home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ ftp.umcs.maine.edu / 2015-02-07.ftp.umcs.maine.edu.tar / ftp.umcs.maine.edu / pub / WISR / wisr6 / proceedings / ascii / cohen.ascii < prev    next >
Text File  |  1993-10-19  |  11KB  |  303 lines
  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.                           A  Model  Base  for  Software Engineering
  6.  
  7.  
  8.  
  9.                                                      Sholom Cohen
  10.  
  11.  
  12.  
  13.                                           Software Engineering Institute
  14.  
  15.                                             Carnegie Mellon University
  16.  
  17.                                             Pittsburgh, PA 15213-3890
  18.  
  19.                                     Tel: (412) 268-2572 (voice) -5758 (fax)
  20.  
  21.                                                Email: sgc@sei.cmu.edu
  22.  
  23.  
  24.  
  25.                                                          Abstract
  26.  
  27.  
  28.            This paper reports on the activities of the Application of Software Models (ASM) Project at
  29.        the Software Engineering Institute (SEI). The ASM project combines two previous efforts at the
  30.        SEI in domain and architecture modeling. Our p osition is that a core competance in software
  31.        modeling is essential for successful reuse. The ASM project is developing methods, training, and
  32.        an organizational pattern of operations for supporting the development of this core competance
  33.        within other organizations.
  34.  
  35.  
  36.        Keywords: Strategic planning, architecture, domain analysis/engineering
  37.  
  38.  
  39.        Workshop Goals:  Learning; networking; understanding industry needs; explaining our posi-
  40.        tion
  41.  
  42.  
  43.        Working Groups: domain analysis/engineering; reuse process models
  44.  
  45.  
  46.  
  47. Sponsored by the U.S. Department of Defense
  48.  
  49.  
  50.  
  51.                                                          Cohen- 1
  52.  
  53.  
  54. 1      Background
  55.  
  56.  
  57.  
  58. Sholom Cohen is a member of the technical staff of the Software Engineering Institute (SEI). Mr.
  59. Cohen is currently project leader of SEI's Application of Software Mo dels pro ject.  Thispro ject
  60. combines both the Domain Analysis and Software Architecture Engineering projects.  As project
  61. leader, Mr.  Cohen has co-authored two major technical reports on domain analysis methods and
  62. an annotated bibliography of domain analysis. He is also the author of a study on the implications
  63. of software reuse for the Ada 9X project.  Besides domain analysis, Mr.  Cohen's research activities
  64. include the development of life cycle methods for software reuse,  concentrating on designing for
  65. reuse and on reuse-based implementation.
  66.  
  67.  
  68.  
  69. 2      Position
  70.  
  71.  
  72.  
  73. For systematic software reuse, organizations must invest in evolving a core competence in software
  74. modeling.  This core competence involves modeling the commoncapabilities of software applica-
  75. tions within a product family, and developing a generic design founded on a software/hardware
  76. architectural model.  As an organizationenriches its software assets with models, the process for
  77. developing or evolving software applications will become more an engineering change activity of
  78. mapping from needs to software solutions than a synthesis activity of building from scratch.
  79.  
  80.  
  81.  
  82. 2.1     Application of Software Models Project
  83.  
  84.  
  85.  
  86. The  Application  of  Software  Models  project  is  developing  the  technology,  engineering  process,
  87. organization structure and transition planning involved in building and applying a core competence
  88. in software modeling. The activities of this project are based on our experience in a number of key
  89. supporting techiques:
  90.  
  91.  
  92.  
  93.     ffldomain modeling
  94.  
  95.  
  96.     fflsoftware architecture
  97.  
  98.  
  99.     fflcomposition of systems via the application of models
  100.  
  101.  
  102.     ffldesign for and with reuse
  103.  
  104.  
  105.  
  106. The application of these techniques leads to the systematic creation and application of models which
  107. form a codified technology base of engineering knowledge. Software engineers use this technology
  108. base to support:
  109.  
  110.  
  111.  
  112.     fflanalysis of customers' needs
  113.  
  114.  
  115.     fflsynthesis of solutions based on recognized commonalities or on variations from previous so-
  116.        lutions
  117.  
  118.  
  119.     fflreuse and reengineering of legacy software
  120.  
  121.  
  122.  
  123.                                                          Cohen- 2
  124.  
  125.  
  126. This  approach  to  modeling  is  a  component  of  the  Model-Based  Software  Engineering  approach
  127. being promoted by the project. The MBSE approach establishes a framework for relating several
  128. types of models:
  129.  
  130.  
  131.  
  132.     fflAbstract models give us basic modeling concepts. They address questions such as: What is a
  133.        domain model, what is an architecture, and what are the structures for reusable components?
  134.  
  135.  
  136.     fflConcrete models apply the abstract models by adding domain information. They include the
  137.        domain model of a particular class of applications, a generic design, a collection of components,
  138.        an application generator.  For a specific domain, the concrete models constitute a domain-
  139.        specific software architecture, as has been defined by the DSSA program.
  140.  
  141.  
  142.     fflInstances are the applications built upon the concrete models.
  143.  
  144.  
  145.  
  146. The  creation  of  abstract  models  is  chiefly  a  research and  development  activity.   The  SEI  has
  147. produced abstract models such as those which form the Feature-Oriented Domain Analysis (FODA)
  148. method, the Object Connection Update model,  and the Object Connection Architecture mo del.
  149. The project also uses abstract models created by other organizations such as the CAMP  object
  150. architecture.  MBSE includes a process for creating concrete models: domain engineering, and a
  151. process for using concrete models in the construction of applications: application engineering.
  152.  
  153.  
  154.  
  155. 2.2     Project  Activities
  156.  
  157.  
  158.  
  159. Through collaboration with sponsors, the project has used abstract models as a basis for creat-
  160. ing concrete models through domain engineering and is applying these models in the creation of
  161. applications. These sponsors include:
  162.  
  163.  
  164.  
  165.     fflArmy Communications and Electronics Command (CECOM) - creation of a domain model
  166.        of Army movement control, a tactical decision aid supporting command andcontrol.
  167.  
  168.  
  169.     fflNational Institute of Standards and Technology - applying the FODA method for developing
  170.        a model of network management systems software.
  171.  
  172.  
  173.     fflJoint Modeling and Simulation System (JMASS) - applying OCU model for design of friendly
  174.        and threat models.
  175.  
  176.  
  177.     fflBallistic Missile Defense Office - using abstract models as a means of evaluating the BMDO
  178.        Information Architecture and its ability to support system defintion of Battle Management
  179.        Command Control and Communications (BM/C3) applications.
  180.  
  181.  
  182.     fflNavy - creating concrete models to support the development of weapon system trainers.
  183.  
  184.  
  185.     fflMICOM  -  creating  concrete  models  to  supp ort  development  of  electro-optical  fire  control
  186.        systems.  This work is b eing done with our Texas Instruments resident affiliate.
  187.  
  188.  
  189.  
  190. The project also seeks to work directly with industry to support their ability toestablish a core
  191. competence in software modeling. We have severalcontacts in the early stages of transition.
  192.  
  193.  
  194.  
  195.                                                          Cohen- 3
  196.  
  197.  
  198. 2.3     Details of CECOM effort
  199.  
  200.  
  201.  
  202. Since 1989, the project has been working with CECOM to develop models for a domain-specific
  203. software architecture. The domain of interest for this work has b een movement control, which is a
  204. command and control tactical decision aid that deals with themovement of soldiers and materiel
  205. on the battlefield.  The work was initiated under Lt.  Gen.  Peter Kind and has continued under
  206. the sponsorship of the Software Engineering Directorate withDennis Turner as our key point of
  207. contact.
  208.  
  209.  
  210. The project has created the following products for CECOM:
  211.  
  212.  
  213.  
  214.     ffla domain modeling method called Feature-Oriented Domain Analysis (FODA)
  215.  
  216.  
  217.     ffla domain model of movement control using FODA models as the abstract mo deling concepts
  218.  
  219.  
  220.     ffla generic design that encompasses the domain of movement control using the Ob ject Con-
  221.        nection Architecture as the abstract model
  222.  
  223.  
  224.     ffla  working  prototype  that  illustrates  the  use  of  a  domain  specific  software  architecture  for
  225.        creating an application
  226.  
  227.  
  228.     ffla technical report on using an abstract architecture model to map the domain model to a
  229.        generic design model (in-progress). Taken together, these models consitute a domain-specific
  230.        software architecture for movement control
  231.  
  232.  
  233.  
  234. The project is currently extending the DSSA for movement control to include a geographical in-
  235. formation  system,  time-space  deconflication,  and  simulation.   The  working  prototype  built  from
  236. the dssa will also be reengineered to operate on the Army common hardware/software using the
  237. ATCCS reference architectureand common applications support software.
  238.  
  239.  
  240. The project is also working with several groups building command and control systems that will
  241. incorporate the movement control dssa. These include the Strategic-Theater Army Command and
  242. Control System (STACCS)  currently under development by CSC, Army Tactical Command and
  243. Control  System  (ATCCS) under  development  at  CECOM,  and  Department  of  Army  Movement
  244. Management  System  -  Redesign  (DAMMS-R) a  product  of  the  Army  Combined Arms  Support
  245. Command.
  246.  
  247.  
  248.  
  249. 3      Project Products
  250.  
  251.  
  252.  
  253. The project is currently developing a set of support services, training and do cumentation for orga-
  254. nizations wishing to develop a softwaremo deling comp entence.  We currently have in place:
  255.  
  256.  
  257.  
  258.     fflan overview briefing describing the evolution to MBSE
  259.  
  260.  
  261.     fflan overview briefing on abstract and concrete models to support design
  262.  
  263.  
  264.     ffla multi-day tutorial/workshop on domain analysis
  265.  
  266.  
  267.     ffltechnical reports covering the FODA method, a sample domain model, tool support for do-
  268.        main analysis, evolving to MBSE (in-progress), and mapping the domain model to a generic
  269.        design (in-progress).
  270.  
  271.  
  272.  
  273.                                                          Cohen- 4
  274.  
  275.  
  276. 4      Biography
  277.  
  278.  
  279.  
  280. Prior to joining the staff of the SEI, Sholom Cohen was a member of the softwareengineering
  281. technology branch of the McDonnell Douglas Astronautics Company.  In that position, he was a
  282. key developer of the Common Ada Missile Packages components and tools.
  283.  
  284.  
  285. On a lighter note, Mr. Cohen is the author of a children'sb ook,Yitzy and the G.O.L.E.M. (HaChai
  286. Publications, 1992), a book about a pre-teen computer hacker,and is currently working on a second
  287. book in the same Yitz Berg from Pittsburgh series.
  288.  
  289.  
  290. Mr. Cohen received his BS from the Massachusetts Institute of Technology, an MA in Library and
  291. Information Science from the University of Michigan, and an MS from Columbia University (New
  292. York).
  293.  
  294.  
  295. The SEI, located in Pittsburgh, Pennsylvania, is afederally funded research and development center
  296. operated by Carnegie Mellon University under contract to the U.S. Department of Defense.  The
  297. objective of the SEI is to provide leadership in softwareengineering and in the tran sition of new
  298. software engineering technology into practice.
  299.  
  300.  
  301.  
  302.                                                          Cohen- 5
  303.