KerML (Kernel Modeling Language)
KerML (Kernel Modeling Language) ist die von der OMG (Object Management Group) standardisierte Basissprache, auf der SysML v2 aufbaut. Sie definiert die Kernkonzepte der Modellierung und die formale Semantik, die darauf aufbauende Sprachen wiederverwenden und spezialisieren: allen voran SysML v2, doch der Kern steht auch anderen Sprachen offen.
Warum eine Kernsprache?
SysML v1 war als Profil der UML definiert und erbte damit ein für die Softwaremodellierung entworfenes Fundament, einschließlich seiner semantischen Lücken. Mit v2 hat die OMG die Zuständigkeiten getrennt: KerML liefert einen kleinen, formal definierten Kern; SysML v2 setzt das Systems-Engineering-Vokabular obenauf. Diese Schichtung hält den Sprachaufbau sauber und öffnet das Fundament für Wiederverwendung: Domänenspezifische Erweiterungen und eigene Sprachen können auf demselben Kern aufbauen und bleiben mit SysML-v2-Modellen interoperabel.
Drei Schichten
KerML ist in drei aufeinander aufbauenden Schichten organisiert:
| Schicht | Inhalt |
|---|---|
| Root | Syntaktische Grundelemente: Elemente, Beziehungen, Annotationen, das Rohmaterial jedes Modells |
| Core | Die formale Basis: Typen, Classifier, Features und Spezialisierung, mit präzise definierter Semantik |
| Kernel | Allgemeine Modellierungskonstrukte: Klassen, Strukturen, Verhalten, Funktionen, Assoziationen und Verbindungen |
SysML v2 spezialisiert diese Kernel-Konstrukte zu Systems-Engineering-Konzepten: Ein part def ist letztlich ein spezialisierter KerML-Classifier, eine Verbindung eine spezialisierte Assoziation. Auch das Definition/Usage-Prinzip, das ganz SysML v2 prägt, hat hier seinen Ursprung.
Formale Semantik
Der wesentliche Unterschied zum UML-Fundament ist die semantische Präzision. KerML verankert die Bedeutung seiner Konzepte mathematisch, über eine semantische Modellbibliothek und formale Logik, statt sie in Prosa zu beschreiben. Modellelemente haben dadurch eine maschinell interpretierbare Bedeutung: Werkzeuge können Konsistenz prüfen, Sichten ableiten und über Modelle schlussfolgern, statt bloß Diagramme zu speichern. Auf dieser Präzision beruhen die automatisierten Analysemöglichkeiten von SysML v2 und seine werkzeugübergreifende Interoperabilität.
KerML in der Praxis
Die meisten Systems Engineers schreiben nie direkt KerML; sie modellieren in SysML v2 und profitieren indirekt vom Kern, über eine Sprache, die sich über Konstrukte und Werkzeuge hinweg konsistent verhält. Direkt relevant wird KerML für Werkzeughersteller, die SysML v2 implementieren, für Language Engineers, die es erweitern, und für Teams, die eine domänenspezifische Sprache erwägen: Der Kern bietet ein standardisiertes, formal fundiertes Fundament, auf dem sich aufbauen lässt, statt bei null zu starten.