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ARCADIA（アーキテクチャ分析・設計統合アプローチ）は、アーキテクチャ中心かつモデル駆動型のエンジニアリング活動に基づいた、システムおよびソフトウェアアーキテクチャエンジニアリング手法です。
システムの開発サイクルにおいて、従来の手法では、要件の定義、システムコンポーネントの各コンポーネントへの要件の割り当て、および関連するトレーサビリティに重点が置かれていました。現在の手法では、機能分析、システム設計、アーキテクチャ選択の正当化、および検証手順に重点が置かれています。さらに、設計では機能的な観点だけでなく、システムの定義と分割に影響を与える他の観点も考慮されます。例えば、システム統合、製品ライン管理、安全性、性能、および実現可能性に関する制約などです。したがって、システムエンジニアリングは単にシステム要件を管理するだけでなく、複雑な設計活動なのです。
この課題への対応策として、タレス社は2007年にARCADIAメソッドを開発し、システムエンジニアリングの実践においてアーキテクチャとコラボレーションを中核に据えた。
ARCADIAのビジョンは、アーキテクト、開発チーム、スペシャリスト、 IVVQ（統合、検証、妥当性確認、および認定）チーム、顧客、外部パートナーなど、さまざまなエンジニアリング専門分野間の「壁」を取り払うことでした。
ARCADIAメソッドは、複雑かつ重要なシステムの設計、そしてより一般的には、ソフトウェア、電子、電気アーキテクチャ、産業プロセスなど、複数の機能的および非機能的制約を受けるアーキテクチャの設計に適用されます。このメソッドは、運用要件を満たすためのニーズ分析と設計を導く一連のプラクティスを定義します。同時に、ボトムアップアプローチ、アプリケーションの再利用、インクリメンタル開発、イテレーション開発、部分開発など、さまざまなライフサイクルに関連するプロセスや制約にも適応可能です。
ARCADIAは、複雑なシステムのアーキテクチャを特定し検証するための構造化されたエンジニアリング手法です。システムの多くのエンジニアリング段階において、すべての関係者間の協働作業を促進します。定義段階での反復作業を可能にすることで、設計者が特定されたすべてのニーズを満たす方向へと収束していくのを支援します。
顧客ニーズ把握の一環としてテキストによる要件定義も活用するものの、ARCADIAはニーズとソリューションの動作を形式化する主要な方法として機能分析を重視しています。これには、運用面、機能面、非機能面といったあらゆる側面が含まれ、機能分析に基づいて、かつその分析結果に裏付けられたアーキテクチャの定義も含まれます。
ARCADIAは、以下の一般的な原則に基づいています。
ARCADIA手法は、運用環境における本格的な展開制約を満たすモデリングツールであるCapellaを用いて構築されています。Capellaは、オープンソースとしてエンジニアリングコミュニティから無償で提供されています。
アルカディアメソッド：
複雑なシステムの開発において頻繁に遭遇する困難の一つは、共有リソース（コンピューティングリソースを含むが、これに限定されない）を使用する、部分的に独立した複数の機能チェーンの重ね合わせにあります。ARCADIAメソッドとその基盤となるツールは、機能チェーン、それらの重複するシナリオ、望ましいパフォーマンス、そしてアーキテクチャによるサポートを特定するために使用されます。システム分析の第一段階から、プロセス定義全体を通してトレーサビリティを確保し、提案された各アーキテクチャ設計を期待されるパフォーマンスと制約条件に照らし合わせて検証します。
システムソリューションに求められる非機能特性も「ビューポイント」として形式化されます。各ビューポイントは、システムが直面または満たすべき制約（想定される事象、セキュリティ上の脅威、レイテンシの期待値、製品ラインや再利用に関する制約、消費電力やコストの問題など）を捉えます。そして、専用のエキスパートルール（パフォーマンス計算、リソース消費、安全性やセキュリティ上の障壁など）のおかげで、アーキテクチャモデルが自動的に分析され、これらの制約を満たしていることが検証されます。この分析は開発サイクルの非常に早い段階で実行でき、設計上の問題を可能な限り早期に検出できます（「早期検証」）。
要約すると、ビュー（または「ビューポイント」）による特性評価のアプローチは、提案されたアーキテクチャが、必要な機能と望ましいレベルのパフォーマンス、セキュリティ、信頼性、容量、拡張性、環境、インターフェースなどを提供できることを相互チェックし、すべてのエンジニアリング関係者が同じエンジニアリング情報を共有し、それぞれが独自のビューとチェックを適用して共通の定義を確保できるため、エンジニアリング上の決定の一貫性を保証します。
アーキテクチャモデルを詳細に説明し共有するために使用される第1レベルのビューを以下に説明します。
最初のステップでは、システム/ソフトウェア要件をはるかに超えた、顧客のニーズと目標、想定されるミッションと活動の分析に重点を置きます。これにより、システム/ソフトウェアの定義が実際の運用状況に十分適合していることが保証され、IVVQ条件が定義されることが期待されます。このステップの成果物は主に、関係者/ユーザー、その運用能力と活動、サイジングパラメータを示す運用使用シナリオ、安全性、セキュリティ、ライフサイクルなどを含む運用上の制約といった観点から、このニーズを記述し構造化する「運用アーキテクチャ」で構成されます。
第２段階では、システム／ソフトウェア自体に焦点を当て、期待される動作と品質とともに、以前の運用上のニーズをどのように満たすことができるかを定義します。具体的には、サポートされるシステム／ソフトウェア機能と関連するやり取り、非機能制約（安全性、セキュリティなど）、システム境界に割り当てられたパフォーマンス、役割の共有、システムとオペレーター間の相互作用などが含まれます。また、顧客要求の実現可能性（コスト、スケジュール、技術準備状況を含む）を確認し、必要に応じてその内容を再交渉する手段を提供します。これを行うために、システム／ソフトウェアの機能的ニーズから、最初の初期システム／ソフトウェアアーキテクチャ（アーキテクチャ設計モデル）の概要を作成し、次に、このアーキテクチャに対して要求を検証して、コストと整合性を評価します。この段階の成果物は主に、システム／ソフトウェアの機能的ニーズの説明、ユーザーおよび外部システムとの相互運用性と相互作用（機能、やり取り、非機能制約）、およびシステム／ソフトウェアの要求で構成されます。
なお、これら2つのステップは、アーキテクチャ構築の最初の部分を構成するものであり、その後の設計を「規定」するものであるため、顧客の承認／検証を受ける必要があります。
第3ステップでは、実装や技術的問題を除外し、システム/ソフトウェアの各部分（以下、コンポーネントと呼ぶ）、その内容、関係、特性を特定します。これがシステム/ソフトウェアの論理アーキテクチャを構成します。このコンポーネントの分解が後続のステップで安定するように、すべての主要な[非機能]制約（安全性、セキュリティ、パフォーマンス、IVV、コスト、非技術的制約など）を考慮し、それらを比較して最適な妥協点を見つけます。この方法は「ビューポイント駆動型」と呼ばれ、ビューポイントとは、これらの制約がシステム/ソフトウェアアーキテクチャに与える影響を形式化したものです。このステップの出力は、選択された論理アーキテクチャ、すなわちコンポーネントとインターフェースの定義で構成され、すべてのビューポイントの形式化と、コンポーネント設計でそれらが考慮される方法が含まれます。アーキテクチャはニーズに対して検証する必要があるため、要件と運用シナリオとのリンクも生成されます。
第4ステップは、論理アーキテクチャ構築と同じ目的を持ちますが、このエンジニアリングレベルでシステム/ソフトウェアの「最終」アーキテクチャを定義し、下位のエンジニアリングレベルでの開発準備を整える点が異なります。そのため、合理化、アーキテクチャパターン、新しい技術サービスとコンポーネントを導入し、実装、技術的制約、選択に応じて論理アーキテクチャを進化させます（このエンジニアリングレベルで）。物理アーキテクチャの定義には、論理アーキテクチャ構築と同じ「ビューポイント駆動型」手法が使用されることに注意してください。このステップの出力は、選択された物理アーキテクチャ、すなわち、すべてのビューポイントの形式化と、コンポーネント設計におけるそれらの考慮方法を含む、作成されるコンポーネントで構成されます。要件と運用シナリオとのリンクも作成されます。
5番目にして最後のステップは、EPBS（最終製品分解構造）の構築に貢献するものであり、これまでのアーキテクチャ作業の成果を活用してコンポーネント要件定義を強化し、安全なIVVQ（統合検証品質保証）を準備します。選択されたシステム/ソフトウェアアーキテクチャに関連するすべての選択肢、およびニーズと制約に適合させるためにコンポーネントとアーキテクチャに課せられたすべての仮説と制約が、ここで要約され検証されます。このステップからの主な成果物は、開発対象となる各コンポーネントに必要なすべての期待特性をまとめた「コンポーネント統合契約」です。
次の図は、推奨される技術プロセスを概観したもので、エンジニアリングの三要素とその定義および設計プロセス全体にわたる生産活動を示しています。
クラリティ・プロジェクトの一環として、ARCADIAメソッドに関する書籍が出版される予定です。入門文書は現在、カペラのウェブサイトからダウンロードできます。[ 2 ]
ARCADIAメソッドは、様々なイベントで発表されました。
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