メタモデル

メタモデルについての概要

メタモデル（Metamodel）は、ソフトウェア工学やシステム工学の分野で、特定の問題領域におけるモデリング手法や規則を体系化したものを指します。この概念は、特定の領域内でのデータやプロセスを明確にし、効率的な開発を支援するためのフレームワークを提供します。メタモデリング（Metamodeling）とは、これらのメタモデルを分析、構築、開発するプロセスのことを言い、主にコンピュータサイエンスにおいて利用されます。

メタモデルの役割

メタモデルは、実世界の現象を抽象化したモデルを支えるための基盤となります。具体的には、メタモデルはモデル自身の属性を強調し、モデルがどのようなルールに従って構築されるべきかを示します。これは、プログラミング言語における文法に従うコンピュータプログラムの関係に類似しています。

メタモデルは、いくつかの重要な概念を含んでいます。例えば、意味論に基づいたデータスキーマ、特定の手法やプロセスを支えるための言語、既存の情報に追加的な意味をもたらすための言語、幅広いモデルを扱うツールの生成メカニズム、さらには言語の文を自動的に調査しモデリングするスキーマなどが挙げられます。

ソフトウェア工学におけるメタモデル

ソフトウェア工学では、モデル中心の開発法が注目されています。これにより、従来のコードベースの開発手法とは異なる視点から、より効率的かつ効果的にシステムを構築できます。各モデルは常に特定のメタモデルに基づいており、その一例がOMG（Object Management Group）が提唱しているモデル駆動型アーキテクチャ（MDA）です。MDAでは、Meta-Object Facility（MOF）という言語を使用してメタモデルが記述されます。代表的なメタモデルには、UML（Unified Modeling Language）、SysML（Systems Modeling Language）、SPEM（Software & Systems Process Engineering Meta-model）、CWM（Common Warehouse Metamodel）などがあります。

メタデータモデリングとモデル変換

メタデータモデリングは、特定の問題に対して最適なモデルを構築・分析するための手法として機能します。また、モデル変換はモデル駆動工学において重要な活動の一つであり、標準規格のQVT（Queries/Views/Transformations）に基づいています。モデル変換自体もまたモデルであるため、変換を定義する言語もメタモデルとして扱うことができます。

オントロジーとの関係

メタモデルはオントロジーと密接に関連しており、いずれも概念間の関係を記述することを目的としています。具体的には、オントロジーは分野特有の語彙を使用して意味を表現し、メタモデリングはそのリーダビリティをさらに高める役割を果たします。このため、メタモデルはドメイン特化型の記述を形成し、厳密な規則に従う必要があります。

メタモデルの種類

メタモデルには様々な種類がありますが、ソフトウェア工学の観点から見ると、選ばれるメタモデルや手法には以下のようなものがあります：

• - メタデータモデル
• - メタプロセスモデル
• - 実行可能メタモデル（上記二つの統合）
• - モデル変換言語

これらのフレームワークや手法は、ソフトウェアやシステムの設計を効率化し、開発作業を加速するための重要な要素です。今後もメタモデリングの重要性は増していくことでしょう。

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