Metamodel - Metamodeling - Wikipedia

"Meta model" přeadresuje tady. Pro další použití viz Meta model (disambiguation).

Příklad meta-modelu geologické mapové informace se čtyřmi typy metaobjektů a jejich vlastními odkazy.[1]

Metamodel nebo náhradní model je model modelu a metamodeling je proces generování takových metamodelů. Tím pádem metamodelování nebo meta-modelování je analýza, konstrukce a vývoj rámců, pravidel, omezení, modelů a teorií použitelných a užitečných pro modelování předdefinovaná třída problémů. Jak název napovídá, tento koncept aplikuje pojmy meta- a modelování v softwarové inženýrství a systémové inženýrství. Metamodely jsou mnoha typů a mají různé aplikace.[2]

Přehled

Metamodel / náhradní model je model modelu, tj. Zjednodušený model skutečného modelu obvodu, systému nebo softwaru podobného subjektu.[3][4] Metamodel může být matematický vztah nebo algoritmus představující vstupní a výstupní vztahy. A Modelka je abstrakce jevů v reálný svět; metamodel je další abstrakce, která zdůrazňuje vlastnosti samotného modelu. Model odpovídá své metamodel tak, že počítačový program odpovídá gramatice programovacího jazyka, ve kterém je napsán. Různé typy metamodelů zahrnují polynomiální rovnice, neuronovou síť, Kriging atd. „Metamodeling“ je konstrukce kolekce „konceptů“ (věcí, termínů atd.) v určité doméně. Metamodeling obvykle zahrnuje studium výstupních a vstupních vztahů a následné přizpůsobení správných metamodelů, které toto chování představují.

Běžné použití pro metamodely je:

  • Jako schéma pro sémantický data, která je třeba vyměnit nebo uložit
  • Jako jazyk, který podporuje konkrétní metodu nebo proces
  • Jako jazyk k vyjádření další sémantiky existujících informací
  • Jako mechanismus pro vytváření nástrojů, které pracují s širokou třídou modelů za běhu
  • Jako schéma pro modelování a automatické zkoumání vět jazyka s aplikacemi pro automatizovanou syntézu testů
  • Jako aproximace modelu s vyšší věrností je nutné použít při snižování času, nákladů nebo výpočetního úsilí

Kvůli "meta" charakteru metamodelingu jsou oba praxe a teorie metamodelů jsou relevantní pro metascience, metafilosofie, metateorie a systematika a metap vědomí. Koncept může být užitečný v matematika, a má praktické aplikace v počítačová věda a počítačové inženýrství /softwarové inženýrství. Posledně uvedené jsou hlavním zaměřením tohoto článku.

Témata

Zařízení s metaobjekty Ilustrace.
USA FEA Obchodní referenční model.[5]
Příklad ontologie.
A DoDAF metamodel.

Definice

v softwarové inženýrství, použití modely je alternativou k běžnějším vývojovým technikám založeným na kódu. Model vždy odpovídá jedinečné metamodelce. Jedna z aktuálně nejaktivnějších poboček Model Driven Engineering je pojmenovaný přístup model řízená architektura navrhl pro Boha. Tento přístup je založen na využití jazyka k psaní metamodelů zvaných Meta Object Facility nebo MOF. Typické metamodely navržené uživatelem pro Boha jsou UML, SysML, SPEM nebo CWM. ISO také zveřejnil standardní metamodel ISO / IEC 24744.[6] Všechny níže uvedené jazyky lze definovat jako metamodely MOF.

Modelování metadat

Modelování metadat je typ metamodelování používaný v softwarové inženýrství a systémové inženýrství pro analýzu a konstrukci modelů použitelných a užitečných pro určitou předem definovanou třídu problémů. (viz také: modelování dat ).

Transformace modelu

Jeden důležitý krok modelové řízení je systematické používání modelové transformační jazyky. OMG pro to navrhla standard QVT pro dotazy / zobrazení / transformace. QVT je založen na metaobjektové zařízení nebo MOF. Mezi mnoha dalšími modelové transformační jazyky (MTL), některé příklady implementace tohoto standardu jsou AndroMDA, VIATRA, Tefkat, MT, ManyDesigns Portofino.

Vztah k ontologiím

Meta-modely jsou úzce spjaty s ontologie. Oba se často používají k popisu a analýze vztahů mezi pojmy[7]

  • Ontologie: vyjádřit něco smysluplného v určeném vesmíru nebo doména diskurzu využitím gramatiky pro používání slovní zásoby. Gramatika specifikuje, co to znamená být dobře formulovaný výrok, tvrzení, dotaz atd. (Formální omezení) o tom, jak lze společně používat termíny v řízené slovní zásobě ontologie.[8]
  • Meta-modelování: lze považovat za explicitní popis (konstrukce a pravidla) toho, jak je postaven model specifický pro doménu. Jedná se zejména o formalizovanou specifikaci zápisů specifických pro doménu. Metamodely jsou obvykle - a vždy by se měly řídit - přísnou sadou pravidel.[9] „Platný metamodel je ontologie, ale ne všechny ontologie jsou modelovány výslovně jako metamodely “.[8]

Druhy metamodelů

Pro softwarové inženýrství několik typy modelů (a jejich odpovídajících modelových aktivit) lze rozlišit:

Zoo metamodelů

Knihovna podobných metamodelů se nazývá Zoo metamodelů.[11]Existuje několik typů metamodelových zoologických zahrad.[12] Některé jsou vyjádřeny v ECore. Ostatní jsou zapsány MOF 1.4 – XMI 1.2. Metamodely vyjádřené v UML -XMI 1.2 lze nahrát do Poseidon pro UML, a UML PŘÍPAD nářadí.

Software pro metamodelování

  • Sada nástrojů pro náhradní modely (SMT: https://github.com/SMTorg/smt ): je balíček Pythonu, který obsahuje kolekci náhradních metod modelování, technik vzorkování a srovnávacích funkcí. Tento balíček poskytuje knihovnu náhradních modelů, která se snadno používá, a usnadňuje implementaci dalších metod. SMT se liší od stávajících náhradních modelových knihoven kvůli svému důrazu na deriváty, včetně tréninkových derivací používaných pro modelování s přechodem, predikčních derivací a derivací s ohledem na tréninková data. Zahrnuje také nové náhradní modely, které jinde nejsou k dispozici: kriging redukcí částečných nejmenších čtverců a interpolace spline s minimalizací energie.[13]

Viz také

Reference

  1. ^ David R. Soller a kol. (2001) Zpráva o pokroku v databázi národní geologické mapy, Fáze 3: Online databáze mapových informací Digital Mapping Techniques '01 - Workshop Proceedings U.S. Geological Survey Open-File Report 01-223.
  2. ^ Saraju Mohanty, Kapitola 12 Metodiky rychlého návrhu AMS-SoC založené na metamodelu, "Návrh systému nanoelektronického smíšeného signálu ", ISBN  978-0071825719 a 0071825711, 1. vydání, McGraw-Hill, 2015.
  3. ^ Oleg Garitselov, Saraju Mohanty a Elias Kougianos, “Srovnávací studie metamodelů pro rychlou a přesnou simulaci obvodů Nano-CMOS Archivováno 23. září 2015 v Wayback Machine ", IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing (TSM), sv. 25, č. 1, únor 2012, str. 26–36.
  4. ^ Saraju Mohanty Ultrarychlý designový průzkum obvodů v nanoměřítku prostřednictvím metamodelování Archivováno 23. září 2015 v Wayback Machine, Invited Talk, Semiconductor Research Corporation (SRC), Texas Analog Center for Excellence (TxACE), 27. dubna 2012.
  5. ^ FEA (2005) Profil správy záznamů FEA, verze 1.0. 15. prosince 2005.
  6. ^ Mezinárodní organizace pro normalizaci / Mezinárodní elektrotechnická komise, 2007. ISO / IEC 24744. Softwarové inženýrství - Metamodel pro vývojové metodiky.
  7. ^ E. Söderström a kol. (2001) „Směrem k rámci pro srovnání jazyků modelování procesů“, v: Přednášky v informatice; Sv. 2348. Sborník příspěvků ze 14. mezinárodní konference o pokročilém inženýrství informačních systémů. Stránky: 600 - 611, 2001
  8. ^ A b Pidcock, Woody (2003), Jaké jsou rozdíly mezi slovníkem, taxonomií, tezaurem, ontologií a meta-modelem?, archivovány z originál dne 14. října 2009, vyvoláno 10. října 2009
  9. ^ Ernst, Johannes (2002), Co je metamodelování a k čemu je dobré?, archivovány z originál dne 9. října 2011, vyvoláno 9. října 2009
  10. ^ Saraju Mohanty a Elias Kougianos, “Polynomiální metamodel rychlá optimalizace obvodů oscilátoru Nano-CMOS Archivováno 10. srpna 2014 v Wayback Machine ", Springer Analog Integrated Circuits and Signal Processing Journal, svazek 79, vydání 3, červen 2014, str. 437–453.
  11. ^ Jean-Marie Favre: Směrem k základní teorii modelování řízeného inženýrství. Archivováno 15. října 2006 v Wayback Machine.
  12. ^ AtlanticZoo Archivováno 29. Dubna 2006 v Wayback Machine.
  13. ^ Bouhlel, M. A.; Hwang, J.H .; Bartoli, Nathalie; Lafage, R .; Morlier, J .; Martins, J.R.R.A. (2019). „Python surrogate modeling framework with derivates“. Pokroky v inženýrském softwaru. doi:10.1016 / j.advengsoft.2019.03.005.

Další čtení