Anwendernahe Wissensmodellierung mittels Logikregeln in frühen Phasen des Softwareentwicklungsprozesses

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1 Anwendernahe Wissensmodellierung mittels Logikregeln in frühen Phasen des Softwareentwicklungsprozesses Gunter Grieser, Simon Spielmann, Guido Schuh, Boris Kötting, Ralf Leonhard

2 AGENDA Das Projekt Unser Vorgehen Gewonnene Einsichten 2

3 AGENDA Das Projekt Unser Vorgehen Gewonnene Einsichten 3

4 Das Register Visa-Datei bildet einen Teil des Ausländerzentralregisters. Ausländerzentralregister ABH Allgemeiner Bestand Visa-Datei AV ABH ABH ABH Ausländer, die nicht nur vorübergehend ihren Aufenthalt haben bei Asylantrag bei Ausweisung bei Abschiebung bei Einreisebedenken Ausländer, die ein Visum beantragt haben Angaben zur Person des Visumantragstellers zuständige Auslandsvertretung Visumentscheidung AV AV AV ABH bei Ausschreibung zur Festnahme Aufenthaltsermittlung AV 4

5 Durch die Migration der Anwendungslandschaft werden Wartbarkeit, Flexibilität und Transparenz erhöht. Projektkontext Projekthintergrund Die seit 1967 gewachsene Anwendungslandschaft soll auf eine neue, wartbare und zukunftssichere Plattform migriert werden. Effizienz und Effektivität der Systeme sollen dabei gesteigert werden. Projektziel und Kundennutzen Nach der Migration steht dem BVA eine einheitliche, service-orientierte Anwendungslandschaft zur Verfügung, die den Vorgaben der Zielarchitektur entspricht. Neben Reduzierung der Betriebskosten und flexibler Weiterentwicklung ist das BVA in der Lage, auch völlig neue Register gemäß der Zielarchitektur effizient umzusetzen. Die Erstellung detaillierten und umfassenden Systemdokumentation erhöht die Transparenz der System für die zuständigen Fachbereiche. Dieser Effekt wird insbesondere durch den Einsatz moderner Regelwerkstechnologien verstärkt. 5

6 Meldungen und Auskünfte an die Visa-Datei werden komplexen Prüfungen unterzogen. Projektkontext Visa-Datei Meldungen Auskünfte Meldung prüfen Bestand prüfen Meldung verarbeiten Nachbehandlung Regelwerk Anfrage prüfen Anfrage verarbeiten Nachbehandlung 6

7 AGENDA Das Projekt Unser Vorgehen Gewonnene Einsichten 7

8 Rules Engines bieten wegen der Trennung von Fachlichkeit und Technik viele Vorteile. Rules Engine im engeren Sinne Eine Business Rules Engine ist ein Rules Engine im weiteren Sinne Softwaresystem, das in einer Ein BRMS or Business Rule Laufzeitumgebung eine oder mehrere Management System ist ein Softwaresystem zur Definition, Ausführung, Pflege Business Rules ausführt. und Überwachung. Vorteile von Rules Engines gegenüber herkömmlicher Programmierung Abstraktere, kompaktere Darstellung auf fachlicher Ebene Entkopplung von Fachlichkeit und Technik Übersichtliche Darstellung Parallele, voneinander entkoppelte Regeln möglich Gliederung nach fachlichen Gesichtspunkten Definition eigener Fachsprachen möglich Mindestumfang: Repository Werkzeuge zur Definition und Pflege sowohl für technische als auch für fachliche Experten Laufzeitumgebung 8

9 Beispiel für eine Regel Wenn das Geburtsdatum des Antragsstellers nach dem Datum der Antragstellung liegt, dann erzeuge den Fehler mit dem Fehlercode Es gibt ein Objekt vom Typ Antrag und dessen Wert des Attributs antragsdatum wird in die Drools-Variable $antragsdatum geschrieben. Es gibt ein Objekt vom Typ Antragsteller und dessen Attribut geburtsdatum ist größer als $antragsdatum. if Antrag($antragsdatum: antragsdatum) and Antragsteller(geburtsdatum > $antragsdatum) then erzeugefehler( 8000 ) Rufe die Java-Methode erzeugefehler( 8000 ) auf. 9

10 Der Einsatz einer Rules Engine allein genügt noch nicht, sondern erfordert Anpassungen. Vorgehen Repräsentation Standardvorgehen trägt nicht, da die spezifizierten Regeln (fast) direkt ausgeführt werden Anpassungen nötig bzgl. Regeln in Reinform (Text) immer noch zu langatmig und für den Fachbereich zu technisch kompakte, fachbereichstaugliche Darstellung nötig, die trotzdem direkt ausführbar ist 10

11 Die Modellierung mittels Rules Engine erfordert ein angepasstes Vorgehen. Vorgehensmodell Herkömmlicher Ablauf Spezifikation Konstruktion Realisierung Word Java Erstellung Regelwerk Spezifikation Konstruktion Realisierung Drools fachlich Drools techn. + Java Spezifikation direkt in der von der Rules Engine vorgegebenen Notation Beschreibung verständlich für Fachbereich Kapselung solcher Konstrukte unter fachlichen Namen, die sich nicht sinnvoll als logische Regeln ausdrücken lassen Spezifikation wesentlich genauer und detaillierter als üblich Regeln lauffähig machen Abbilden der Namen des fachlichen Datenmodells auf das technische Ergänzen von Java- Methoden für spezielle Tests 11

12 Die Regeln werden in Form von fachbereichstauglichen Tabellen spezifiziert. Regelspezifikation 12

13 In der Realisierung werden die Regeln um technische Aspekte angereichert. Umschalten durch Excel-Funktion 13

14 AGENDA Das Projekt Unser Vorgehen Gewonnene Einsichten 14

15 Die drei Phasen greifen jetzt viel stärker ineinander. Implikationen Hauptarbeit liegt in der Spezifikation der Regeln, hierbei muss die spätere technische Umsetzung stets berücksichtigt werden Stärkere Einbeziehung der technischen Designer während Spezifikation nötig Standardvorgehen für restlichen Teil des Anwendungssystems Angepasstes Vorgehen für Regelwerk Technisches Datenmodell extrem ähnlich zu fachlichem idealerweise lediglich CamelCase-ierung muss bereits während Spezifikation feststehen Regelbeschreibung ist Spezifikation, Code und Dokumentation in einem Regelbeschreibung unterstützt auch die Testphase bessere Abschätzung der Testabdeckung idealerweise automatische Testfallgenerierung 15

16 Die Regelbanken stellen sowohl die Spezifikation, Umsetzung und Dokumentation der Regelwerke dar, alles in einem. Erfahrungen und Ausblick Die spezifizierten Regeln werden (fast) direkt ausgeführt. Die Umsetzungslücke ist wesentlich kleiner (idealerweise: nicht vorhanden). Der Fachbereich liest genau die Regeln, die im System umgesetzt sind. Alles Wissen ist an einem Ort. Idealbild Der Fachbereich spezifiziert direkt in Regelform. Durch die Gliederung in Regelbanken ist strenge Disziplin gefordert. Ermöglicht sehr schnelles Auffinden der gesuchten Information. Die Fehlersuche und spätere Wartung sind wesentlich vereinfacht. Die Kunst ist, die Balance zwischen technischer Darstellung und möglichst einfacher fachlicher Beschreibung zu finden. Was passiert eigentlich, wenn eine abgenommene Spezifikation (Regeltabelle) aus technischen Gründen geändert werden muss? Formal ändert sich ja auch die Spezifikation. 16

17 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. 17