Anforderungen. Was ist eine Anforderung? Formulierungsschablonen Das Anforderungsdiagramm Glossar. Dr. Beatrice Amrhein

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1 Anforderungen Was ist eine Anforderung? Formulierungsschablonen Das Anforderungsdiagramm Glossar Dr. Beatrice Amrhein

2 Was ist eine Anforderung? 2

3 Anforderungen an ein System Funktionale Anforderungen o Wie werden welche Daten oder Materialien verarbeitet o Wie ist der Ablauf der Verarbeitung (wann passiert was) o Wann werden welche Daten oder Materialien mit anderen Systemen ausgetauscht o Wie werden Daten oder Materialien ein- oder ausgegeben o Welche Ergebnisse werden bei welchen Eingaben (Daten oder Materialien) erwartet Nichtfunktionale Anforderungen o Zuverlässigkeit, Fehlertoleranz o Benutzbarkeit, Bedienbarkeit, Wartbarkeit o Effizienz, Reaktionszeiten, (Energie-)Verbrauch o Änderbarkeit, Modifizierbarkeit, Testbarkeit o Übertragbarkeit, Anpassen an neue Umgebung, Austausch von Komponenten 3

4 Formulierungsschablone Damit Anforderungen klar, verständlich und eindeutig sind, wird empfohlen, diese gemäss folgender Schablone zu formulieren: Das System Die Komponente muss sollte wird (Objekt Verb) (wem) die Möglichkeit bieten fähig sein / in der Lage sein Verhalten, Ergänzungen, Attribute Welche Komponente Verbindlichkeit Was (für wen) können/tun 4

5 Allgemeines Schema Formulierungs-Schema für Negativ Anforderungen: Das System darf nicht Die Komponente sollte nur Der Service wird keine (Verb) Verhalten, Ergänzungen, Attribute Welche Komponente Verbindlichkeit Was (für wen) können/tun 5

6 Beispiele von Anforderungen Die Maschine muss in der Lage sein, Platten von bis zu 10mm Dicke zu schneiden. Das System muss sich bei Überhitzung automatisch ausschalten. Die System muss über ein Bedienpanel konfiguriert werden können. Das Bedienpanel des Systems muss sich auf einer Höhe von mindestens 80cm aber höchtens 140cm über dem Boden befinden. Die Maschine sollte höchstens eine Höhe von 150cm erreichen und nicht breiter als 80cm sein. Das System muss in der Lage sein, jederzeit innerhalb von 300msec den Ablauf zu stoppen. Der Not-Stopp-Schalter der Maschine muss gleichzeitig auch das vorhergeschaltete System anhalten. 6

7 Beispiele von falsch formulierten Anforderungen Der Benutzer muss in der Lage sein, Platten von bis zu 10mm Dicke zu schneiden. Das System muss bei Überhitzung ausgeschaltet werden. Das Bedienpanel des Systems ist auf einer Höhe von etwa 80cm. Die Beschriftung des Panel muss gut lesbar sein. Der Benutzer muss den Ablauf jederzeit stoppen können. Der Not-Stopp-Schalter der Maschine muss gut erreichbar sein. 7

8 Anforderungsdiagramm 8

9 Arten von Anforderungen Anforderungen beschreiben die Eigenschaften oder das Verhalten eines Systems. Beziehungen zwischen Anforderungen (und anderen Modell-Elementen) o derivereq - abgeleitete Anforderung o «enthält» Beziehung o satisfy - Eine Komponente muss eine Anforderung erfüllen o verify - Testfälle für eine Anforderung (Überprüfung) o refine - Verfeinerung einer Anforderung o trace - Allgemeine Verbindung (Zuteilung) zwischen zwei Anforderungen (ohne exakte Begründung) 9

10 Ableitungsbeziehung (derive requirement) Eine Ableitungsbeziehung beschreibt, dass eine Anforderung von einer anderen Anforderung abgeleitet wurde. Die Beziehung wird mit <<derivereqt>> bezeichnet. Die Basis-Anforderung 001 erfordert (unter anderem) die Erfüllung der Anforderungen 012 und

11 Enthältbeziehung Eine Enthältbeziehung beschreibt, dass eine Anforderung in einer anderen enthalten ist. Eine allgemeine Anforderung wird durch die darin enthaltenen Anforderungen konkreter und detaillierter spezifiziert. Die allgemeine Anforderung ist erfüllt, sobald alle darin enthaltenen Anforderungen erfüllt sind. 11

12 Erfüllungsbeziehung Eine Erfüllungsbeziehung beschreibt, dass ein Element (eine Komponente) eine Anforderung erfüllt. Die Beziehung wird mit <<satisfy>> bezeichnet. Das Kühlelement muss sicherstellen, dass die Kalt- Getränke nie wärmer als 4-6 Grad sind. 12

13 Testfall / Prüfbeziehung Der Testfall ist ein Ablauf welcher überprüft, ob das System eine Anforderung erfüllt. Ein Testfall wird mit <<testcase>> bezeichnet. Eine Prüfbeziehung verbindet einen Testfall mit einer Anforderung. Die Beziehung wird mit <<verify>> bezeichnet. 13

14 Verfeinerungsbeziehung Die Verfeinerungsbeziehung beschreibt, dass eine Anforderung die Eigenschaften einer anderen Anforderung exakter darstellt. Die Beziehung wird mit <<refine>> bezeichnet. Die Anforderung 012 ist zu wenig spezifisch (nicht überprüfbar). Sie wird durch die Anforderungen 017 und 018 genauer spezifiziert. 14

15 Beispiel: Getränke Automat Auszug aus den Anforderungen an einen Getränke Automaten 15

16 Anforderungstabelle 16

17 Tabellarische Schreibweise Statt eines Anforderungsdiagramms kann auch eine Anforderungstabelle erstellt werden. Anforderungstabellen sind einfacher zu erstellen, dafür sind die Abhängigkeiten zwischen den Anforderungen, den Testfällen und den erfüllenden Komponenten schlechter (oder gar nicht) sichtbar. 17

18 Beispiel: Getränke Automat Auszug aus den Anforderungen an einen Getränke Automaten ID Name Text Getränke Automat Der Automat muss in der Lage sein, verschiedene Getränke (Kaffee, Tee, Mineralwasser, Cola,...) herzustellen oder auszugeben Kühlung Der Automat muss die Kalt-Getränke (Flaschen) auf 4-6 Grad Celsius kühlen Benutzbarkeit Der Automat muss bequem benutzbar sein (Ergonomie) Herstellungszeit Der Automat darf für die Herstellung eines Heiss-Getränks (Kaffee/Tee) höchstens 10 Sekunden benötigen Ausgabezeit Der Automat darf für die Ausgabe eine Flasche höchstens 3 Sekunden benötigen 18

19 Glossar 19

20 Definition Ein Glossar ist eine Liste von Fachwörtern mit beigefügten Erklärungen oder Übersetzungen. Ein Glossar listet alle in der Dokumentation benutzten Fachbegriffe, Normen und Abkürzungen auf und gibt zu jedem Begriff eine einfache Erklärung oder verweist auf die entsprechende Literatur. Das Glossar wird zusammen mit den Anforderungen erstellt und während des Design- und Modellierungs-Prozesses fortlaufend ergänzt. 20

21 Ein Beispiel Auszug aus einem Glossar einer System Dokumentation AS DIN ECU EN Feature IEC ISO ISO / TS Komponente SLA SysML Aerospace Standard Deutsche Industrienorm Electronic Control Unit Motorsteuerung Euro-Norm Anforderungen, welche einen (Geschäfts-)Nutzen bieten Internationale Elektrotechnische Kommission (Normungsorganisation) Internationale Organisation für Normung, von der UNO eingesetzt ISO Technischer Standard Modulares Teil eines Systems, welches so konzipiert sind, dass es leicht durch ein anderes, adäquates Teil (eine andere Komponente) ersetzt werden kann Service Level Agreement: Vertragsdokument für eine zu lieferndes Produkt Standardisierte methodenunabhängige Notation zur Modellierung von Systemen in der Systemtechnik. 21