Una metodologia per la modellazione formale di sistemi critici basata su metodi e tecniche di Model Driven Engineering

Abstract

La tesi si pone come obiettivo quello di definire una metodologia di sviluppo di modelli critici complessi e riparabili basata sulle tecniche ed i metodi del Model Driven Engineering che consenta di integrare due filoni di ricerca: quello teso a sviluppare metodologie e strumenti per la composizionalità ed il multiformalismo, con le relative tecniche di soluzione e quello finalizzato alla derivazione (possibilmente automatica) di modelli formali a partire da modelli di alto livello del sistema utilizzati nella specifica e nella progettazione. La tesi è stata sviluppata affrontando le seguenti tematiche: • Definizione di una metodologia per lo sviluppo e la generazione automatica di modelli formali di sistemi complessi basata su approcci e tecniche di MDE; • Estensione del profilo MARTE-DAM (Modeling and Analysis Real Time Embedded Systems – Dependability Analysis and Modeling) per la specifica ad alto livello di sistemi affidabili al fine di poter esprimere concetti relativi alla manutenibilità – ed in particolare al fine di modellare specifici aspetti dei sistemi riparabili; • Studio delle relazioni esistenti tra i linguaggi di specifica formali, con particolare riferimento alla relazione di tipo generalizzazione-specializzazione, al fine di ingegnerizzare il processo di generazione automatica di modelli espressi mediante diversi formalismi in relazione tra loro; • Sviluppo di tecniche trasformazionali basate sui risultati sopra riportati per particolari classi di formalismi di interesse, in particolare sono state sviluppate opportune trasformazioni Model-to-Model/Model-to-Text per la generazione automatica di modelli basati su alberi dei guasti riparabili (RFT) a partire da una specifica MARTE-DAM ad alto livello del sistema. I metodi e le tecniche sviluppati per definizione di un processo di sviluppo, a partire dalla metodologia proposta, sono stati validati applicandoli al caso di studio del Radio Block Center, punto di criticità del sistema di controllo e segnalamento ferroviario soggetto allo standard ERTMS-ETCS (European Railway Traffic Management System/European Train Control System), standard europeo applicato in Italia alle linee ferroviarie dell’“Alta Velocità”.