ARIS-EMF-Brücke

Motivation und Idee

Die Architektur integrierter Informationssysteme (ARIS) ist eine Referenzarchitektur zur Unternehmensmodellierung. Ein zentrales Element der ARIS-Modellierung stellt das ARIS-Haus dar, welches Geschäftsprozesse aus verschiedenen Sichten und auf unterschiedlichen Abstraktionsebenen betrachtet, wobei jeder dieser Sichten und Ebenen entsprechende Modellierungssprachen (z.B.: Ereignisgesteuerte Prozesskette (EPK) oder Unified Modeling Language (UML)) zugeordnet sind. Für die ARIS-Modellierung stehen ausgereifte Werkzeuge der ARIS Platform, wie dem ARIS Business Architect oder ARIS UML Designer, zur Verfügung.


Ein Technik-Raum, der sich aufgrund offener Standards, frei verfügbarer Open-source- Implementierungen und zahlreicher Werkzeuge für die Verarbeitung von Modellen empfiehlt, ist durch das Eclipse Modeling Framework (EMF) gegeben. Beispielsweise existieren für die Umsetzung von Modell-zu-Modell- und Modell-zu-Text-Transformationen Werkzeuge unterschiedlicher Ansätze (Graph-basierter Ansatz, Relationaler Ansatz, Funktionaler Ansatz, Template-basierter Ansatz).

Eine Verbindung von ARIS und EMF erweitert die Möglichkeiten der Verarbeitung von ARIS-Modellen durch entsprechende EMF-Werkzeuge. So ist es beispielsweise möglich mit speziellen Transformationssprachen, wie der ATLAS Transformation Language (ATL) oder XPand von openArchitectureWare, ARIS-Modelle zu transformieren. Diese speziellen Transformationssprachen bieten ein signifikantes Verbesserungspotenzial gegenüber ARIS Skript (Möglichkeit für die Beschreibung von Transformationen in Java Script), hinsichtlich Modularität, Anpassbarkeit, Wiederverwendbarkeit oder Benutzbarkeit.


Theorie

Beide Räume (ARIS und EMF) können in eine so genannte Drei-Metaebenen-Hierarchie (M3-Level-Hierarchie) gegliedert werden. Diese Hierarchie besteht aus Modellen auf M1-Ebene, Metamodellen auf M2-Ebene und dem Metametamodell auf M3-Ebene. In ARIS existiert kein expliziertes Metametamodell, deshalb wurde dieses auf Basis des ARIS-Filter-Mechanismus, der existierenden ARIS-Methode, der ARIS-Markup Language (AML) und der ARIS-API analysiert und als A3-Modell bezeichnet. Metamodelle entsprechen in ARIS den ARIS-Methoden bzw. ARIS-Filtern. Modelle sind konkrete ARIS-Modelldaten und werden einfach als ARIS-Modelle bezeichnet. In EMF ist das Metametamodell Ecore, Metamodelle können als EMF-Metamodelle und Modelle als EMF-Modell bezeichnet werden.

Ausgangspunkt für die Konstruktion der M3-Ebenen-Brücke ist die Definition entsprechender Abbildungsregeln zwischen den beiden Metametamodelle. Beispielsweise wird Objekttyp (ARIS) auf EClass (EMF) abgebildet. Ausgehend von diesen Abbildungsregeln können konkrete Transformationen auf M2-Ebene und M1-Ebene definiert werden. Hierfür muss weiterhin bekannt sein, wie Elemente von M3-Ebene auf M2- und M1-Ebene ausgeprägt werden. Beispielsweise werden Objekttypen in ARIS auf M1-Ebene als Objektdefinitionen ausgeprägt. Dies bedeutet auf M1-Ebene werden alle Objektdefinitionen zu EClasses (Instanzen von EClass auf M1-Ebene) abgebildet. Der Typ der Objektdefinitionen (sprich Objekttyp) entspricht einer EClass auf M2-Ebene.

Implementierung

Die Implementierung der Brücke besteht aus insgesamt drei Transformationen, die prototypisch implementiert sind. Die erste Transformation ist in ARIS-Skript implementiert und transformiert einen gewählten Methodenfilter zu einem EMF-Metamodell im Ecore-Format als XMI. Die Rückrichtung von EMF zu ARIS auf M2-Ebene ist nicht realisierbar, da die ARIS-Methode aus Benutzersicht nur eingeschränkt angepasst werden kann. Die zweite Transformation ist ebenfalls in ARIS-Skript implementiert und exportiert ARIS-Modelldaten zu EMF-Modellen. Die letzte und dritte Transformation realisiert den Re-Import von ARIS-EMF-Modelle. Diese Transformation ist in XPand von oAW implementiert. Es werden aus den ARIS-EMF-Modellelementen entsprechende ARIS-Skript-Kommandos erzeugt, die anschließend ausgeführt werden. Somit umgeht man die manuelle ID-Vergabe und das Mergen von Modellelementen beim Import.
Bildschirmvideo: Demonstration der ARIS-EMF-Brücke

Anwendungsbeispiel

Die Demonstration der Brücke wird anhand einer EPK-Syntaxprüfung mit ATL beschrieben.


  1. Zunächst muss ein entsprechender Methodenfilter ausgewählt bzw. definiert werden, der es ermöglicht, EPK-Modelle zu erstellen. Dieser wird mit ARIS-Skript zu einem EMF-Metamodell transformiert.
  2. Anschließend können die mit dem Methodenfilter erstellten ARIS-EPK-Modelle zu einem entsprechenden EMF-Modell transformiert werden.
  3. Die Validierungsregeln für die EPK-Überprüfung sind in ATL implementiert. Während der Ausführung werden die Regeln überprüft und ein entsprechendes Problemmodell erstellt.
  4. Dieses Problemmodell wird anschließend für eine Verfeinerung des ursprünglichen ARIS-EMF-Modell verwendet, in dem aus den Problemen entsprechende Textfelder erzeugt werden.
  5. Das mit den Textfeldern verfeinerte ARIS-EMF-Modell wird in ARIS-Skript-Kommandos transformiert. Dieses ARIS-Skript wird anschließend in ARIS ausgeführt und erzeugt neue Modellelemente in ARIS.

Bildschirmvideo: Demonstration der ARIS-EMF-Brücke mit EPK-Syntaxvalidierung in ATL


Literatur

  • Kern, Heiko ; Kühne, Stefan: Verarbeitung von ARIS-EPK-Modellen im Eclipse Modeling Framework. In: Geschäftsprozessmanagement mit Ereignisgesteuerten Prozessketten. 6. GI-Workshop EPK 2007, St.Augustin, Germany, November 2007.
  • Kern, Heiko ; Kühne, Stefan: Model Interchange between ARIS and Eclipse EMF. In: Tolvanen, Juha-Pekka ; Gray, Jeff ; Rossi, Matti; Sprinkle, Jonathan (Eds.). Proceedings of the 7th OOPSLA Workshop on Domain-Specific Modeling (DSM’07). Computer Science and Information System Reports, Technical Reports, TR-38, University of Jyväskylä, Finland 2007, ISBN 978–951–39–2915–2.
  • Kern, Heiko: Metamodellierung aus Sicht von ARIS. In: Fähnrich, Klaus-Peter; Thränert, Maik; Wetzel, Peter: Integration Engineering: Motivation – Begriffe – Methoden – Anwendungsfälle, S. 77–89, Leipzig, Germany, September 2007.

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Ansprechpartner: Heiko Kern


 
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