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Title:
METHOD FOR COMPUTER-AIDED GENERATION OF A GRAPHICAL MODELLING LANGUAGE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/198187
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for computer-aided generation of a graphical modelling language (ML). In a step a), an analysis of one or more digital documents (DOC) that contain a textual description of one or more technical systems is performed, wherein the analysis is used to extract provisional object types (OT') comprising provisional element types (ET'), provisional connection types (CT') and provisional diagram types (DT') from the document(s) (DOC), wherein a respective provisional element type (ET') represents a component of the technical system(s), a respective provisional connection type (CT') represents a connection between at least two components of the technical system(s) and a provisional diagram type (DT') defines a set of provisional element types (CT) and provisional connection types (CT') that are intended to be permitted in the modelling language (ML) in a graphical diagram of the respective provisional diagram type (DT'). In a step b), a graphical user interface (UI) is provided that a user can use to modify the provisional object types (OT'), wherein the graphical user interface (UI) is used to receive inputs from the user to confirm modified and/or unmodified provisional object types (OT'), a respective modified and/or unmodified provisional object type (OT') then being converted into a confirmed object type (OT). In a step c), a graphical modelling language (MO) is generated from the confirmed object types (OT) by configuring and/or generating a graphical modelling tool (MT).

Inventors:
ECKARDT HORST (DE)
KRANZ SIEGLINDE (DE)
REGNAT NIKOLAUS (DE)
STORCK STEPHAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/058273
Publication Date:
December 15, 2016
Filing Date:
April 14, 2016
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
G06F9/44; G06F17/27
Foreign References:
US20100275179A12010-10-28
Other References:
KESZOCZE OLIVER ET AL: "Lips: An IDE for model driven engineering based on natural language processing", 2013 1ST INTERNATIONAL WORKSHOP ON NATURAL LANGUAGE ANALYSIS IN SOFTWARE ENGINEERING (NATURALISE), IEEE, 25 May 2013 (2013-05-25), pages 31 - 38, XP032490767, DOI: 10.1109/NATURALISE.2013.6611718
LARS VOGEL: "Eclipse Modeling Framework (EMF) - Tutorial", 20 July 2014 (2014-07-20), XP055286397, Retrieved from the Internet [retrieved on 20160706]
MATHIAS SOEKEN, ROLF DRECHSLER: "NLP-Assisted Model Generation", FORMAL SPECIFICATION LEVEL, 9 October 2014 (2014-10-09), XP009190867, DOI: http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-08699-6_3
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum rechnergestützten Erzeugen einer graphischen Modellierungssprache (ML) , mit der ein Benutzer eine digitale Beschreibung eines technischen Systems an einer Benutzerschnittstelle generieren kann, bei dem:

a) eine Analyse von einem oder mehreren digitalen Dokumenten (DOC) durchgeführt wird, wobei das oder die digitalen Do¬ kumente (DOC) eine textuelle Beschreibung eines oder meh- rerer technischer Systeme enthalten, wobei mittels der

Analyse aus dem oder den Dokumenten (DOC) vorläufige Ob¬ jekttypen (ΟΤ') umfassend vorläufige Elementtypen (ET'), vorläufige Verbindungstypen (CT') und vorläufige Diagrammtypen (DT') extrahiert werden, wobei ein jeweiliger vor- läufiger Objekttyp (ΟΤ') eine Anzahl von Merkmalen (FE) umfasst und wobei ein jeweiliger vorläufiger Elementtyp (ET') eine Komponente des oder der technischen Systeme darstellt, ein jeweiliger vorläufiger Verbindungstyp (CT') eine Verbindung zwischen zumindest zwei Komponenten des oder der technischen Systeme darstellt und ein vorläufiger

Diagrammtyp (DT') eine Menge von vorläufigen Elementtypen (CT) und vorläufigen Verbindungstypen (CT') festlegt, welche in der Modellierungssprache (ML) in einem graphischen Diagramm des jeweiligen vorläufigen Diagrammtyps (DT') er- laubt sein sollen;

b) eine graphische Benutzerschnittstelle (UI) bereitgestellt wird, an der ein Benutzer die vorläufigen Objekttypen (ΟΤ') modifizieren kann, wobei über die graphische Benutzerschnittstelle (UI) Eingaben des Benutzers zur Bestäti- gung von modifizierten und/oder unmodifizierten vorläufigen Objekttypen (ΟΤ') empfangen werden, woraufhin ein jeweiliger modifizierter und/oder unmodifizierter vorläufiger Objekttyp (ΟΤ') in einen bestätigten Objekttyp (OT) gewandelt wird;

c) aus den bestätigten Objekttypen (OT) eine graphische Modellierungssprache (MO) generiert wird, indem ein graphi¬ sches Modellierungswerkzeug (MT) konfiguriert und/oder ge¬ neriert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass basierend bei der Analyse in Schritt a) Hauptwörter, die in der textuellen Beschreibung vorkommen und deren Auftreten ei- ne vorbestimmte Häufigkeitsschwelle überschreiten, als vor¬ läufige Elementtypen (ET') klassifiziert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Analyse in Schritt a) Verben, die in der tex- tuellen Beschreibung vorkommen und deren Auftreten eine vorbestimmte Häufigkeitsschwelle überschreiten, als vorläufige Verbindungstypen (CT') klassifiziert werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Analyse in Schritt a) Hauptwör¬ ter, welche in Überschriften von vorgegebenen

Überschriftstypen in der textuellen Beschreibung vorkommen, als vorläufige Diagrammtypen (DT') klassifiziert werden, wo¬ bei zumindest ein Teil der vorläufigen Elementtypen (ET') und vorläufigen Verbindungstypen (CT'), die in einem Text der textuellen Beschreibung vorkommen, der durch eine Überschrift des vorgegebenen Überschriftstyps überschrieben ist, demjenigen vorläufigen Diagrammtyp (DT') zugeordnet wird, der in der Überschrift vorkommt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Analyse in Schritt a) Zeilenna¬ men und/oder Spaltennamen von in der textuellen Beschreibung enthaltenen Tabellen als vorläufige Objekttypen (ΟΤ') und/oder Merkmale (FE) von vorläufigen Objekttypen (ΟΤ') klassifiziert werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorläufigen Elementtypen (ET') einen oder mehrere der folgenden Typen umfassen:

eine Softwarekomponente;

eine Hardwarekomponente;

eine Speichereinheit; eine Prozessoreinheit;

eine Kommunikationskomponente;

eine Schnittstelle.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorläufigen Verbindungstypen (CT') einen oder mehrere der folgenden Typen umfassen:

eine Kommunikationsverbindung;

eine mechanische Verbindung;

eine Kombination aus einer Kommunikationsverbindung und einer mechanischer Verbindung.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Merkmale (FE) der vorläufigen Ob¬ jekttypen (ΟΤ') ein oder mehrere vordefinierte Merkmale um¬ fassen und/oder Merkmale, die aus der textuellen Beschreibung extrahiert werden.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Merkmale eines jeweiligen vorläufi¬ gen Objekttyps (ΟΤ') eines oder mehrere der folgenden Merkma¬ le umfassen:

eine textuelle Beschreibung des vorläufigen Objekttyps (OT' ) ;

ein graphisches Symbol für den vorläufigen Objekttyp (OT' ) ;

eine oder mehrere durch Werte oder Text belegbare Vari¬ ablen .

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b) durch Eingaben des Benutzers an der Benutzerschnittstelle (UI) neue Objekttypen definiert werden können, welche in weitere betätigte Objekt¬ typen (OT) gewandelt werden.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei und/oder nach Durchführung des Schritts c) die Modellierungssprache (ML) durch Eingaben des Benutzers an einer Benutzerschnittstelle (UI ' ) angepasst wer¬ den kann.

12. Vorrichtung zum rechnergestützten Erzeugen einer graphi- sehen Modellierungssprache (ML) , mit der ein Benutzer eine digitale Beschreibung eines technischen Systems an einer Benutzerschnittstelle generieren kann, umfassend:

ein erstes Mittel (AM) zur Analyse von einem oder mehreren digitalen Dokumenten (DOC) , wobei das oder die digitalen Dokumente (DOC) eine textuelle Beschreibung eines oder mehrerer technischer Systeme enthalten, wobei mittels der Analyse aus dem oder den Dokumenten (DOC) vorläufige Ob¬ jekttypen (ΟΤ') umfassend vorläufige Elementtypen (ET'), vorläufige Verbindungstypen (CT') und vorläufige Diagramm- typen (DT') extrahiert werden, wobei ein jeweiliger vorläufiger Objekttyp (ΟΤ') eine Anzahl von Merkmalen (FE) umfasst und wobei ein jeweiliger vorläufiger Elementtyp (ET') eine Komponente des oder der technischen Systeme darstellt, ein jeweiliger vorläufiger Verbindungstyp (CT') eine Verbindung zwischen zumindest zwei Komponenten des oder der technischen Systeme darstellt und ein vorläufiger Diagrammtyp (DT') eine Menge von vorläufigen Elementtypen (CT) und vorläufigen Verbindungstypen (CT') festlegt, welche in der Modellierungssprache (ML) in einem graphischen Diagramm des jeweiligen vorläufigen Diagrammtyps (DT') erlaubt sein sollen;

ein zweites Mittel (MG) zur Bereitstellung einer graphischen Benutzerschnittstelle (UI), an der ein Benutzer die vorläufigen Objekttypen (ΟΤ') modifizieren kann, wobei über die graphische Benutzerschnittstelle (UI) Eingaben des Benutzers zur Bestätigung von modifizierten und/oder unmodifizierten vorläufigen Objekttypen (ΟΤ') empfangen werden, woraufhin durch das zweite Mittel (MG) ein jewei¬ liger modifizierter und/oder unmodifizierter vorläufiger Objekttyp (ΟΤ') in einen bestätigten Objekttyp (OT) gewandelt wird;

ein drittes Mittel (LC) zur Generierung einer graphischen Modellierungssprache (MO) aus den bestätigten Objekttypen (OT) , indem ein graphisches Modellierungswerkzeug (MT) konfiguriert und/oder generiert wird.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 11 eingerichtet ist.

14. Computerprogrammprodukt mit einem auf einem maschinenies baren Träger gespeicherten Programmcode zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wenn der Programmcode auf einem Computer ausgeführt wird.

15. Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wenn der Programmcode auf einem Computer ausgeführt wird.

Description:
Beschreibung

Verfahren zum rechnergestützten Erzeugen einer graphischen Modellierungsspräche

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum rechnergestützten Erzeugen einer graphischen Modellierungssprache sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt und Computerprogramm.

Aus dem Stand der Technik sind graphische Modellierungsspra ¬ chen bekannt, die einem Benutzer über eine graphische Benut ¬ zeroberfläche die Möglichkeit geben, eine digitale Beschrei ¬ bung eines technischen Systems zu erzeugen. Herkömmlicherwei ¬ se werden solche Modellierungssprachen von Modellierungsexperten definiert und implementiert, welche selbst jedoch kein spezifisches technisches Wissen über die technischen Systeme haben, die mit der Modellierungssprache entworfen werden sol ¬ len. Alternativ können auch Domänenexperten mit Fachwissen über die technischen Systeme eine allgemeine Modellierungs ¬ sprache verwenden, die jedoch nicht auf die spezifische Domä ¬ ne zugeschnitten ist, wie z.B. UML (UML = Unified Modeling Language) .

Wird die Modellierungssprache von einem Modellierungsexperten erstellt, muss dieser zur Anpassung der Sprache an eine spe ¬ zifische Domäne mit entsprechenden Domänenexperten zusammenarbeiten. Dies macht die Definition und Implementierung der Modellierungssprache zeitaufwändig und kostenintensiv. Auch die Verwendung einer allgemeinen Modellierungssprache durch einen Domänenexperten ist problembehaftet, da dieser Experte kein Modellierungsexperte ist und somit der Umgang mit der Modellierungssprache für ihn schwierig ist. Hierunter leidet die Akzeptanz der Modellierungssprache durch Domänenexperten.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein rechnergestütztes Verfahren zu schaffen, mit dem automatisch unter Einbeziehung von Wis- sen eines Domänenexperten eine Domänen-spezifische graphische Modellierungssprache generiert wird.

Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche ge- löst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum rechnergestützten Erzeugen einer graphischen Modellierungssprache, mit der ein Benutzer eine digitale Beschreibung eines technischen Systems an einer Benutzerschnittstelle generieren kann.

In einem Schritt a) des Verfahrens wird automatisch eine Ana ¬ lyse von einem oder mehreren digitalen Dokumenten durchge- führt, wobei das oder die digitalen Dokumente eine textuelle Beschreibung eines oder mehrerer technischer Systeme enthalten. Die textuelle Beschreibung kann beliebige technische Systeme betreffen. Zum Beispiel kann sie sich auf Energieerzeugungsanlagen (z.B. Windkraftanlagen) oder medizinische Ge- räte (z.B. Computertomographen) beziehen.

Mittels der Analyse werden aus dem oder den Dokumenten vorläufige Objekttypen umfassend vorläufige Elementtypen, vorläufige Verbindungstypen und vorläufige Diagrammtypen extra- hiert. Ein jeweiliger vorläufiger Objekttyp umfasst eine An ¬ zahl von Merkmalen. Der Begriff des Merkmals ist weit zu verstehen und kann unmittelbar Eigenschaften des Objekttyps betreffen sowie gegebenenfalls auch Variablen, welche bei der Instanziierung eines Objekts des entsprechenden Objekttyps bei der späteren Verwendung der Modellierungssprache mit Wer ¬ ten und/oder Texten belegt werden.

Ein jeweiliger vorläufiger Elementtyp stellt eine Komponente des oder der technischen Systeme aus den digitalen Dokumenten dar und ein jeweiliger vorläufiger Verbindungstyp stellt eine Verbindung zwischen zumindest zwei Komponenten des oder der technischen Systeme dar. Demgegenüber legt ein vorläufiger Diagrammtyp eine Menge von vorläufigen Elementtypen und vor- läufigen Verbindungstypen fest, welche in der (zu erzeugenden) Modellierungssprache in einem graphischen Diagramm des jeweiligen vorläufigen Diagrammtyps erlaubt sein sollen. Ein Diagrammtyp definiert somit eine entsprechende Sicht auf das technische System fest. Zum Beispiel können in einer Soft ¬ ware-Sicht nur Softwarekomponenten und geeignete Verbindungen zwischen Softwarekomponenten zur Erstellung eines Diagramms zugelassen sein, wohingegen in einer Hardware-Sicht andere Elementtypen und Verbindungstypen erlaubt sind.

Die obigen Merkmale für die Objekttypen können verschieden festgelegt sein. Ein Objekttyp enthält jedoch zumindest das Merkmal des Namens des Objekttyps. In Bezug auf die Diagramm ¬ typen sind als Merkmale ferner die erlaubten vorläufigen Ele- menttypen und vorläufigen Verbindungstypen für den entsprechenden Diagrammtyp festgelegt.

In einem Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ei ¬ ne graphische Benutzerschnittstelle bereitgestellt, an der ein Benutzer die vorläufigen Objekttypen modifizieren kann, wobei eine Modifikation ggf. auch ein Löschen eines Objekt ¬ typs darstellen kann. Über diese graphische Benutzerschnitt ¬ stelle werden Eingaben von durch ihn modifizierten und/oder unmodifizierten vorläufigen Objekttypen empfangen, woraufhin ein jeweiliger modifizierter und/oder unmodifizierter vorläufiger Objekttyp in einen bestätigten Objekttyp gewandelt wird. Mit diesen bestätigten Objekttypen wird in diesem Sinne ein Metamodell der durch die Dokumente beschriebenen technischen Domäne generiert.

In einem Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird aus den bestätigten Objekttypen bzw. dem entsprechenden Metamodell eine graphische Modellierungssprache generiert, indem ein graphisches Modellierungswerkzeug konfiguriert und/oder generiert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass ein Domänenexperte effizient bei der Erstellung einer Modellierungssprache für ein technisches System unterstützt wird. Dabei wird zunächst eine nicht-formale Beschreibung entsprechender technischer Systeme der Domäne vorverarbeitet. Die hierdurch generierten vorläufigen Objekttypen können dann über eine bereitgestellte Benutzerschnittstelle durch den Do ¬ mänenexperten basierend auf seinem spezifischen Domänenwissen angepasst werden. Anschließend erfolgt die automatische Gene ¬ rierung bzw. Konfiguration eines Modellierungswerkzeugs ba ¬ sierend auf den angepassten Objekttypen. Die Umsetzung von Objekttypen in ein solches graphisches Modellierungswerkzeug liegt dabei im Rahmen von fachmännischem Handeln.

Der Schritt a) der Analyse von textuellen Beschreibungen in digitalen Dokumenten kann verschieden ausgestaltet sein. In einer Variante werden bei der Analyse Hauptwörter, die in der textuellen Beschreibung vorkommen und deren Auftreten eine vorbestimmte Häufigkeitsschwelle überschreiten, als vorläufi ¬ ge Elementtypen klassifiziert. Ebenso kann die Analyse derart ausgestaltet sein, dass Verben, die in der textuellen Beschreibung vorkommen und deren Auftreten eine vorbestimmte Häufigkeitsschwelle überschreiten, als vorläufige Verbin ¬ dungstypen klassifiziert werden. Man macht sich hierbei die Erkenntnis zunutze, dass häufig auftretende Ausdrücke darauf hindeuten, dass es sich bei diesen Ausdrücken um bestimmte Typen von Objekten des technischen Systems handelt.

In einer weiteren Variante werden bei der Analyse des oder der Dokumente Hauptwörter, welche in Überschriften von vorgegebenen Überschriftstypen in der textuellen Beschreibung vor- kommen, als vorläufige Diagrammtypen klassifiziert, wobei zu ¬ mindest ein Teil der vorläufigen Elementtypen und vorläufigen Verbindungstypen, die in einem Text der textuellen Beschreibung vorkommen, der durch eine Überschrift des vorgegebenen Überschriftstyps beschrieben ist, demjenigen vorläufigen Dia- grammtyp zugeordnet wird, der in der Überschrift vorkommt. Man macht sich hierbei die Erkenntnis zunutze, dass Sichten auf technische Systeme oftmals durch Überschriften spezifi ¬ ziert werden. In einer weiteren Variante werden bei der Analyse der digitalen Dokumente Zeilennamen und/oder Spaltennamen von in der textuellen Beschreibung enthaltenen Tabellen als vorläufige Objekttypen und/oder Merkmale von vorläufigen Objekttypen klassifiziert. Insbesondere werden Zeilennamen als Objektty ¬ pen klassifiziert, wohingegen Spaltennamen mit Merkmalen der Objekttypen der Zeilen gleichgesetzt werden. Man macht sich hierbei die Erkenntnis zunutze, dass in Tabellen normalerwei- se Eigenschaften von Objekten in den Spalten angegeben werden .

In einer weiteren bevorzugten Variante umfassen die vorläufigen Elementtypen einen oder mehrere der folgenden Typen:

- eine Softwarekomponente;

eine Hardwarekomponente;

eine Speichereinheit;

eine Prozessoreinheit;

eine Kommunikationskomponente;

- eine Schnittstelle.

Die einzelnen Elementtypen können auch derart definiert sein, dass ein Elementtyp den Oberbegriff eines anderen Elementtyps darstellt. Diese Information kann gegebenenfalls auch in den Merkmalen der Objekttypen enthalten sein.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfassen die vorläufigen Verbindungstypen einen oder mehreren der folgenden Typen :

eine Kommunikationsverbindung;

eine mechanische Verbindung;

eine Kombination aus einer Kommunikationsverbindung und einer mechanischen Verbindung.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfassen die Merkmale der vorläufigen Objekttypen ein oder mehrere vordefinierte Merkmale und/oder Merkmale, die aus der textuellen Beschreibung extrahiert werden. In einer weiteren Variante umfassen die Merkmale eines jewei ¬ ligen vorläufigen Objekttyps eines oder mehrere der folgenden Merkmale :

- eine textuelle Beschreibung des vorläufigen Objekttyps; ein graphisches Symbol für den vorläufigen Objekttyp; eine oder mehrere durch Werte oder Text belegbare Vari ¬ ablen . In einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens können in Schritt b) durch Eingaben des Benutzers an der Benutzerschnittstelle neue Objekttypen definiert werden, welche in weitere bestätigte Objekttypen gewandelt werden. Hierdurch werden die Möglichkeiten der Domänen-spezifischen Festlegung der Modellierungssprache erweitert.

In einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens kann bei und/oder nach Durchführung des Schritts c) die Modellierungssprache durch Eingaben des Benutzers an einer Be- nutzerschnittsteile angepasst werden. Zum Beispiel können graphische Symbole oder Elemente des Modellierungswerkzeugs durch den Benutzer geeignet verändert oder festgelegt werden. Diese graphischen Symbole und Elemente sind u.a. entsprechen ¬ den Objekttypen zugeordnet und können dann auf einer graphi- sehen Benutzeroberfläche bei Verwendung des Modellierungs ¬ werkzeugs durch den Benutzer aufgerufen werden.

Neben dem oben beschriebenen Verfahren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum rechnergestützten Erzeugen einer graphi- sehen Modellierungssprache, wobei diese Vorrichtung entspre ¬ chende Mittel umfasst, um das erfindungsgemäße Verfahren bzw. eine oder mehrere bevorzugte Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Im Besonderen umfasst die Vorrichtung ein erstes Mittel zur Durchführung des Schritts a) des Verfahrens, ein zweites Mittel zur Durchführung des Schritts b) des Verfahrens und ein drittes Mittel zur Durchführung des Schritts c) des Verfahrens. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Computerprogrammprodukt mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. einer oder mehrerer bevorzugter Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn der Programmcode auf einem Computer ausgeführt wird.

Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah- rens bzw. einer oder mehrerer bevorzugter Varianten des er- findungsgemäßen Verfahrens, w> nn der Programmcode auf einem Computer ausgeführt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend de ¬ tailliert anhand der beigefügten Figuren beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Ablaufs einer Va ¬ riante des erfindungsgemäßen Verfahrens; und

Fig. 2 eine schematische Darstellung von Komponenten zur

Durchführung des Verfahrens aus Fig. 1.

Ziel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die rechnergestützte Erstellung einer graphischen Modellierungssprache in der Form eines Modellierungswerkzeugs. In diesem Werkzeug sind entsprechende graphische Bausteine enthalten, die Objekttypen zugeordnet sind und von einem Benutzer als Objekte instan- ziiert und zusammengesetzt werden können, um hierdurch die Architektur eines technischen Systems auf einer graphischen Benutzerschnittstelle zu erstellen und in digitaler Form ab ¬ zulegen .

Um die Modellierungssprache sehr gut an die betrachtete tech ¬ nische Domäne anzupassen, werden digitale Dokumente verarbei ¬ tet, welche eine technische Beschreibung von einem oder mehreren technischen Systemen der entsprechenden Domäne enthal- ten. Wie sich aus Fig. 1 ergibt, werden zunächst die entspre ¬ chenden digitalen Dokumente DOC eingelesen. Basierend auf ei ¬ ner geeigneten Dokumentenanalyse in Schritt Sl werden dann zunächst vorläufige Objekttypen O ' aus den Dokumenten extra- hiert. Diese vorläufigen Objekttypen umfassen vorläufige Elementtypen ET', vorläufige Verbindungstypen CT' und vorläufige Diagrammen DT'.

Alle Objekttypen zeichnen sich durch eine Anzahl von Merkma- len FE aus. Diese Merkmale können unterschiedlich definiert sein. Jeder Objekttyp enthält zumindest das Merkmal des Na ¬ mens des Objekttyps. Merkmale können Eigenschaften des Ob ¬ jekttyps direkt beschreiben. Ferner können Merkmale auch Platzhalter bzw. Variablen darstellen, welche erst bei der Instanziierung eines Objekts des entsprechenden Objekttyps bei der Verwendung der Modellierungssprache mit Werten oder Text belegt werden.

Mit an sich bekannten Methoden werden in Schritt Sl textuelle Bausteine aus den Dokumenten DOC extrahiert und entsprechen ¬ den vorläufigen Objekttypen OT ' zugeordnet. Ein vorläufiger Elementtyp ET' betrifft eine Komponente des oder der techni ¬ schen Systeme, die in den Dokumenten DOC beschrieben werden. Ein vorläufiger Verbindungstyp CT' betrifft eine Verbindung zwischen zumindest zwei Komponenten des oder der technischen Systeme. Ein vorläufiger Diagrammtyp DT' legt eine Menge von vorläufigen Elementtypen und vorläufigen Verbindungstypen fest, welche in der (zu generierenden) Modellierungssprache in einem graphischen Diagramm des jeweiligen vorläufigen Dia- grammtyps erlaubt sein sollen. Durch Diagrammtypen werden somit unterschiedliche Sichten auf die Architektur der in den Dokumenten DOC beschriebenen technischen Systeme festgelegt. Bei einer Softwaresicht sind dabei z.B. nur Softwarekomponenten als Elementtypen des entsprechenden Diagrammtyps zugelas- sen, wohingegen bei einer Hardwaresicht nur Hardwarekomponenten für den entsprechenden Diagrammtyp möglich sind. In der hier beschriebenen Ausführungsform läuft die Extraktion von vorläufigen Objekttypen OT ' basierend auf folgenden Regeln ab:

Häufig verwendete Hauptwörter in den Dokumenten DOC, wie z.B. Prozessorboard, Buchse, Bus und dergleichen, werden jeweiligen vorläufigen Elementtypen ET' zugeordnet.

Häufig verwendete Verben in den Dokumenten DOC, wie z.B. „steckt", „kommuniziert" und dergleichen, werden als Verbindungstypen klassifiziert.

Kapitelüberschriften (mit Ausnahme von Standardüberschriften, wie z.B. „Einleitung") deuten auf unterschiedliche Architektur-Sichten hin (z.B. System- Struktur, Kommunikations-Sicht) , so dass in Kapitelüber ¬ schriften der Dokumente DOC enthaltene Hauptwörter vorläufigen Diagrammtypen DT' zugewiesen werden. Da Diagrammtypen durch erlaubte vorläufige Elementtypen und vorläufige Verbindungstypen charakterisiert sind, werden ferner die Elementtypen und Verbindungstypen, welche in dem Text mit der entsprechenden Kapitelüberschrift ent ¬ halten sind, dem Diagrammtyp zugeordnet, der aus der Ka ¬ pitelüberschrift extrahiert wurde.

Tabellen in den Dokumenten DOC werden derart verarbeitet, dass die Zeilennamen der Dokumente Elementtypen zugewiesen werden und die Spaltennamen als entsprechende Merkmale der Elementtypen klassifiziert werden.

In einem darauffolgenden Schritt S2 wird im Rahmen der Durchführung des Verfahrens ein Dialog mit einem Benutzer über eine graphische Benutzerschnittstelle UI (Fig. 2) gestartet. Der Benutzer ist dabei ein Domänenexperte für technische Sys ¬ teme, die in den Dokumenten DOC textuell beschrieben werden. Mit anderen Worten wird auf einem Computerbildschirm eine graphische Benutzerschnittstelle bzw. Benutzeroberfläche ge ¬ neriert, auf der dem Domänenexperten die vorläufigen Objekt- typen OT ' graphisch wiedergegeben werden und ihm über entsprechende Eingabemittel (z.B. Tastatur, Maus) die Möglich ¬ keit gegeben wird, die angezeigten vorläufigen Objekttypen OT ' zu bearbeiten. Es fließt somit das Wissen des Domänenex- perten mit ein, um die vorläufigen Objekttypen OT ' geeignet anzupassen bzw. zu modifizieren.

Im Rahmen des Dialogs fordert das Verfahren den Experten über die graphische Benutzerschnittstelle auch auf, die vorläufi ¬ gen Objekttypen (modifiziert oder auch nicht modifiziert) zu bestätigen. Im Besonderen kann ein Domänenexperte z.B. weitere Merkmale zu den Objekttypen hinzufügen oder diese anpassen oder teilweise löschen. So kann er z.B. die Elementtypen „Prozessorboard" und „Buchse" bestätigen sowie als Merkmal des Elementtyps „Buchse" spezifizieren, dass dieser Element ¬ typ ein Subelement des Prozessorboards ist. Ebenso kann er im Elementtyp „Prozessorboard" spezifizieren, dass dieses Pro ¬ zessorboard als Subelement eine Buchse enthalten kann. Der Benutzer hat darüber hinaus die Möglichkeit, über die graphi ¬ sche Benutzerschnittstelle weitere, noch nicht in den vorläu ¬ figen Objekttypen enthaltene Objekttypen zu spezifizieren und zu bestätigen. Zum Beispiel kann er den weiteren Elementtypen „Controller" oder den weiteren Verbindungstypen „Busverbin- dung" festlegen.

Nach der entsprechenden Bestätigung der Objekttypen werden diese in bestätigte Objekttypen OT gewandelt, die bestätigte Elementtypen ET, bestätigte Verbindungstypen CT und bestätig- te Diagrammtypen DT umfassen. Diese bestätigten Objekttypen stellen ein internes Metamodell der zu erzeugenden Modellie ¬ rungssprache dar. Dieses Metamodell ist eine formale Spezifi ¬ kation von technischen Systemen der entsprechenden Domäne, einschließlich von notwendige Beziehungen, z.B. einer Kompo- sitionsbeziehung von Buchse zu Prozessorboard oder einer Abbildung einer Busbeziehung auf ein zusätzliches Buselement und entsprechenden 2er-Verbindungen . Nach Abschluss von

Schritt S2 wird das erzeugte Metamodell in einem Schritt S3 in ein Modellierungswerkzeug bzw. Modellierungstool MT umge- setzt, das der zu erzeugenden Modellierungssprache ML ent ¬ spricht. Mit anderen Worten werden in dem Modellierungstool entsprechende graphische Symbole für Element-, Verbindungs- und Diagrammtypen mit dem entsprechenden Verhalten gemäß den Merkmalen dieser Typen generiert.

Das Modellierungswerkzeug kann anschließend von einem Benut- zer über eine graphische Benutzerschnittstelle bedient wer ¬ den. Das heißt, der Benutzer kann auf die graphischen Symbole zurückgreifen und basierend darauf Elemente, Verbindungen und Diagramme instanziieren und hierdurch ein technisches System beschreiben bzw. entwerfen. In der hier beschriebenen Ausfüh- rungsform wird das Modellierungswerkzeug MT dadurch erhalten, dass ein bereits vorliegendes (generisches ) Modellierungs ¬ werkzeug basierend auf den bestätigten Objekttypen OT aus Schritt S2 konfiguriert wird. Eine solche Konfiguration eines bestehenden Modellierungswerkzeugs ist dabei an sich bekannt bzw. liegt im Rahmen von fachmännischem Handeln. Nichtsdestotrotz besteht gegebenenfalls auch die Möglichkeit, dass das Modellierungswerkzeug MT ohne Rückgriff auf ein bereits be ¬ kanntes Modellierungswerkzeug erzeugt wird. In der Ausführungsform der Fig. 1 hat der Domänenexperte ferner die Möglichkeit, bei der Konfiguration des Modellierungs ¬ werkzeugs MT Anpassungen vorzunehmen. Demzufolge wird in Schritt S3 wiederum eine graphische Benutzeroberfläche UI ' (Fig. 2) bereitgestellt, über welche ein Domänenexperte wäh- rend des Schritts S3 oder gegebenenfalls auch nach Abschluss des Schritts S3 Modifikationen vornehmen kann. Insbesondere kann er Visualisierungen anpassen, z.B. das graphische Symbol für eine Buchse oder die Farben für Verbindungstypen ändern. Das in Schritt S3 generierte Modellierungswerkzeug MT kann gegebenenfalls auch später noch geändert und erweitert wer ¬ den. Diese Änderungen und Erweiterungen werden genauso behandelt wie entsprechende Änderungen und Erweiterungen bei der Erzeugung der Modellierungssprache, d.h. sie werden automa- tisch in das Metamodell überführt und anschließend in eine geeignete Konfiguration des Modellierungswerkzeugs übersetzt. Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung die Komponenten, über welche das Verfahren der Fig. 1 durchgeführt wird. Gemäß Fig. 2 sind zum einen logische Komponenten LCO und zum anderen Benutzerschnittstellen-Komponenten UIC vorgesehen. Der Schritt der Analyse der Dokumente DOC wird über ein Analyse ¬ mittel AM durchgeführt, welches einen Dokumenten-Parser DP und eine Einrichtung zur Objektextraktion OF (OF = Object Finder) umfasst. Über den Parser werden die Dokumente einge ¬ lesen und entsprechende textuelle Bausteine generiert. Die Einrichtung OF extrahiert dann Elementtypen, Verbindungstypen und Diagrammtypen, wie im Vorangegangenen beschrieben wurde.

Anschließend erfolgt der Dialog mit dem Benutzer über eine graphische Benutzerschnittstelle UI, wobei hierfür die Kompo- nente MG (MG = Metamodell-Generator) verwendet wird. Diese Komponente stellt die Benutzerschnittstelle UI bereit und verarbeitet die Eingaben des Benutzers, wie durch einen Dop ¬ pelpfeil in Fig. 2 angedeutet ist. Mit anderen Worten erzeugt die Komponente das Metamodell aus entsprechenden, vom Benut- zer bestätigten (modifizierten oder unmodifizierten) Objekttypen .

Mit dem Metamodell wird schließlich über die Komponente LC (LC = Language Configurator) ein Modellierungswerkzeug MT ge- neriert. In der hier beschriebenen Ausführungsform wird dabei die graphische Benutzerschnittstelle UI ' bereitgestellt, die mit der Komponente LC wechselwirkt, was wiederum durch einen Doppelpfeil in Fig. 2 angedeutet ist. Über die Benutzer ¬ schnittstelle UI ' kann ein Benutzer ggf. Anpassungen an dem Modellierungswerkzeug bzw. der hieraus generierten Modellie ¬ rungssprache vornehmen.

Die im Vorangegangenen beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung weisen eine Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere werden Methoden der automatisierten Dokumentenanalyse, der entscheidungsorientierten, werkzeugunterstützten Abfragetechnik und der Definition einer formalen Modellierungssprache miteinander kombiniert. Dabei wird automatisch ein Metamodell der Domänen-spezifischen Beschreibungssprache aus durch einen Domänenexperten bestätigten Informationen in der Form von Objekttypen generiert. Aus diesem Metamodell wird dann eine werkzeugspezifische Umsetzung basierend auf einem Modellie- rungswerkzeug erzeugt.

Durch diesen neuartigen Ansatz wird die Notwendigkeit für die gemeinsame Erarbeitung einer Domänen-spezifischen Modellierungssprache durch einen Domänenexperten in Zusammenarbeit mit einem Modellierungsexperten reduziert. Der Domänenexperte kann weitgehend selbst die Domänen-spezifische Beschreibungs ¬ sprache definieren, ohne die Expertise zur Entwicklung einer Modellierungssprache bzw. entsprechender Modellierungswerkzeuge zu haben. Dies spart Aufwand für die Definition und Weiterentwicklung der Domänen-spezifischen Modellierungssprache .

Die Modellierungssprache ist zudem optimal an die Bedürfnisse der Domäne angepasst, da die Schnittstelle zwischen dem Ex- perten zur Erstellung der Modellierungssprache und dem Domä ¬ nenexperten entfällt. Die optimale Anpassung erhöht die Ak ¬ zeptanz für die Verwendung der Domänen-spezifischen Modellierungssprache, vermindert die Fehleranfälligkeit bei der Ar ¬ chitekturbeschreibung von technischen Systemen und reduziert den Schulungsaufwand für Personen, die mit der Modellierungs ¬ sprache arbeiten sollen.