Articulo de referencia

Interoperabilidad basada en modelos

La interoperabilidad basada en modelos ( MDI ) es un marco metodológico que proporciona soporte conceptual y técnico para crear empresas interoperables utilizando ontologías y a...

La interoperabilidad basada en modelos ( MDI ) es un marco metodológico que proporciona soporte conceptual y técnico para crear empresas interoperables utilizando ontologías y anotaciones semánticas, siguiendo los principios del desarrollo basado en modelos (MDD). [ 1 ] [ 2 ]

Descripción general

La idea inicial de los trabajos sobre MDI era la aplicación de métodos y técnicas basados ​​en modelos para resolver problemas de interoperabilidad, desde el nivel empresarial hasta el nivel de datos.

Las tres ideas principales del enfoque de interoperabilidad basada en modelos (MDI) son:

  1. La interoperabilidad [ 3 ] debe lograrse en diferentes niveles: negocio, conocimiento, aplicación y datos.
  2. La idea principal es seguir un enfoque de ingeniería basada en modelos (MDE) [ 1 ] [ 2 ] . Por lo tanto, se promueve el uso sistemático de modelos como artefactos de ingeniería primarios a lo largo del ciclo de vida de la ingeniería, combinados con lenguajes de modelado específicos del dominio y motores y generadores de transformación.
  3. El uso de ontologías y anotaciones semánticas es necesario para realizar la transformación de modelos desde el nivel empresarial al nivel de código. [ 4 ]
Niveles de interoperabilidad: Datos, aplicaciones, conocimiento, negocios.
Niveles de interoperabilidad.

Historia

MDI se inició en 2004 con el comienzo de dos importantes proyectos de investigación:

  • INTEROP NoE (Red de Excelencia de Aplicaciones y Software para la Investigación de la Interoperabilidad en Empresas en Red, FP6-IST 508011). [ 5 ]
  • ATHENA IP (Tecnologías avanzadas para la interoperabilidad de redes empresariales heterogéneas y sus aplicaciones: proyecto integrado) (FP6-IST-507849). [ 6 ]

Ambos proyectos contaron con el apoyo de la Comisión Europea . Estos dos proyectos trabajaron tanto en la definición de un marco metodológico como en la aplicación del MDI a casos concretos.

Temas de MDI

Marco MDI (INTEROP NoE)

El marco MDI [ 7 ] [ 8 ] dentro de INTEROP se define de la siguiente manera:

  • Desde el punto de vista conceptual: proporcionar un modelo de referencia en el que se propone un modelo de interoperabilidad definido en diferentes niveles de abstracción.
  • Desde el punto de vista metodológico: se proporciona el método de interoperabilidad basada en modelos (MDI) como un método (principio y estructura) para habilitar aplicaciones de software empresarial (ESA) interoperables, partiendo del nivel del modelo empresarial en lugar del nivel del código y utilizando un enfoque basado en modelos, combinado con el uso de ontologías y anotaciones semánticas.
  • Desde el punto de vista tecnológico: proporcionar soporte semántico vertical y horizontal para realizar transformaciones de modelos.

Modelo de referencia

El modelo de referencia propuesto para el enfoque de interoperabilidad basado en modelos muestra los diferentes tipos de modelos que es posible realizar en distintos niveles de abstracción, y las transformaciones sucesivas de modelos que son necesarias para llevarlos a cabo.

Modelo de referencia para la interoperabilidad basada en modelos.
Modelo de referencia para la interoperabilidad basada en modelos.

Se requieren diferentes niveles de abstracción para posibilitar transformaciones de modelos que reduzcan la brecha existente entre los modelos empresariales y el nivel de código. La definición de los distintos niveles se basó en la arquitectura dirigida por modelos (MDA), que define tres niveles de abstracción: modelo independiente de computación (CIM), modelo independiente de plataforma (PIM) y modelo específico de plataforma (PSM). Además, se introdujo una partición del nivel de modelo independiente de computación en dos subniveles para reducir la brecha entre los niveles de modelo independiente de computación (CIM) y modelo independiente de plataforma (PIM). También se ha definido un modelo de interoperabilidad en los diferentes niveles de abstracción propuestos anteriormente.

Un ejemplo de este modelo de referencia para MDI se puede ver en la siguiente figura. Esta imagen muestra en cada uno de los niveles propuestos los diferentes tipos de modelos que se pueden realizar (GRAI [ 9 ] en el nivel superior de modelo independiente de computación (TCIM), y UML en los otros niveles), y el objetivo final de hacer interoperables dos ESA, el ERP del franquiciador y el CRM del franquiciado.

Ejemplo de modelo de referencia para la interoperabilidad basada en modelos.
Ejemplo de modelo de referencia para MDI.

Método de interoperabilidad basado en modelos

El método de interoperabilidad basado en modelos (método MDI) es un método basado en modelos que puede utilizarse entre dos empresas que necesitan interoperar no solo a nivel de código, sino también a nivel de modelado empresarial con soporte ontológico, con el objetivo final de mejorar su rendimiento.

  • Utiliza transformaciones de modelos para lograr la interoperabilidad definiendo modelos y un Modelo de Interoperabilidad en diferentes niveles de abstracción según un enfoque MDA y dividiendo el nivel de modelo independiente de computación (CIM) en dos subniveles, es decir, el nivel superior de modelo independiente de computación (TCIM) y el nivel inferior de modelo independiente de computación (BCIM).
  • Utiliza una ontología común para respaldar estas transformaciones y resolver problemas de interoperabilidad a nivel semántico.

El método MDI propuesto para resolver problemas de interoperabilidad, como su nombre indica, se basa en el enfoque MDA. Además, se aplicaron los siguientes principios a la definición de este método:

La siguiente imagen muestra las características principales del método MDI, en la que las áreas verdes indican el esfuerzo estimado relacionado con cada fase y flujo de trabajo:

  • Sus fases principales, representadas en las columnas, describen cuatro fases que corresponden al paso de un nivel de abstracción a uno inferior.
  • Sus flujos de trabajo principales, especialmente los tres flujos de trabajo de proceso relacionados con los tres componentes principales del método MDI: el modelo de interoperabilidad, la ontología de interoperabilidad común y la transformación del modelo.
Niveles de interoperabilidad: Método de interoperabilidad basado en modelos.
Método MDI.

Marco MDI (Propiedad Intelectual de ATHENA)

El marco MDI [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] de ATHENA proporciona orientación sobre cómo se debe aplicar MDD para abordar la interoperabilidad. El marco está estructurado en tres áreas principales de integración:

  • La integración conceptual, que se centra en conceptos, metamodelos, lenguajes y relaciones entre modelos, nos proporciona una base para sistematizar diversos aspectos de la interoperabilidad de los modelos de software.
  • La integración técnica se centra en los entornos de desarrollo y ejecución de software. Nos proporciona herramientas de desarrollo para crear modelos de software y plataformas de ejecución para ejecutar dichos modelos.
  • La integración aplicada se centra en metodologías, estándares y modelos de dominio. Nos proporciona directrices, principios y patrones que pueden utilizarse para resolver problemas de interoperabilidad de software.

Integración conceptual

El modelo de referencia para la integración conceptual se ha desarrollado desde un punto de vista de MDD, centrándose en las aplicaciones empresariales y el sistema de software .

Interoperabilidad basada en modelos: Modelo de referencia para la integración conceptual.
MDI: Modelo de referencia para la integración conceptual.

Según la arquitectura dirigida por modelos, un modelo independiente de computación (CIM) corresponde a una vista definida por un punto de vista independiente de computación. Describe el contexto empresarial y los requisitos empresariales para el o los sistemas de software. Un modelo independiente de plataforma (PIM) corresponde a una vista definida por un punto de vista independiente de plataforma. Describe las especificaciones del software independientemente de las plataformas de ejecución. Un modelo específico de plataforma (PSM) corresponde a una vista definida por un punto de vista específico de plataforma. Describe la implementación de los sistemas de software.

Integración técnica

El modelo de referencia de integración técnica promueve el uso de soluciones orientadas a servicios, donde un sistema de software, y más generalmente un sistema, proporciona un conjunto de servicios requeridos por las empresas y los usuarios de la organización.

Interoperabilidad basada en modelos: Modelo de referencia para la integración técnica.
MDI: Modelo de referencia para la integración técnica.

Integración de aplicaciones

El modelo de referencia para la integración de aplicaciones se ha desarrollado con el fin de enfatizar las dependencias entre los diferentes modelos y vistas para lograr la interoperabilidad.

Interoperabilidad basada en modelos: Modelo de referencia para la integración de aplicaciones.
MDI: Modelo de referencia para la integración de aplicaciones.

Transformaciones de modelos

La transformación de modelos es uno de los enfoques clave utilizados para respaldar el método MDI. Este enfoque se utiliza tanto en la dimensión horizontal como en la vertical del modelo de referencia para MDI. Todas las transformaciones de modelos realizadas se basan en la arquitectura de transformación genérica. [ 13 ]

Arquitectura de transformación de interoperabilidad basada en modelos.
Arquitectura de transformación.

Soporte semántico

Los siguientes servicios: verificación de la coherencia de los modelos, apoyo al descubrimiento automático de correspondencias entre modelos heterogéneos y definición de transformaciones que preservan la semántica, pueden ayudar a MDI a abordar problemas tanto verticales como horizontales.

Problemas verticales : soporte semántico orientado a:

  • Proporcionar una formalización basada en la lógica de partes de los modelos mediante anotaciones semánticas, lo que facilita la reutilización, las referencias cruzadas y una terminología inequívoca.
  • Rastreo de los cambios (entre las diferentes capas de transformaciones MDD).
  • Formalizar el conocimiento diferencial utilizado en las transformaciones de enriquecimiento semántico (es decir, las transformaciones de modelos más abstractos a otros más detallados).

Cuestiones horizontales : soporte semántico orientado a:

  • Realizar un análisis de discrepancias semánticas entre los modelos de diferentes empresas.
  • Representación de correspondencias entre modelos en diferentes empresas mediante anotaciones semánticas.
  • Creación de reglas de conciliación para realizar la conciliación de datos, servicios y procesos de negocio.

Véase también

Referencias

  1. ^ B. Humm, U. Schreier, J. Siedersleben. Desarrollo impulsado por modelos: puntos críticos en los sistemas de información empresarial, ECMDA-FA 2005, LNCS 3748, págs. 103 – 114, 2005
  2. 1 2 P. Mohagheghi, V. Dehlen, Tor Neple. Definiciones y enfoques de la calidad del modelo en el desarrollo de software basado en modelos: una revisión de la literatura, Information and Software Technology, 51 (2009) 1646–1669
  3. D. Chen, Guy Doumeingts . Iniciativas europeas para desarrollar la interoperabilidad de las aplicaciones empresariales: conceptos básicos, marco y mapa de ruta, Annual Reviews in Control, Volumen 27, Número 2, 2003, Páginas 153-162
  4. Gregory Zacharewicz , Saikou Diallo, Yves Ducq, Carlos Agostinho, Ricardo Jardim-Goncalves, Hassan Bazoun, Zhongjie Wang, Guy Doumeingts . Enfoques basados ​​en modelos para la interoperabilidad de los sistemas de información empresarial de próxima generación: estado del arte y desafíos futuros. Information Systems and E-Business Management, Springer Verlag, 2016 https://dx.doi.org/10.1007/s10257-016-0317-8
  5. INTEROP NoE (Red de Excelencia de Aplicaciones y Software para la Investigación de la Interoperabilidad en Empresas en Red, FP6-IST 508011), http://www.interop-vlab.eu/
  6. ATHENA IP (Tecnologías avanzadas para la interoperabilidad de redes empresariales heterogéneas y sus aplicaciones: proyecto integrado) (FP6-IST-507849), http://cordis.europa.eu/fetch?CALLER=PROJ_ICT&ACTION=D&CAT=PROJ&RCN=72762
  7. ^ Entregables de INTEROP NoE http://interop-vlab.eu/ei_public_deliverables/interop-noe-deliverables
  8. Actas del Primer Taller Internacional sobre Interoperabilidad Basada en Modelos para Sistemas de Información Sostenibles (MDISIS'08) http://ftp.informatik.rwth-aachen.de/Publications/CEUR-WS/Vol-340/
  9. D. Chen, Bruno Vallespir , Guy Doumeingts , Metodología integrada GRAI y su mapeo a la arquitectura y metodología de referencia empresarial genérica, Computers in Industry, Volumen 33, Números 2-3, septiembre de 1997, Páginas 387-394
  10. Entregables de IP de ATHENA http://interop-vlab.eu/ei_public_deliverables/athena-deliverables
  11. Marco de interoperabilidad basado en modelos ATHENA http://www.modelbased.net/mdi/index.html
  12. B. Elvesæter, A. Hahn, A.J. Berre, T. Neple (2006) Hacia un marco de interoperabilidad para el desarrollo de sistemas de software basado en modelos. INTEROPERABILIDAD DE SOFTWARE Y APLICACIONES EMPRESARIALES. DOI: 10.1007/1-84628-152-0_36
  13. F. Jouault, F. Allilaire, J. Bézivin , I. Kurtev, ATL: Una herramienta de transformación de modelos, Science of Computer Programming, Volumen 72, Números 1-2, 1 de junio de 2008, Páginas 31-39
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