Projekte zur Entwicklung komplexer softwarebasierter Systeme sind mit erheblichen finanziellen und zeitlichen Risiken sowie mit dem Risiko des kompletten Scheiterns verbunden.1 Um diesen Risiken entgegenzuwirken ist es zwingend notwendig, eine gut strukturierte Qualitätssicherung in Kombination mit adäquater Meilensteinplanung in Softwareprojekten bereits frühzeitig einzusetzen. Entwicklungsbegleitende Qualitätssicherungsmaßnahmen, wie z.B. Normen, Richtlinien, standardisierte Prozesse, statische und dynamische Analysen, Reviews, nehmen deshalb bei den Projektverantwortlichen einen immer höher werdenden Stellenwert ein, wobei diesen entsprechend mehr Ressourcen zur Verfügung gestellt werden.
Eine erhöhte Komplexität, eine gesteigerte Variantenvielfalt und ein immer komplexer werdendes Anforderungsmanagement stellen mit den o.g. Risiken zentrale Herausforderungen bei der Entwicklung und Evolution heutiger softwaregesteuerter Systeme dar. Durch den zunehmenden Einsatz modellbasierter Entwicklungsmethoden wird deshalb auf möglichst effiziente Weise versucht, diesen Herausforderungen zu begegnen.
Die Wichtigkeit von modellbasierten Entwicklungsmethoden zur Unterstützung und Verbesserung der Qualität von Softwareprodukten wird im Rahmen dieses Dokumentes untersucht. Dabei werden verschiedene Qualitätsmodelle präsentiert, die zur Verbesserung der Qualität von Endprodukten bei der Entwicklung softwarebasierter Systeme eingesetzt werden können.
Inhaltsverzeichnis
1 Motivation
2 Modelle
2.1 Modellbegriff
2.2 Modellmerkmale
2.3 Modelle im Bereich Software-Engineering
2.3.1 Unified Modeling Language (UML)
2.3.2 Matlab/Simulink
2.3.3 Domänenspezifische Sprachen
2.3.4 Fazit
2.4 Taxonomie der Modelle
2.4.1 Deskriptive und Präskriptive Modelle
2.4.2 Der Zweck von Modellen
3 Qualitätsmodelle
3.1 Qualitätsbegriff
3.2 ISO/IEC 9126:2001 Qualitätsmodell
3.3 Qualitätsmodell von McCall
3.4 Der Goal-Question-Metric-Ansatz
4 Qualitätsanforderungen an Modelle
5 Bewertung von Qualitätsanforderungen
6 Zusammenfassung
Zielsetzung und Themen
Diese Arbeit untersucht die Bedeutung modellbasierter Entwicklungsmethoden für die Qualitätssicherung und Leistungsfähigkeit moderner softwarebasierter Systeme. Sie setzt sich zum Ziel, den Zusammenhang zwischen der Qualität der eingesetzten Softwaremodelle und der resultierenden Endproduktqualität zu definieren, zu analysieren und Möglichkeiten zur Bewertung dieser Qualitätsanforderungen aufzuzeigen.
- Grundlagen der Modellierung und wissenschaftliche Definition nach Stachowiak
- Analyse verschiedener Modellierungsmethoden (UML, Matlab/Simulink, DSLs)
- Einführung und Vergleich etablierter Qualitätsmodelle (ISO/IEC 9126, McCall, GQM-Ansatz)
- Kategorisierung von Qualitätsanforderungen an Softwaremodelle
- Diskussion zur Messbarkeit und Bewertung von Modellqualität in der Praxis
Auszug aus dem Buch
2.2 Modellmerkmale
Eine heute allgemein anerkannte Definition des wissenschaftlichen Modellbegriffs stammt von Stachowiak. Nach ihm müssen für jedes Modell folgende drei Merkmale passend sein:
1. Abbildungsmerkmal Jedes Modell steht immer in Bezug zu einem Original, das abgebildet wird, d.h. zu jedem Modell gibt es ein Original. Modelle sind niemals eigenständig und können ohne ein Original nicht existieren.
2. Verkürzungsmerkmal Modelle geben im Allgemeinen nicht alle Attribute des durch sie repräsentierten Originals wieder, sondern nur eine echte Teilmenge.
3. Pragmatisches Merkmal Ein Modell ist seinem Original nicht per se eindeutig zugeordnet, sondern es erfüllt eine Ersetzungsfunktion, d.h. Modelle haben den Zweck, unter bestimmten Bedingungen und bezüglich bestimmter Fragestellungen das Original zu ersetzen.
Das Abbildungsmerkmal impliziert nicht, dass das Original auch wirklich existiert, es kann nämlich auch vermutet, geplant oder der Fantasie entsprungen sein. So stellt beispielsweise ein Gartenzwerg das Modell eines gedachten Wesens dar. Auch ist fast jeder Kinofilm oder Roman das Modell einer erdachten Realität. In Bezug auf ein Softwareprojekt ist dessen Kostenschätzung beispielsweise ein spekulatives Modell des Projektverlaufs. Durch sogenannte kaskadierte Modelle können Modelle auch das Original von anderen Modellen sein.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Motivation: Einführung in die Relevanz der Modellbildung als Bindeglied in der Softwareentwicklung zur Beherrschung von Komplexität und Risiken.
2 Modelle: Definition des Modellbegriffs sowie Vorstellung verschiedener Modellierungsarten wie UML, Simulink und domänenspezifischer Sprachen inklusive einer Taxonomie.
3 Qualitätsmodelle: Detaillierte Darstellung und Vergleich verschiedener Qualitätsmodelle wie ISO/IEC 9126, McCall und der GQM-Ansatz zur Sicherung der Softwarequalität.
4 Qualitätsanforderungen an Modelle: Klassifizierung der Anforderungen an Modelle in innere und äußere Qualitätsattribute, um die Softwareentwicklung zielgerichtet zu unterstützen.
5 Bewertung von Qualitätsanforderungen: Analyse der Herausforderungen bei der quantifizierten Bewertung von Qualitätskriterien und Darstellung existierender Ansätze.
6 Zusammenfassung: Abschließende Betrachtung des Zusammenhangs zwischen Modellqualität und Softwarequalität sowie Ausblick auf die industrielle Praxis.
Schlüsselwörter
Softwareentwicklung, Software-Engineering, Entwurfsmodelle, UML, Klassendiagramm, Use-Case-Diagramm, Statechart-Diagramm, domänenspezifische Sprachen, DSL, Qualitätssicherung, Qualitätsmodelle, Qualitätsanforderungen, Modellqualität, Softwarequalität, GQM-Ansatz
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit analysiert den Einfluss der Qualität von Modellen auf die Gesamtqualität von Softwaresystemen und wie moderne Modellierungsmethoden zur Risikominimierung eingesetzt werden können.
Welche zentralen Themenfelder werden behandelt?
Zu den Kernbereichen gehören die Modelltheorie, verschiedene Modellierungssprachen im Software-Engineering sowie diverse Qualitätsmodelle und Bewertungsmethoden für Anforderungen.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das Ziel ist es, den qualitativen Zusammenhang zwischen dem Einsatz adäquater Softwaremodelle und der Güte des finalen Softwareprodukts zu verdeutlichen und methodisch zu untermauern.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer Literaturanalyse und der vergleichenden Untersuchung theoretischer Qualitätsmodelle sowie deren praktischer Anwendbarkeit.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die theoretischen Grundlagen der Modellierung, die Vorstellung spezieller Modelltypen wie UML und DSLs sowie die detaillierte Analyse von Qualitätsmodellen wie ISO/IEC 9126 und McCall.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind insbesondere Modellqualität, Softwarequalität, UML, domänenspezifische Sprachen (DSL), Qualitätssicherung und der GQM-Ansatz.
Wie unterscheidet sich der GQM-Ansatz von anderen Modellen?
Der GQM-Ansatz verfolgt ein Top-Down-Verfahren, bei dem Metriken direkt aus den spezifischen Qualitätszielen eines Projekts abgeleitet werden, anstatt sich auf bereits existierende, allgemeine Metriken zu verlassen.
Warum sind kaskadierte Modelle für die Softwareentwicklung relevant?
Kaskadierte Modelle ermöglichen die schrittweise Verfeinerung von Spezifikationen bis hin zum Code, wodurch komplexe Systeme besser strukturiert und verifiziert werden können.
- Quote paper
- B.Sc. Sebastiano Lamattina (Author), 2010, Modellqualität als Indikator für Softwarequalität, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/150232
