MBD GAČR řešení 2007
Stručná charakteristika řešení
Cílem grantového projektu je výzkum metod rychlého a spolehlivého vývoje softwarových aplikací. Projekt navazuje na disertační práci řešitele a výzkumné aktivity skupiny modelování a simulace na Fakultě informačních technologií a zaměřuje se zejména na aplikaci formálních modelů v návrhu systémů a začlenění modelů do aplikačního prostředí. Využití formálních modelů nejen pro návrh, ale i pro realizaci softwarového systému spojuje etapy návrhu, implementace a testování do jednoho konceptu tvorby a ověřování modelů. Formální modely lze během vývoje ověřovat formálními prostředky nebo simulací. Při řešení projektu se zkoumají aplikace formalismu Objektově orientované Petriho sítě (OOPN) ve spojení s hierarchickým modelováním na bázi formalismu DEVS a simulační techniky nad těmito formalismy.
V prvním roce řešení se výzkum zaměřil zejména na metaúrovňové architektury a aplikovatelnost teorie modelování a simulace v kontextu softwarového inženýrství. Práce probíhaly ve dvou hlavních rovinách: (1) multimodelování a vysokoúrovňové modelování v návrhu softwarových systémů a (2) aplikace vyvíjeného formalismu OOPN a nástroje PNtalk/SmallDEVS v návrhu a realizaci racionálního agenta. V rámci výzkumu multimodelování a přípravy frameworku pro testování navržených principů byla provedena integrace formalismů OOPN a DEVS. Výsledný nástroj PNtalk/SmallDEVS kombinuje objektově orientovaný přístup s vysokým stupněm paralelního běhu objektů (OOPN) s hierarchickým modelováním (DEVS) [3].
V oblasti vysokoúrovňového návrhu softwarových systémů formálními prostředky byly hledány efektivní reprezentace modelovaných elementů, jejich statických vazeb a dynamiky, a byl navrhnut koncept víceúrovňové specifikace systémů [4]. Logika řízení softwarového systému je rozdělena do vrstev, kde každá vrstva má přidělenou odpovědnost za určitý tok řízení a tyto vrstvy jsou vzájemně synchronizovány. Vrstvy se poté klasifikují do vysokoúrovňových Petriho sítí a následně do objektů a tříd. Uvedený koncept umožňuje provádět současně inkrementálním způsobem návrh a simulační ověřování návrhu systému. Koncept předpokládá součinnost formálních prostředků s prostředky jazyka UML (zejména statických diagramů).
Jednou z domén, kde se předpokládá ověření navrhovaných principů jsou agentní systémy. V prvním roce se výzkum zaměřil na racionální agenty, pro jejichž návrh a realizaci využívá formalismus OOPN, který lze použít pro reprezentaci plánů agentů [5] nebo pro implementaci celého agenta [1, 2].
Reference
[1] Kočí, R., Mazal, Z., Zbořil, F., Janoušek, V.: Modeling Deliberative Agents Using Object Oriented Petri Nets, In: Proceedings of the 7th ISDA, IEEE Computer Society, Rio de Janeiro, Brazílie, 2007. s. 15–20
[2] Zbořil, F., Kočí, R.: Intention Structures Modelling Using Object Oriented Petri Nets, In: Proceedings of the 7th ISDA, IEEE Computer Society, Rio de Janeiro, Brazílie, 2007. s. 33–38
[3] Janoušek, V., Kočí, R.: Embedding Object-Oriented Petri Nets into a DEVS-based Simulation Framework, In: Proceedings of the 16th International Conference on System Science, volume 1, Wroclaw, Polsko, 2007. s. 386–395
[4] Janoušek, V., Kočí, R.: Simulation and Design of Systems with Object Oriented Petri Nets, In: Proceedings of the 6th EUROSIM Congress on Modelling and Simulation, Ljubljana, Slovinsko, 2007. s. 9
[5] Janoušek, V., Kočí, R., Zbořil, F.: Towards Modeling Rational Agents with Object Oriented Petri Nets, In: Proceedings of the Workshop on Petri Nets and Software Engineering, Siedlce, Polsko, 2007. s. 244–245 (poster)
Link to this Page