Modellbasierte Anforderungsspezifikation sicherheitskritischer ...

Die hier vorliegende Arbeit greift damit Ideen aus älteren Arbeiten in diesem Bereich (wie beispielsweise
die Dissertation von Arabestani [ARA05]) auf. Sie passt diese an die aktuelle Situation
an und ergänzt sie um Elemente, die für eine Migration hin zur modellbasierten Anforderungsspezifikation
im Produktiveinsatz zwingend erforderlich sind. Zwei wichtige Elemente sind
dabei der Übergang zur gegenüber der UML besser geeigneten SysML(A) als Modellierungssprache
sowie die beschriebenen Mechanismen für die Modellorganisation. Für diese beiden
Aspekte wurden geeignete Lösungen im Rahmen dieser Arbeit aufgezeigt. Über den erreichten
Arbeitsstand hinaus lassen sich aber auch weitere, zukünftige Entwicklungen skizzieren:
So wäre es beispielsweise sinnvoll, wenn auch für Aktivitätsdiagramme eine vollständige, formale
Semantikdefinition entwickelt werden würde. Zusammen mit den formalen Definitionen
der UML-Modellelemente in [ARA05] - die an die Eigenschaften der SysML angepasst werden
müssten - läge damit für alle in der SysML(A) verwendeten Sprachelemente eine formale Definition
vor. Dies würde es ermöglichen, die Modelle der Anforderungsspezifikation direkt für
die Systementwicklung weiterzuverwenden und sie durch Transformationen, Verfeinerung und
Ergänzungen so zu modifizieren, dass sie unmittelbar zur Erzeugung des Produktivcodes für die
Zielplattform eingesetzt werden können. Damit könnte eine mit SCADE vergleichbare Modell-
Durchgängigkeit für den gesamten Lebenszyklus erreicht werden. Im Gegensatz zu SCADE lägen
die Modelle jedoch in einer offenen, standardisierten Beschreibungssprache vor.
Weiteres interessantes Forschungsgebiet sind Metamethoden für die Beschreibung des Systemverhaltens.
Wie in Abschnitt 6.4.4 beschrieben, wird von Hon momentan an der Umsetzung von
Entscheidungstabellen in aussagenlogische Formeln geforscht. Diese könnten dann in Verhaltensdiagrammen
genutzt werden und deren Erstellung vereinfachen. Damit wäre es einem Modellierer
von Anforderungsmodellen möglich, sich stärker auf die fachlichen Inhalte des Modells
zu konzentrieren, als auf deren Umsetzung durch bestimmte Sprachelemente von Aktivitäts- und
Zustandsdiagrammen. Es erscheint lohnenswert, diesen Ansatz einer zusätzlichen Abstraktionsebene
oberhalb der in der SysML oder UML definierten Verhaltensdiagramme weiterzuverfolgen.
So könnten in Zukunft neben den für logische Aufgabenstellungen geeigneten Entscheidungstabellen
ähnliche Konzepte auch für andersartige Problemstellungen integriert werden.
Weiterhin wird auch die Integration nicht-funktionaler Anforderungen berücksichtigt. Das für
diese Art von Anforderungen gewählte Konzept geht davon aus, dass sich nicht-funktionale
Anforderungen üblicherweise inhaltlich schlecht durch Konstrukte der SysML(A) ausdrücken
lassen. Vielmehr erwies es sich als zielführend, nicht-funktionale Anforderungen als freitextliche
Elemente abzubilden, die über definierte Relationen an Entitäten des funktionalen Modells
angekoppelt werden. Das in der vorliegenden Arbeit beschriebene Konzept basiert auf der
externen Verwaltung der nicht-funktionalen Anforderungen. Diese werden in das funktionale
Modell gespiegelt und mit Modellartefakten durch -, -, -
Verknüpfungen sowie über einfache Dependency- und Containment-Relationen verbunden. Das
beschriebene Vorgehen kann zudem dazu verwendet werden, um die Erfüllung externer, unveränderlicher
Vorgaben, Normen und Richtlinien durch das Anforderungsmodell zu dokumentieren.
Genauso lassen sich über diesen Mechanismus auch informelle Anforderungen aus der
Frühphase der Systementwicklung an das Modell ankoppeln.
Als zweites Kernelement der vorliegenden Arbeit wurde ein Prozess entwickelt, der die Erstellung
der Anforderungsspezifikation von ersten Ideen bis hin zur Lebenszyklusbegleitung
eines fertigen Systems strukturiert und steuert. Dieses Prozessmodell füllt somit die in der
Analyse erkannte methodische Lücke im BMW-Konzept aus. Zur Ableitung eines geeigneten
Prozessmodells wurden zunächst die besonderen Eigenschaften der Erstellung von Anforderungsspezifikationen
ermittelt. Anschließend wurden verschiedene Arten von Vorgehensmodellen
untersucht, die als Basis für das zu definierende Prozessmodell dienen. Letztendlich wur-
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