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AK „Simulationswerkzeuge für das RE“ R. Schmid / 20.06.22 Folie 1 Evaluation von simulationsfähigen RE-Werkzeugen Reto Schmid Institut für Informatik, Universität Zürich

AK Simulationswerkzeuge für das RE R. Schmid / 18.05.2014 Folie 1 Evaluation von simulationsfähigen RE-Werkzeugen Reto Schmid Institut für Informatik,

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Evaluation von simulationsfähigenRE-Werkzeugen

Reto SchmidInstitut für Informatik, Universität Zürich

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Agenda

• Zielsetzung des AK, Mitglieder

• Umfang der Evaluation

• Untersuchte Werkzeuge

• Ergebnisse der Evaluation

• Schlussfolgerungen

• Stand der Arbeit, Ausblick

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Zielsetzung des AKs

• AusgangslageAusführbarkeit von Spezifikationen ist ein wichtiger Bestandteil des RE, um möglichst frühzeitig das gegenseitige Verständnis bezügl. des Zielsystems festigen zu können (Validation).

• ZielsetzungBestandesaufnahme von RE-Werkzeugen mit Simulations-/ Animationsfähigkeiten:

- Entsprechende RE-Werkzeuge ausfindig machen

- Diese Werkzeuge klassifizieren und bewerten

- Ergebnisse zusammenfassen und publizieren

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Mitglieder

• Leitung

– Prof. Dr. Martin Glinz, Universität Zürich

• Mitglieder

– Prof. Erwin Fahr, Berufsakademie Ravensburg

– Stefan Berner, Universität Zürich

– Johannes Ryser, Universität Zürich

– Reto Schmid, Universität Zürich

– [Ralf Reutemann, Daimler-Chrysler Aerospace AG]

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Berücksichtigte Werkzeuge

• Geeignet für RE

• Simulation:

Interaktive Ausführung des Systemmodells oder Teilen davon

(inkl. modellbasiertes Prototyping)

• Animation:

Visualisierung des Verhaltens mittels der verwendeten

graphischen/textuellen Notationen

(ev. zusätzliche Multimedia-Benutzerschnittstellen)

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Untersuchte Werkzeuge

• 55 Werkzeuge total– 16 Kandidaten

• 10 Werkzeuge im Detail evaluiert• 6 weitere Kandidaten, jedoch keine AK-Ressourcen mehr

– 33 nicht als Kandidaten geeignet• 15 (textuelle) Anforderungsverwaltungswerkzeuge• 11 CASE-Werkzeuge ohne Simulation/Animation• 2 Workflow- / BPR-Werkzeuge• 5 Werkzeuge für „quantitative“ Simulationen

– 6 Werkzeuge nicht „klassifizierbar“• zuwenig Information verfügbar

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Auswahlkriterien für Detailevaluation

• Verfügbarkeit der benötigten Informationen

(ev. Demoversion)

• Vielfalt im Bereich ...

– Notationen

– Ursprungsland

– Spezielle Eigenschaften

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Evaluierte Werkzeuge

Werkzeug Notationen

CIP Tool 3.0 Extended FSM, …

CORESim 2.0 FFBD (DFD), ERD, …

ObjecTime Developer 5.0 ROOM (Statecharts), MSC

ObjectGEODE 4 SDL, MSC, UML (Teile)

PACE 3.1 Petri Net

QuickCRC 1.2 CRC

RDD-100 / DVF 4.1 Extended FSM, …

Rhapsody 2.1 UML (Teile)

SDT / ORCA 3.3 SDL, MSC, …

Statemate MAGNUM 1.3 Statecharts, …

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Evaluierte Eigenschaften (1)

• Ausführung– Interpretation vs. Codegenerierung– div. Zielplattformen

• Interaktion mit Simulation/Animation– div. Arten von Vorwärtsschritte

– Rückwärtsschritte

– Ereignisse generieren

– Modellzustand ändern

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Ergebnisse: Ausführung

Werkzeug Interpreter Codegenerator div. Plattformen

CIP Tool - X X

CORESim

ObjecTime Dev. - X X

ObjectGEODE X X X

PACE X - X

QuickCRC (X) - -

RDD-100 / DVF X - -

Rhapsody - X X

SDT / ORCA - X X

Statemate X X X

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Ergebnisse: Interaktion

Werkzeug Vorwärts-

Schritte

Rückwärts-Schritte

Ereignisse

gen.

Zustand

ändern

CIP Tool X - X -

CORESim

ObjecTime Dev. X X X

ObjectGEODE X X X

PACE X X X X

QuickCRC (X) X - -

RDD-100 / DVF X - X X

Rhapsody X - X -

SDT / ORCA X - X X

Statemate X - X (X)

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Evaluierte Eigenschaften (2)

• Animation/Visualisierung– Graphisch vs. textuell

– Programmierbare Benutzerschnittstellen

– Externe Benutzerschnittstellen

– Animation in Echtzeit

– Animation der Detailebene

• Aufzeichnungen– Sequenzdiagramme, MSC

– Statistiken

– Zeitlinien

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Ergebnisse: Animation

Werkzeug Graph.

Notation

progr.

GUI

extern.

GUI

anim.Echtzeit

Detail-ebene

CIP Tool X - X - n/a

CORESim

ObjecTime Dev. X - X

ObjectGEODE X - X X

PACE X (X) X - -

QuickCRC - - - - n/a

RDD-100 / DVF X - - n/a

Rhapsody X - X X -

SDT / ORCA X - X - X

Statemate X X X X X

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Ergebnisse: Aufzeichnen

Werkzeug MSC Statistiken Zeitlinien

CIP Tool (X) - -

CORESim

ObjecTime Dev. X - -

ObjectGEODE X - -

PACE - X -

QuickCRC - - -

RDD-100 / DVF X - X

Rhapsody X X -

SDT / ORCA X - -

Statemate (X) - -

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Evaluierte Eigenschaften (3)

• Validierung– Organistorische Unterstützung

– Modellabdeckung

• Verifikation– Syntax

– Statische (semantische) Eigenschaften

– Dynamische Eigenschaften

– Invarianten

– Vergleich MSC - Systemmodell

– Autom. Zustandsraum-Exploration

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Ergebnisse: Validierung

Werkzeug Org. Unterstützung Abdeckung

CIP Tool - -

CORESim

ObjecTime Dev. - -

ObjectGEODE - X

PACE - -

QuickCRC - -

RDD-100 / DVF - -

Rhapsody - -

SDT / ORCA - X

Statemate - X

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Ergebnisse: Verifikation

Werkzeug Syntax Stat.

Eig.

Dyn.

Eig.

Vgl. mitMSC

Inv. Autom.

Expl.

CIP Tool X X - - - -

CORESim

ObjecTime Dev. X X X - -

ObjectGEODE X X X1 X X X

PACE X X - - - -

QuickCRC - - - - - -

RDD-100 / DVF X X - - - -

Rhapsody X X - (X) - -

SDT / ORCA X X X X - X

Statemate X X X - - -

1 programmierbar

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Schlussfolgerungen

• Zustandsautomaten sind stark verbreitet

Eingebettete/Echtzeit-Systeme

Datenbasierte Systeme

• Simulations/Animations-Realisierungen sind sehr ähnlich

• Validationsunterstützung ist oft eher ungenügend

– Überdeckung

• Verifikation ist oftmals konventionell

– Syntax, Definitionen, Typverträglichkeit, etc.

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Stand der Arbeit und Ausblick

• Stand

– Evaluationen (fast) abgeschlossen

– Abschlussbericht fertigstellen (bis ca. 01/2000)

• Ausblick

– Paper veröffentlichen

– Auflösung des AKs

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AK-Webseiten

http://www.ifi.unizh.ch/groups/req/ak_simulation/

sim_intro.html

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Nicht berücksichtigte Eigenschaften

• Projektverwaltung

• Mehrbenutzerzugriff

• Qualitätssicherung

• Konfigurationsverwaltung

• Versionsverwaltung

• Interoperabilität

• Identifikation von

Anforderungen

• Rückverfolgbarkeit von

Anforderungen

• Benutzerfreundlichkeit

• Unterstützung durch den

Hersteller

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Nicht berücksichtigte Werkzeuge

• GUI-Werkzeuge

• Workflow- / BPR-Werkzeuge

• Werkzeuge für allgemeine, quantitative Simulationen

• CASE-Werkzeuge

• Codegeneratoren

• Werkzeuge für Graphische Programmierung