Visualisierung von funktionalen Anforderungen. Dr. Michael Jastram, Ingo Weigelt Montag, 16. März :20 ReConf 2015, Wissenschaftstrack

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Hans Schräder
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1 Visualisierung von funktionalen Anforderungen Dr. Michael Jastram, Ingo Weigelt Montag, 16. März :20 ReConf 2015, Wissenschaftstrack

2 Agenda Motivation Die Werkzeugkette Beispiel: Von der Anforderung zur Visualisierung Diskussion Image courtesy of FreeDigitalPhotos.net

3 Formal Mind & Universität Düsseldorf Sitz in Düsseldorf Spin-Off der Heinrich-Heine Universität Düsseldorf Kommerzialisierung von Forschungsergebnissen im Bereich Systementwicklung Anforderungsmanagement Formale Modellierung Engagement in der Open Source

Kommerzialisierung von Forschungsergebnissen im Bereich

4 Einsatz Kunden (Auszug) Technologie-Nutzer (Auszug) Alstom Deutsche Bahn Siemens Safran SAP ClearSy Bosch ProSTEP Spacesystems Finland... und mehr... und mehr

5 Motivation Visualisierung

6 Warum Anforderungen visualisieren? Um die Systembeschreibung allen Stakeholdern zugänglich zu machen Vereinfachung der Validierung Aus: FahrschuhlSpezifikation von Dave Chodos (34 Seiten, akademisches Beispiel) Image: Master isolated images / FreeDigitalPhotos.net

Vereinfachung der Validierung Aus: FahrschuhlSpezifikation von

7 Werkzeuge ProR / Rodin / ProB / BMotion Studio

8 Rodin Werkzeug für die Modellierung mit Event-B Open Source Über Forschungsprojekte finanziert Viele Erweiterungen vorhanden (40+) Basiert auf Eclipse

9 Beweiser Wir benutzen Atelier-B Beweiser Hersteller: ClearSy Closed Source Kostenlos Andere Beweiser existieren

10 ProR Anforderungen Werkzeug zum Anforderungsmanagement Open Source ReqIF-kompatibel Mitentwickelt von Formal Mind Rodin Integration verwaltet von Uni Düsseldorf

11 ProB Validation Platform Generisch Werkzeug, eingesetzt für Animation Model Checking Debugging... und vieles mehr Mitentwickelt von Formal Mind Open Source

12 BMotion Studio Visualisierung von Spezifikationen Drag&Drop Visualisierung Getrieben von ProB Open Source Mitentwickelt von Formal Mind Installation über ProB

13 Installation Benötigt Minuten Rodin herunterladen: Beweiser installieren ProB installieren Updatesite bereits konfiguriert Installiert auch BMotion Studio ProR installieren ProR Rodin Integration ProR Essentials Rich Text-Unterstützung (wenn gewünscht) FX Runtime von:

auch BMotion Studio ProR installieren ProR Rodin Integration ProR Essentials Rich

14 Demo Spurwechselwarnung

15 Quelle: Beispiel: Spurwechselwarnung

16 Schritt 1: Anforderungen importieren Realisiert über ProRKomponente Import über ReqIF möglich (bspw. DOORS) Alternativ: CSVImport

17 Schritt 2: Modellierung der Domäne Schnittstellen erstes Modell: Ausgang Warnlicht warnlicht BOOL Eingang Sensor partition(sensor, {TOTER_WINKEL}, {NAHEND}) sensor SENSOR Später möglich Gesetzten Blinker mit einbeziehen Lenkradvibration Dritter Zustand Warnlicht: Blinken Kann im Glossar dokumentiert werden. Könnte auch leicht in SysML modelliert werden

Später möglich Gesetzten Blinker mit einbeziehen Lenkradvibration Dritter Zustand

18 Schritt 3: Visualisierung der Domäne partition(sensor_flags, {NAHEND}, {TOTER_WINKEL}) variables Warnlicht Sensor Sensor Warnlicht BOOL events event setwarnlicht (...) event setsensor (...)

Warnlicht Sensor invariants @inv02 Sensor SENSOR_FLAGS

19 Schritt 4: Spezifikation der Funktionalität Image: Keerati / FreeDigitalPhotos.net

20 Schritt 5: Formalisierung der Funktionalität variables Warnlicht Sensor cyclecomplete Verwaltet den SteuergeräteZyklus FUN-1 cyclecomplete (cyclecomplete = TRUE NAHEND Sensor) Warnlicht = (cyclecomplete = TRUE TOTER_WINKEL Sensor) Warnlicht = TRUE events event completecycle refines setwarnlicht event setsensor extends setsensor end FUN-2 Event wurde umbenannt Dies kann bewiesen werden (auch für Refinements!) Mächtiger als SysML

(cyclecomplete = TRUE TOTER_WINKEL Sensor) Warnlicht = TRUE events event completecycle refines setwarnlicht event

21 Schritt 6: Die Visualisierung aktualisiert sich selbst Die Visualisierung funktioniert ohne Anpassung* Die Visualisierung spiegelt das neue Verhalten wider Durch cyclecomplete wurde das System deterministisch *Der Dateiname muss händisch angepasst werden

22 Was man jetzt noch machen könnte Neue Funktionalitäten über Refinement realisieren Visualisierung muss nur geändert werden, wenn sich die Domäne ändert. Datenrefinement möglich, bspw. Warnlicht: True An False Blink Aus Beweisbarkeit von Invarianten bleibt möglich

23 Diskussion Praxisnutzen, Ausblick

24 Fazit Formale Methoden können einen Mehrwert bieten Aber: Akzeptanz niedrig Daher: versteckt nutzen (wie heute gezeigt) Und: Gezielt einsetzen Image: Surachai / FreeDigitalPhotos.net

25 Diskussion Sie sind dran! Image: stockimages / FreeDigitalPhotos.net

26 Thank You Questions? Newsletter: om/ formalmind.c newsletter om formalmind.c

27 Kontakt Ihr Ansprechpartner: Dr. Michael Jastram +49 (162)

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