モデル駆動開発

研究内容概要

モデル駆動開発グループでは,モデル駆動での開発を支える技術の提案や改善,それらの技術を用いたツール支援に関する研究に取り組んでいます. モデル駆動開発では,対象とするシステムの抽象表現としてのモデルをソフトウェア開発の中心に据え,段階的な変換,詳細化を経て最終的な実装の獲得を目指します. この様に段階的にシステムを実装へと近づけていく手法により,システムの実現によって解決したい問題と,システム自体と実装との間の乖離の橋渡しを行うことでソフトウェア開発の支援が可能となります.

しかし,このような開発手法の実現には,様々な難しさが存在しています. 例えば,システムを表現する”モデル”をどのように書くかひとつとっても決して簡単な問題ではありません. また,システムは複数の利害関係者によって利用,開発されますので,複数の視点からのモデルを記述させることも起こりえます. この際,視点毎にどのようにモデルを書くかはもちろん,複数のモデルをどのように統合するか,モデル間で矛盾は生じないか,といった問題が生じます. 記述したモデルを実装へと詳細化していく際には,どのようにモデルを変換すれば要求される詳細化を実現できるか,モデル間の追跡可能性を保てるか,といった部分も問題となります. 更に,これらの問題への答えは対象とするシステムや問題領域(ドメイン)によって変わり得ます.

前述の様々な難しさの中,現在本グループではモデル駆動開発技術の特定ドメインへの適用に関する研究に取り組んでいます. 特定のドメインにおいて,開発を支援するために記述すべきモデルはどのようなモデルか,より詳細なモデルや実装を得るために必要となるのはどのようなモデル変換か,これらを用いた開発を支援するためにどのようなツールサポートが必要かといった問題を,特に無線センサネットワークにおけるソフトウェアを対象として研究しています.

研究トピックの紹介

無線センサネットワークアプリケーションのためのモデル駆動開発プロセス

無線センサネットワークアプリケーションの機能要求を達成するための主な手段は実世界のデータ取得であるため,開発においてデータに関する品質を改善することが重要となる.開発時には,低コストでプロトタイプを開発し早期に品質改善のための課題を発見すること,細やかな品質改善を実施し要求に応じた品質改善を行うことが求められる.しかし,既存の開発方法では単一の抽象度の言語を一貫して用い,コードの記述と修正に頼った開発を行うため,これらの要件を同時に満たせない.そこで,本研究では抽象度の異なる複数のモデリング言語を併用する開発プロセスを提案する.開発者は,まずデータフローのみを記述する言語を用いることで,低コストでのプロトタイプ開発を実現する.また,品質改善時には任意の抽象度のモデリング言語を用いることで,通信方式,タスク割当の設計といった細やかな品質改善も実現する.

メンバー

  • 鄭 顕志(准教授)
  • 相澤 和也(M2)
  • 片江 将希(M1)
  • 田邉 萌香(M1)
  • 惣津 美穂(B4)

代表者連絡先

鄭 顕志:

研究成果

主な発表文献

  1. Ryo Shimizu: "Data Quality-Centric Model-Driven Development Process for Wireless Sensor Network Applications", The 12th ACM/IEEE Int. Conference on Information Processing in Sensor Network (IPSN 2013), Ph.D. Forum, April 2013.
  2. Ryo Shimizu, Kenji Tei, Yoshiaki Fukazawa and Shinichi Honiden: "Case Studies on the Development of Wireless Sensor Network Applications using Multiple Abstraction Levels", In Proceedings of the 3rd International Workshop on Software Engineering for Sensor Network Applications (SESENA 2012), in conjunction with International Conference on Software Engineering (ICSE) June 2-9, 2012.
  3. Ryo Shimizu, Kenji Tei, Yoshiaki Fukazawa, Shinichi Honiden: "Meta-Models for Wireless Sensor Network Applications: Data, Group, and Node Views", Technical Report GRACE-TR-2012-01, GRACE Center, National Institute of Informatics, Frbruary 2012. 9 pages.
  4. Ryo Shimizu, Kenji Tei, Yoshiaki Fukazawa, Shinichi Honiden: "Model Driven Development for Rapid Prototyping and Optimization of Wireless Sensor Network Applications", In Proceedings of the 2nd International Workshop on Software Engineering for Sensor Network Applications (SESENA 2011), in conjunction with ACM/IEEE Intl. Conference on Software Engineering (ICSE) May 21-28, 2011.
  5. 清水 遼, 鄭 顕志, 深澤 良彰, 本位田 真一: "無線センサネットワークの為のモデル駆動開発に向けたDSL非依存モデルの提案", マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2010)シンポジウム, 2010年07月.