Daten- und Domänenmodelle für die Verarbeitung von Anforderungen in

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2 Daten- und Domänenmodelle für die Verarbeitung von Anforderungen in der Intralogistik Vortragender: Dipl.-Inf. Jonas Mathis Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Horst-Artur Crostack Lehrstuhl für Qualitätswesen TU Dortmund Seite 2 / 17

3 Zielsetzung Problemstellungen ll Komponenten zur Anforderungs- formalisierung i Anforderungsformalisierung am Beispiel i Zuverlässigkeit it Anforderungsbeziehungen erkennen Fazit und Ausblick Seite 3 / 17

4 Zielsetzung Stakeholder Wissensbasis Intralogistik Stakeholder-Unterstützung Anlagenplanung Anforderungsverarbeitung Anforde- rung Anforderungsformalisierung Zusammenhänge erkennen Anforderungsumsetzung Zentrale Aufgabe des Teilprojektes D: maschinelle Verarbeitung von Anforderungen ermöglichen Mensch-Maschine- Interaktion Strukturierte t Darstellung benötigter t Informationen Seite 4 / 17

5 System zur Anforderungsverarbeitung g Anforderungsmanagementsystem g Wissen i. S. v. Definitionen Intralogistik- Wiki Sem. Netz / Ontologie Datentemplate Weiter- verarbeitung Umsetzung (QFD) Stakeholder Interaktion Flache linguistische Analyse Java-Anwendung Anforderungstext Seite 5 / 17

6 Übersicht Anforderungsformalisierung Zusammenhänge erkennen Anforderungsumsetzung Seite 6 / 17

7 Vorstellung einer Beispielanforderung Der Rollenförderer soll eine hohe Zuverlässigkeit bieten. ist eine abstrakte, qualitative Anforderung lässt sich in viele Unteranforderungen zerlegen erfüllt die Güte-Kriterien Seite 7 / 17

8 Automatisierte Formalisierung Intralogistik- Wiki Sem. Netz / Ontologie Was bedeuten die verwendeten Begriffe? Begriffsbedeutungen erkennen Für den Stakeholder: textuelle t Definitionen iti Wiki-System Für die Rechnerunterstützung: formale, strukturierte Darstellung Ontologie für Begriffe und deren Zusammenhänge Alle zentralen Begriffe zur Anforderungs- formulierung finden sich in der Ontologie Alle Begriffe aus der Ontologie werden im Wikielä erläutert tet Seite 8 / 17

9 Die Intralogistik-Ontologie g Eine Ontologie beschreibt einen Weltausschnitt formal. Hier: unterstützt insb. die 3-stufige Anforderungs-Beschreibung Seite 9 / 17

10 Beispiel : automatische Anforderungsformalisierung g Wie kommen die richtigen Begriffe mit der richtigen Bedeutung in das Anforderungstemplate? Fallunterscheidungen: Begriff bekannt oder nicht? Oder Mischform, z.b. Rollenförderer Rollenförderer definiert, aber noch keine Zuverlässigkeit? <s id="s0" cstart="0" cend="56"> - <chunk cat="np" cstart="0" cend="17"> <w pos="art" cstart="0" cend="2" lemma="der">der</w> <w pos="nn" cstart="4" cend="17" lemma= rollenförderer">rollenförderer</w> </chunk> Begriffsliste: <w pos="vmfin" cstart="19" cend="22" lemma="sollen">soll</w> Rollenförderer - <chunk cat="np" cstart="24" cend="48"> <w pos="art" cstart="24" cend="27" Zuverlässigkeit lemma="eine">eine</w> <w pos="adja" cstart="29" cend="32" lemma="hoch">hohe</w> hoch <w pos="nn" cstart="34" cend="48" lemma="zuverlässigkeit">zuverlässigkeit</w> l i k i l i k i </chunk> <w pos="vvinf" cstart="50" cend="55" lemma="bieten">bieten</w> <w pos="$." cstart="56" cend="56" lemma=".">.</w>. </s> 1. Schritt: Sprachanalyse Seite 10 / 17

11 2. Begriffssuche in: 1. Ontologie 2. Wiki-Stichworten 3. Wiki-Artikel Begriffsliste: Rollenförderer Zuverlässigkeit hoch 3. Begriffsabgleich: Anforderungssatz Der Rollenförderer e soll eine hohe Zuverlässigkeit bieten 4. Validierung Betrachtungsgegenstand Rollenförderer hateigenschaft Eigenschaft Zuverlässigkeit hatqualitätstufe Grad hoch Seite 11 / 17

12 Manuelle Anforderungsformalisierung g Konzept zur interaktiven Erweiterung der Wissensbasis Kein Treffer durch linguist. Analyse Eigenschafts- Manuelles Hinzufügen der Darstellung Begriffe zur Hinzufügen Ontologie einer Auswahl eines mit Hilfe der Anforderungsmanagement-Software verbundener bekannten Objektes Eigenschaften Eigenschaft Erfordert zus. Strukturierung durch Stakeholder Darstellung ase z.b. welche Gegenstände können sinnvollerweise über eine Objekt- wert Hierarchie Zuverlässigkeit verfügen? festlegen Welche möglichen Interpretationen von Zuverlässigkeit gibt es? Hinzufügen eines neuen Objektes Darstellung Eigenschafts- Hierarchie Hinzufügen einer neuen Eigenschaft Benachrichtigung hti über neue Begriffe an alle Beteiligten t Wiki-Seiten zu neuen Begriffen hinzufügen Seite 12 / 17

13 Übersicht Anforderungsformalisierung Zusammenhänge erkennen Anforderungsumsetzung Seite 13 / 17

14 Formalisierung ermöglicht Weiterverarbeitung Präzisierugs- Beziehung istteilvon Seite 14 / 17

15 Komplexität bei der Betrachtung von Beziehungen Weitere Beziehungsarten, z.b. Welchen Beitrag liefert eine detaillierte Anforderung zu einer übergeordneten abstrakten Anforderung? Zugrundeliegende g Wissensbasis ufert selbst für einfache Beispiele schnell aus Verfügbarkeit Zuverlässigkeit an verschiedenen Komponenten Robustheit Ausfall- Instandhaltbarkeit Wahrscheinlichkeit Zeitaspekte Instandsetzung Wartung Inspektion Seite 15 / 17

16 Ergebnisse Anforderungsmanagementsystem g Weiterverarbeitung auf Basis Erweiterbare Wissensbasis formalisierter Anforderungen Weiter- Intralogistik- gleichzeitige eitige Unterstützung ng von Einbezug der Wissensbasis verarbeitung Wissen Wiki i. S. v. Computer und Stakeholder Datentemplate (QFD) Sem. Netz Umsetzung Definitionen / Ontologie Stakeholder Interaktion Flache linguistische Analyse Java-Anwendung Anforderungstext Seite 16 / 17

17 Ausblick: Anforderungsumsetzung im House of Quality? Struktur? Anlagenmerkmal 1 Anlagenmerkmal 2 Anlagenmerkmal 3 Anlagenmerkmal 4 Anlagenmerkmal 5 Anf. 2 Anf. 4 Anf. 5 Baukastenlösung vs. Neukonstruktion Anf. 1 Anf. 6 Anf. 3 Anf. 7 Anf. 8 Eignung? Seite 17 / 17