Modellbasierte Anforderungsspezifikation sicherheitskritischer ...

5.1.2. Metamodell und Subset der SysML
Neben der Festlegung des Beschreibungsmittels an sich muss weiterhin definiert werden, welche
Notationselemente aus dem gesamten Sprachumfang des Beschreibungsmittels verwendet werden
sollen und wie sie zur Erzielung einer bestimmten Aussage zu kombinieren sind. Für diese
Aufgabe wird im Rahmen dieser Arbeit das bereits angesprochene Metamodell verwendet. Es
legt entsprechend dem in Abschnitt 4 beschriebenen Top-Down-Vorgehen fest, aus welchen inhaltlichen
Elementen ein Anforderungsmodell bestehen muss, wie diese zueinander in Relation
stehen und wie diese Elemente durch SysML-Sprachausdrücke repräsentiert werden. Ein Metamodell
kann als Klassendefinition für alle möglichen Anforderungsmodelle verstanden werden.
Ein spezifisches Anforderungsmodell entspricht dann einer Instanz dieses Metamodells.
Das in dieser Arbeit verwendete Metamodell ist selbst in SysML spezifiziert und besteht aus
SysML-Blockdefinitionen, die verschiedene Bestandteile des Anforderungsmodells repräsentieren:
• Inhaltselemente repräsentieren inhaltliche Bestandteile des Anforderungsmodells. Alle Entitäten,
die durch das Anforderungsmodell beschrieben werden sollen, müssen durch ein
Inhaltselement im Metamodell definiert werden. Soll im Anforderungsmodell beispielsweise
der Informationsfluss zwischen Akteuren und System dargestellt werden, muss das
Metamodell ein Inhaltselement „Informationsfluss” im Metamodell besitzen. Die Inhaltselemente
stehen dabei für ein abstraktes Konzept. Die konkrete Realisierung im Anforderungsmodell
durch die SysML wird erst durch die Verknüpfung mit einem SysML-Sprachelement
festgelegt. Zwischen den Inhaltselementen können Beziehungen existieren. Diese
werden durch Assoziationen oder Kompositionen mit entsprechenden Multiplizitätsdefinitionen
und Rollennamen realisiert. Inhaltselemente sind im Metamodell mit einer grünen
Symbolfarbe gekennzeichnet.
• Strukturelemente sind Elemente, die keinen inhaltlichen Beitrag zum Anforderungsmodell
leisten, aber zu dessen Strukturierung benötigt werden. Dies sind Sichten, Ebenen, und
Teilmodelle, deren Bedeutung und Verwendung in Abschnitt 5.1.4 beschrieben werden.
Um anzuzeigen, dass bestimmte Inhaltselemente bestimmten Strukturelementen zugeordnet
sind, werden sie durch Assoziationen und Kompositionen miteinander verknüpft. So
umfasst das Strukturelement „Systemabgrenzungssicht” beispielsweise die Inhaltselemente
„Portdefinition”, „SuB” (System unter Betrachtung), „Signal”, „Informationsfluss” und
„Akteur”. Diese Abhängigkeit wird durch Assoziationen zwischen dem Element „Systemabgrenzungssicht”
und den genannten Inhaltselementen dargestellt. Die Farbe für Strukturelemente
ist dunkel gelb.
• SysML-Sprachelemente legen fest, durch welches SysML-Konstrukt ein bestimmtes Inhaltsoder
Strukturelement im Anforderungsmodell ausgedrückt werden soll. Üblicherweise verweist
dabei ein Inhaltselement auf das zugeordnete Sprachelement. So wird beispielsweise
das Inhaltselement „Akteur” in einem Sequenzdiagramm durch das SysML-Sprachelement
„LifeLine” repräsentiert. Der Verweis zwischen Modell- und Sprachelement wird durch Assoziationen
mit einer „wird dargestellt durch”-Rolle realisiert. Sprachelemente werden mit
Symbolfarbe magenta hervorgehoben.
• SysML-Diagramme repräsentieren einzelne Diagrammarten der SysML. Durch diese Elemente
wird eine Vorgabe bestimmter Diagrammarten für bestimmte Darstellungsaufgaben
im Anforderungsmodell möglich. Im Metamodell wird durch dieses Konzept beispielsweise
definiert, dass Interaktionen durch Sequenzdiagramme abgebildet werden. Die Verknüpfung
zwischen Strukturelementen und SysML-Diagrammen erfolgt über Kompositionen.
SysML-Diagramme werden durch eine blaue Farbgebung kenntlich gemacht.
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