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Abbildbarkeit domänenspezifischer System- und Testmodelle auf adäquate Standardmodelle

Beteiligte an der Hochschule

  • Dipl.-Inform. (FH), M.Sc. Kai Beckmann

Kooperationspartner

  • Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt, Frankfurt am Main

Laufzeit

Beginn: April 2013
Ende: Juni 2016

Finanzierung

  • ESF (Forschungstrainee-Programm)
  • Hochschulmittel

Veröffentlichungen

  • Jurisch, Matthias: "Berücksichtigung von Echtzeitaspekten beim Testen von automatenbasierten technischen Anwendungen", M.Sc. Thesis, Hochschule RheinMain, FB Design Informatik Medien, Januar 2015 (Link) (BibTeX)
  • K. Beckmann: "Integrating Existing Proprietary System Models into a Model-driven Test Process for an Industrial Automation Scenario", SciTePress, MODELSWARD 2015 - Proceedings of the 3rd International Conference on Model-Driven Engineering and Software Development, Angers, Loire Valley, France, 9 - 11 February, 2015, Seite 255--262, Februar 2015 (BibTeX)
  • Jurisch, Matthias; Beckmann, Kai: "Testen von Echtzeiteigenschaften für verteilte Ablaufsteuerungen", Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg, Betriebssysteme und Echtzeit: Echtzeit 2015, Seite 1--10, Editors: A. Halang; O. Spinczyk, ISBN: 978-3-662-48611-5, November 2015 (BibTeX)

Kurzbeschreibung

Die immer weiter steigende Software-Komplexität stellt gerade kleine und mittlere Unternehmen (KMU) der Automatisierungsbranche vor große Herausforderungen. Auf der einen Seite gibt es den Bedarf an Erneuerung verwendeter Methoden und Entwicklungsprozesse, auf der anderen Seite müssten existierende Projekte und gewachsene Strukturen überführt und angepasst werden. Der Aufwand und die Kosten für die Schulung der Mitarbeiter, Portierung und Anpassung existierender Projekte und Anwendungen stellt vor allem KMUs vor große finanzielle und organisatorische Probleme. Daneben sind auch soziale Aspekte zu berücksichtigen: Mitarbeiter müssen die Neuerungen als Verbesserung akzeptieren und aktiv umsetzen. Da häufig noch manuell und nicht systematisch getestet wird, besteht Nachfrage an Lösungen, die modelbasiertes und –getriebenes Testen in existierende Entwicklungsprozesse integriert und eine generelle Modernisierung initiiert.
Das Dissertationsprojekt umfasst den Ansatz über domänenspezifische Sprachen, Anpassungen und Schnittstellen die Hürden für die Einführung eines modellgetriebenen Testprozesses zu reduzieren und die Akzeptanz zu erhöhen. Im Rahmen dieses Prozesses sollen dann die spezifischen Modelle auf die offenen und etablierten Standards und Formate der UML-Standardfamilie abgebildet werden. Dieser Ansatz verbessert die Wiederverwendbarkeit und Austauschbarkeit der Modelle und Testartefakte und ermöglicht es generische Prozesse und Werkzeuge für das modellgetriebene Testen zu entwickeln, die für die jeweilige Anwendungsdomäne mit reduziertem Aufwand angepasst werden können und somit die Vorteile von standardbasiert und domänenspezifisch angepasst kombinieren.
Forschungsfragen umfassen die Abbildung von domänenspezifischen System- und Testmodellen auf adäquate UML-Repräsentationen. Dabei können Unterschiede in Semantiken und Inhalt der verschiedenen Modelle bestehen. Des Weiteren ist UML keine formale, eindeutig spezifizierte Sprache; es gibt unterschiedliche Interpretationsmöglichkeiten und Modellierungsoptionen. Inwieweit eine praxisgerechte Abbildung, die die Vorteile einer UML-konformen Darstellung bietet generell möglich ist, oder auf bestimmte Anwendungsfälle eingeschränkt werden muss, ist zu evaluieren.
Die Umsetzung und Evaluation des Ansatzes soll an konkreten Anwendungsfällen aus dem Bereich der Automatisierungstechnik durchgeführt werden, die auf verteilten Zustandsautomaten basieren, aber verschiedene System- und Testmodelle und Plattformen umfassen. Durch dieses Vorgehen lassen sich die Qualität der erreichten UML-Repräsentationen und die notwendigen Einschränkungen bewerten und sich der Aufwand für domänenspezifische Anpassungen quantifizieren. Den ersten konkreten Anwendungsfall liefert der Kooperationspartner Eckelmann AG, Wiesbaden. Als Teil eines modellgetriebenen Testprozesses ist eine domänenspezifische Testspezifikationssprache entwickelt worden, die existierende, proprietäre Systemmodelle verteilter Zustandsautomaten der Eckelmann AG integriert und auch für die Testauswertung wiederverwendet. Das im Rahmen des Forschungsprojekts "Testframework für Automatisierungsanwendungen" mit der Eckelmann AG entstandene Testframework bildet auch die technische Grundlage für die prototypische Realisierung und Evaluation des gewählten Ansatzes.