelldefinition "vom Grund auf" anbieten, fehlen weitere Konzepte, welche eine effizientere Metamodellierung ermöglichen. Die vorliegende Arbeit sucht diese Lücke mit einem Ansatz zum modularen Metamodell-Engineering (MME) zu schließen. Basierend auf der Hypothese, dass modulare und kompositionale Ansätze den Aufwand minimieren und zugleich die Effizienz und die Flexibilität der Metamodelldefinition steigern, erweitert diese Arbeit bestehende Metamodellierungsansätze mit Konzepten zur modularen Metamodelldefinition. Insbesondere werden Konzepte zur Definition von wiederverwendbaren Metamodell-Fragmenten sowie eine Reihe von umfassenden Operatoren zur Metamodellkomposition eingeführt. Durch wesentlich erhöhte Wiederverwendbarkeit, ermöglicht der modulare Ansatz eine systematische und effiziente Entwicklung und Anpassung von Metamodellen. Die eingeführten Konzepte werden in einer Sprache zum Modularen Metamodell-Engineering (MMEL) formalisiert. Die Realisierbarkeit der MMEL-Sprache wird anhand der ADOxx Metamodellierungsplattform erläutert. Darüber hinaus konnte der MME-Ansatz bzw. die MMEL-Sprache in zwei Fallstudien zur modularen Entwicklung von hybriden Modellierungssprachen im Kontext von OMILab positiv evaluiert werden.
Abstract (eng)
It has been recognised that model-based engineering (MBE) approaches are beneficial for the engineering of increasingly complex systems and software. MBE encourages the usage of modelling languages and methods to analyse, design and develop various kinds of enterprise and software systems. A multitude of standard and domain-specific modelling languages (DSML) are being engineered to facilitate modelling. While focusing on a narrow domain, DSMLs are composed into hybrid modelling languages, to benefit from their combined use, i.e. to address the system complexity from different perspectives holistically. Furthermore, modelling languages in general evolve over time, requiring adaptations, extensions and customisation to accommodate the changing requirements of a problem domain. Language definition is a complex engineering task. Metamodelling has been recognised as a practical yet rigorous formalism for language definition with a metamodel being its pivotal engineering artefact. While current metamodelling techniques provide powerful concepts for creating metamodels from scratch, they lack concepts for more efficient metamodelling. To answer the challenges posed by an increasing need for new modelling languages in general and by their hybrid and evolving nature in particular, this thesis introduces an approach to modular metamodel engineering (MME). Based on the hypothesis that modularisation and composition reduce effort and improve efficiency in metamodel definition, the thesis extends existing metamodelling concepts towards modular definition of metamodels. In particular, the thesis introduces concepts for defining reusable metamodel fragments and a comprehensive set of metamodel composition operators for fragment combination. By promoting reuse, such a modular approach allows for systematic, flexible and efficient definition and customisation of metamodels. The introduced concepts are formalised in a language for modular metamodel engineering (MMEL). A possible realisation of MMEL is explicated based on the ADOxx metamodelling platform. Finally, the MME approach and in particular the language MMEL is evaluated in two case studies of enterprise modelling methods in the context of OMILab. On the one side, MMEL is applied to modularise the hybrid modelling method BPMS. On the other side, MMEL is used to design a hybrid DSML that combines a language for network devices modelling with the ontology language OWL.
Keywords (eng)
MetamodellingMetamodel CompositionMetamodel ModularisationMetamodelling PlatformsModelling LanguagesModelling Methods
Keywords (deu)
MetamodellierungMetamodell-KompositionModularisierungMetamodellierungs-PlattformenModellierungssprachenModellierungsmethoden
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1325287
rdau:P60550 (deu)
ix, 280 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Number of pages
290
Study plan
Dr.-Studium der technischen Wissenschaften Wirtschaftsinformatik
[UA]
[786]
[175]
Association (deu)
Title (eng)
Metamodel composition in hybrid modelling
a modular approach
Parallel title (deu)
Metamodell-Komposition in der hybriden Modellierung - Ein modularer Ansatz
Author
Srdjan Zivkovic
Abstract (deu)
Das Modell-basierte Engineering (MBE) stellt einen praktischen Ansatz zur Entwicklung von immer komplexer werdenden Systemen und Software dar. Im Vordergrund des MBE stehen Modellierungssprachen und Methoden, welche für die Analyse, Design und Entwicklung von Enterprise- und Software-Systemen unterschiedlicher Art genutzt werden. Eine Vielzahl von standard- sowie domänenspezifischen Modellierungssprachen werden entwickelt, um die Modellierung zu ermöglichen. Häufig werden solche Sprachen in sogenannte hybride Modellierungsprachen zusammengelegt, um von ihren kombinierten Nutzung zu profitieren. Ferner unterliegen Modellierungssprachen kontinuierlicher Anpassung und Weiterentwicklung, um den ändernden Anforderungen der Problemdomäne stand zu halten. Die Sprachdefinition ist dabei im Grunde eine komplexe Aufgabe. Es ist bekannt, dass die Metamodellierung einen praktischen und zugleich einen rigorosen Formalismus zur Sprachdefinition darstellt, in welchem das Metamodell als Drehpunkt der Spezifikation fungiert. Während die existierenden Metamodellierungsansätze ausgereifte Konzepte zur Metamodelldefinition "vom Grund auf" anbieten, fehlen weitere Konzepte, welche eine effizientere Metamodellierung ermöglichen. Die vorliegende Arbeit sucht diese Lücke mit einem Ansatz zum modularen Metamodell-Engineering (MME) zu schließen. Basierend auf der Hypothese, dass modulare und kompositionale Ansätze den Aufwand minimieren und zugleich die Effizienz und die Flexibilität der Metamodelldefinition steigern, erweitert diese Arbeit bestehende Metamodellierungsansätze mit Konzepten zur modularen Metamodelldefinition. Insbesondere werden Konzepte zur Definition von wiederverwendbaren Metamodell-Fragmenten sowie eine Reihe von umfassenden Operatoren zur Metamodellkomposition eingeführt. Durch wesentlich erhöhte Wiederverwendbarkeit, ermöglicht der modulare Ansatz eine systematische und effiziente Entwicklung und Anpassung von Metamodellen. Die eingeführten Konzepte werden in einer Sprache zum Modularen Metamodell-Engineering (MMEL) formalisiert. Die Realisierbarkeit der MMEL-Sprache wird anhand der ADOxx Metamodellierungsplattform erläutert. Darüber hinaus konnte der MME-Ansatz bzw. die MMEL-Sprache in zwei Fallstudien zur modularen Entwicklung von hybriden Modellierungssprachen im Kontext von OMILab positiv evaluiert werden.
Abstract (eng)
It has been recognised that model-based engineering (MBE) approaches are beneficial for the engineering of increasingly complex systems and software. MBE encourages the usage of modelling languages and methods to analyse, design and develop various kinds of enterprise and software systems. A multitude of standard and domain-specific modelling languages (DSML) are being engineered to facilitate modelling. While focusing on a narrow domain, DSMLs are composed into hybrid modelling languages, to benefit from their combined use, i.e. to address the system complexity from different perspectives holistically. Furthermore, modelling languages in general evolve over time, requiring adaptations, extensions and customisation to accommodate the changing requirements of a problem domain. Language definition is a complex engineering task. Metamodelling has been recognised as a practical yet rigorous formalism for language definition with a metamodel being its pivotal engineering artefact. While current metamodelling techniques provide powerful concepts for creating metamodels from scratch, they lack concepts for more efficient metamodelling. To answer the challenges posed by an increasing need for new modelling languages in general and by their hybrid and evolving nature in particular, this thesis introduces an approach to modular metamodel engineering (MME). Based on the hypothesis that modularisation and composition reduce effort and improve efficiency in metamodel definition, the thesis extends existing metamodelling concepts towards modular definition of metamodels. In particular, the thesis introduces concepts for defining reusable metamodel fragments and a comprehensive set of metamodel composition operators for fragment combination. By promoting reuse, such a modular approach allows for systematic, flexible and efficient definition and customisation of metamodels. The introduced concepts are formalised in a language for modular metamodel engineering (MMEL). A possible realisation of MMEL is explicated based on the ADOxx metamodelling platform. Finally, the MME approach and in particular the language MMEL is evaluated in two case studies of enterprise modelling methods in the context of OMILab. On the one side, MMEL is applied to modularise the hybrid modelling method BPMS. On the other side, MMEL is used to design a hybrid DSML that combines a language for network devices modelling with the ontology language OWL.
Keywords (eng)
MetamodellingMetamodel CompositionMetamodel ModularisationMetamodelling PlatformsModelling LanguagesModelling Methods
Keywords (deu)
MetamodellierungMetamodell-KompositionModularisierungMetamodellierungs-PlattformenModellierungssprachenModellierungsmethoden
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1325288
Number of pages
290
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