Modellgetriebene Validierung von System-Architekturen gegen architekturrelevante Anforderungen. Ein Ansatz zur Validierung mit Hilfe von Simulationen




Professorship/Faculty: Fakultät Wirtschaftsinformatik und Angewandte Informatik: Abschlussarbeiten 
Author(s): Pflüger, André
Publisher Information: Bamberg : University of Bamberg Press
Year of publication: 2014
Pages: 388 ; Illustrationen, Diagramme
ISBN: 978-3-86309-252-8
978-3-86309-253-5
Series ; Volume: Schriften aus der Fakultät Wirtschaftsinformatik und Angewandte Informatik der Otto-Friedrich-Universität Bamberg  ; 17
Supervisor(s): Wirtz, Guido  ; Golubski, Wolfgang
Source/Other editions: Parallel erschienen als Druckausg. in der University of Bamberg Press, 2014 (28,00 EUR)
Language(s): German
Remark: 
Zugl.: Bamberg, Univ., Diss.
Link to order the print version: http://www.uni-bamberg.de/ubp/
Licence: German Act on Copyright 
URN: urn:nbn:de:bvb:473-opus4-105559
Abstract: 
Die Entwicklung von Systemen bestehend aus Hardware und Software ist eine herausfordernde Aufgabe für den System-Architekten. Zum einen muss er die stetig steigende Anzahl an System-Anforderungen, inklusive ihrer Beziehungen untereinander, bei der Erstellung der System-Architektur berücksichtigen, zum anderen muss er mit kürzer werdenden Time-to-Market-Zeiten sowie Anforderungsänderungen durch den Kunden bis in die Implementieungsphase hinein umgehen. Die vorliegende Arbeit stellt einen Prozess vor, der dem Architekten die Validierung der System-Architektur gegenüber den architekturrelevanten Anforderungen ermöglicht. Dieser Prozess ist Bestandteil der System-Design-Phase und lässt sich in die iterative Entwicklung der System-Architektur integrieren. Damit der Architekt nicht den Überblick über alle Anforderungen und deren Beziehungen untereinander verliert, fasst er die Anforderungen anhand von architekturspezifischen
Aspekten, die sogenannten Validierungsziele, zusammen. Für jedes Validierungsziel werden Validierungszielverfahren und Prüfkriterien zur Bestimmung des Validierungsstatus festgelegt. Falls alle betrachteten Validierungsziele
erfüllt sind, d. h. die Ergebnisse der Validierungszielverfahren erfüllen die dazugehörigen Prüfkriterien, erfüllt auch die System-Architektur die dazugehörigen architekturrelevanten Anforderungen. Anstelle von formalen Prüftechniken wie beispielsweise dem Model-Checking bevorzugt der in der Arbeit vorgestelle Ansatz Simulationen als Prüftechnik für die Validierungszielverfahren.
Bei der Dokumentation setzt der Ansatz auf die Modellierungssprache Unified Modeling Language (UML). Alle für die Simulationen erforderlichen Daten sind Bestandteil eines UML-Modells. Für die Konfiguration und Durchführung der Simulationen werden diese Daten aus dem Modell ausgelesen. Auf diese Weise wirken sich Modelländerungen direkt auf das Validierungsergebnis der System-Architektur aus. Der in der Arbeit vorgestellte Prozess unterstützt den Architekten bei der Erstellung einer den architekturrelevanten Anforderungen entsprechenden System-Architektur sowie bei der Auswirkungsanalyse von Anforderungs- oder Architekturänderungen.
Die wesentlichen Prozessschritte werden mit Hilfe eines Werkzeugs partiell automatisiert, wodurch die Arbeit des Architekten erleichtert und die Effizienz des Systementwicklungsprozesses verbessert wird.

One of the great challenges for a system architect is the design of an architecture containing of software and hardware which fulfills the system requirements.
He has to ensure this despite of an increasing number of requirements which are also interconnected and despite of a shortened timeto-market period coming along with requirements changes by the customer up to the implementation phase. This thesis introduces an approach
enabling the system architect to validate the system architecture against the architecture-relevant requirements. It is applied in the system design phase
and can be integrated into an iterative architecture design. With the help of so-called validation targets, requirements with the same architecture-specific aspects, the architect keeps track of all architecture-relevant requirements.
The validation status of these targets are determined by examination processes and check criteria. The system architecture is valid if all check criteria are met by the results of the examination processes, i. e. if all validation targets are valid. The approach introduced prefers simulations for the examination process instead of formal validation techniques like model checking and
uses model-based documentation based on the Unified Modeling Language (UML). All data required for the simulations is part of an UML model and extracted to configure and run the simulations. Therefore, changes in the model are affecting the validation result directly. The approach supports the design of an requirement compliant architecture and enables the architect to analyse the impact of architecture or requirements changes. Major steps of the validation process can be partly automated to facilitate the work of the architect and to increase the efficiency of the system development process.
SWD Keywords: Softwarearchitektur ; Validierung ; Modell ; Anforderung ; Simulation ; Online-Publikation
Keywords: Validierung, System-Architektur, Anforderungen, UML, Simulationen
DDC Classification: 004 Computer science  
RVK Classification: ST 233   
Document Type: Doctoralthesis
URI: https://fis.uni-bamberg.de/handle/uniba/6442
Year of publication: 18. December 2014

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