Tripelgraphgrammatiken (TGG) 3.0: Ein Framework für zuverlässige, kontinuierliche Modellintegration

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Andreas Schürr; Professorin Dr. Gabriele Taentzer
• Fachliche Zuordnung: Softwaretechnik und Programmiersprachen
• Förderung: Förderung seit 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 320336531

Model-Driven Engineering (MDE) ist ein etablierter Ansatz, um die zunehmende Komplexität von technischen Produkten zu bewältigen. Modelle helfen das Wesentliche von Produktentwicklungen zu erfassen. Da Ingenieursprojekte tendenziell immer komplexer werden und Entwicklungsteams zunehmend in verteilten Umgebungen arbeiten, wird die Unterstützung für kollaborative Modellierungsprozesse auf Netzwerken von Modellen immer wichtiger. Die kollaborative Modellierung in Modellnetzwerken ist noch nicht so ausgereift, dass Inkonsistenzen und Konflikte zwischen Modelländerungen automatisch erkannt und beseitigt werden. Derzeitige MDE-Methoden erlauben entweder nur synchrone Modellierungsaktivitäten, bieten eine "Team-Variante" mit pessimistischem Sperren auf der Ebene der Modellelemente oder lassen nur eingeschränkte Möglichkeiten zur nebenläufigen Bearbeitung von Modellpaaren zu. Bidirektionale Transformationen (BX) versprechen, die Entwicklung von Modellsynchronisationsaufgaben erheblich zu vereinfachen. Während BX-Ansätze für grundlegende Modellsynchronisationsprozesse auf Modellpaaren ausgereift sind, weisen sie in der praktischen Benutzung noch gravierende Mängel auf, da Modellnetzwerke häufig nebenläufig geändert werden und Inkonsistenzen in Modellen nicht immer sofort aufgelöst werden können. Bestehende Ansätze skalieren in der Praxis nicht immer ausreichend oder garantieren die Korrektheit und Vollständigkeit der berechneten Modellsynchronisationen nicht. Um die MDE-Vision für die Modellierung in großen Projekten zu stärken, werden wir ein Framework für zuverlässige und kontinuierliche Modellintegration entwickeln, das eine konzeptionelle und technologische Basis für kollaborative Modellierungsprozesse über mehrere Anwendungsdomänen hinweg bietet. Dieses Framework wird die kontinuierliche Integration von gleichzeitigen Änderungen an Modellen eines Netzwerks unterstützen und dabei temporäre Modellinkonsistenzen tolerieren. Da sich Tripelgraphgrammatiken (TGGs), ein regelbasierter BX-Ansatz, in der Praxis bewährt haben und über eine umfassende formale Grundlage verfügen, werden wir das Framework im Kontext von TGGs entwickeln. Basierend auf verbesserten Modellsynchronisationsmethoden und -werkzeugen für TGGs, die wir in der ersten Förderphase entwickelt haben, wird unser Framework die Entwicklung von Netzwerken kooperierender Modellintegratoren unterstützen. Jeder Modellintegrator hat die Aufgabe, eine zuverlässige, kontinuierliche Modellintegration für ein Modellpaar durchzuführen. Um dieses Ziel zu erreichen, verwendet jeder Modellintegrator einen Monitor-Analyze-Plan-Execute-Zyklus, der durch eine Wissenskomponente (MAPE-K-Zyklus) gesteuert wird; ein Konzept, das von Self-X-Systemen übernommen wurde. Für die Modellintegration im Großen betrachten wir Netzwerke von gleichzeitig aktiven Modellintegratoren. Unser Framework wird an Arcadia evaluiert, einer aktuellen Methodik für modellbasierte Entwicklung in der Industrie.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen