Seamless Model-based Engineering of a Reactive System

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Walther Geisler
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1 Seamless Model-based Engineering of a Reactive System Seminar im Wintersemester 2013/2014 Andreas Vogelsang, Sebastian Eder, Georg Hackenberg, Maximilian Junker

Vogelsang, Sebastian Eder, Georg Hackenberg,

2 Vorstellung, Erfahrungen / Ideen / Erwartungen

Idee Modellbasierte Entwicklung wird in der Praxis eingesetzt Vision: Durchgehendes Model-based Development Von Anforderungen bis zum fertigen

3 Idee Modellbasierte Entwicklung wird in der Praxis eingesetzt Vision: Durchgehendes Model-based Development Von Anforderungen bis zum fertigen System Vollständige Entwicklung auf Basis von Modellen Eigenschaften Konstruktion Analyse Formale Methoden FOCUS Toolgestützte Entwicklung AutoFOCUS3

System Vollständige Entwicklung auf Basis von Modellen Eigenschaften

4 Lernziele Was ist Model-based Development und wie wird es in der Praxis eingesetzt? Welche formalen Methoden werden in der Praxis eingesetzt? Welche Methode ist für welchen Zweck geeignet? Ist es möglich, ein System komplett modellbasiert zu entwickeln (ohne selber Code zu schreiben)? Welche Vor- bzw. Nachteile bringt Modellbasierte Entwicklung? Wie weit können wir mit der Modellbasierung gehen? Wo sind die Grenzen?

Ist es möglich, ein System komplett modellbasiert zu entwickeln (ohne selber Code zu schreiben)?

5 Ergebnisse des Seminars Modellbasierte Entwicklung eines Systems auf Basis eines Fallstudien Dokuments Fokus: Einsatz von Modellen in allen Bereichen Formale Analysen auf Modellebene Alle Teilnehmer arbeiten an einem System

Fokus: Einsatz von Modellen in allen Bereichen Formale

6 Organisatorisches Vorlesungstyp: Seminar Zielgruppe: Elitestudiengang Software Engineering Gruppen: 2-5 Teilnehmer Zeitrahmen: WS13/14 Mittwochs 14:00-16:00 Uhr Ort: TUM, Campus Garching, MI Alonzo Church Bewertung: Abschluss- und Zwischenpräsentationen, Bearbeitung von Aufgaben ECTS: 3

14:00-16:00 Uhr Ort: TUM, Campus Garching, MI 01.09.

7 Spielregeln Jeder Teilnehmer beteiligt sich aktiv An der Gruppenarbeit An der Präsentation der Gruppenarbeit Scheinerwerb/Note Aktive Teilnahme an den Präsenzveranstaltung Bearbeitung der Aufgaben (Tickets) Note (Einzelbewertung) Abschlussvortrag: 40% Zwischenpräsentationen: 30% Bearbeitung der Tickets (Qualität): 30%

Präsenzveranstaltung Bearbeitung der Aufgaben (Tickets) Note (Einzelbewertung)

8 Motivation und Vorarbeiten Forschungsschwerpunkte am Lehrstuhl Modellbasierte Entwicklung von eingebetteten Systemen (>20 Jahre) Modellbasiertes Requirements Enigneering (> 10 Jahre) Entwicklungsprozesse, Qualität und Evolution Grundprinzipien Formale Basis Klare Terminologie Modellbasierung Artefaktorientierung Durchgängigkeit

Enigneering (> 10 Jahre) Entwicklungsprozesse, Qualität und Evolution

9 FOCUS Theorie Modellierungssprache typisierte Ströme Komponenten: Stromverarbeitende Funktionen Zustandsautomaten Formale Theorie Struktur:

10 FOCUS Theorie Struktur: Verhalten:

11 FOCUS Theorie Struktur: Verhalten:

12 Systementwicklung auf unterschiedlichen Abstraktionsebenen Funktionale/Anforderungs Ebene Was sind die funktionalen Anforderungen an das Gesamtsystem? Betrachtung des Systems als Black Box Logische (Teilsystem) Ebene Aus welchen (logischen) Teilen besteht das System? Betrachtung des Systems als White Box Technische Ebene Auf welchen technischen Geräten wird das System ausgeführt?

Betrachtung des Systems als Black Box Logische (Teilsystem) Ebene Aus welchen (logischen)

13 Artefaktmodell Technische Universität München

von Anforderungen Modellierung und Simulation Code

14 AutoFOCUS 3 Tool zur modellbasierten Entwicklung von eingebetteten Systemen Features Spezifikation und Analyse von Anforderungen Modellierung und Simulation Code Generation und Deployment Formale Analysen, Verifikation und Testen

15 Fallstudie Automotive System Cluster Öffentliche Fallstudie aus Projekt mit Daimler (SPES_XT) Anforderungsdokument demnächst verfügbar auf Seminar Website

16 Automotive System Cluster 2 Teilsysteme: Adaptive exterior lighting system Speed control system Gegeben: Natürlichsprachliche Anforderungen Funktional Timing Varianten Grobe Architektur der Hardware A rechts B rechts C rechts A links B links C links

Gegeben: Natürlichsprachliche Anforderungen Funktional Timing Varianten

17 Qualitätssicherung und Abnahme Erarbeitung der Inhalte über konkrete Aufgaben (Tasks) Kontinuierliche Qualitätssicherung Formale Analysen im nightly (weekly) build Review der Inhalte durch Betreuer und Teilnehmer Steuerung der Entwicklung über Bug Tracking System Anwesenheitstermin Kurze Vorstellung und Diskussion der Ergebnisse der letzten Woche Diskussion von einzelnen Tickets (Theorie-)Input für die nächsten Aufgaben (Betreuer)

Teilnehmer Steuerung der Entwicklung über Bug Tracking System Anwesenheitstermin Kurze Vorstellung und

18 Und was jetzt? Bei verbindlichem Interesse: Mail schreiben an: Deadline: (heute Abend) Informationen: Vorname Name Matrikelnummer

19 Aufgaben für nächste Woche Teilnahme am Seminar: ja/nein? Mit der Fallstudie vertraut machen AF3 2.x, Nightly Build installieren inkl. external Tools (NuSMV, Yices, Z3, CBMC) Optional: AF3 Screencasts Beispiele in AF3 anschauen Nächste Woche: AF3 Einführung

20 Das wär s soweit. Habt Ihr noch Fragen?

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