Loading article…
システムアーキテクチャは、システムの構造、動作、およびその他のビューを定義する概念モデルです。[1]アーキテクチャ記述は、システムの構造と動作に関する推論をサポートする方法で編成された、システムの正式な記述と表現です。
システムアーキテクチャは、システムコンポーネントと開発されたサブシステムで構成され、それらが連携してシステム全体を実装します。システムアーキテクチャを記述するための言語を形式化する取り組みが行われており、これらは総称してアーキテクチャ記述言語(ADL) と呼ばれています。[2] [3] [4]
概要
さまざまな組織が、次のようなさまざまな方法でシステム アーキテクチャを定義できます。
- システムの基本的構成であり、その構成要素、構成要素同士および環境との関係、そしてシステムの設計と進化を支配する原則に具体化されている。[5]
- システムの表現。ハードウェアおよびソフトウェアコンポーネントへの機能のマッピング、ハードウェアアーキテクチャへのソフトウェアアーキテクチャのマッピング、およびこれらのコンポーネントとの人間の相互作用を含む。[6]
- 機能アーキテクチャと要件ベースラインの要件を満たすことを目的とした、消費者製品またはライフサイクルプロセスの設計ソリューションを提供する物理要素の割り当てられた配置。[7]
- アーキテクチャは、最も重要で、広範囲にわたる、トップレベルの戦略的な発明、決定、およびそれらに関連する全体的な構造（つまり、重要な要素とそれらの関係）に関する理論的根拠と、関連する特性と動作で構成されます。[8]
- コンピュータシステムの設計と内容の説明。文書化されている場合、現在のハードウェア、ソフトウェア、ネットワーク機能の詳細なインベントリ、将来の購入に関する長期計画と優先順位の説明、古い機器やソフトウェアのアップグレードや交換の計画などの情報が含まれる場合があります。[9]
- システムの正式な説明、またはシステムの実装を導くためのコンポーネントレベルでの詳細な計画。[10]
- 製品の設計アーキテクチャとそのライフサイクルプロセスの複合体。[11]
- コンポーネントの構造、それらの相互関係、そして時間の経過とともにそれらの設計と進化を規定する原則とガイドライン。[12]
システム アーキテクチャは、既存の (または将来の) システムの一連の表現として考えることができます。これらの表現は、最初は一般的な高レベルの機能組織を記述し、徐々に詳細で具体的な記述へと洗練されていきます。
システム アーキテクチャは、システムを構成する要素の情報内容、それらの要素間の関係、およびそれらの関係を管理する規則を伝えます。アーキテクチャ記述に含まれるアーキテクチャ コンポーネントとこれらのコンポーネント間の関係のセットは、ハードウェア、ソフトウェア、ドキュメント、設備、手動の手順、または組織や人々が果たす役割などです。[説明が必要]
システム アーキテクチャは、主にシステムのコンポーネントまたはサブシステム間の内部インターフェイスと、システムと外部環境、特にユーザーとの間のインターフェイスに重点を置いています。(コンピュータ システムの特定のケースでは、この後者の特別なインターフェイスは、コンピュータ ヒューマン インターフェイス、別名ヒューマン コンピュータ インターフェイス、またはHCIと呼ばれ、以前はマンマシン インターフェイスと呼ばれていました。)
システムアーキテクチャとシステムアーキテクチャエンジニアリング（SAE）を比較すると、システムのアーキテクチャを効果的に実装するための方法と規律が次のように表される。[13]
- SAE は、一連の制約内でシステムのアーキテクチャを作成または変更するための一連の手順が[誰によって]規定されている方法です。
- SAE は、一連の制約内でシステムを設計する最も効果的な方法について実務者に情報を提供するために一連の知識が使用される分野です。
歴史
システム アーキテクチャは、他の多くの分野で何千年にもわたって開発されてきた実践と技術に大きく依存していますが、おそらく最も重要なのは土木建築です。
- デジタル コンピュータが登場する前は、電子工学やその他の工学分野では、現在でも一般的に使用されている「システム」という用語が使用されていました。しかし、デジタルコンピュータが登場し、ソフトウェア エンジニアリングが独立した分野として発展するにつれて、エンジニアリングされたハードウェア成果物、ソフトウェア成果物、および複合成果物を区別する必要が頻繁に生じました。プログラム可能なハードウェア成果物、つまりコンピューティング マシンは、コンピュータ プログラムがなければ無力です。ソフトウェア成果物、つまりプログラムであっても、適切な (ハードウェア) マシンの連続状態を変更できない限り、同様に無力です。ただし、ハードウェア マシンとそのプログラミングは、ほぼ無限の数の抽象的および物理的なタスクを実行するように設計できます。そのため、コンピュータおよびソフトウェア エンジニアリング分野 (および多くの場合、通信などの他の工学分野) では、システムという用語は、有用な機能を実行するために必要なすべての要素 (通常はハードウェアとソフトウェアの両方を含む) を含むものとして定義されるようになりました。
- したがって、これらの工学分野では、システムとは一般に、プログラム可能なハードウェア マシンとそれに含まれるプログラムを指します。システム エンジニアは、ハードウェアとソフトウェアの両方を含む完全なデバイス、さらに具体的には、ハードウェアとソフトウェアの間、特に完全なデバイスとそのユーザー (CHI) の間を含むデバイスのすべてのインターフェイスに関係するエンジニアとして定義されます。ハードウェア エンジニアは (多かれ少なかれ) ハードウェア デバイスのみを扱い、ソフトウェア エンジニアは(多かれ少なかれ) コンピューター プログラムのみを扱います。システム エンジニアは、プログラムがハードウェア デバイス内で適切に実行できること、および 2 つのエンティティで構成されるシステムが外部環境、特にユーザーと適切に対話して意図された機能を実行できることに責任を負います。
- システム アーキテクチャは、ソフトウェアとハードウェアの両方の要素を利用し、このような複合システムの設計を可能にするために使用されます。優れたアーキテクチャは、システムの現在の要件と予測される要件をすべて、明確に境界が定められた一連のサブシステムに分割し、余分なものを残さない「分割スキーム」またはアルゴリズムと見なすことができます。つまり、排他的、包括的、網羅的な分割スキームです。分割の主な目的は、サブシステム内の要素を、それらの間の相互依存性が最小限になるように配置することです。ソフトウェアとハードウェアの両方で、優れたサブシステムは意味のある「オブジェクト」と見なされる傾向があります。さらに、優れたアーキテクチャは、ユーザーの要件への簡単なマッピングと、ユーザーの要件の検証テストを提供します。理想的には、すべての最小要素からすべての要件とテストへのマッピングも存在します。
種類
次のようないくつかのタイプのシステムアーキテクチャ（同じ基本原理[14]に基づく）が特定されています。[15]
- ハードウェアアーキテクチャ[16]
- ソフトウェアアーキテクチャ[17] [18]
- エンタープライズアーキテクチャ[19] [20]
- 協調システムアーキテクチャ（インターネット、インテリジェント交通システム、統合防空システムなど）
- 製造システムアーキテクチャ[21]
参照
- アルカディア（エンジニアリング）
- アーキテクチャパターン（コンピュータサイエンス）
- 国防総省のアーキテクチャフレームワーク
- エンタープライズアーキテクチャフレームワーク
- エンタープライズ情報セキュリティアーキテクチャ
- プロセスアーキテクチャ
- 要件分析
- ソフトウェアアーキテクチャ
- ソフトウェアエンジニアリング
- システムアーキテクト
- システム分析
- システム設計
- システムエンジニアリング
参考文献
- ^ Hannu Jaakkoррмшлинla および Bernhard Thalheim (2011)「アーキテクチャ主導のモデリング手法」。情報モデリングおよび知識ベースに関する 2011 年会議 XXII の議事録。Anneli Heimbürger 他 (編)。IOS Press。p. 98
- ^ Paul C. Clements (1996)「アーキテクチャ記述言語の調査」ソフトウェア仕様と設計に関する第 8 回国際ワークショップの議事録。IEEE Computer Society、1996 年。
- ^ Nenad Medvidovic および Richard N. Taylor (2000)。「ソフトウェア アーキテクチャ記述言語の分類および比較フレームワーク」ソフトウェア エンジニアリング、IEEE Transactions on 26.1 (2000): 70-93。
- ^ ネジャド、ボビー（2023）、ネジャド、ボビー（編）、"The Physical Architecture"、衛星地上セグメントシステムエンジニアリング入門：原理と運用面、宇宙技術図書館、第41巻、チャム：シュプリンガーインターナショナルパブリッシング、pp. 187–197、doi：10.1007/978-3-031-15900-8_13、ISBN 978-3-031-15900-8、2022-12-07取得
- ^ ANSI / IEEE 1471-2000より。
- ^ カーネギーメロン大学ソフトウェアエンジニアリング研究所より。
- ^ ヒューマンエンジニアリングホームページの用語集より。2015年2月13日アーカイブ、Wayback Machineより
- ^ OPEN Process Framework (OPF) リポジトリより、Wayback Machineで 2006-03-05 にアーカイブ。
- ^ 国立教育統計センター用語集より。
- ^ TOGAFについて
- ^ IEEE 1220-1998 の用語集より。Wayback Machineに2006-05-17 にアーカイブされています。
- ^ TOGAFについて
- ^ エンジニアリングシステムアーキテクチャのための方法論フレームワーク、ドナルド・ファイアスミス他、2008年
- ^ システムアーキテクチャの基本原則、ボリス・ゴールデン著
- ^ システムアーキテクチャの芸術、マーク・マイヤーとエバーハルト・レヒティン、第2版、2002年
- ^ Abbas, Karim (2023). アルゴリズムからハードウェアアーキテクチャへ. doi :10.1007/978-3-031-08693-9. ISBN 978-3-031-08692-2. S2CID 251371033。
- ^ Michaels, Paul (2022). 例によるソフトウェアアーキテクチャ。doi : 10.1007 /978-1-4842-7990-8. ISBN 978-1-4842-7989-2. S2CID 248408249。
- ^ Zeng, Ruiqi; Niu, Yiru; Zhao, Yue; Peng, Haiyang (2022). 「ソフトウェアアーキテクチャの進化と技術研究」。Liu, Shuai; Ma, Xuefei (編)。高度なハイブリッド情報処理。コンピュータサイエンス、社会情報学、電気通信工学研究所の講義ノート。第416巻。Cham：Springer International Publishing。pp. 708–720。doi ： 10.1007 / 978-3-030-94551-0_54。ISBN 978-3-030-94551-0. S2CID 246051702。
- ^ Ziemann, Jörg (2022)、Ziemann, Jörg (ed.)、「Enterprise Architecture in a Nutshell」、エンタープライズアーキテクチャ管理の基礎：エンタープライズ全体のデジタルシステムを操縦するための基盤、エンタープライズエンジニアリングシリーズ、Cham：Springer International Publishing、pp. 23–60、doi：10.1007/978-3-030-96734-5_2、ISBN 978-3-030-96734-5、2022-12-07取得
- ^ Musukutwa, Sheunopa Chalmers (2022)、Musukutwa, Sheunopa Chalmers (編)、「エンタープライズアーキテクチャの開発」、SAP エンタープライズアーキテクチャ: デジタルトランスフォーメーション実行の青写真、カリフォルニア州バークレー: Apress、pp. 51–92、doi :10.1007/978-1-4842-8575-6_3、ISBN 978-1-4842-8575-6、2022-12-07取得
- ^ Markusheska, Nastasija; Srinivasan, Venkatachalam; Walther, Jan-Niclas; Gindorf, Alex; Biedermann, Jörn; Meller, Frank; Nagel, Björn (2022-07-01). 「自動化された航空機キャビン組立プロセスのためのシステムアーキテクチャモデルの実装」. CEAS Aeronautical Journal . 13 (3): 689–703. doi : 10.1007/s13272-022-00582-6 . ISSN 1869-5590. S2CID 248972956.
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、システムアーキテクチャに関連するメディアがあります。
- システムアーキテクチャの原則
- システムアーキテクチャとは何ですか?
- INCOSE システムアーキテクチャワーキンググループ
- システムアーキテクチャジャーナル