Informatik IIa: Modellierung

Transkript

1 Informatik IIa: Modellierung Sommersemester 2006 Übung 4: Datenflussmodelle Verhaltensmodelle Kapitel 6 und 7 Ausgabe: 19. Mai 2006 Abgabe als PDF- oder Word-Datei per an den Tutor bis am 28. Mai :00 Uhr Seite 1 / 5

2 Aufgabe 1 (40%) Herr Snemeis hat sich ein Handy der Firma Aikon gekauft. Nun möchte er ganz genau wissen, was beim Drücken der verschiedenen Tasten passiert. Am Anfang ist das Handy in einem Zustand, den ich als Bereit, bezeichnen würde. Von hier aus kann ich durch Drücken einer beliebigen Zahlentaste mit der Eingabe einer Rufnummer beginnen. Das Display zeigt die eingegebene Zahl an und wartete auf weitere Eingaben. Nun kann ich beliebig viele Zahlen eingeben. Wenn ich die Enter -Taste drücke, wählt das Telefon die eingegebene Nummer und ich kann mit dem Gespräch beginnen. Mit der Taste Enter kann ich das Gespräch jederzeit beenden und gelange wieder in den Zustand Bereit. Mein Handy kann aber noch mehr. Wenn ich am Anfang statt eine Nummer zu drücken die Taste Down drücke, komme ich in ein neues Menu, das es mir ermöglicht SMS zu verschicken. Ziemlich komplexe Sache. Aber das ist nicht so schlimm, denn wenn ich nicht mehr weiter weiss kann ich jederzeit die Taste Abbruch drücken und komme wieder zum Zustand Bereit zurück. In diesem SMS-Menu zeigt das Handy zuerst an, dass es eine Auswahl erwartet. Auf dem Bildschirm heisst es Auswahl Bitte. Ich kann nun entweder Enter drücken, oder die Taste Down. Wenn ich Enter drücke, erscheint ein leeres Fenster und das Handy wartet auf die Eingabe des SMS. Nun kann ich beliebig viele Male eine Zahl oder einen Buchstaben eingeben, bis ich das SMS fertig geschrieben habe. Jedes Mal wenn ich einen Buchstaben oder eine Zahl drücke, zeigt das Handy diesen Buchstaben oder diese Zahl auf dem Bildschirm an. Sollte ich aus Versehen die Taste Zurück drücken, so komme ich zurück zu Auswahl Bitte. Dabei wird das ganze SMS gelöscht. Sollte ich es aber geschafft haben mein SMS fertig zu schreiben, so muss ich Enter drücken. Der Text wird dann abgeschlossen und ich komme zu einem Fenster bei dem ich die Nummer eingeben kann. Mit den Zahlentasten kann ich nun eine Nummer eingeben. Oder ich kann auch eine Buchstabentaste drücken, dann komme ich zu einem anderen Fenster in welchem ich einen Namen eingeben kann, oder mit Down durch vorhandene Namen durchgehen kann. Wenn ich den Namen fertig eingegeben oder gefunden habe, drücke ich Enter und komme zum Nummerneingabefenster zurück. Wenn nun die ganze Nummer auf dem Display steht, drücke ich einmal mehr Enter. Dann wird das SMS verschickt und ich komme wieder zum Bildschirm zurück, wo ich mit Enter zur SMS- Eingabe kommen würde. Wenn ich aber von diesem Bildschirm aus nicht Enter, sondern Down drücke, komme ich zur Inbox. Hier kann ich nochmals Enter drücken, dann sehe ich die erste SMS die in der Inbox ist. Ich nenne dies SMS anschauen. Mit der Taste Down kann ich zur nächsten SMS gehen. Mit der Taste Zurück wird das aktuelle SMS gelöscht und ich komme zur Inbox zurück. Ich kann auch ohne Löschen zur Inbox zurückkommen, nämlich indem ich beim Betrachten einer beliebigen SMS die Taste Enter drücke. Wenn ich von der Inbox aus die Taste Zurück drücke, dann komme ich zurück zum Bildschirm, auf dem ich auswählen kann, ob ich eine SMS lesen oder schreiben will. Und wie gesagt, ich kann hier wirklich jederzeit mit der Taste Abbruch zu Bereit zurückgehen. Ganz unabhängig davon, ob ich nun telefoniere, SMS schicke, etwas eingebe oder gar nichts mache, passiert folgendes: Wenn ich 5 Minuten lang keine Taste drücke, schaltet das Telefon die Tastensperre ein. Das Telefon ist dann gesperrt. Nur wenn ich von dort aus zuerst die Taste * und dann direkt danach die Taste % drücke, kann ich die Tastensperre aufheben. Seite 2 / 5

3 Hinweis: Das Handy hat folgende Tasten: Enter, Zurück, Abbruch, Down *, %, Zahl, Buchstabe, wobei Zahl für eine beliebige Zahl und Buchstabe für einen beliebigen Buchstaben steht. a. ) Machen Sie eine Liste aller Zustände, in welchen sich das Handy befinden kann. b. ) Schreiben Sie zu jedem Zustand auf, welche Ereignisse zum Verlassen des Zustandes führen und in welchen Zustand das Handy dann übergeht. c. ) Erstellen Sie ein Statechart, wie sie es in der Vorlesung kennen gelernt haben, um die SMS Funktionalität des Handys zu beschreiben. Die restlichen Funktionen müssen hier noch nicht beachtet werden (auch nicht die Tastensperrfunktion) d. ) Erstellen Sie ein Statechart, das hierarchisch und parallel zerlegt ist, um die gesamte Funktionalität des Handys zu beschreiben. Aufgabe 2 (15 %) Ein Halbaddierer (engl. Half Adder) ist ein elektronischer Baustein für Rechenschaltungen. Er besteht aus zwei Eingängen und zwei Ausgängen. Mit einem Halbaddierer kann man zwei einstellige Binärzahlen (x und y) addieren. Dabei liefert der Ausgang s (engl. sum - Summe) die rechte und der Ausgang c (engl. carry - Übertrag) die linke Stelle des Ergebnisses. (Quelle: Wikipedia) Die folgende Matrix stellt die Ein- und Ausgabewerte dar: x y c s a) Stellen sie die Datenflüsse des Halbaddierers mit einem Datenflussmodell dar. b) Verwenden Sie eine Mini-Spezifikation um alle vorhandenen Aktivitäten zu beschreiben. Die Mini-Spezifiktion muss so aufgebaut sein, dass erkannt werden kann, welche ausgehenden Datenflüsse bei welchen eintreffenden Datenflüssen von der Aktivität erzeugt werden. c) Benutzen Sie ein Nassi-Shneiderman-Diagram, um die Funktionalität des Halbaddierers zu beschreiben. Seite 3 / 5

4 Aufgabe 3 (10%) In einem Tool der Universität können sich Studierende für Prüfungen anmelden und Informationen zu Prüfungen suchen. Für Prüfungsanmeldungen ist es nötig, sich einzuloggen. Professoren können Anmeldelisten ihrer Vorlesungen abfragen und Noten eintragen. Der Vorgang des Eintragens von Noten beinhaltet auch das Suchen der Vorlesung. Für beide Vorgänge (Anmeldelisten abfragen und Noten eintragen) ist es notwendig, sich einzuloggen. Die Sekretärin kann Statistiken erstellen und die Noten der Studenten abfragen. Dafür muss sie sich einloggen. Studenten können auch ihre Noten abfragen, müssen sich aber vorher einloggen. a) Stellen Sie diesen Sachverhalt in einem UML-Use Case Diagramm dar. Nutzen Sie wenn nötig include um Vorgänge, die andere beinhalten, zu modellieren. Aufgabe 4 (35%) Ein Kunde eines Reisebüros kann selbstständig einen Flug buchen. Sobald er die Reisedaten eingegeben hat, werden diese verifiziert und die verifizierten Reisedaten an ein System für Hotelabfragen und ein System für Flugabfragen weitergegeben. Sobald die Flugabfrage die verifizierten Daten erhält, erstellt sie mit Hilfe einer Flugdatenbank eine Liste von Flügen, welche den Reisedaten entsprechen. Die Flüge werden in der Datenbank provisorisch reserviert. Aus der Liste der Flüge wird dann genau einer ausgesucht. Die restlichen werden in der Datenbank sofort wieder freigegeben. Bei der Hotelabfrage wird ebenfalls aus einer Datenbank eine Liste von Hotels, die zu den Reisedaten freie Zimmer haben, erzeugt. Aus dieser Liste wird ein Hotel ausgesucht. Aus dem ausgesuchten Flug und dem ausgesuchten Hotel wird der Gesamtpreis berechnet. Aus diesem Preis und der Bestätigung des Kunden und den Passagierdaten wird nun das Arrangement gebucht. Dabei wird das Hotelzimmer in der Hoteldatenbank als reserviert eingetragen, dem Passagier wird eine Rechnung geschickt und in der Datenbank der offenen Rechnungen wird diese Buchung eingetragen. Ausserdem bekommt der Passagier eine als Bestätigung zugeschickt. Immer um Mitternacht greift das Buchhaltungssystem auf die offenen Rechnungen zu und kontrolliert, ob es Rechnungen gibt welche schon überfällig sind. Falls es solche gibt, wird dem betreffenden Kunden eine Mahnung geschickt. Wenn eine Zahlung von einem Kunden eintrifft wird diese verarbeitet. Dabei wird die Rechnung aus der Liste der offenen Rechnungen gelöscht. Der Kunde erhält eine mit der Bestätigung der Zahlung. Stornos können nur über ein bestimmtes Formular eingereicht werden. Wenn ein solches Formular eintrifft wird ein Stornoauftrag ausgeführt. Das Hotel und der Flug werden in der entsprechenden Datenbank freigegeben und falls die Rechnung, die zur Buchung gehört, noch nicht bezahlt ist, wird dem Kunden der Restbetrag (Rechungsbetrag-Stornogebühr) als Seite 4 / 5

5 Rechnung geschickt. Falls der Kunde schon bezahlt hat, gibt es eine Rückerstattung (abzüglich der Stornogebühr). a) Erstellen Sie eine Ereignisliste, welche festhält, auf welche Ereignisse das Reisebürosystems gemäss oben stehender Beschreibung reagieren muss b) Erstellen Sie ein Datenflussdiagramm, welches für jeden der oben beschriebenen Vorgänge eine Aktivität modelliert (unter einem Vorgang ist hier wie in der Vorlesung besprochen die Verarbeitung eines Ereignisses und die Erzeugung der geforderten Reaktion zu verstehen). Modellieren Sie ferner gegebenenfalls notwendige Speicher. c) Der Chef der Reisebüros schaut ihr Diagramm an und meint Als so genau wollte ich eigentlich nicht wissen wie der Buchungsvorgang funktioniert. Mich interessiert nur grob, was für Inputs das System erwartet und welche Outputs es erzeugt. Wie könnte ein Diagramm erstellt werden, welches sowohl die vom Chef gewünschte Übersicht als auch die Details des gesamten Buchungsvorganges enthält? d) Verändern Sie das Diagramm wie unter c) vorgeschlagen. Seite 5 / 5