Tecniche basate su paradigma ad oggetti per l'analisi di sistemi complessi

Il nostro lavoro, intitolato “Tecniche basate su paradigma ad oggetti per l’analisi di sistemi complessi”, si inquadra nella vasta problematica della modellazione dei sistemi eterogenei e/o complessi attraverso metodi formali.
Tali metodi si sono affermati come uno dei possibili approcci all’analisi, descrizione, specifica, validazione e simulazione di sistemi ad elevata complessità, in particolar modo quando utilizzati in maniera combinata e flessibile. In particolare, si sono affermati approcci quali il multi-formalismo e la multi-soluzione, i quali consentono la descrizione del sistema mediante formalismi e tecniche differenti per ciascun componente, e la possibilità di adottare strategie, metodi e strumenti diversi per la soluzione dei modelli. Un’altra idea che si è rivelata vincente per la modellazione di sistemi complessi è l’applicazione di concetti tipici della programmazione object-oriented ai modelli, attraverso la definizione di classi di modelli e relative istanze, ereditarietà e composizione di modelli.
Nonostante i notevoli progressi nella possibilità di descrivere mediante un modello formale i molteplici aspetti di un sistema complesso, rimangono aperte delle questioni riguardanti l’espressività di tali modelli. Una di queste questioni è la possibilità di definire dei modelli di sistemi che al loro interno siano composti da sotto-modelli la cui struttura interna e la cui definizione non sono fisse e immutabili, ma viceversa adattabili alle differenti situazioni e/o esigenze, in maniera dinamica.
Tale problema è risolto nel nostro lavoro attraverso l’introduzione del concetto di polimorfismo nei modelli, prima in maniera informale, poi attraverso una definizione formale. Si mostra, anche attraverso degli esempi significativi, come il polimorfismo nei modelli rende più agevole la descrizione di un sistema complesso e come aumenti il potere espressivo di un metodo formale.
Strettamente legato al polimorfismo è il problema dell’instanziazione dei modelli, qualora si adotti un approccio object-oriented nella modellazione. Tale problema è risolto attraverso l’implementazione di un oggetto software integrato nel framework OsMoSys, uno degli ambienti di modellazione esistenti che supporta il multi-formalismo e la multi-soluzione con approccio orientato agli oggetti.