Year: 2025
Type: article
Abstract: В роботі розглянуто проблему формального представлення моделей UML (Unified Modeling Language) у відкритому форматі, придатному для перевірки, трансформації та інтеграції в інженерні процеси розробки програмного забезпечення.Як концептуальну основу дослідження використано UML-метамодель, що включає два взаємопов'язані подання: структурне (визначає об'єкти та зв'язки моделі) та поведінкове (описує активності, стани й послідовності).Така метамодель слугує базою для інкрементального контролю консистентності програмної архітектури.У даній роботі особливу увагу приділено структурному представленню метамоделі UML, який є базовим для відображення архітектури системи у вигляді взаємопов'язаних типів об'єктів.Для цього представлення реалізовано формалізоване представлення ключових метасутностей UML, таких як класи, атрибути, асоціації, пакети, компоненти та об'єкти, у форматі JSON (JavaScript Object Notation).Обране подання базується на застосуванні стандарту JSON Schema, що дозволяє чітко описувати допустимі структури, типи даних, іменовані властивості та правила валідації.У результаті побудовано повноцінну множину типів і відношень, які визначають дозволену конфігурацію UML-моделі як структурованого набору об'єктів із чітко визначеними зв'язками між ними.Для підтримки синтаксичної і семантичної цілісності цієї моделі було сформульовано систему формалізованих інваріантів, яка фіксує критичні обмеження, зокрема, вимоги до ідентифікаторів, коректного вкладення елементів, суворої типізації атрибутів, а також відсутності циклічних залежностей у композиційних і успадкованих структурах.Це закладає основу для уніфікованого представлення структурних моделей та подальшої автоматизованої перевірки їх коректності.Частина правил реалізована засобами самої JSON-схеми, а для складніших передбачено виконання через зовнішні механізми перевірки.Запропонований підхід дозволяє забезпечити чітку відповідність між абстрактними об'єктами UML та їх представленням у відкритому форматі, що, в перспективі, відкриває можливість уніфікованої інтеграції з іншими засобами моделювання, CI/CD та інструментами генерації коду.Дослідження зосереджено на формалізмі, прозорості та узгодженості з UML-специфікацією, які є необхідними для підтримки інкрементального контролю консистентності із забезпеченням сумісності між складовими метамоделі.Ключові слова: моделювання, UML, метамодель, JSON Schema, валідація, інваріанти.Вступ.UML (Unified Modeling Language) є загальновизнаним стандартом для візуального моделювання програмних систем.У типовому випадку UML-модель охоплює кілька взаємодоповнювальних подань, серед яких найбільш поширеними є структурні -діаграми класів, компонентів, об'єктів, пакетів, що відображають статичну архітектуру системи -та поведінкові, які охоплюють динамічні аспекти функціонування через діаграми активностей, станів, послідовностей, комунікацій тощо.Додатково до них можуть використовуватись фізичні (розгортання), вимог (використання) та інші подання, що формують повну модель програмної системи.У даній роботі розглянуто проблему формального представлення моделей UML у відкритому форматі, придатному для перевірки, трансформації та інтеграції в інженерні процеси розробки програмного забезпечення.В основі дослідження -метамодель UML, що складається зі структурного подання для фіксації об'єктів і зв'язків та поведінкового
Authors: N.O. Komleva, M.I. Nikitchenko
Language: English
Subfield: Software
Field: Computer Science
Domain: Physical Sciences
Open Access status: diamond
OpenAlex ID: W4412366003