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Dynamic Meta Modeling (DMM)

Dynamic Meta Modeling erlaubt die formale Spezifikation der Semantik von Sprachen, die Verhalten beschreiben. Einzige Voraussetzung für die Anwendung von DMM ist, dass die Sprache über ein Metamodell verfügt. Eine typische Anwendung von DMM ist die Semantik-Spezifikation von UML-Diagrammen wie Aktivitäten oder Statecharts.

Teilnehmer: Christian Soltenborn, Gregor Engels

Kontaktperson: Christian Soltenborn

 

Beschreibung

Die Unified Modeling Language (UML) enthält mehrere Diagrammarten, die Verhalten beschreiben (z.B. Aktivitäten, Statecharts, Sequenzdiagramme). Die abstrakte Syntax dieser Sprachen ist über ein Klassendiagramm definiert, das man als Metamodell bezeichnet. Ein Modell (z.B. eine Aktivität) ist demnach eine Instanz dieses Metamodells.

Damit ist die strukturelle Semantik dieser Sprachen in hinreichend präziser Weise beschrieben. Zur Beschreibung der dynamischen Semantik (d.h. des Verhaltens) der Diagramme greift die UML jedoch auf das Mittel der natürlichen Sprache zurück. Dies hat einige signifikante Nachteile: Zum Einen lässt eine solche Beschreibung eigentlich immer einen gewissen Interpretationsspielraum, zum Anderen ist ein mathematisches Modell Voraussetzung für Anwendungen wie z.B die automatische Analyse des Verhaltens.

Ziel von DMM ist die Erstellung ebensolcher mathematischer Modelle zur Beschreibung von Verhalten. Dazu wird in zwei Schritten vorgegangen: Zunächst wird ein Metamodell der semantischen Domäne erstellt. Oft kann dies geschehen, in dem das originale Metamodell um Konzepte erweitert wird, die die Beschreibung des Laufzeitverhaltens erlauben (z.B. enthält das semantische Metamodell der Aktivitäten das Konzept des Tokens und spiegelt damit die Aussage der UML-Spezifikation wieder, dass das Verhalten von Aktivitäten auf Tokenfluss beruht).

Im zweiten Schritt werden Graphtransfomationsregeln entwickelt, die Veränderungen auf Instanzen des semantischen Metamodells beschreiben (z.B. wann ein Token sich von einer Aktion zur nächsten bewegt). Dazu werden die Instanzen als getypte Graphen aufgefasst. DMM-Spezifikationen sind somit nicht nur formal, sondern durch den visuellen Charakter der Graphtransformationsregeln auch leicht verständlich.

Zeitschriftenbeiträge (2)

Rezensierte Konferenzbeiträge (8)

Rezensierte Workshopbeiträge (9)

Technische Berichte (1)

Dissertationen (2)

Masterarbeiten (1)

Diplomarbeiten (2)

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