"The Coming-of-Age of Software Architecture Research" 紹介

The Coming-of-Age of Software Architecture Research Mary Shaw (Proceedings of ICSE’01) 紹介者 : 佐藤匡剛 MOGRA DESIGN, Ltd. [email_address]

もくじ導入ソフトウェア技術の成熟モデルソフトウェアアーキテクチャの成長段階ソフトウェア工学研究のパラダイム来るべき研究

I. 導入ソフトウェアアーキテクチャは比較的若い研究領域その成熟度を計るために、研究プロジェクトの設計／実行方法に注目「 Redwine&Riddle の成熟モデル」に学会や教育機関の視点を追加成熟モデルは、研究を評価するフレームワークを提供今後の研究課題を明らかに

II. ソフトウェア技術の成熟モデルひとつの技術が普及するのに 15-20 年 6 つの段階基礎研究概念の形成発展と拡張専門内での広がり専門外での広がり普及

基礎研究基礎的なアイデアや概念を調査する問題に初めて構造を与える研究の核心となる問題を構成する

概念の形成アイデアを非形式的に広める研究コミュニティを発達させる関連するアイデアを収集する特定の部分的問題に解を提出する【抽象データ型／情報隠蔽の例】 Parnas による「情報隠蔽」の形成（’ 72 ）

発展と拡張技術の実験的に適用する根底にあるアイデアを明らかにするアプローチを一般化する【抽象データ型／情報隠蔽の例】抽象データ型をもつ言語の登場（’ 75 、’ 76 ）

専門内での広がり別領域へアプローチを広げる現実の問題に技術を適用する技術を安定化させる教材を増やす結果において価値を示す【抽象データ型／情報隠蔽の例】主要な著作や多くの新言語（ CLU （’ 81 ））での採用

専門外での広がり「専門内での広まり」と同様だが、専門外の人々も対象に技術の価値や適用可能性について、実質的な証拠を示す【抽象データ型／情報隠蔽の例】他の技術での登場（ Affirm プログラム検証システム（’ 80 ））

普及製品化、商用レベルの技術を発達させる技術を商品化し、市場を作るユーザコミュニティを広げる

学会や教育機関の視点ポジションペーパー、ワークショップ、会議での発表会議や学会誌での発表大きな会議でのその技術に関する特設部門 (track) その技術についての会議の登場研究結果をまとめた書籍の出版大学講座、生涯学習講座、標準の登場

III. ソフトウェアアーキテクチャの成長段階この分野の成長具合を測る方法論文の被参照数に基づいた粗い見積り ResearchIndex データベースを利用（ 1990-2000 ） 2000 年時点で被参照数の高い論文／書籍をピックアップ

急激な被参照数の増加 : 91 年、 94 年上位 24 論文 : 90-98 年の間書籍 : 4 冊（ 95-98 ）特定領域のアーキテクチャ : 8 本（ 90-95 ）サーベイ、モデル : 7 本（ 92-95 ）形式化 : 3 本（ 93-96 ）アーキテクチャ記述言語 : 1 本（ 95 ）逆構築 : 1 本（ 97 ）

基礎研究 80 年代よりシステムの構造に注目オシロスコープ（’ 89 ）ミサイル制御（’ 92 ）ソフトウェア構造のカタログ化 pipe-filter, repository, implicit invocation, cooperating processes

概念の形成基礎研究の洗練（ 90 年代中頃）アーキテクチャ記述言語（ ADL ） Aesop, C2, Darwin, Meta-H, Rapide, UniCon, Wright 形式化分類

発展と拡張近年は、初期の成果の統合と洗練に ACME アーキテクチャ交換言語（’ 97 ） ADL 間の情報交換のフレームワークを提供分類学の洗練（’ 97 、’ 00 ）学会誌や会議の充実 Trans. on SE での特集（’ 95 ） ICSE での特設部門（’ 00 ） ICSE での 4 つのセッション（’ 01 ）独立した会議（ Working IEEE/IFIP Conference on Software Architecture ）（’ 00 ）

専門内での広がり設計ガイドとしてのアーキテクチャ様式の利用（非形式的）実際のシステム設計への形式的分析の成果分散シミュレーションのための高レベルアーキテクチャの分析（’ 98 ）書籍（研究成果を実務へ適用） Bass ら『 Software Architecture in Practice 』（’ 98 ） Hofmeister ら『 Applied software architecture 』（‘ 99 ）

専門外での広がり二つの統一技術が成熟 UML （’ 98 ）いくつかの表記法を統一体系的な適用法の開発分析結果とコードとの架け橋はまだ SEI’s Architecture Tradeoff Analysis Method （’ 99 ）属性、および属性間の相互作用の分析を支援

普及製品レベルの技術の指標は標準の存在コンポーネントの標準（ COM, CORBA ）インタフェースの標準（ XML ）アーキテクチャよりはコンポーネントへの関心 IEEE 標準によるベストプラクティスの体系化の試み（’ 00 ）

現在の状況現在の状況「発展と拡張」の時期「強化と探究」は始まったばかり概念やツールは実用化されつつある技術はまだ未成熟残された研究課題様式、形式化、設計技術、ツールの有効範囲を示すこと

IV. ソフトウェア工学研究のパラダイム研究の設定どんな問いを立てるか？研究アプローチと成果どんな方法を採って、どんな成果を出すか？成果検証の技術研究成果の信頼性をどのように評価するか？研究戦略の選択

研究設定の分類実現可能性 X は存在するか、 X は何か？ X の実現は可能か？【アーキテクチャ研究の例】記述可能性や自動コード生成可能性を示した、初期の ADL 研究特徴付け X の重要な特徴は何か、何に似ているか？ X にはどんな変種があるか、互いにどんな関連があるか？【アーキテクチャ研究の例】現象と用語を特徴付けた初期のモデル研究

方法／手段どうやって X を実現するか？どの実現方法がより良いか、どうやって自動化できるか？【アーキテクチャ研究の例】特定領域のシステムを設計／実装する方法の研究一般化 X ならば常に Y か？ X が与えられたとき、 Y は何になるか？【アーキテクチャ研究の例】様式の分類学、パターン化

選択 X か Y かをどうやって決定するか？【アーキテクチャ研究の例】システム構造の選択を支援するツールの研究

アプローチと成果物の分類質的／記述的モデル実世界についての注目すべき観察の報告現実の例から一般化問題領域の構築、正しい問いの形成システムやその開発の分析【アーキテクチャ研究の例】初期のアーキテクチャ・モデル／パターン技術ある課題を達成する新しい方法の発明選択肢の中から一つを選ぶ方法の開発【アーキテクチャ研究の例】製品ライン／特定領域アーキテクチャ、 UML

システムシステムの実現【アーキテクチャ研究の例】 ADL 経験的な予測モデル観察データに基づく予測モデルの形成分析モデル形式的分析のための数学的／記号的モデルの形成【アーキテクチャ研究の例】 HLA 仕様、 COM の矛盾分析

研究成果の正当化の技術成果がどれだけの科学的信頼性をもつものか示す必要がある Brooks による分類（’ 88 ） Findings : 科学的根拠をもつ真実 Observations : 現実の現象からの報告 Rules-of-thumbs : ある著者による、定量的根拠のない一般化

Shaw による正当化技術の分類説得 [ 対象 ] 技術、設計、例題よく熟考した結果、〜という確信に至った実装 [ 対象 ] システム、技術これが〜を実現するシステムの試作である

見積り [ 対象 ] 記述的／質的／実験的定量モデル基準に基づいて、対象を〜のように見積もることができる分析 [ 対象 ] 分析的形式モデル、実験的予測モデルモデルを元に、論理的またはシミュレーションとして〜が導かれる

経験 [ 対象 ] 質的／記述的モデル、判断の原則、実験的予測モデル経験と観察から、〜の結論を報告する

よくあるダメな論文実践を改善する、新技術を提案する、技術を支援するツールを実装する論文実際に改善されるという証拠が示されない新技術を提案して、玩具の例題を解き、貢献したと主張する論文現実の問題で全く役に立たない

研究戦略の選択研究戦略は以下の３つからなる研究設定研究アプローチ／成果成果の正当化技術研究領域の成長段階が変われば、求められる研究戦略も変わる技術の実用化の段階 ⇒ より形式的な分析、有効性のシビアな評価

この論文の位置付けこの論文の主張そのものが、 Brooks の rules of thumb に相当。あくまで、さらなる批判や洗練を待つ性質のもの

V. 来るべき研究「基礎研究」「概念の形成」 ⇒ 「発展と拡張」期へ有効なアイデアの提出だけでなく、実際に有効であることを示す研究が必要（ソフトウェア工学全体の話として）研究パラダイムの欠如研究モデルへの意識研究成果の正当な評価方法研究プロジェクト／論文の正当な評価

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