システムモデリング言語

システムモデリング言語（SysML）は、システムエンジニアリングアプリケーション向けの汎用モデリング言語です。幅広いシステムおよびシステム・オブ・システムの仕様策定、分析、設計、検証、妥当性確認をサポートします。

SysMLは元々オープンソース仕様プロジェクトによって開発され、配布および使用のためのオープンソースライセンスが含まれています。^{[ 1 ]} SysMLは、 UMLのプロファイルメカニズムを使用して統一モデリング言語（UML）のサブセットを拡張したものとして定義されています。この言語の拡張は、システムエンジニアリング活動をサポートするように設計されています。

SysMLは、ソフトウェアモデリング言語として開発されたUMLに比べて、システムエンジニアリングに特化したいくつかの改良点を提供します。これらの改良点には、以下のものが含まれます。

• SysMLの図は、UMLのソフトウェア中心の制約が取り除かれたことで、システムエンジニアリングの概念をより適切に表現できるようになり、要求図とパラメトリック図という2つの新しい図タイプが追加されました。前者は要求エンジニアリングに、後者はパフォーマンス分析や定量分析に使用できます。これらの機能強化により、SysMLはハードウェア、ソフトウェア、情報、プロセス、人員、設備など、幅広いシステムをモデル化できるようになりました。
• SysMLは比較的小規模な言語で、学習や適用が容易です。^{[ 2 ]} SysMLはUMLのソフトウェア中心の構成要素の多くを削除しているため、図の種類と構成要素の総数の両方において、言語全体が小さくなっています。
• SysMLの割り当てテーブルは、一般的な割り当ての種類をサポートしています。UMLは表形式表記のサポートが限定的であるのに対し、SysMLは要件割り当て、機能割り当て、構造割り当てをサポートする柔軟な割り当てテーブルを提供します。この機能により、自動検証・妥当性確認（V&V）およびギャップ分析が容易になります。
• SysMLのモデル管理構成要素は、モデル、ビュー、およびビューポイントをサポートします。これらの構成要素はUMLの機能を拡張し、IEEE-Std-1471-2000（ソフトウェア集約型システムのアーキテクチャ記述に関するIEEE推奨実施基準）に準拠したアーキテクチャとなっています。

SysML は UML 2 の 14 種類の「命名」図のうち 7 種類を再利用し^{[ 3 ]}、 さらに 2 種類の図 (要求図とパラメトリック図) を追加して、合計 9 種類の図を扱っています。SysML は割り当てテーブルもサポートしており、これは SysML の割り当て関係から動的に導出できる表形式です。SysML と UML 2 の図を比較した表は SysML FAQ で入手できます。

自動車システムのモデリングを考えてみましょう。SysMLでは、要件図を使用して機能、性能、インターフェースの要件を効率的に把握できますが、UMLでは、ユースケース図の制約を受けて高レベルの機能要件を定義することになります。同様に、SysMLでは、パラメトリック図を使用して、最大加速度、最小車両重量、総空調容量などの性能と定量的な制約を正確に定義できます。UMLには、このような重要な性能と定量的な情報を把握するための直接的なメカニズムはありません。

自動車システムのその他の部分については、拡張アクティビティ図と状態機械図を使用して、車載コンピュータの組み込みソフトウェア制御ロジックと情報フローを指定できます。その他のSysML構造図と動作図を使用して、自動車を製造する工場や、工場で働く組織間のインターフェースをモデル化できます。

SysML イニシアチブは、システムエンジニアリングアプリケーション向けに UML をカスタマイズするという、国際システムエンジニアリング協議会(INCOSE) モデル駆動型システム設計ワーキンググループによる 2001 年 1 月の決定に端を発しています。この決定を受けて、INCOSE と UML 仕様を維持管理するオブジェクト管理グループ(OMG) は、2001 年 7 月に OMG システムエンジニアリングドメイン特別関心グループ (SE DSIG) を共同で設立しました。SE DSIG は、INCOSE とISO AP 233ワーキンググループの支援を受けて、モデリング言語の要件を開発し、その後、OMG は、 2003 年 3 月に、システムエンジニアリング向け UML 提案依頼書(UML for SE RFP; OMG 文書 ad/03-03-41) の中で、これらの要件を発行しました。 ^{[ 4 ]}

2003年、INCOSEのDavid OliverとSanford Friedenthalは、UML 1とUML 2の言語設計チームを成功裏に率いたCris Kobrynに、UML for SE RFPへの対応に向けた共同作業を率いるよう依頼した。 ^{[ 5 ]} SysMLパートナーズの議長として、Kobrynは「SysML」（「Systems Modeling Language」の略）という言語名を考案し、オリジナルのSysMLロゴをデザインし、オープンソース仕様プロジェクトとしてSysML言語設計チームを組織した。^{[ 6 ]} Friedenthalは副議長を務め、オリジナルのSysMLパートナーズチームの組織化を支援した。

2005 年 1 月に SysML パートナーは SysML v0.9 ドラフト仕様を公開しました。その後、2005 年 8 月にフリーデンタールと他の SysML パートナー数名が離脱し、競合する SysML Submission Team (SST) を設立しました。^{[ 5 ]} SysML パートナーは 2005 年 11 月に SysML v1.0 Alpha 仕様をリリースしました。

SysMLには9種類の図が含まれており、そのうちいくつかはUMLから取り入れられています。

• 活動図
• ブロック定義図
• 内部ブロック図
• パッケージ図
• パラメトリック図
• 要件図
• シーケンス図
• 状態機械図
• ユースケース図

SysMLをサポートするモデリングツールベンダーは複数存在します。SysMLまたはOMG SysMLをサポートするツールベンダーのリストは、それぞれSysMLフォーラム^{[ 15 ]}またはSysML ^{[ 16 ]}のWebサイトで見つけることができます。

• SoaML
• エネルギーシステム用語
• オブジェクト処理方法論
• ユニバーサルシステム言語
• SysMLツール一覧

• Balmelli, Laurent (2007).製品およびシステム開発のためのシステムモデリング言語の概要(PDF) . Journal of Object Technology、第6巻、第6号、2007年7月～8月、pp. 149-177。
• デリガッティ、レニー（2013）。SysML Distilled: システムモデリング言語の簡潔なガイド。Addison-Wesley Professional。ISBN 978-0-321-92786-6。
• Holt, Jon (2008). SysML for Systems Engineering . The Institution of Engineering and Technology. ISBN 978-0-86341-825-9。
• Weilkiens, Tim (2008). Systems Engineering with SysML/UML: Modeling, Analysis, Design . Morgan Kaufmann / The OMG Press. ISBN 978-0-12-374274-2。
• フリーデンタール、サンフォード；ムーア、アラン；シュタイナー、リック（2016）。SysML実践ガイド：システムモデリング言語（第3 版）。モーガン・カウフマン／OMGプレス。ISBN 978-0-12-800202-5。
• ダグラス、ブルース（2015）。アジャイルシステムエンジニアリング。モーガン・カウフマン。ISBN 978-0128021200。

• システムモデリング言語（SysML）入門、パート1とパート2。YouTube。
• SysMLオープンソース仕様プロジェクトは、 SysMLオープンソース仕様、FAQ、メーリングリスト、オープンソースライセンスに関する情報を提供します。
• OMG SysMLウェブサイトでは、 OMG SysML仕様、SysMLチュートリアル、論文、ツールベンダー情報などに関する情報を提供しています。
• 記事「EE Times誌のSysMLに関する記事（2006年5月8日）」
• SE^2 MBSEチャレンジチーム：「望遠鏡モデリング」
• 論文「システムモデリング言語解説」（PDF形式）
• ブルース・ダグラス：リアルタイム・アジャイル・システムとソフトウェア開発
• 人気のSysMLモデリングツール一覧