Das Forschungs- und Entwicklungsprojekt OrViA wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert, die innerhalb der zweiten.

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1 Das Forschungs- und Entwicklungsprojekt OrViA wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert, die innerhalb der zweiten Auswahlrunde der Forschungsoffensive „Softwareengineering 2006“ vergeben wurden, und vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Projektträger Informationstechnik/ Softwaresysteme betreut. Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme 1 Seminar Model-Driven Integration Engineering Wintersemester 2006 / 2007 Maik Thränert Stefan Kühne Heiko Kern Martin Gebauer

2 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 20062 Einordnung in das Modul „Software aus Komponenten“ Modulnummer 10–202-2311 Verwendbarkeit: Kernmodul im M. Sc. Informatik der Praktischen Informatik Modulturnus jedes Wintersemester Empfohlen für: 1. Semester M.Sc Informatik Dauer 1 Semester Arbeitsaufwand 5 LP = 150 Arbeitsstunden (Workload) Lehrformen  Seminar “Komponentensoftware” (1 SWS) = 15 h Präsenzzeit und 35 h Selbststudium = 50 h  Vorlesung “Software aus Komponenten” (2 SWS) = 30 h Präsenzzeit und 70 h Selbststudium = 100 h

3 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 20063 Einordnung in das Modul „Software aus Komponenten“ Die Vorlesung berührt im Einzelnen die folgenden Themen:  Komponenten. Markt. Standards  Grundlegende Prinzipien der Wiederverwendung  Komponentenmodelle und -plattformen im Vergleich: CORBA, Java,. NET  Webservices  Komponenten und Architekturen  Komponenten und IT-Professionals Weitere Seminare  Knowledge Environment Engineering  Semantic Web Services and Interfaces  Spieleentwicklung (Blockseminar bereits beendet)

4 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 20064 Seminar MDIE Das Ziel eines Seminars ist die wissenschaftliche Auseinandersetzung und Bearbeitung eines definierten Themas. Der Lehrstuhl BIS bietet Ihnen als Student in diesem Seminar:  Einführung in das wissenschaftliche Arbeiten  Wissenschaftliche Themen und Betreuung  Vorbereitung auf Abschlussarbeit am Ende des Studiums Als Student wird von Ihnen erwartet:  Interesse am Thema  Bereitschaft und Zeit zur intensiven Arbeit Die zur Bearbeitung vorgeschlagenen Themen sind eng an die aktuelle Forschung des Lehrstuhls angegliedert

5 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 20065 Anforderungen Für die erfolgreiche Teilnahme an diesem Seminar erhalten Sie am Ende des Semesters einen benoteten Seminarschein, wenn folgende Anforderungen erfüllt wurden:  Bearbeitung eines der Seminarthemen, dies umfasst °Treffen mit dem Betreuer des Themas °Zwischenpräsentation der Ergebnisse °Endpräsentation der Ergebnisse °Schriftliche Ausarbeitung °Anwesenheit bei den Seminarveranstaltungen Zwischenpräsentation: kurzer Vortrag (5-10 min), in welchem die Herangehensweise, bisherige Recherche, Gliederung der Arbeit vorgestellt wird Endpräsentation: langer Vortrag (20 min + 14 min Diskussion), in welchem die gesamte Arbeit vorgestellt wird Schriftliche Ausarbeitung: Ausarbeitung der Ergebnisse in schriftlicher Form als wissenschaftliche Arbeit

6 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 20066 Geschichte der Softwareentwicklung [Fran03] Machine-Centric Computing Application-Centric Computing  imperative 3GLs (FORTRAN, COBOL, C, Pascal)  objektorientierte 3GLs (C++, Java, C#) Enterprise-Centric Computing  Component-Based Development  Design Patterns  Distributed Computing  Enterprise Architectures  Enterprise Application Integration, B2B-Integration

7 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 20067 Probleme heutiger Softwareentwicklung [CESW06] Komplexität Diversität  Problembereiche  Kundenanforderungen  Technologien  Werkzeuge  … Ständige Veränderungen  Kundenanforderungen  Technologien  Bug fixes  …

8 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 20068 Model-Driven Integration Engineering

9 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 20069 Modellgetriebene Softwareentwicklung modellgetriebene Softwareentwicklung Ähnliche Begriffe Model-Driven Engineering (MDE) Model-Driven Development (MDD) Model-Driven Software Engineering (MDSE) Model Driven Architecture (MDA) … consequent use of formal models as input/output of computer- based tools implementing precise operations [Bezi05] MDE is a discipline in software engineering that relies on models as first class entities and that aims to develop, maintain and evolve software by performing Model transformations. [MeGo05] Perhaps the closest related area to generative software development is model-driven development (MDD), which aims at capturing every important aspect of a software system through appropriate models. A model is an abstract representation of a system and the portion of the world that interacts with it. Models allow answering questions about the software system and its world portion that are of interest to the stakeholders. [Czar04]

10 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 200610 Anwendungen OMG: Model-Driven Architecture (MDA) Microsoft: Software Factories [StVoe05]: Architecture-centric Model-Driven Software Development Vanderbilt University, Nashville: Model-integrated computing Lockheed Martin Advanced Technology Laboratories: Model- Centric Software Development

11 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 200611 Integration Engineering Integration Engineering Beim Integration Engineering (IE) handelt es sich um eine Engineering-Disziplin „die Prinzipien, Modelle, Methoden und Werkzeuge entwickelt, bewertet und zur Verfügung stellt, sodass diese in einem ingenieurmäßigen Prozess der Integrierung eingesetzt werden können. Vereinfacht formuliert liefert das IE das »Handwerkszeug« mit zugehörigen Einsatzanweisungen, damit Integrierung durchgeführt werden kann.“ [Thr05, S. 21]

12 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 200612 E-Government Pragmatische Definition: Unter „Electronic Government“ („E-Government“) verstehen wir die Nutzung elektronischer Informations- und Kommunikationstechnik zur Einbeziehung des Kunden in das Handeln von Regierung und öffentlicher Verwaltung. [BSI]

13 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 200613 E-Commerce „ Electronic Commerce findet also immer dann statt, wenn zwischen autonomenOrganisationen kommerzieller Austausch stattfindet“ [Mer02,S.19] „Electronic Commerce ist der Einsatz von Kommunikationsprotokollen, Sicherheitsinfrastrukturen, digitalem Geld, Electronic Shopping-Malls, elektronischem Datenaustausch, Smart Cards, mobilen und/oder intelligenten Agenten, Verhandlungsprotokollen und – strategien, elektronischen Notaren, Zertifizierungsautoritäten, interorganisationalem Workflow Management, elektronischen Verträgen und vielen weiteren Technologien zur Anbahnung und Durchführung von Handelstransaktionen im Internet“ [Mer02, S.21] Weitere Begriffe: E-Business Business-to-Business-Commerce (B2B) Business-to-Consumer-Commerce (B2C) etc.

14 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 200614 Model-Driven Integration Engineering modellgetriebene Softwareentwicklung E-GovernmentE-Commerce Integration Engineering

15 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 200615 Model-Driven Integration Engineering Model-Driven Integration Engineering im E-Government und E-Commerce

16 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 200616 Themenvorstellung

17 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 200617 01Modelle und Modellierung Dieses Thema beschäftigt sich mit den Grundlagen von Modellen. Dabei stehen der Modellbegriff sowie die Eigenschaften von Modellen im Vordergrund. In diesem Zusammenhang ist eine Abgrenzung zum Begriff eines Systems notwendig.

18 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 200618 02Modelle, Referenzmodelle, Metamodelle Der Fokus des Themas liegt auf der Abgrenzung der Begriffe Modell, Referenzmodell und Metamodell. Hierbei sollen die Unterschiede und Bezüge zwischen diesen deutlich herausgearbeitet werden.

19 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 200619 03Modellierungssprachen Eine Modellierungssprache ist eine Möglichkeit der Repräsentation von Modellen. Dieses Thema soll die möglichen Repräsentationsformen klären und auf Eigenschaften von Modellierungssprachen eingehen.

20 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 200620 04Driven vs. Based vs. Oriented Driven, Based und Oriented sind Begriffe die im Zusammenhang mit Softwareentwicklung häufig auftreten. Für eine gezielte Einordnung müssen diese gegeneinander abgegrenzt werden. Stichworte in diesem Zusammenhang sind Test-Driven Development, Event-Driven Development und die Model Driven Architecture. Ziel des Themas ist eine Erarbeitung von Unterschieden und Gemeinsamkeiten zwischen diesen Entwicklungsweisen.

21 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 200621 05Modelloperationen Ein wesentliches Konzept im Kontext von Model-Driven Ansätzen sind Modelloperationen. Es soll geklärt werden, welche Operationen es gibt und in welchen Werkzeugtypen diese Unterstützung finden.

22 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 200622 06Eine Übersicht über das Engineering Mit diesem Thema soll das Themengebiet des Engineering erschlossen werden. Dabei sind neben einleitenden Begriffsklärungen die historische Entwicklung sowie Aufgaben und Problembereich des Engineering wichtig. Außerdem soll auf Disziplinen des Engineering eingegangen werden, welche an Beispielen zu veranschaulichen sind.

23 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 200623 07Konzepte des Model-Driven Engineering (MDE) Im Vordergrund des Themas steht das Identifizieren der wesentlichen Konzepte des Model-Driven Engineering. Dabei ist das Herausarbeiten der Konzepte in der Form vorzunehmen, dass eine Überprüfung ähnlich gelagerter Ansätze auf eine Umsetzung dieser Konzepte möglich wird.

24 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 200624 08Überprüfung der MDA hinsichtlich der Umsetzung der Konzepte des MDE Die Model-Driven Architecture ist ein Standard der Object Management Group zum Thema der modellgetriebenen Ansätze. Hier soll überprüft werden in wie weit sich Konzepte des Model-Driven Engineering wieder finden lassen.

25 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 200625 09Überprüfung des Ansatzes der Software Factories hinsichtlich der Umsetzung der Konzepte des MDE Software Factories ist ein Softwareentwicklungsansatz von Microsoft, der unter anderem einen starken Bezug zum MDE aufweist. Auch hier sollen das Enthaltensein von Konzepten des Model-Driven Engineering geprüft werden.

26 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 200626 10Überprüfung der ac-MDSD hinsichtlich der Umsetzung der Konzepte des MDE Die architekturzentrierte Ausprägung des Model-Driven Software Development ist ebenfalls auf das Enthaltensein der Konzepte der MDE zu untersuchen.

27 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 200627 11E-Government Im Bereich des E-Government als Anwendungsgebiet des Model- Driven Integration Engineering ist eine Begriffsklärung vorzunehmen und im weiteren Verlauf der Arbeit soll auf internationale und nationale Initiativen in diesem Bereich eingegangen werden.

28 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 200628 12E-Commerce Die Erarbeitung des Anwendungsgebietes E-Commerce umfasst ebenfalls eine Begriffsklärung sowie Ausführungen zu den unterschiedlichen Arten des E-Commerce.

29 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 200629 Literatur [BSI]Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik, Das E-Government- Glossar http://www.bsi.bund.de/fachthem/egov/download/6_EGloss.pdfhttp://www.bsi.bund.de/fachthem/egov/download/6_EGloss.pdf [Bezi05]Bezivin, J: On the Unification Power of Models. In: Software and System Modeling (SoSym), pages 171-188, 2005. http://ww.sciences.univ- nantes.fr/lina/atl/www/papers/OnTheUnificationPowerOfModels.pdf http://ww.sciences.univ- nantes.fr/lina/atl/www/papers/OnTheUnificationPowerOfModels.pdf [CESW06]Clark, T.; Evans, A.; Sammut, P. & Willans, J. Applied Metamodelling: A Foundation for Language Driven Development Xactium, 2006. [CzHe03]Czarnecki, K.; Helsen, S.: Classification of Model Transformation Approaches. 2003. [Fran03]Frankel, D.S. Model Driven Architecture: Applying MDA to Enterprise Computing, Wiley, 2003. [FTW05]Klaus-Peter Fähnrich, Maik Thränert, Peter Welzel: Umsetzung von kooperativen Geschäftsprozessen auf eine internetbasierte IT-Struktur. Eigenverlag Leipziger Informatik-Verbund (LIV), Leipzig, 2006 [Kuehn04]Kühne, T: What is a Model? In: Language Engineering for Model-Driven Software Development, Internationales Begegnungs- und Forschungszentrum (IBFI), Schloss Dagstuhl, Germany, 2004. http://drops.dagstuhl.de/opus/volltexte/2005/23/pdf/04101.KuehneThoma s1.Paper.pdf http://drops.dagstuhl.de/opus/volltexte/2005/23/pdf/04101.KuehneThoma s1.Paper.pdf

30 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 200630 Literatur [MeGo05]Mens, Tom and Gorp, Pieter van: A Taxonomy of Model Transformation. In: International Workshop on Graph and Model Transformation GraMoT 2005, 2005. http://tfs.cs.tu-berlin.de/gramot/FinalVersions/PDF/MensVanGorp.pdf http://tfs.cs.tu-berlin.de/gramot/FinalVersions/PDF/MensVanGorp.pdf [Mer02] Merz M., E-Commerce und E-Business – Marktmodelle, Anwendungen und Technologien, Heidelberg: dpunkt-Verlag, 2. Auflage 2002. [MGVK05]Mens, T.; Gorp, P.V.; Varró, D.; Karsai, G.: Applying a Model Transformation Taxonomy to Graph Transformation Technology. In: International Workshop on Graph and Model Transformation GraMoT, 2005. http://tfs.cs.tu- berlin.de/gramot/FinalVersions/PDF/MensVanGorpVarroKarsai.pdf http://tfs.cs.tu- berlin.de/gramot/FinalVersions/PDF/MensVanGorpVarroKarsai.pdf [Stac73]Stachowiak, H.: Allgemeine Modelltheorie. Springer, 1973. [StVoe05]Stahl, T.; Völter, M.: Modellgetriebene Softwareentwicklung: Techniken, Engineering, Management. Dpunkt Verlag, 2005. [Thr05]Maik Thränert: Integration - Eine Begriffsbestimmung. In: [FTW05], S. 11–22. [Viss01]Visser, E. A Survey of Rewriting Stategies in Program Transformation Systems Electronic Notes in Theoretical Computer Science, 2001, 257, 35 http://www.cs.uu.nl/~visser/ftp/Vis01-WRS.pdf http://www.cs.uu.nl/~visser/ftp/Vis01-WRS.pdf

31 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 200631 Internetquellen http://www.orvia.org http://www.program-transformation.org http://www.codegeneration.net http://www.dsmforum.org http://www.planetmde.org http://www.softwarefactories.com/ Tonabnehmer: http://www.frankwestphal.de/Tonabnehmer.htmlhttp://www.frankwestphal.de/Tonabnehmer.html Software Engineering Radio: http://se-radio.net/http://se-radio.net/ http://channel9.msdn.com/shows/ARCast_with_Ron_Jacobs

32 Institut für Informatik Betriebliche Informationssysteme © Universität Leipzig 200632 Nächster Termin Dienstag, 24.10.2006, 09:15 Uhr, SG 3-03  Themenvergabe  Terminabsprache  Einführung in das wissenschaftliche Arbeiten