Eine Erweiterung der Unified Modeling Language zur Verfolgung von Software-Anforderungen in sicherheitskritischen Systemen

Zusammenfassung.   Softwareentwicklungsprozesse auf Basis von Phasenmodellen verlangen eine Ermittlung der Anforderungen zu Beginn der Entwicklung. Die Anforderungen bilden die Basis für die nachfolgenden T?tigkeiten in der Entwicklung. Daher sind die Verfolgbarkeit der Anforderungen durch die Softwareentwicklung und die überprüfung der korrekten Realisierung der Anforderungen wichtig. Dies gilt insbesondere in sicherheitskritischen Anwendungsbereichen. Einerseits ist die Unified Modeling Language (UML) zur Zeit der Standard im Bereich der objektorientierten Software-Modellierung. Andererseits weist die UML Defizite in Bezug auf die Verfolgbarkeit von Anforderungen auf. Im Folgenden werden mehrere L?sungsm?glichkeiten zur Behebung dieses Problems diskutiert. Die Erweiterung des UML-Meta-Modells um eine Meta-Klasse Requirement wird im Detail vorgestellt. Eingegangen am 22. Februar 2002 / Angenommen am 8. Mai 2002     

Modellbasierte Entwicklung eingebetteter Fahrzeugsoftware bei DaimlerChrysler

Steigende Softwareumf?nge und die damit einhergehende Komplexit?tssteigerung erfordern neue Herangehensweisen an die Entwicklung eingebetteter Fahrzeugsoftware. Als Reaktion auf diese Herausforderungen vollzieht sich seit einigen Jahren ein Paradigmenwechsel von der klassischen Programmentwicklung hin zu modellbasierten Techniken. Der Beitrag gibt einen überblick über den Einsatz modellbasierter Entwicklungstechniken bei DaimlerChrysler und zeigt aktuelle Forschungsschwerpunkte auf. The growing amount of software and attendant rise in complexity demand new approaches to the development of embedded vehicle software. For some years now, a paradigm change from classical program development to model-based techniques has been taking place in reaction to these challenges. This paper provides an overview of the application of model-based development techniques at DaimlerChrysler and presents the main foci of current research.

CR Subject Classification D.2.1,D.2.2,D.2.3,D.2.5,D.2.10,I.6.4,I.6.5     

Ein Fuzzy-Rechercheassistent für bibliographische Datenbanken

Zusammenfassung. Dadurch, dass Literaturnachweise und Publikationen zunehmend in elektronischer und auch vernetzter Form angeboten werden, haben Anzahl und Größe der von wissenschaftlichen Bibliotheken angebotenen Datenbanken erheblich zugenommen. In den verbreiteten Metasuchen über mehrere Datenbanken sind Suchen mit natürlichsprachlichen Suchbegriffen heute der kleinste gemeinsame Nenner. Sie führen aber wegen der bekannten Mängel des booleschen Retrievals häufig zu Treffermengen, die entweder zu speziell oder zu lang und zu unspezifisch sind. Die Technische Fakultät der Universität Bielefeld und die Universitätsbibliothek Bielefeld haben einen auf Fuzzy- Suchlogik basierenden Rechercheassistenten entwickelt, der die Suchanfragen der Benutzer in Teilsuchfragen an die externen Datenbanken zerlegt und die erhaltenen Teilsuchergebnisse in einer nach Relevanz sortierten Liste kumuliert. Es ist möglich, Suchbegriffe zu gewichten und durch Fuzzy- Aggregationsoperatoren zu verknüpfen, die auf der Benutzeroberfläche durch natürlichsprachliche Fuzzy-Quantoren wie möglichst viele, einige u.a. repräsentiert werden. Die Suchparameter werden in der intuitiv bedienbaren einfachen Suche automatisch nach heuristischen Regeln ermittelt, können in einer erweiterten Suche aber auch explizit eingestellt werden. Die Suchmöglichkeiten werden durch Suchen nach ähnlichen Dokumenten und Vorschlagslisten für weitere Suchbegriffe ergänzt. Wir beschreiben die Ausgangssituation, den theoretischen Ansatz, die Benutzeroberfläche und berichten über eine Evalution zur Benutzung und einen Vergleichstest betreffend die Effizienz der Retrievalmethodik.CR Subject Classification: H.3.3, H.3.5Eingegangen am 3. März 2004 / Angenommen am 19. August 2004, Online publiziert am 18. Oktober 2004     

Achieving high quality of use-case-based requirements

Zusammenfassung Seit der Einführung von Use Cases hat deren Bedeutung zur Spezifikation von Anforderungen stetig zugenommen. Die Qualit?t der Use Cases ist ein entscheidender Faktor für den Erfolg des Entwicklungsprozesses, da die meisten Entwicklungsschritte auf den Use Cases aufbauen. Trotz der extremen Wichtigkeit der Qualit?t der Use Cases stellen die meisten use-case-basierten Entwicklungsans?tze keine oder nur unzureichende integrierte qualit?tssichernde Ma?nahmen bereit (z.B. ad-hoc Empfehlungen, Erstellungsrichtlinien, einige Checklisten zur Inspektion von Use Cases). Diese Techniken werden in den meisten F?llen unabh?ngig voneinander eingesetzt, so dass bestimmte Fehlerklassen in den Use Cases durch mehrere Techniken, andere Fehlerklassen überhaupt nicht adressiert werden. In diesem Artikel wird ein integrierter Ansatz vorgestellt, in dem Use Case Erstellungsrichtlinien, Inspektionen und Simulation in systematischer Weise miteinander verknüpft werden. Der Ansatz basiert auf einer Fehlerklassifikation für Use Cases, die als Grundlage dient, die verschiedenen Techniken auf bestimmte Fehlerarten zu fokussieren .

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Since their introduction, use cases (UCs) have become increasingly important for the specification of software requirements. High quality UCs are a prerequisite for project success. Despite the high importance of their quality, UC driven approaches often lack systematic and integrated quality assurance techniques. Only ad-hoc recommendations, creation guidelines, and a few checklists for inspection are available in the literature. If at all, these techniques are developed and used separately, so that one class of defects is addressed by several techniques and other classes are not addressed at all. In this paper, we present an integrated approach that combines UC creation guidelines, UC inspections, and simulation in a systematic way. We base our combined approach on a defect classification for use cases. This classification enables the requirements engineer to focus the different techniques on different types of defects.

CR Subject Classification D2.1     

A learning optimizer for a federated database management system

Zusammenfassung Anfrageoptimierer in modernen Datenbanksystemen (DBS) verwenden ein Kostenmodell, um für eine Anfrage einen effizienten Zugriffsplan aus der Menge aller m?glichen Zugriffspl?ne auszuw?hlen. Die Genauigkeit, mit der diese Kosten gesch?tzt werden, h?ngt stark davon ab, wie genau Statistiken über die Datenverteilung die ihnen zugrunde liegenden Daten modellieren. Veraltete Statistiken, oder ungültige Annahmen im statistischen Modell, führen h?ufig zur Auswahl suboptimaler Zugriffspl?ne und dadurch zu Defiziten bei der Ausführungsgeschwindigkeit von Datenbankanfragen. F?derierte Systeme müssen auf dem koordinierenden DBS Statistiken über verteilte Daten unterhalten, um effiziente Zugriffspl?ne zu entwickeln, wenn Daten aus verschiedenen Datenquellen zusammengeführt werden. Fehlerhafte Statistiken verursachen in diesem Fall schlechte Lastenverteilung sowie zus?tzlichen Kommunikationsaufwand und Netzlast. Die Synchronisation dieser zus?tzlichen Statistiken mit den Statistiken der entfernten Datenquellen ist problematisch, da Datenquellen v?llig unabh?ngig voneinander sind und ihre Statistiken eventuell nicht externalisieren oder inkompatible bzw. andere statistische Modelle verwenden als das koordinierende DBS. Im folgenden zeigen wir eine Erweiterung der Feedback-Schleife von DB2s lernendem Optimierer (LEO) auf f?derierte Architekturen, die es LEO erm?glicht, automatisch Statistiken über Daten auf entfernten Datenquellen zu lernen und zu verwalten. Wir diskutieren mehrere M?glichkeiten, Feedback für f?derierte Anfragen zu erhalten und stellen einen L?sung vor, die lokales Feedback verwendet, und einen Stichprobenprozess (statistical sampling) zu steuren, der die ben?tigten entfernten Daten basierend auf dem Feedback effizient ermittelt. Mittels einer detaillierten Leistungsanalyse der vorgestellten M?glichkeiten im Rahmen einer Fallstudie belegen wir, dass der potenzielle Geschwindigkeitszuwachs für Datenbankanfragen sehr hoch ist, w?hrend die Zusatzbelastung durch LEO in moderaten Grenzen liegt. CR Subject Classification H.2.4,H.2.5,D.3.4     

Themenheft: Digitale Bibliotheken

Ohne Zusammenfassung     

Institut für Telematik (Trier) – angewandte Forschung nach Fraunhofer Ideal

Ohne Zusammenfassung     

Dynamische verteilte Objekte

Zusammenfassung.   Aus Modellierungs- und Implementationssicht ergeben sich unterschiedliche Anforderungen an das Objektmodell in verteilten Systemen. Einerseits stehen Objekteigenschaften wie Datenabstraktion, Datenkapselung, Modularit?t und Zugriffschutz im Vordergrund. Andererseits stellen sich Fragen der implementationstechnischen Umsetzung der r?umlichen und zeitlichen Entkopplung, der Parallelit?t, der Substitution, der Konstruktion und der Evolution von Objekten bzw. von Teilen eines Objektes. Letztgenannte Anforderungen resultieren aus der Verteilung und der Systemdynamik, die nicht nur verteilten Systemen eigen ist. Wir stellen in diesem Beitrag ein Konzept vor, das es erlaubt, Objekte in verteilten Systemen flexibel implementieren und konfigurieren zu k?nnen. Besonderes Gewicht legen wir auf die Unterstützung des Objektentwicklers und -implementierers, ohne auf die Modellierungsvorzüge des Objektmodells zu verzichten. Wir diskutieren die Anforderungen und leiten daraus unser Entkopplungskonzept für verteilte Objektsysteme ab. Auf der Basis der CORBA wurde ein Prototyp erstellt, der die Umsetzung dieser Anforderungen demonstriert. Eingegangen am 1. Juli 1997 / Angenommen am 6. Februar 1998