Holtmann, Jörg:

Improvement of Software Requirements Quality based on Systems Engineering.

Dissertation, Fakultät für Elektrotechnik, Informatik und Mathematik, Universität Paderborn, Jun. 2019

Abstract

Software-intensive Systeme durchdringen zunehmend unsere Gesellschaft und Industrie, und ihre Anwendung in sicherheitskritischen Bereichen kann sogar über Leben und Tod entscheiden (z.B. im Fall von Fahrerassistenzsystemen). Solche Systeme werden typischerweise multidisziplinär entwickelt, unterliegen oft Echtzeitanforderungen und werden auf verteilten und nebenläufigen Plattformen ausgeführt, die ihr Zeitverhalten beeinflussen. Eine hohe Qualität der Anforderungen an die Software dieser Systeme ist unabdingbar, da die Softwareanforderungen die Basis für den Entwurf und die Entwicklung der Software sind. Die Anwendung von Modellen im Requirements Engineering (RE) wird als vorteilhaft angesehen, da Modelle automatische Analysetechniken zur Sicherstellung von hochqualitativen Anforderungen fördern. Jedoch berücksichtigen existierende modellbasierte RE-Ansätze weder den Übergang von multidisziplinären zu disziplinspezifischen RE-Phasen noch plattforminduzierte Zeiteffekte während der Echtzeitanforderungsvalidierung in ausreichender Weise. Dies resultiert zum einen in potentiellen Softwareanforderungsdefekten, die sich während des Übergangs einschleichen. Zum anderen entstehen kostspielige Entwicklungsiterationen durch Zeitanalysen, die erst in späten Entwicklungsphasen durchgeführt werden. Diese Dissertation präsentiert und evaluiert einen modellbasierten RE-Ansatz, der diese Probleme durch zwei Techniken adressiert. Zum einen führt sie eine semiautomatische Technik für den Übergang von multidisziplinären Systemmodellen zu Software-RE-Modellen ein, sodass sich die Wahrscheinlichkeit für die Entstehung von Anforderungsdefekten bei dem Übergang verringert. Zum anderen stellt sie eine Technik zur semiautomatischen Verifikation von Plattformeigenschaften gegenüber Echtzeitanforderungen in den Software-RE-Modellen vor, sodass eine plattforminduzierte Verletzung von Echtzeitanforderungen bereits in frühen Phasen aufgedeckt werden kann. Insgesamt verbessern diese Techniken somit die Qualität der Softwareanforderungen. Diese Dissertation evaluiert den Ansatz mittels Fallstudien, die unter anderem ein Vehicle-to-X Fahrerassistenzsystem als Beispiel benutzen. Die Durchführung der Fallstudien zeigt die Effektivität und Effizienz beider Techniken.

Weblink

http://dx.doi.org/10.17619/UNIPB/1-730

Bibtex

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author = {Holtmann, J{\"o}rg},
title = {Improvement of Software Requirements Quality based on Systems Engineering},
type = {Dissertation},
school = {Fakult{\"a}t f{\"u}r Elektrotechnik, Informatik und Mathematik, Universit{\"a}t Paderborn},
month = jun,
year = {2019},
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Permalink

https://www.hni.uni-paderborn.de/pub/9888