システムアーキテクト試験 2019年 午前202


並列に生起する事象間の同期を表現することが可能な、ソフトウェアの要求モデルはどれか。
有限状態機械モデル
ペトリネットモデル(正解)
E-Rモデル
データフローモデル

解説

並列に生起する事象間の同期を表現することが可能な、ソフトウェアの要求モデル【午前2 解説】

要点まとめ

  • 結論:並列に発生する事象の同期を表現できるのはペトリネットモデルです。
  • 根拠:ペトリネットはトークンの流れで並列処理や同期を自然に表現可能なグラフモデルだからです。
  • 差がつくポイント:有限状態機械やデータフローモデルは並列の同期表現が苦手で、ペトリネットの特徴を理解しているかが鍵です。

正解の理由

ペトリネットモデルは、場所(プレース)と遷移(トランジション)を用いて状態とイベントを表現し、トークンの流れで並列処理や同期を直感的に示せます。これにより、複数の事象が同時に発生し、それらの同期が必要な場面を正確にモデル化可能です。したがって、並列に生起する事象間の同期を表現する要求モデルとして最適です。

よくある誤解

有限状態機械モデルは状態遷移を表現しますが、並列の同期表現は苦手です。データフローモデルは処理の流れを示すだけで同期の詳細は表現しにくいです。

解法ステップ

  1. 問題文の「並列に生起する事象間の同期」に注目する。
  2. 各モデルの特徴を思い出す。
  3. E-Rモデルはデータ構造の表現、同期表現は不得意。
  4. データフローモデルは処理の流れを示すが同期は曖昧。
  5. 有限状態機械モデルは状態遷移を表すが並列同期は苦手。
  6. ペトリネットモデルは並列処理と同期をトークンの流れで表現可能。
  7. よって、ペトリネットモデルを選択する。

選択肢別の誤答解説

  • ア: E-Rモデル
    データベースの概念モデルであり、事象の同期や並列性を表現する目的には適しません。
  • イ: データフローモデル
    処理の流れを示すが、並列に発生する事象の同期を詳細に表現することは困難です。
  • ウ: ペトリネットモデル
    並列処理や同期をトークンの流れで表現できるため、正解です。
  • エ: 有限状態機械モデル
    状態遷移を表現するが、複数の並列事象の同期を表現するのは難しいです。

補足コラム

ペトリネットは1960年代にカール・アダム・ペトリによって提案されたモデルで、分散システムや並列処理の解析に広く使われています。トークンの動きでシステムの状態遷移を表現し、デッドロックや競合状態の検出にも役立ちます。

FAQ

Q: ペトリネットモデルはどのような場面で使われますか?
A: 並列処理や同期が必要なシステムの動作解析、ワークフロー管理、通信プロトコルの設計などで利用されます。
Q: 有限状態機械モデルとペトリネットモデルの違いは何ですか?
A: 有限状態機械は単一の状態遷移を表現し、並列や同期の表現は苦手ですが、ペトリネットは複数の並列事象の同期を自然に表現できます。

関連キーワード: ペトリネット, 並列処理, 同期, ソフトウェア要求モデル, 状態遷移, トークン, 分散システム
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