Esta cadeira tem pontos comuns com a ex-cadeira Linguagens Modelação para Domínios Específicos LMDE do MIEI.

O MDE é uma abordagem padrão para abordar a complexidade do desenvolvimento de sistemas que por razões éticas, económicas ou pragmáticas têm de ser modeladas e analisadas à priori. Esta promove o uso de modelos em várias notações e suas traduções como cidadãos de primeira classe. Usam-se DSLs para poder expressar modelos em notações rigorosas adequadas que reflitam as diferentes perspectivas dos sistemas, com um nível adequado de abstração utilizável pelos diferentes modeladores (potencialmente não especialistas em software).

Este curso usará técnicas de MDE bem estabelecidas para modelar o domínio, projetar e desenvolver DSLs incluindo as ferramentas de edição de modelos, (tecnicas também por trás de ferramentas de low-code) e usá-las para as diversas finalidades como geração de código, simulação e análise. Com o projeto desenvolvido durante o curso, os alunos terão a oportunidade de conceber o roteiro de modelação e suporte tecnológico com diferentes camadas de abstração, começando com a definição da DSL, e através de transformações de modelos, criarão um processo de geração automática para terminar em código, simulação ou análise.

Compreender:

• Vantagens e desvantagens da engenharia orientada a modelos (MDE)

• Riscos e oportunidades de DS(M)L versus GP(M)L

• Critérios de selecção de linguagens de modelação

Ser capaz:

• Criar um “roadmap” de tecnologias MDE para automatização dos seus processos

• Transformação de modelos Modelo-para-texto e Modelo-para-Modelo

• Acompanhar o processo completo de Engenharia de Linguagens

• Usar abordagens MDE para desenvolvimento de linguagens

• Usar ferramentas formais e práticas (“workbenches”) de desenvolvimento de DS(M)Ls gráficas e textuais

• Dado um problema num domínio específico, saber como desenvolver uma DS(M)L de raiz

• Evoluir uma DS(M)L usando técnicas MDE

• Saber desenhar e executar um estudo para avaliar uma linguagem

Conhecer:

• A utilidade de alguns formalismos para Engenharia de Sistemas (para modelar sistemas com/sem tempo e discretos ou contínuos)

• Técnicas de avaliação de qualidade de DS(M)Ls do ponto de vista de usabilidade

• Conhecer exemplos de domínio de aplicação de DS(M)Ls

1. Causas de Complexidade no Desenho de Sistemas

2. Abordagem Orientada a Modelos

3. Engenharia de Domínio

4. DS(M)Ls e Desenho de Linguagens de Modelação

1. Sintaxe Abstrata e Metamodelos (MOF, ECORE)

2. Sintaxe Concreta (Visual e Textual) e Semântica

3. Restrições invariantes (OCL,EVL)

4. Transformações de modelos

5. Breve introdução a alguns formalismos de modelação:

1. Causal Block Diagrams (CBDs): discretos e contínuos

2. Petri Nets

3. Statecharts

4. Event-Scheduling Discrete-Event

5. Discrete-Event System Specification (DEVS)

5. Verificação de modelos em MDE

6. Avaliação de Qualidade - Usabilidade

7. Breve visão geral do MDE na Engenharia de Sistemas:

• Sistemas Estático e Dinâmico

• Variação de tempo e sistemas dinâmicos invariantes no tempo

• Formalismos de Evento Discretos e Contínuos

• DEVS e equações diferenciais

• AADL (linguagem de descrição da Avionics Architecture) e SysML

Marco Brambilla, Jordi Cabot, Manuel Wimmer, “Model-Driven Software Engineering in Practice”, Morgan & Claypool Publishers, 2nd Edition, 2017

Markus Voelter, DSL Engineering: Designing, Implementing and Using Domain-Specific Languages, CreateSpace Independent Publishing Platform, 2013

Dimitris Kolovos, Louis Rose, Antonio García-Domínguez, Richard Paige, “The Epsilon Book”, The Eclipse Foundation, 2014

Paulo Carreira, Vasco Amaral, Hans Vangheluwe, “Foundations of Multi-Paradigm Modelling for Cyber-Physical Systems”, Springer, OpenAccess, 2020

Não tem pré-requisitos.