لغة نمذجة الأنظمة

📅 آخر تحديث: ٢٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٠ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة
مجموعة من مخططات SysML

لغة نمذجة الأنظمة ( SysML ) هي لغة نمذجة عامة الأغراض لتطبيقات هندسة الأنظمة . وهي تدعم تحديد وتحليل وتصميم والتحقق من صحة مجموعة واسعة من الأنظمة وأنظمة الأنظمة .

طُوِّرت لغة SysML في الأصل من خلال مشروع مواصفات مفتوح المصدر ، وتتضمن ترخيصًا مفتوح المصدر للتوزيع والاستخدام. [ 1 ] تُعرَّف SysML بأنها امتداد لمجموعة فرعية من لغة النمذجة الموحدة (UML) باستخدام آلية تعريف UML . صُمِّمت امتدادات اللغة لدعم أنشطة هندسة النظم.

قارن مع لغة النمذجة الموحدة (UML)

يُقدّم SysML العديد من التحسينات الخاصة بهندسة النظم مقارنةً بـ UML ، التي طُوّرت كلغة لنمذجة البرمجيات. وتشمل هذه التحسينات ما يلي:

  • تُعبّر مخططات SysML عن مفاهيم هندسة النظم بشكل أفضل بفضل إزالة القيود التي كانت تُفرض على UML والتي تركز على البرمجيات، وإضافة نوعين جديدين من المخططات: مخططات المتطلبات ومخططات المعلمات. يُمكن استخدام النوع الأول في هندسة المتطلبات ، بينما يُمكن استخدام النوع الثاني في تحليل الأداء والتحليل الكمي . ونتيجةً لهذه التحسينات، أصبح بإمكان SysML نمذجة نطاق واسع من الأنظمة، والتي قد تشمل الأجهزة والبرمجيات والمعلومات والعمليات والموظفين والمرافق.
  • لغة SysML هي لغة صغيرة نسبياً يسهل تعلمها وتطبيقها. [ 2 ] وبما أن SysML تزيل العديد من بنيات UML التي تركز على البرمجيات، فإن اللغة بشكل عام أصغر حجماً من حيث أنواع المخططات والبنيات الكلية.
  • تدعم جداول تخصيص SysML أنواعًا شائعة من التخصيصات. فبينما يوفر UML دعمًا محدودًا فقط للرموز الجدولية، يوفر SysML جداول تخصيص مرنة تدعم تخصيص المتطلبات، والتخصيص الوظيفي، والتخصيص الهيكلي. وتُسهّل هذه الإمكانية التحقق والتدقيق الآليين (V&V) وتحليل الفجوات.
  • تدعم بنيات إدارة نماذج SysML النماذج والعروض ووجهات النظر. تعمل هذه البنيات على توسيع قدرات UML وتتوافق معمارياً مع معيار IEEE-Std-1471-2000 (الممارسة الموصى بها من IEEE للوصف المعماري للأنظمة كثيفة البرمجيات).

يعيد SysML استخدام سبعة من أنواع المخططات " الاسمية " الأربعة عشر في UML 2 ، [ 3 ] ويضيف نوعين جديدين من المخططات (مخططات المتطلبات والمخططات البارامترية) ليصبح المجموع تسعة أنواع من المخططات. كما يدعم SysML جداول التخصيص، وهي صيغة جدولية يمكن اشتقاقها ديناميكيًا من علاقات التخصيص في SysML. يتوفر جدول مقارنة بين مخططات SysML وUML 2 في قسم الأسئلة الشائعة حول SysML.

لنفترض أننا بصدد تصميم نظام سيارة: باستخدام لغة نمذجة الأنظمة (SysML)، يُمكن استخدام مخططات المتطلبات لتحديد متطلبات الأداء والوظائف والواجهات بكفاءة، بينما في لغة النمذجة الموحدة (UML)، نخضع لقيود مخططات حالات الاستخدام لتحديد المتطلبات الوظيفية العامة. وبالمثل، تُتيح لغة SysML استخدام المخططات البارامترية لتحديد قيود الأداء والكمية بدقة، مثل أقصى تسارع ، وأدنى وزن للسيارة ، وسعة تكييف الهواء الإجمالية . أما لغة UML، فلا تُوفر آلية مباشرة لتحديد هذا النوع من معلومات الأداء والكمية الأساسية.

فيما يتعلق ببقية نظام السيارة، يمكن استخدام مخططات النشاط المحسّنة ومخططات آلة الحالة لتحديد منطق التحكم في البرمجيات المدمجة وتدفقات المعلومات لأجهزة الكمبيوتر الموجودة على متن السيارة. كما يمكن استخدام مخططات SysML الهيكلية والسلوكية الأخرى لنمذجة المصانع التي تُصنّع السيارات، بالإضافة إلى واجهات الربط بين المؤسسات العاملة في هذه المصانع.

تاريخ

انطلقت مبادرة SysML من قرار صادر في يناير 2001 عن فريق عمل تصميم الأنظمة الموجهة بالنماذج التابع للمجلس الدولي لهندسة النظم (INCOSE)، والذي يهدف إلى تخصيص لغة النمذجة الموحدة (UML) لتطبيقات هندسة النظم. وعقب هذا القرار، قام كل من المجلس الدولي لهندسة النظم (INCOSE ) ومجموعة إدارة الكائنات (OMG)، المسؤولة عن صيانة مواصفات لغة النمذجة الموحدة (UML)، بتأسيس مجموعة الاهتمام الخاصة بمجال هندسة النظم (SE DSIG) التابعة لمجموعة إدارة الكائنات (OMG) في يوليو 2001. وقامت مجموعة الاهتمام الخاصة بمجال هندسة النظم (SE DSIG)، بدعم من المجلس الدولي لهندسة النظم (INCOSE) وفريق عمل ISO AP 233 ، بوضع متطلبات لغة النمذجة، والتي أصدرتها لاحقًا مجموعة إدارة الكائنات (OMG) ضمن طلب تقديم مقترحات بشأن لغة النمذجة الموحدة لهندسة النظم (UML for SE RFP؛ وثيقة OMG رقم ad/03-03-41) في مارس 2003. [ 4 ]

في عام ٢٠٠٣، طلب ديفيد أوليفر وسانفورد فريدينثال من المجلس الدولي لهندسة البرمجيات (INCOSE) من كريس كوبرين ، الذي قاد بنجاح فريقي تصميم لغتي UML 1 وUML 2، قيادة جهودهما المشتركة للاستجابة لطلب تقديم العروض الخاص بلغة UML لهندسة الأنظمة. [ ٥ ] وبصفته رئيسًا لشركاء SysML، صاغ كوبرين اسم اللغة "SysML" (اختصارًا لـ "لغة نمذجة الأنظمة")، وصمم شعار SysML الأصلي، ونظم فريق تصميم لغة SysML كمشروع مواصفات مفتوح المصدر. [ ٦ ] شغل فريدينثال منصب نائب الرئيس، وساعد في تنظيم فريق شركاء SysML الأصلي.

في يناير 2005، نشر شركاء SysML مسودة مواصفات SysML v0.9. وفي وقت لاحق، في أغسطس 2005، انسحب فريدينثال وعدد من الشركاء الأصليين الآخرين في SysML لتأسيس فريق SysML Submission Team (SST) المنافس. [ 5 ] وأصدر شركاء SysML مواصفات SysML v1.0 Alpha في نوفمبر 2005.

يا إلهي، لغة نمذجة الأنظمة (SysML)

بعد سلسلة من المقترحات المتنافسة لمواصفات SysML، تم اقتراح فريق دمج SysML على مجموعة إدارة الكائنات (OMG) في أبريل 2006. [ 7 ] صوّتت مجموعة إدارة الكائنات على هذا المقترح واعتمدته في يوليو 2006 تحت مسمى OMG SysML، وذلك لتمييزه عن مواصفات المصدر المفتوح الأصلية التي اشتُقّ منها. ولأن OMG SysML مشتقة من SysML مفتوحة المصدر، فإنها تتضمن أيضًا ترخيصًا مفتوح المصدر للتوزيع والاستخدام.

أصدرت مجموعة إدارة الكائنات (OMG) مواصفات OMG SysML الإصدار 1.0 كمواصفة متاحة في سبتمبر 2007. [ 8 ] أما الإصدار الحالي من OMG SysML فهو الإصدار 1.6، والذي أصدرته OMG في ديسمبر 2019. [ 9 ] بالإضافة إلى ذلك، نشرت المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO) لغة SysML في عام 2017 كمعيار دولي كامل (IS)، وهو ISO/IEC 19514:2017 (تقنية المعلومات - لغة نمذجة أنظمة مجموعة إدارة الكائنات). [ 10 ]

أصدرت مجموعة إدارة الكائنات (OMG) طلبًا لتقديم العروض (RFP) لإصدار SysML 2 في 8 ديسمبر 2017، عقب عملية التقييس المفتوح. [ 11 ] [ 12 ] ثم صدر طلب عروض ثانٍ لواجهة برمجة تطبيقات (API) وخدمات SysML v2.0 في يونيو 2018. ووافقت OMG على الاعتماد النهائي لـ SysML v2.0 في يوليو 2025، ونُشرت المواصفات في سبتمبر 2025. [ 13 ] [ 14 ] يدعم SysML v2 كلاً من الترميز النصي والرسومي، مما يتيح معالجة أكثر آلية للنماذج، ودلالات متسقة، وتقليل الغموض في تطبيقات هندسة الأنظمة القائمة على النماذج .

الرسوم البيانية

يتضمن SysML تسعة أنواع من المخططات، بعضها مأخوذ من UML .

أدوات

يوجد العديد من موردي أدوات النمذجة الذين يقدمون دعمًا لـ SysML. يمكن العثور على قوائم موردي الأدوات الذين يدعمون SysML أو OMG SysML على مواقع SysML Forum [ 15 ] أو SysML [ 16 ] على التوالي.

تبادل النماذج

باعتبارها ملف تعريف OMG UML 2.0 ، صُممت نماذج SysML ليتم تبادلها باستخدام معيار تبادل بيانات XML الوصفية (XMI). إضافةً إلى ذلك، يجري العمل على مواءمة البنية لدعم معيار ISO 10303 (المعروف أيضًا باسم STEP، وهو معيار تبادل بيانات نموذج المنتج) AP-233 لتبادل المعلومات ومشاركتها بين تطبيقات وأدوات برمجيات هندسة النظم .

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "مشروع SysML مفتوح المصدر: ما هو SysML؟ من أنشأه؟" . SysML.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28-03-2023 .
  2. ↑ أمن الأنظمة المدمجة. بقلم ديفيد كلايدرماخر، ومايك كلايدرماخر. إلسفير، 2012. ص 180.
  3. ↑ "الملحق أ: المخططات (المعيارية)". لغة النمذجة الموحدة 2.5.1 . رقم وثيقة OMG: رسمي/2017-12-05. منظمة تطوير معايير مجموعة إدارة الكائنات (OMG SDO). ديسمبر 2017. ص 683. 
  4. ↑ "طلب تقديم عروض UML لهندسة النظم" . OMG SE DSIG . مؤرشف من الأصل بتاريخ 12 أكتوبر 2006. تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 يونيو 2006 .
  5. 1 2 "شركاء SysML: مبتكرو SysML" . SysML.org . مؤرشف من الأصل في 18 أكتوبر 2022. تم الاطلاع عليه في 28 مارس 2023 .
  6. ↑ "أسئلة وأجوبة حول SysML: من أنشأ SysML وكيف حصل على اسمه؟" . SysML.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28-03-2023 .
  7. ↑ وثيقة OMG ad/06-03-01 مؤرشفة في 2008-12-01 على موقع Wayback Machine
  8. ↑ "لغة نمذجة أنظمة OMG (OMG SysML™)، الإصدار 1.0" . مجموعة إدارة الكائنات . سبتمبر 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 ديسمبر 2014 .
  9. ↑ "حول مواصفات لغة نمذجة الأنظمة OMG الإصدار 1.6" . مجموعة إدارة الكائنات . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 يناير 2020 .
  10. ↑ "ISO/IEC 19514:2017 - تكنولوجيا المعلومات - لغة نمذجة أنظمة مجموعة إدارة الكائنات (OMG SysML)" . ISO . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29-12-2017 .
  11. ↑ "sysml-roadmap:sysml_v2_requirements_review_page [ OMG SysML Portal ] " . OMG Wiki . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29-12-2017 .
  12. ↑ "مقدمة عملية OMG" . مجموعة إدارة الكائنات . تم الاسترجاع في 29-12-2017 .
  13. ↑ "مواصفات SysML® الإصدار الثاني - نمذجة هندسة البرمجيات القائمة على النماذج من الجيل التالي | مجموعة إدارة الكائنات" . www.omg.org . تاريخ الاسترجاع: 21 فبراير 2026 .
  14. ↑ "مواصفات SysML الإصدار 2: الإصدار الحالي - OMG SysML الإصدار 2.0" . SysML.org . تاريخ الاسترجاع: 21 فبراير 2026 .
  15. ↑ "أدوات SysML التجارية والمجانية والمفتوحة المصدر لهندسة الأنظمة القائمة على النماذج" . sysmlforum.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 مايو 2024 .
  16. ↑ "OMG SysML" . omgsysml.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2014-12-04 .

للمزيد من القراءة