論文の概要: To Do or Not to Do: Semantics and Patterns for Do Activities in UML PSSM State Machines
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.14884v3
- Date: Mon, 8 Jul 2024 11:57:46 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-10 03:28:33.893386
- Title: To Do or Not to Do: Semantics and Patterns for Do Activities in UML PSSM State Machines
- Title（参考訳）: やるべきでない:UML PSSMステートマシンにおけるDoアクティビティのセマンティックスとパターン
- Authors: Márton Elekes, Vince Molnár, Zoltán Micskei,
- Abstract要約: DoActivity振舞いは、ある状態に入力された状態マシンとは独立して実行される振舞いを記述する。
仕様や教科書は、doActivityの振る舞い構造をどのように適切に使用するべきかについて曖昧である。
そこで本研究では,仕様書のテキスト,意味モデル,実行可能なテストケース,PSSMをサポートするシミュレータの相互チェックから,セマンティックスを解析した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.11470070927586014
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: State machines are used in engineering many types of software-intensive systems. UML State Machines extend simple finite state machines with powerful constructs. Among the many extensions, there is one seemingly simple and innocent language construct that fundamentally changes state machines' reactive model of computation: doActivity behaviors. DoActivity behaviors describe behavior that is executed independently from the state machine once entered in a given state, typically modeling complex computation or communication as background tasks. However, the UML specification or textbooks are vague about how the doActivity behavior construct should be appropriately used. This lack of guidance is a severe issue as, when improperly used, doActivities can cause concurrent, non-deterministic bugs that are especially challenging to find and could ruin a seemingly correct software design. The Precise Semantics of UML State Machines (PSSM) specification introduced detailed operational semantics for state machines. To the best of our knowledge, there is no rigorous review yet of doActivity's semantics as specified in PSSM. We analyzed the semantics by collecting evidence from cross-checking the text of the specification, its semantic model and executable test cases, and the simulators supporting PSSM. We synthesized insights about subtle details and emergent behaviors relevant to tool developers and advanced modelers. We reported inconsistencies and missing clarifications in more than 20 issues to the standardization committee. Based on these insights, we studied 11 patterns for doActivities detailing the consequences of using a doActivity in a given situation and discussing countermeasures or alternative design choices. We hope that our analysis of the semantics and the patterns help vendors develop conformant simulators or verification tools and engineers design better state machine models.
- Abstract（参考訳）: ステートマシンは多くの種類のソフトウェア集約システムで使用されている。
UML State Machinesは強力な構造を持つ単純な有限状態マシンを拡張する。
多くの拡張の中で、ステートマシンのリアクティブな計算モデルであるdoActivity振舞いを根本的に変える、一見シンプルで無実な言語構造があります。
DoActivity振舞い(DoActivity behaviors)は、ある状態に入力された状態マシンとは独立して実行される振る舞いを記述し、典型的には複雑な計算や通信をバックグラウンドタスクとしてモデル化する。
しかし、UML仕様や教科書は、doActivityの振る舞い構造をどのように適切に使うべきかについて曖昧である。
このガイダンスの欠如は深刻な問題であり、doActivityが不適切に使用されると、特に見つけるのが難しく、一見正しいソフトウェア設計を台無しにしてしまうような、同時かつ非決定的なバグを引き起こす可能性がある。
UML State Machines(PSSM)の精密意味論(Precise Semantics of UML State Machines)仕様では、ステートマシンの詳細な操作意味論が導入された。
私たちの知る限りでは、PSSMで規定されているdoActivityのセマンティクスに関する厳密なレビューはまだありません。
そこで本研究では,仕様書のテキスト,意味モデル,実行可能なテストケース,PSSMをサポートするシミュレータの相互チェックから,セマンティックスを解析した。
ツール開発者や高度なモデラーに関連する微妙な詳細と創発的な振る舞いに関する洞察を合成した。
標準化委員会に20以上の問題で不整合と明確化の欠如を報告した。
これらの知見に基づいて,特定の状況下でのdoActivityの使用結果を詳述したdoActivityのパターン11と,その対策や代替設計選択について議論した。
セマンティクスとパターンの分析が、ベンダーが適合したシミュレータや検証ツールを開発し、エンジニアがより良い状態マシンモデルを設計するのに役立つことを願っています。
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