Sonderforschungsbereich 50 6 9 00 9 05 Ergebnisse

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Sonderforschungsbereich 50 6. 9. 00, 9: 05 Ergebnisse und Forschungsbeiträge

Sonderforschungsbereich 50 6. 9. 00, 9: 05 Ergebnisse und Forschungsbeiträge

Sonderforschungsbereich 50 Organisationsstruktur der Teilprojekte

Sonderforschungsbereich 50 Organisationsstruktur der Teilprojekte

Projektbereiche Organisation Prozesse Experimente A 1 Projektbereich A Projektbereich C SE-Labor Beschreibungstechniken A 2

Projektbereiche Organisation Prozesse Experimente A 1 Projektbereich A Projektbereich C SE-Labor Beschreibungstechniken A 2 Projektbereich B A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 Generische Modelle und Methoden der Systementwicklung B 10 B 11 B 12 C 1 D 1 Projektbereich D D 2 Prototypanwendungen Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

Sonderforschungsbereich 50 Prozeßorientierte Teilprojektübersicht

Sonderforschungsbereich 50 Prozeßorientierte Teilprojektübersicht

Übersicht Projektorganisation Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 Projektziele und -charakteristika Projektplan Planung

Übersicht Projektorganisation Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 Projektziele und -charakteristika Projektplan Planung Problem Ausführung und Umplanung SW-Produkt A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 Projekt n Wiederverwendung Ablage Erfahrungsorganisation B 12 C 1 D 2 projektübergreifende Daten Ablage Projektdatenbank 1 Erfahrungsdatenbank Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge Projektdatenbank n

Projektorganisation Projektziele und -charakteristika Planung Projektplan Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 Projektmanagement

Projektorganisation Projektziele und -charakteristika Planung Projektplan Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 Projektmanagement A 3 Problembeschr. B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 benutztes System B-Anforderungen E-Anforderungen Problem ausführb. System Komp-Anforderungen Komp-Entwurf Kode Qualitätssicherung C 1 SW-Produkt Systementwurf B 12 D 1 benutzbares System D 2 Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge ausführb. Komp.

Prozeßplanung Planung Organisation Prozesse Experimente A 1 Wiederverwendung Initiale Planung umfassender Projektplan „Planing on-the-fly“

Prozeßplanung Planung Organisation Prozesse Experimente A 1 Wiederverwendung Initiale Planung umfassender Projektplan „Planing on-the-fly“ A 2 initiiert Umplanung A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 Planvorgaben Projektmanagement Aufwand Problem SW-Produkt B 12 C 1 D 1 Qualitätssicherung D 2 Fehler Erfahrungsdatenbank (projektspezifisch und projektübergreifend) Ablage und Wiederverwendung Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

Referenzprozeß Problembeschreibung Test im Betrieb Anforderungsanalyse Prototyptest Systemanforderungen Systemtest benutztes System Organisation Prozesse Experimente

Referenzprozeß Problembeschreibung Test im Betrieb Anforderungsanalyse Prototyptest Systemanforderungen Systemtest benutztes System Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 Domänenwissen Prototyp benutzbares System Prototyp-Erstellung A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 B 12 Anwendungswissen D 2 Erstellung Systementwurf System-Erstellung Entwurfswissen Systementwurf Kontrollsystemwissen Kommunikationssystemwissen C 1 D 1 Installation Betriebssystemwissen Hardwarewissen ausführbares System Integrationstest Kontrollsystem. Entwicklung Kontrollsystem Kommunikationssystem-Entwicklung Komm. -system Betriebssystem. Entwicklung Betriebssystem Hardware. Entwicklung Hardware Koordinationsprodukte Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge Systemintegration

Sonderforschungsbereich 50 Teilprojekt A 1 SE-Labor

Sonderforschungsbereich 50 Teilprojekt A 1 SE-Labor

Einordnung A 1 Planung Organisation Prozesse Experimente A 1 Wiederverwendung Initiale Planung umfassender Projektplan

Einordnung A 1 Planung Organisation Prozesse Experimente A 1 Wiederverwendung Initiale Planung umfassender Projektplan „Planing on-the-fly“ A 2 A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 Planvorgaben Projektmanagement Aufwand Problem SW-Produkt B 12 C 1 D 1 Qualitätssicherung D 2 Referenzprozeß Techniken n SFB-EDB n Pla. ST SE-Labor n Hardware n Software Fehler Erfahrungsdatenbank (projektspezifisch und projektübergreifend) Ablage und Wiederverwendung Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

A 1 - Techniken (Übersicht) n SFB 501 Erfahrungsdatenbank (SFB-EDB) Organisation l Techniken Prozesse

A 1 - Techniken (Übersicht) n SFB 501 Erfahrungsdatenbank (SFB-EDB) Organisation l Techniken Prozesse Experimente l l A 1 A 2 A 3 n B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 Systematische Dokumentation der durchgeführten Experimente im SE-Labor Aufbereitung und zentrale Ablage von externem und durch Experimente im SFB 501 gewonnenem Erfahrungswissen Unterstützung bei der Durchführung neuer Experimente durch Bereitstellung von existierendem Erfahrungswissen in der Planungs- und Durchführungsphase Konfigurationsmanagement mit Pla. ST l Umfassende Verwaltung von Artefakten (Entwicklungsprodukte, Messdaten, Prozesse) und Konfigurationen zur Unterstützung der Experimentdurchführung B 12 Zusätzlich verwendete Techniken: C 1 n D 1 l D 2 Referenzprozeß Techniken n SFB-EDB n Pla. ST SE-Labor n Hardware n Software SFB 501 Experimentiermethodik n Methodische Unterstützung bei der Planung und Durchführung von Experimenten im SE-Labor anhand der in B 1 entwickelten Methodik Zielorientierte Erfassung von Meßdaten l Definition von Messzielen und Ableitung von Maßen nach dem Goal-Question-Metrics. Ansatz zur quantitativen Analyse von Experimenten im SE-Labor Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

A 1 - Techniken: SFB-EDB Erfahrung Organisation Charakterisierungsvektor Techniken Prozesse Experimente A 1 Erfahrungselement

A 1 - Techniken: SFB-EDB Erfahrung Organisation Charakterisierungsvektor Techniken Prozesse Experimente A 1 Erfahrungselement Repräsentation(en) A 2 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 n n B 12 C 1 D 1 n D 2 n Referenzprozeß Techniken n SFB-EDB n Pla. ST SE-Labor n Hardware n Software l Links Attribute Beziehungen Charakterisierungsvektor-Konzept: A 3 SFB-EDB Rollenkonzept: n Integrierte Verwaltung von Projekt- und Wiederverwendungsdaten: l n Trennung zwischen Erfahrungsdaten und beschreibenden Meta-Daten Ermöglicht beliebig viele, heterogene Repräsentationen eines Erfahrungselements Setzt Erfahrungselemente zueinander in (semantische) Beziehungen Auf den Erfahrungselement-Typ angepaßtes Set von beschreibenden Attributen In Bearbeitung befindliche Projektdaten können gesperrt werden Getrennte Zugriffsrechte auf Mess- und Projektdaten (laufender Projekte) Benutzer-definierbare hierarchische Zugriffsstruktur über maßgeschneiderte Schnittstellen DB Admin. EB Manager Assistant Project Manager Developer Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge Quality Manager Assistant Guest

A 1 - Techniken: SCM mit Pla. ST Planung Ausführung Experiment n Projektplan Organisation

A 1 - Techniken: SCM mit Pla. ST Planung Ausführung Experiment n Projektplan Organisation Prozessdef. Techniken Prozesse Experimente A 1 Prozes se Maßdef. Produk te Messdaten LL A 2 Pla. ST-Server Pla. ST-Prod. OMo A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 B 12 SFB-EDB Gemeinsame Planung n C 1 D 1 Produktdef. D 2 Referenzprozeß Techniken n SFB-EDB n Pla. ST SE-Labor n Hardware n Software n Integration von Produkt- und Prozessplanung Umfassende Verwaltung n Verwaltung von n Produkten, Konfigurationen n Produktmodell n Prozessen n Ressourcen (Werkzeugbindung) n n Zugriffsrechte (Lesen, Schreiben) Messdaten, Erfahrungen (Lessons Learned) n Zustandsmodell Automatisierte Konsistenzprüfung des Plans Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge n Prozessabhängige Steuerung n Graphische (GUI) und textuelle APIClient-Schnittstelle

A 1 - Infrastrukturangebot SE-Labor Organisation Techniken Prozesse Experimente A 1 A 2 Prozessmaschine

A 1 - Infrastrukturangebot SE-Labor Organisation Techniken Prozesse Experimente A 1 A 2 Prozessmaschine Planungswerkzeuge Plattform. Werkzeuge Analysewerkzeuge A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 Anforderungswerkzeuge Software. Entwicklungswerkzeuge Testwerkzeuge Compiler B 10 B 11 Experimentübergreifender Datenbereich (OWS) B 12 C 1 D 2 Referenzprozeß Techniken n SFB-EDB n Pla. ST SE-Labor n Hardware n Software Experimentspezifischer Datenbereich (ESS) SUN Sparc. SUN E 250 X-Terminal 'sep 1' 'sep 3' 'xsep 01' 'xsep 07'. . . PC 1 . . . SFB-EDB PC 6 PC Server Uni-Backbone SUN Sparc. SUN E 250 X-Terminal 'sep 2' 'sep 4' 'xsep 08' 'xsep 14'. . . Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge PC 7 . . . PC 12 Hardware Plattform

A 1 - Hardwareausstattung SE-Labor Hardware Plattform: Organisation Techniken Prozesse Experimente A 1 n

A 1 - Hardwareausstattung SE-Labor Hardware Plattform: Organisation Techniken Prozesse Experimente A 1 n A 2 A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 Rechner l 2 SUN SS 20 Rechner (sep 1 & sep 2) l 2 SUN E 250 Rechner (sep 3 & sep 4) l 16 PC-Arbeitsplätze -verteilt auf die einzelnen Arbeitsgruppen -verbunden über das Uni-Backbone B 10 B 11 l (MILOS-Server) B 12 C 1 D 1 1 PC-Server (Pentium III 450 MHz) D 2 n Terminals l Referenzprozeß Techniken n SFB-EDB n Pla. ST SE-Labor n Hardware n Software 14 NCD Dialogstationen (Standort: SE-Labor Gebäude 48) Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

A 1 - Softwareausstattung SE-Labor (1) Plattform-Werkzeuge: Organisation Techniken Prozesse Experimente A 1 n

A 1 - Softwareausstattung SE-Labor (1) Plattform-Werkzeuge: Organisation Techniken Prozesse Experimente A 1 n A 2 A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 n Sammlung von Werkzeugen zur Unterstützung des Verbesserungsprozesses Beispiele: l l B 12 l C 1 D 2 Referenzprozeß Techniken n SFB-EDB n Pla. ST SE-Labor n Hardware n Software l l GQM Aspect & Planner: (Textuelle) Erstellung und Wartung von GQM-Plänen Mo. ST: Textuelle Modellierung von MVP-L Prozessmodellen und statische Analysen Pro. Tail: Generierung von maßgeschneiderten Prozessplänen Pla. STpro: Prod. OMo: Produktorientierte Modellierung von Entwicklungsprozessen Pla. ST: Umfassendes Software-Konfigurationsmanagement MILOS: Plattform für die prozessgesteuerte Ausführung von Projekten Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

A 1 - Softwareausstattung SE-Labor (2) Software-Entwicklungswerkzeuge: Organisation Techniken Prozesse Experimente A 1 n

A 1 - Softwareausstattung SE-Labor (2) Software-Entwicklungswerkzeuge: Organisation Techniken Prozesse Experimente A 1 n Sammlung von Werkzeugen zur Softwareerstellung n Beispiele: A 2 A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 l l B 10 B 11 l B 12 C 1 D 1 l D 2 l Referenzprozeß Techniken n SFB-EDB n Pla. ST SE-Labor n Hardware n Software l Dict. Tool: Web-basiertes, datenbank-gestütztes Projekt-Dictionary ILOG Views: Erstellung von Grafischen Benutzerschnittstellen (GUI Builder) Jave Developer Kit (JDK 1. 2. 2): Entwicklungsumgebung für JAVA Applikationen SDT / TAU: SDL/MSC Entwicklungsumgebung für nebenläufige, verteilte Systeme STATEMATE Magnum: Anforderungsorientierte Prototyp-Entwicklung auf der Basis von Statecharts St. P-OMT/UML: CASE-Werkzeug zur Unterstützung der OMT und UML Prozesse Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

Sonderforschungsbereich 50 Teilprojekt A 2 Integrierte Planungs- und Ausführungsumgebung

Sonderforschungsbereich 50 Teilprojekt A 2 Integrierte Planungs- und Ausführungsumgebung

Einordnung A 2 Planung Organisation Initiale Planung Prozesse Experimente A 3 Planungs. A 2

Einordnung A 2 Planung Organisation Initiale Planung Prozesse Experimente A 3 Planungs. A 2 und Modellierungs. Werkzeuge B 1 B 2 B 4 B 5 A 1 B 10 B 11 B 12 C 1 D 1 umfassender Projektplan Planverfeinerung Mess. Werkzeuge SWEntwicklungs. Tools MILOS Project Plan Management Projektmanagement Workflow Management Aufwand D 2 Referenzprozeß Techniken Planung & Abwick. Architektur Evaluation Qualitätssicherung Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge Planänderungen Fehler

A 2 - Techniken Organisation MILOS Prozesse Experimente A 1 A 2 Project Plan

A 2 - Techniken Organisation MILOS Prozesse Experimente A 1 A 2 Project Plan Management Workflow Management A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 Integrierte Projektplanung und abwicklung B 12 C 1 D 1 MILOS Architektur D 2 Referenzprozeß Techniken Planung & Abwick. Architektur Evaluation Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

A 2 - Integrierte Projektplanung und abwicklung Organisation Prozesse Experimente A 1 Planer A

A 2 - Integrierte Projektplanung und abwicklung Organisation Prozesse Experimente A 1 Planer A 2 A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 Planung/Umplanung mit MILOS • Prozessmodell-basierte Planung. Donald • Automatische Benachrichtigung betroffener Bearbeiter. To do: Komponenten-Kode bearbeiten • Anbindung eines kommerziellen Planungs-Werkzeugs. . B 12 Input Documents: MILOS C 1 D 1 To do: Komponenten-Kode Qualitätsanalyse D 2 Referenzprozeß Techniken Planung & Abwick. Architektur Evaluation Project Plan Management Workflow Management . . . Input Documents: Dagmar Output Documents: Komponenten. Abwicklung mit MILOS Sourcecode • Zugriff auf Dokumente über individuelle To-Do-Listen. Komponenten • Automatische Benachrichtigung über relevante Sourcecode Projektablauf-Ereignisse. Qualitätsanalyse. Anforderungsdokument • (Teil-)automatische Aktualisierung des Output Documents: Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge Komponenten. Designdokument Qualitätsanalyse. Ergebnisdokument Projektzustands bei Planänderungen. • Einbettung in das SE-Labor.

A 2 - MILOS Architektur Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 A 3

A 2 - MILOS Architektur Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 B 12 C 1 D 2 Referenzprozeß Techniken Planung & Abwick. Architektur Evaluation Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

A 2 - Evaluation Fallstudien Kontrollierte Experimente Organisation Prozesse Experimente A 1 Fragebögen Messbögen

A 2 - Evaluation Fallstudien Kontrollierte Experimente Organisation Prozesse Experimente A 1 Fragebögen Messbögen Experiment-Entwurf Projektplan A 2 A 3 Erfassungsbögen Gefahren der internen Validität B 1 B 2 B 4 B 5 Gefahren der externen Validität • Kein Einfluss auf zwischenzeitliches Geschehen • Repräsentativität • Reifung verändert das Ergebnis über die Zeit • der Subjekte • Testen kann Teilnehmer sensibilisieren B 10 B 11 • Falsche Auswahl der Teilnehmer gefährdet Ergebnis • des SW-Entwicklungsprojekts GQM-Plan • Unterschiedliche Instrumentierung verfälscht Ergebnis B 12 • Reaktive • Zeitbegrenzung limitiert Umfang der Untersuchung C 1 D 1 • MILOS ist ein Prototyp • der Umplanungen • Umwelteinflüsse Analysen • Einflüsse aufgrund des Experimentierstatuses D 2 Referenzprozeß Techniken Planung & Abwick. Architektur Evaluation Bewertung von MILOS bezüglich des Nutzens für technisch- und management-orientierte Rollen Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

Sonderforschungsbereich 50 Teilprojekt A 3 Datenbankunterstützung für Softwareentwicklungsprozesse

Sonderforschungsbereich 50 Teilprojekt A 3 Datenbankunterstützung für Softwareentwicklungsprozesse

Einordnung A 3 Projektorganisation Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 Projektziele und -charakteristika

Einordnung A 3 Projektorganisation Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 Projektziele und -charakteristika Projektplan Planung Problem Ausführung und Umplanung SW-Produkt A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 Projekt n Wiederverwendung Ablage Erfahrungsorganisation B 12 C 1 D 2 Einordnung (EDB) Techniken: Überblick EDB I (Prototyp) EDB II (Integration) Virtual. Media SERUM Einordnung (SERUM) ORIENT OR - Benchmark projektübergreifende Daten Ablage Projektdatenbank 1 Erfahrungsdatenbank Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge Projektdatenbank n

Techniken A 3: Überblick n Erweiterbarkeit Organisation l Prozesse Experimente l A 1 A

Techniken A 3: Überblick n Erweiterbarkeit Organisation l Prozesse Experimente l A 1 A 2 l A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 B 12 D 1 D 2 Nutzung verfügbarer Erweiterungsinfrastrukturen Konzeptualisierung geeigneter Erweiterungsinfrastrukturen Erstellung von Regeln zur sinnvollen Nutzung von Erweiterbarkeit n Konzeptualisierung l eines Multimedia-Frameworks der Entwicklung von (OR)DBAnwendungen eines Datenmodells SERUM ORIENT Semantische Beziehungstypen Einordnung (EDB) Techniken: Überblick EDB I (Prototyp) EDB II (Integration) Virtual. Media SERUM Einordnung (SERUM) n Benchmarking ORIENT OR - Benchmark Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge l Virtual. Media UML, Code-Generierung, Integration externer Daten n Konzeptualisierung l EDB Mediendatentypen, Transformationsunabhängigkeit n Techniken l C 1 / Tiefenintegration Evaluierung von ORDBMS OR-Benchmark

A 3: EDB I (aktueller Prototyp) Erfahrungsdatenverwaltung im SFB 501 Organisation Browser HTTP-S Web-Server

A 3: EDB I (aktueller Prototyp) Erfahrungsdatenverwaltung im SFB 501 Organisation Browser HTTP-S Web-Server Web-Driver Prozesse Experimente A 1 (OR)DB-Server A 2 A 3 B 4 B 2 B 5 B 10 B 11 Re-Engineering? B 12 C 1 D 1 X 2 ('Extreme Extending') D 2 Einordnung (EDB) Techniken: Überblick EDB I (Prototyp) EDB II (Integration) Virtual. Media SERUM Einordnung (SERUM) ORIENT OR - Benchmark Regeln für sinnvolle Nutzung von Erweiterbarkeit? UDFs: Ausprägungen von (U)DTs: Web-Explode Generizität B 1 Erfahrungs- und Produktdatenmanipulation Ähnlichkeitssuche HTML-Templates Erfahrungs- und Produktdaten in heterogenen Formaten Benutzer-/Rollenverwaltung beschreibende Daten (CVs) Autorisierung/Sicherheit Verwaltungsdaten EDB Login Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge Metadaten

A 3: EDB II (Integration) Integrierte Verwaltung von Erfahrungs-, Produkt- und Prozesskontrolldaten Organisation Browser

A 3: EDB II (Integration) Integrierte Verwaltung von Erfahrungs-, Produkt- und Prozesskontrolldaten Organisation Browser Erfahrungsdatenverwaltung Prozesse Experimente A 1 EAPIWeb-Interface Prozesskontrolle A 2 A 3 B 1 B 4 B 2 MILOS CAPI EDE-Schema Ablaufkontrolldatenschema A B 5 CV 1 1 ER 1 1 {xor} n IM R B 10 B 11 C 1 D 2 Einordnung (EDB) Techniken: Überblick EDB I (Prototyp) EDB II (Integration) Virtual. Media SERUM Einordnung (SERUM) ORIENT OR - Benchmark Tool A PAPI Tool B n A VM Produktdatenverwaltung B 12 PDM 1 1 RDX EDB-Schema SFB-501 EDB PAPI: Produktdaten-API PDM: Produktdatenmodell ER: Erfahrungsrepräsentant IM: Integrationsmodul EAPI: Erfahrungsdaten-API EDE: Erfahrungsdateneintrag R: Repräsentation VM: Virtual. Media Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge CAPI: (Prozess-)Kontrolldaten-API CV: Charakterisierungsvektor RDX:

A 3: Virtual. Media Framework für Mediendatentypen mit Transformationsunabhängigkeit Zugriffszertifikat Organisation Prozesse Experimente A

A 3: Virtual. Media Framework für Mediendatentypen mit Transformationsunabhängigkeit Zugriffszertifikat Organisation Prozesse Experimente A 1 n Erzeugen n Anfordern n Transformieren Medienobjekt-Anfrage <VMDESC>. . . </VMDESC> A 2 A 3 Anfrage- Anfragegraph-Anfragegraphübersetzung transformation visualisierung Instanziierungsservice B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 Materialisierungsmanagement Ressourcen- VM Graph management Optimierung B 12 C 1 D 1 Entwicklungswerkzeuge D 2 Filtergra ph Einordnung (EDB) Techniken: Überblick EDB I (Prototyp) EDB II (Integration) Virtual. Media SERUM Einordnung (SERUM) ORIENT OR - Benchmark Ressourcenreferenz Medienserver (-Verbund) Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge Instanziierbare VM Graphen Medienfilter- Materialisierungsreferenz graphen Referenzdatenbank

A 3: SERUM Generating Software-Engineering-Repositories using UML: Entwicklung von Datenhaltungskomponenten mit generischen Methoden Organisation

A 3: SERUM Generating Software-Engineering-Repositories using UML: Entwicklung von Datenhaltungskomponenten mit generischen Methoden Organisation Prozesse Experimente rieren A 2 A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 konfigu A 1 Anwender B 10 B 11 B 12 SERUM Werkzeuge inern verfe spezifizieren Generierte API Generische API SERUM Framework UMLRepository Pattern D 2 Einordnung (EDB) Techniken: Überblick EDB I (Prototyp) EDB II (Integration) Virtual. Media SERUM Einordnung (SERUM) ORIENT OR - Benchmark Repository-Server UMLModell- Produkt. Modell Abbildung daten Template C 1 D 1 CSCW CAx SE Werkzeuge Mapping generieren ORDBMS SERUM Generator Repository-Server Generierte API Generische API Repository-Server Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge Generierte API Generische API UMLModell- Produkt. Modell Abbildung daten

Einordnung A 3 (SERUM) Erweiterter Referenzprozess Problembeschreibung Test im Betrieb Anforderungsanalyse Prototyptest Systemanforderungen Systemtest

Einordnung A 3 (SERUM) Erweiterter Referenzprozess Problembeschreibung Test im Betrieb Anforderungsanalyse Prototyptest Systemanforderungen Systemtest benutztes System Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 Installation Domänenwissen Anwendungswissen benutzbares System Prototyp-Erstellung A 3 Entwurfswissen B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 Kontrollsystemwissen Kommunikationssystemwissen B 12 Datenhaltungssystemwissen C 1 D 1 Prototyp D 2 Einordnung (EDB) Techniken: Überblick EDB I (Prototyp) EDB II (Integration) Virtual. Media SERUM Einordnung (SERUM) ORIENT OR - Benchmark Betriebssystemwissen Hardwarewissen Erstellung Systementwurf System-Erstellung ausführbares System Integrationstest Kontrollsystem. Entwicklung Kontrollsystem Kommunikationssystem-Entwicklung Komm. -system Datenhaltungssystem-Entwicklung Datenhaltungssystem Betriebssystem. Entwicklung Betriebssystem Hardware. Entwicklung Hardware Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge Koordinationspunkte Systemintegration

A 3: ORIENT Object-based Relationship Integration ENvironmen. T: Durchgängige Unterstützung semantischer Beziehungstypen Organisation Prozesse

A 3: ORIENT Object-based Relationship Integration ENvironmen. T: Durchgängige Unterstützung semantischer Beziehungstypen Organisation Prozesse Experimente A 1 Alternativen A 2 A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 B 12 C 1 D 1 Aufgaben D 2 Einordnung (EDB) Techniken: Überblick EDB I (Prototyp) EDB II (Integration) Virtual. Media SERUM Einordnung (SERUM) ORIENT OR - Benchmark präzise Modellierung semantische Anreicherung Abbildung transparente Wartung adäquate Integration semantische Anreicherung Tiefenintegration (OR)DBMS Lücke ungeschlossen Erweiterbarkeit überfordert semantische Anreicherung Data. Blade. Ansatz (OR)DBMS Kompromiss Problem: Berücksichtigung spezifischer Eigenschaften von Erweiterungen bei der interne Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

A 3: OR - Benchmark Messung des Leistungsverhaltens von ORDBMS Organisation Prozesse Experimente A

A 3: OR - Benchmark Messung des Leistungsverhaltens von ORDBMS Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 B 4 B 5 Messtreiber Daten. Generator Klassensystem (Abbildungsschicht) Anfrage. Spezifikation A 3 B 1 Lastgenerator Parameter B 10 B 11 C++-Wrapper B 12 D 1 Quantifizieren der 'Einsetzbarkeit' von ORDBMS als persistente Objektsysteme (POS) n Nutzung der Erweiterbarkeit zur Integration von POSFunktionalität n C 1 D 2 Einordnung (EDB) Techniken: Überblick EDB I (Prototyp) EDB II (Integration) Virtual. Media SERUM Einordnung (SERUM) ORIENT OR - Benchmark Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge CLI SQL (O)RDBMS Messdatenerfassung

Sonderforschungsbereich 50 Teilprojekt B 1 Generische Prozeßmodellierung

Sonderforschungsbereich 50 Teilprojekt B 1 Generische Prozeßmodellierung

Einordnung B 1 Planung Organisation Prozesse Experimente A 1 Entwickle Projektplan Wiederverwendung Entwickle Meßplan

Einordnung B 1 Planung Organisation Prozesse Experimente A 1 Entwickle Projektplan Wiederverwendung Entwickle Meßplan Projektplan Instrumentiere umfassender Projektplan Meßplan A 2 initiiert Umplanung A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 Planvorgaben Projektmanagement Aufwand Problem SW-Produkt B 12 C 1 D 1 „Planing on-the-fly“ Qualitätssicherung D 2 Einordnung Methodik Techniken Experimente Fehler Erfahrungsdatenbank (projektspezifisch und projektübergreifend) Ablage und Wiederverwendung Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

B 1 - Experimentiermethodik Organisation 1. Und 2. Förderperi ode 3. Förderperiode 1 2

B 1 - Experimentiermethodik Organisation 1. Und 2. Förderperi ode 3. Förderperiode 1 2 Charakterisiere Setze Ziele Prozesse Experimente A 1 Experimentelle Methodik 3 4 5 6 Wähle Prozess Führe aus Analysiere Sichere Erfahrungen Werkzeugunterstützung A 2 Generieru ng Setze Ziele Wähle Prozess Führe aus A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 SFB Erfahrungsdaten bank Experimentspezifischer Datenbereich B 12 Messdaten Experimentübergreifender Datenbereich Erstelle umfassenden Projektplan Umfassender Projektplan Messpl an Prozesspla n Entwürfe . . . C 1 D 2 Planfragmente Leitstand Generierun g Einordnung Methodik Techniken Experimente Konfiguratio nsplan Abwicklung Generierung Messwerkzeuge Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge Fragebögen

B 1 - Techniken n Generierung von Prozessplänen Organisation l Prozesse Experimente l l

B 1 - Techniken n Generierung von Prozessplänen Organisation l Prozesse Experimente l l A 1 A 2 l A 3 l B 1 B 2 B 4 B 5 l n B 10 B 11 Messplanung l l B 12 l C 1 D 1 l D 2 Einordnung Methodik Techniken Experimente n Definition von Projektzielen und -charakteristika (GQM) Explizite Beschreibung wiederverwendbarer Prozessmodelle (MVP-L, Spearmint, MILOS) Kontextorientierte Ablage von Prozessmodellen (CRM, Prozessmuster) Ziel und kontextorientierte Kombination (Komposition) und Anpassung (Transformation) von Prozessmustern Integration in Prozessplan (MVM) Werkzeuge: Pro. Tail, GEM, Mo. ST, MVPsim, MVP-S, Pamela Parametrisierte Zieldefinition (Ziel-Templates), Interviews (Abstraction Sheets) Zielorientierte Ableitung von Maßen (GQM-Pläne) Wartung von Messplänen (Auswirkungsanalyse für Änderungen) Werkzeuge: GQMplanner, GQMaspect, MPT Experimentelle Methodik l l Experimentiermethodik (QIP) SE-Rahmenarchitektur zur Realisierung des QIP (EF) Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

Durchführung von Baseline- und Technologie-Experimenten Organisation Produkt Prozesse Experimente Messdatum messen A 1 A

Durchführung von Baseline- und Technologie-Experimenten Organisation Produkt Prozesse Experimente Messdatum messen A 1 A 2 A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 Alternativ. Techniken evaluieren Motivi ert Technologie. Experimente (SFB-intern und extern) B 10 B 11 Schwächen identifizieren B 12 Verbesserte Techniken integrieren C 1 D 2 Einordnung Methodik Techniken Experimente Baselining n+1 t Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

Sonderforschungsbereich 50 Teilprojekt B 2 Flexible Planung von Entwicklungsprozessen

Sonderforschungsbereich 50 Teilprojekt B 2 Flexible Planung von Entwicklungsprozessen

Einordnung B 2 Planung Organisation Prozesse Experimente A 1 Wiederverwendung Initiale Planung umfassender Projektplan

Einordnung B 2 Planung Organisation Prozesse Experimente A 1 Wiederverwendung Initiale Planung umfassender Projektplan Planverfeinerung A 2 A 3 initiiert Umplanung Input B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 Planvorgaben Projektmanagement Restart Problem SW-Produkt B 12 Ausführungsunterstützung C 1 D 1 Planänderungen Qualitätssicherung D 2 Referenzprozeß Techniken Change Impacts Planungsoperatoren Dom. Spec. Deps Fehler Erfahrungsdatenbank (projektspezifisch und projektübergreifend) Ablage und Wiederverwendung Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

B 2 - Techniken Projektorganisation Projektziele und -charakteristika Organisation Prozesse Experimente A 1 A

B 2 - Techniken Projektorganisation Projektziele und -charakteristika Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 Projektplan Planung Problem Ausführung und Umplanung SW-Produkt Projekt 1 Projekt n Wiederverwendung Ablage Erfahrungsorganisation A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 projektübergreifende Daten Ablage Projektdatenbank 1 Erfahrungsdatenbank Projektdatenbank n B 10 B 11 Change Impact Analysis B 12 C 1 D 2 Referenzprozeß Techniken Change Impacts Planungsoperatoren Dom. Spec. Deps Planungsoperationen Domänenspezifische Abhängigkeiten Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

B 2 - Change Impact Analysis n Organisation Prozesse Experimente A 1 n A

B 2 - Change Impact Analysis n Organisation Prozesse Experimente A 1 n A 2 n A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 n B 10 B 11 n B 12 Zur Repräsentation von Abhängigkeiten werden Event-Condition-Action -Regeln (ECA-Regeln) verwendet. Ein Event wird durch Anwendung einer Änderungsoperation (change operation) ausgelöst und durch das Netz der ECA-Regeln propagiert. Eine Änderungsoperation entspricht dem Hinzufügen, Löschen oder dem Ersetzen eines Fakts aus der Projekt-Wissensbasis. Jede mit dem propagierten Event assoziierte ECA-Regel löst die für sie definierte Aktion (action) aus, falls ihr Bedingungsteil (condition) erfüllt ist. Eine Aktion kann entweder selbst wieder eine Änderungsoperation event CONDITION condition beinhalten. sein, oder eine. IF Benachrichtigung (notification) THEN action C 1 D 2 Referenzprozeß Techniken Change Impacts Planungsoperatoren Dom. Spec. Deps Notification Change Operation ADD(c) DELETE(c) REPLACE(c) Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

B 2 - Planungsoperationen (Auszug) Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 A 3

B 2 - Planungsoperationen (Auszug) Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 B 12 C 1 D 2 Referenzprozeß Techniken Change Impacts Planungsoperatoren Dom. Spec. Deps Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

B 2 - Domänenspezifische Abhängigkeiten Organisation Prozesse Experimente A 1 B 4 UML, SDL,

B 2 - Domänenspezifische Abhängigkeiten Organisation Prozesse Experimente A 1 B 4 UML, SDL, . . . Kontext-Ebene Gebäudesteuerung, . . . Entwurfsmethodologien, Design Patterns • Verfeinerung der Semantik eines Dokuments • spezialisiert oder abstrahiert mögliche Änderungen Prozess-Ebene Implementation, Test, . . . Prozesscharakteristiken • Definition relevanter Änderungen für den jeweiligen Prozess Dokumenten. Ebene A 2 A 3 B 2 B 5 • Semantik eines Dokuments in einem best. Format • mögliche Änderungen in diesem Dokument DTD Metamodelle B 10 B 11 B 12 Situations. Ebene C 1 D 2 Referenzprozeß Techniken Change Impacts Planungsoperatoren Dom. Spec. Deps Anforderungsdokument WFE-Zustand, zugew. Aktoren Beispiele Entwickle Testfälle in Java Design Entwickle Dokument Designdokument Implementiere (UML) in Java Testtreiber Test. Dokumentation Java Implemen tation Konzepte Generierung ECA-Regeln Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge • situationsspezifische Merkmale, wie zugewiesener Agent, momentaner Stand des Projekts etc.

Sonderforschungsbereich 50 Teilprojekt B 4 Generische Kommunikationssysteme

Sonderforschungsbereich 50 Teilprojekt B 4 Generische Kommunikationssysteme

Einordnung B 4 Problembeschreibung Test im Betrieb Anforderungsanalyse Prototyptest Problemspezifikation Systemtest benutztes System Organisation

Einordnung B 4 Problembeschreibung Test im Betrieb Anforderungsanalyse Prototyptest Problemspezifikation Systemtest benutztes System Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 Domänenwissen (Systemanforderungen) Prototyp benutzbares System Prototyp-Erstellung A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 B 12 Anwendungswissen D 2 Referenzprozess B 4 -Techniken FOREST SDL Erstellung Systementwurf System-Erstellung Entwurfswissen Systementwurf Kontrollsystemwissen Kommunikationssystemwissen C 1 D 1 Installation Betriebssystemwissen Hardwarewissen ausführbares System Integrationstest Kontrollsystem. Entwicklung Kontrollsystem Kommunikationssystem-Entwicklung Komm. -system Betriebssystem. Entwicklung Betriebssystem Hardware. Entwicklung Hardware Technologien Fallstudien Koordinationsprodukte Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge Systemintegration

B 4 - Techniken n Organisation l Prozesse Experimente A 1 A 2 FOREST

B 4 - Techniken n Organisation l Prozesse Experimente A 1 A 2 FOREST n SDL-Pattern-Ansatz l A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 n B 10 B 11 n C 1 D 2 Erstellung formaler SDL-Entwurfsspezifikationen mit musterbasiertem Prozessmodell Env. Gen l B 12 Erstellung formaler Problemspezifikationen mit musterbasiertem Prozessmodell Ergänzung des Cadvanced-Kodegenerators für SDL zur Anbindung an verschiedene Übertragungstechnologien, z. B. BSD-Sockets, CAN, ATM, UART Kommunikationstechnologien l Maßschneiderung von Kommunikationshardware im Bereich Gebäudeautomation Referenzprozess B 4 -Techniken FOREST SDL Technologien Fallstudien Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

B 4/C 1 - FOREST (1) n Produktreferenzmodell Organisation Prozesse Experimente A 1 l

B 4/C 1 - FOREST (1) n Produktreferenzmodell Organisation Prozesse Experimente A 1 l – Unterscheidung von Maschine und Umgebung – Kontrolle – Sichtbarkeit A 2 A 3 l B 1 B 2 B 4 B 5 Klassifikation von Phänomenen: Klassifikation von Aussagen: – indikativ – optativ B 10 B 11 Sichtbarkeit B 12 Umgebung C 1 D 2 Referenzprozess B 4 -Techniken FOREST SDL indikat iv optati v Maschine und Umgebung Maschine Domänenwissen Anforderungsspezifikation Maschinenspezifikati on Technologien Fallstudien Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

B 4/C 1 - FOREST (2) Organisation Prozesse Experimente A 1 n Instanziierung des

B 4/C 1 - FOREST (2) Organisation Prozesse Experimente A 1 n Instanziierung des Referenzmodells l – Abbildung auf natürliche Sprache A 2 A 3 l B 1 B 2 B 4 B 5 B 12 D 1 l D 2 Objekt-orientierte Konzepte – – B 10 B 11 C 1 Temporale Realzeit-Logik Klassenbildung Aggregation Vererbung Parametrisierung Wiederverwendung – Klassenbibliotheken – Requirement Pattern Pool Referenzprozess B 4 -Techniken FOREST SDL Technologien Fallstudien Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

B 4/C 1 - FOREST (3) n Anforderungsanalyse Organisation Problembeschreibung Prozesse Experimente (n: =0)

B 4/C 1 - FOREST (3) n Anforderungsanalyse Organisation Problembeschreibung Prozesse Experimente (n: =0) A 1 A 2 Domänenwissen Anforderungsanalyse (n>0) A 3 Anwendungswissen B 1 B 2 B 4 B 5 Pattern Pool Formalisierung mod. NLPS n Kunden-Review (n: =n+1) B 10 B 11 PS n B 12 NLPS n C 1 D 1 NL-Projektion D 2 Referenzprozess B 4 -Techniken FOREST SDL Problemspezifikation (Systemanforderungen) Technologien Fallstudien Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

B 4 - SDL-Pattern-Ansatz (1) n Prozessmodell Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2

B 4 - SDL-Pattern-Ansatz (1) n Prozessmodell Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 Kommunikationsanforderungen (komplett) Domänenwissen Partitionierung A 3 Kommunikationsanforderungen B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 SDL-Pattern Pool (Untermenge) Analyse SDL-Patterns Name Intent Analysemodell Adaption Motivation Structure (Architektur und Kollaborationen) B 12 Message Scenario C 1 D 1 Selektion Protokollentwurf D 2 Referenzprozess B 4 -Techniken FOREST SDL-Designspezifikation (Kontextmodell) SDL-Fragment Patterninstanzen Synt. Embedding Rules Semantic Properties Komposition Refinement Cooperative Usage SDL-Designspezifikation (komplett) Technologien Fallstudien Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

B 4 - SDL-Pattern-Ansatz (2) n SDL-Pattern-Pool Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2

B 4 - SDL-Pattern-Ansatz (2) n SDL-Pattern-Pool Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 A 3 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 EFSM Request. Automaton_A specializes Automaton_A start. Reply start. Request wait. For. Reply request <. . . > trigger B 12 'decision' C 1 request D 1 D 2 Referenzprozess B 4 -Techniken EFSM Reply. Automaton_B specializes Automaton_B reply_n A 1 * 'decision' end. Request_n wait. For. Reply send. Request B 1 A 2 receive. Reply FOREST SDL Technologien Fallstudien Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge reply_n end. Reply_n send. Reply receive. Request

B 4 - Env. Gen n Automatische Kodegenerierung Organisation Prozesse Experimente A 1 Reales

B 4 - Env. Gen n Automatische Kodegenerierung Organisation Prozesse Experimente A 1 Reales System Cadvanced A 2 Übertragungstechnologien: A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 Verhalten B 10 B 11 B 12 gcc Env. Gen C 1 D 1 QNX-IPC n ATM n CAN n UART n BSD-Sockets n D 2 SDL-Spezifikation Referenzprozess B 4 -Techniken (SDL-Patterns) Cadvanced - Implementierungsarchitektur Lauffähiges System (C-Code) FOREST SDL Technologien Fallstudien Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge (QNX, Solaris, Linux )

B 4 - Kommunikationstechnologien (1) n Maßgeschneiderte Kommunikationstechnologie l Organisation l Prozesse Experimente A

B 4 - Kommunikationstechnologien (1) n Maßgeschneiderte Kommunikationstechnologie l Organisation l Prozesse Experimente A 1 l hierarchische Kommunikationssysteme unterschiedliche Anforderungen auf den einzelnen Ebenen maßgeschneiderte Lösungen für die jeweiligen Anwendungsfelder A 2 TCP/IP große Ausdehnung n mittleres bis hohes Verkehrsaufkommen n insgesamt geringe Zahl von Knoten n A 3 B 1 Gebäude-/Campus-Netzwerk Router B 2 Gebäude n CAN-Bus B 4 B 5 Stockwerk-/Flur-Netzwerke mittlere Ausdehnung mittleres Verkehrsaufkommen n insgesamt mittlere Zahl von Knoten n Realzeitfähigkeit n n B 10 B 11 Router Raum B 12 n UART-Bus C 1 D 1 z. B. TCP/IP auf Ethernet, ATM, . . . z. B. CAN-Bus Rauminterne Netzwerke geringe Ausdehnung n geringes bis mittleres Verkehrsaufkommen n insgesamt große Zahl von Knoten n Realzeitfähigkeit n D 2 Referenzprozess B 4 -Techniken FOREST SDL Technologien Fallstudien Node Sensoren Aktuatoren Umwelt Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge n z. B. UART-Bus

B 4 - Kommunikationstechnologien (2) n Der UART-Bus Organisation Prozesse Experimente A 1 l

B 4 - Kommunikationstechnologien (2) n Der UART-Bus Organisation Prozesse Experimente A 1 l Kommunikationssystem für rauminterne Vernetzung – Neuentwicklung einer maßgeschneiderten Übertragungstechnologie für rauminterne Kommunikation – Ziel: ressourcen- und kostenoptimale Lösung A 2 A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 l Maßgeschneiderte Kommunikationshardware – – B 10 B 11 B 12 Eindraht-Bus Knoten basierend auf Standard Microcontrollern (80 C 51) Einfaches Businterface Stromversorgung der Knoten über die Busverkabelung C 1 D 2 Referenzprozess B 4 -Techniken l Maßgeschneidertes Kommunikationsprotokoll – Modellierung bis auf Bitübertragungsebene – Echtzeiteigenschaften, Busarbitrierung FOREST SDL Technologien Fallstudien Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

B 4 - Fallstudien Organisation Prozesse Experimente A 1 n l n A 2

B 4 - Fallstudien Organisation Prozesse Experimente A 1 n l n A 2 l B 1 B 2 B 4 B 5 l l l B 10 B 11 n B 12 l D 2 l l l Referenzprozess B 4 -Techniken FOREST SDL LC-JUCS FOREST-Problemspezifikation einer Lichtsteuerung für das J. UCS Special Issue, 1999 LC-DAG FOREST-Problemspezifikation einer Lichtsteuerung für das Dagstuhl-Seminar, 1999 LTC-B Variante von LTC-A für ein Praktikum, 1999 LTC-A FOREST-Problemspezifikation für ein Licht- und Temperaturkontrollsystem 1998 Temperatur. Musterbasierte Anforderungsspezifikation, 1996 steuerung SDL-Pattern und Env. Gen l C 1 SILICON Entwicklung eines Lichtkontrollsystems anhand eines physischen Modells, 2000 FOREST l A 3 D 1 Integration der B 4 -Techniken l ATM Reengineering eines ATM-Signalisierungsprotokolls mit SDL-Patterns, 1999 CAN Entwicklung eines Kommunikationssubsystems für CAN mit SDL-Patterns 1997/98 RTP Reengineering von RTP mit SDL-Patterns 1997/98 IPv 6 Reengineering von IPv 6 mit SDL-Patterns 1997/98 ST 2+ Reengineering von ST 2+ mit SDL-Patterns 1997 Inverses Pendel Verteilte Simulation und Visualisierung eines inversen Pendels, 1996/97 Technologien Fallstudien Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

Sonderforschungsbereich 50 Teilprojekt B 5 Generische Systemsoftware

Sonderforschungsbereich 50 Teilprojekt B 5 Generische Systemsoftware

Einordnung B 5 Problembeschreibung Test im Betrieb Anforderungsanalyse Prototyptest Systemanforderungen Systemtest benutztes System Organisation

Einordnung B 5 Problembeschreibung Test im Betrieb Anforderungsanalyse Prototyptest Systemanforderungen Systemtest benutztes System Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 Domänenwissen Prototyp benutzbares System Prototyp-Erstellung A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 B 12 Anwendungswissen D 2 Referenzprozeß Teilprozeß (1) Teilprozeß (2) Techniken Zsmfsg Techniken Entw. -Koordination Erstellung Systementwurf System-Erstellung Entwurfswissen Systementwurf Kontrollsystemwissen Kommunikationssystemwissen C 1 D 1 Installation Betriebssystemwissen Hardwarewissen ausführbares System Integrationstest Kontrollsystem. Entwicklung Kontrollsystem Kommunikationssystem-Entwicklung Komm. -system Betriebssystem. Entwicklung Betriebssystem Hardware. Entwicklung Hardware Koordinationsprodukte Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge Systemintegration

Teilprozeß B 5 (Teil 1) Betriebssystemwissen Anwendungsdesign in SDL Anwendungsanforderungen statische / dynamische SDL-Analyse

Teilprozeß B 5 (Teil 1) Betriebssystemwissen Anwendungsdesign in SDL Anwendungsanforderungen statische / dynamische SDL-Analyse Anwendungscharakteristika Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 B 12 Erstellung DS-Profil Menge bekannter LZPF-Architekturen DS-Profil der LZPF Design Spaces, ADLs, . . . Menge verfügbarer Komponenten Wahl der LZPF-Architektur DS-Profile Menge arch. -kompatibler Komponenten Architektur der LZPF C 1 D 1 Entwurf der LZPF D 2 DS-Profile der Komponenten Referenzprozeß Teilprozeß (1) Teilprozeß (2) Techniken Zsmfsg Techniken Entw. -Koordination Teil 2 Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

Teilprozeß B 5 (Teil 2) Architektur der LZPF Organisation Selektion Prozesse Experimente A 1

Teilprozeß B 5 (Teil 2) Architektur der LZPF Organisation Selektion Prozesse Experimente A 1 Komponentenselektion Konfiguration A 2 ausgewählte generische Komponente A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 ausgewählter Elementarbaustein Iteration B 12 Parameterbelegung Belegung der gen. Param. konventioneller Komponentenkode Instanziierung Komposition C 1 D 1 Menge arch. -kompatibler Komponenten DS-Profile der Kompatibilitätsprüfung D 2 Anforderungen an „Glue Code“ Referenzprozeß Teilprozeß (1) Teilprozeß (2) Techniken Zsmfsg Techniken Entw. -Koordination maßgeschneiderte LZPF Erstellung von „Glue Code“ Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge bisherige(s) Teilsystem(e)

B 5 -Techniken Problembeschreibung Systemanforderungen Organisation n Prozesse Experimente n A 1 n Architekturzentrierung

B 5 -Techniken Problembeschreibung Systemanforderungen Organisation n Prozesse Experimente n A 1 n Architekturzentrierung Konzept generischer Komponentenbeschreibungen Systementwurf n Anforderungserfassung A 2 n A 3 n B 1 B 2 B 4 B 5 n Architekturen n Design-Spaces als Templates SDL-Überspezifikation SDL-Parsing Design-Regeln zur Komp. -auswahl Komponenten-Retrieval mit DS B 10 B 11 B 12 gen. Komp. n C 1 n D 1 D 2 Referenzprozeß Teilprozeß (1) Teilprozeß (2) Techniken Zsmfsg Techniken Entw. -Koordination Design Spaces Komp. beschr. Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge Generatortechniken Design-Regeln zur Konfiguration

Zusammenfassung B 5 -Techniken n Organisation Prozesse Experimente A 1 l n n B

Zusammenfassung B 5 -Techniken n Organisation Prozesse Experimente A 1 l n n B 1 B 2 B 4 B 5 B 12 n D 1 D 2 n n teilautomatische Erfassung von Anforderungen an die Laufzeitplattform Komponenten-Retrieval-Techniken l Referenzprozeß Teilprozeß (1) Teilprozeß (2) Techniken Zsmfsg Techniken Entw. -Koordination Beschreibungsrahmen für funktionale und nichtfunktionale Eigenschaften Anforderungserfassung und -beschreibung l C 1 automatische Kodeauswahl / -modifikation / -erzeugung Eigenschaftsbeschreibungen (VA-APIs) l B 10 B 11 Konzept der generischen Komponenten / generischen Parameter Generatortechniken l n Kopplung von Komponenten-Reuse an Architekturen Generik l A 2 A 3 architekturbasierte Komponententechnologie Design Spaces zum werkzeuggestützten Auffinden passender Komponenten Design-Regeln l semi-formale Regeln zur Abbildung von Anforderungen auf Lösungsstrukturen Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

Entwicklungskoordination n n gegenseitige Anforderungen Propagierung von Eigenschaften Organisation Prozesse Experimente A 1 erster

Entwicklungskoordination n n gegenseitige Anforderungen Propagierung von Eigenschaften Organisation Prozesse Experimente A 1 erster Anwendungsentwurf Iteration des Anwendungsentwurfs A 2 initiales Anwendungsmodell A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 erster Komm. systementwurf Iteration des Komm. systementwurfs Abgleich / Konsolidierung erster Laufzeitplattformentwurf Abgleich / Konsolidierung Iteration des Laufzeitplattformentwurfs B 10 B 11 B 12 n C 1 D 1 evolutionärer Entwicklungsansatz D 2 Referenzprozeß Teilprozeß (1) Teilprozeß (2) Techniken Zsmfsg Techniken Entw. -Koordination Wissenszuwachs gemeinsames Vorgehensmodell B 4/B 5 Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge t

Sonderforschungsbereich 50 Teilprojekt B 10 Anwendungsentwicklung mit vorkonfektionierten Systemen

Sonderforschungsbereich 50 Teilprojekt B 10 Anwendungsentwicklung mit vorkonfektionierten Systemen

Einordnung B 10 Problembeschreibung Test im Betrieb Anforderungsanalyse Prototyptest Systemanforderungen Systemtest benutztes System Organisation

Einordnung B 10 Problembeschreibung Test im Betrieb Anforderungsanalyse Prototyptest Systemanforderungen Systemtest benutztes System Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 Domänenwissen Prototyp benutzbares System Prototyp-Erstellung A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 B 12 Anwendungswissen D 2 Referenzprozeß Produktlinien Anw. -Entwicklung Techniken Erstellung Systementwurf System-Erstellung Entwurfswissen Systementwurf Kontrollsystemwissen Kommunikationssystemwissen C 1 D 1 Installation Betriebssystemwissen Hardwarewissen ausführbares System Integrationstest Kontrollsystem. Entwicklung Kontrollsystem Kommunikationssystem-Entwicklung Komm. -system Betriebssystem. Entwicklung Betriebssystem Hardware. Entwicklung Hardware Koordinationsprodukte Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge Systemintegration

Produktlinienprozess Domain Engineering Application Engineering Organisation Prozesse Experimente A 1 Domänenanalyse Anforderungs-Templates Anforderungsanalyse A

Produktlinienprozess Domain Engineering Application Engineering Organisation Prozesse Experimente A 1 Domänenanalyse Anforderungs-Templates Anforderungsanalyse A 2 Anforderungsbeschreibung Domänenmodell A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 Architekturerstellung Architektur-Skelett Systemdesign B 12 Referenz. Architektur C 1 D 1 System. Architektur D 2 Referenzprozeß Produktlinien Anw. -Entwicklung Techniken Infrastrukturimplementierung Wiederverwendbare Code-Fragmente Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge Implementierung

Anwendungsentwicklung mit Core Systems Organisation RA Prozesse Experimente Anforderungsanalyse A 1 CSS VS-Auswahl CPI

Anwendungsentwicklung mit Core Systems Organisation RA Prozesse Experimente Anforderungsanalyse A 1 CSS VS-Auswahl CPI D Initialisierung des VS-spezifischen Prozesses VS-basierte Anwendungsentwicklung A 2 A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 B 12 C 1 D 2 Anwendung von E-SAAM und Design Spaces CPI SRA VS-spezifische Anforderungsanalyse Referenzprozeß Produktlinien Anw. -Entwicklung Techniken Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge CSP Entwurf eines spezifischen Prozessplans • Realisierung anwendungsspezifischer Funktionalität • Anpassung und Integration wiederverwendbarer Strukturen und Produkte

B 10 -Techniken Organisation Prozesse Experimente A 1 n Wiederverwendung von Architekturen n architekturbasierte

B 10 -Techniken Organisation Prozesse Experimente A 1 n Wiederverwendung von Architekturen n architekturbasierte Wiederverwendung l n Architekturbeschreibung n Architekturanalyse A 2 A 3 l B 1 B 2 B 4 B 5 l n B 10 B 11 Szenariobasierte Validierung von Architekturen im Anwendungskontext Analyse wiederverwendbarer Produkte Beschreibung von Core Systems l Beschreibungsrahmen für die – Beschreibung vorhandener Teile – Definition der variablen Bereiche B 12 C 1 D 1 wiederverwendbare Assets im Kontext einer bestimmten Architektur n D 2 Domänenmodellierung l l Referenzprozeß Produktlinien Anw. -Entwicklung Techniken n Domänenanalysemethode zur systematischen Modellierung einer Domäne Zusammenfassung von Fachbegriffen in Dictionaries Anforderungserfassung und -beschreibung l l Design Space basierte Featuremodellierung Abbildung von Anforderungen auf Elemente eines Core Systems Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

Sonderforschungsbereich 50 Teilprojekt B 11 Zuverlässige eingebettete Systeme

Sonderforschungsbereich 50 Teilprojekt B 11 Zuverlässige eingebettete Systeme

Einordnung B 11 Problembeschreibung Test im Betrieb Anforderungsanalyse Prototyptest Systemanforderungen Systemtest benutztes System Organisation

Einordnung B 11 Problembeschreibung Test im Betrieb Anforderungsanalyse Prototyptest Systemanforderungen Systemtest benutztes System Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 Domänenwissen Prototyp benutzbares System Prototyp-Erstellung A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 B 12 Anwendungswissen D 2 Referenzprozeß Prozeßunterstützung Notlaufeigensch. Erstellung Systementwurf System-Erstellung Entwurfswissen Systementwurf Kontrollsystemwissen Kommunikationssystemwissen C 1 D 1 Installation Betriebssystemwissen Hardwarewissen ausführbares System Integrationstest Kontrollsystem. Entwicklung Kontrollsystem Kommunikationssystem-Entwicklung Komm. -system Betriebssystem. Entwicklung Betriebssystem Hardware. Entwicklung Hardware Koordinationsprodukte Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge Systemintegration

Prozeßunterstützung in B 11 Organisation Prozesse Experimente A 1 Betrachtung der Zuverlässigkeit hat Schwerpunkt

Prozeßunterstützung in B 11 Organisation Prozesse Experimente A 1 Betrachtung der Zuverlässigkeit hat Schwerpunkt in der Design-Phase Anforderungsanalyse A 2 Systemanforderungen nicht-funkt. | funkt. A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 B 12 Zielplattform D 2 Referenzprozeß Prozeßunterstützung Notlaufeigensch. Partitionierung / Mapping Inkl. OS, CS Betrachtung nicht-funkt. Eigenschaften C 1 D 1 Problemspezifikation nicht-funkt. | funkt. System-Design (verteiltes System) Design und Implementierung (Betriebs-/Kommunikationssystem) Implementierung (Anwendung) Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge Evaluation

B 11: Notlaufeigenschaften Organisation Prozesse Experimente A 2 Prozeß A 3 B 1 B

B 11: Notlaufeigenschaften Organisation Prozesse Experimente A 2 Prozeß A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 Prozeß . . . A 1 B 10 B 11 B 12 C 1 D 2 Referenzprozeß Prozeßunterstützung Notlaufeigensch. Erhöhung der Zuverlässigkeit durch schrittweise Ersetzung von Systemfunktionalitäten durch Notlaufeigenschaften. Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

Sonderforschungsbereich 50 Teilprojekt B 12 Stratified Component Frameworks

Sonderforschungsbereich 50 Teilprojekt B 12 Stratified Component Frameworks

Einordnung B 12 Problembeschreibung Test im Betrieb Anforderungsanalyse Prototyptest Systemanforderungen Systemtest benutztes System Organisation

Einordnung B 12 Problembeschreibung Test im Betrieb Anforderungsanalyse Prototyptest Systemanforderungen Systemtest benutztes System Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 Domänenwissen Prototyp benutzbares System Prototyp-Erstellung A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 B 12 Anwendungswissen D 2 Einordnung Teilprozeß Techniken Refinement Stratification Erstellung Systementwurf System-Erstellung Entwurfswissen Systementwurf Kontrollsystemwissen Kommunikationssystemwissen C 1 D 1 Installation Betriebssystemwissen Hardwarewissen ausführbares System Integrationstest Kontrollsystem. Entwicklung Kontrollsystem Kommunikationssystem-Entwicklung Komm. -system Betriebssystem. Entwicklung Betriebssystem Hardware. Entwicklung Hardware Koordinationsprodukte Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge Systemintegration

Teilprozeß B 12 Problembeschreibung Test im Betrieb Anforderungsanalyse Prototyptest Systemanforderungen Systemtest benutztes System Organisation

Teilprozeß B 12 Problembeschreibung Test im Betrieb Anforderungsanalyse Prototyptest Systemanforderungen Systemtest benutztes System Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 Domänenwissen benutzbares System Prototyp-Erstellung A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 B 12 Anwendungswissen Entwurfswissen Kontrollsystemwissen Erstellung Frameworkentwurf Framework Entwurf Iteration Kommunikationssystemwissen C 1 D 1 Installation Prototyp D 2 Einordnung Teilprozeß Techniken Refinement Stratification Betriebssystemwissen Iteration Instancetest Stratified Framework Kontrollsystem. Entwicklung Kontrollsystem Kommunikationssystem-Entwicklung Komm. -system Betriebssystem. Entwicklung Betriebssystem Hardware. Entwicklung Hardwarewissen System-Erstellung Hardware Product. Line Model Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge Koordinationsprodukte ausführbares System Instantiation

B 12 -Techniken Overview n Single-system development techniques Organisation l Prozesse Experimente l l

B 12 -Techniken Overview n Single-system development techniques Organisation l Prozesse Experimente l l A 1 A 2 Architecture-centric component technology Generic components and parameters Architecture and Design patterns + A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 n Product-Line oriented frameworks l B 10 B 11 l B 12 l Variation and commonality modeling Product scoping Component-based frameworks C 1 D 2 Einordnung Teilprozeß Techniken Refinement Stratification n Stratification l l + Interaction refinement Architecture level distillation Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

B 12 -Techniken (Interaction Refinement) Organisation Prozesse Experimente A 1 X A 2 A

B 12 -Techniken (Interaction Refinement) Organisation Prozesse Experimente A 1 X A 2 A 3 Interaction M Y Level N B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 Refined Interaction M X’ B 12 C 1 D 2 A Level N+1 Einordnung Teilprozeß Techniken Refinement Stratification Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge Y B

B 12 -Techniken (Stratification) High-level application level Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2

B 12 -Techniken (Stratification) High-level application level Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 Control level A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 Communication System level C 1 D 2 … B 12 Einordnung Teilprozeß Techniken Refinement Stratification System software level Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

Sonderforschungsbereich 50 Teilprojekt C 1 Formale Beschreibungstechniken

Sonderforschungsbereich 50 Teilprojekt C 1 Formale Beschreibungstechniken

Einordnung C 1 Problembeschreibung Test im Betrieb Anforderungsanalyse Prototyptest Systemanforderungen Systemtest benutztes System Organisation

Einordnung C 1 Problembeschreibung Test im Betrieb Anforderungsanalyse Prototyptest Systemanforderungen Systemtest benutztes System Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 Domänenwissen Prototyp benutzbares System Prototyp-Erstellung A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 B 12 Anwendungswissen D 2 Prozesseinordnung Verfeinerung Überblick Techniken Inhaltsmodelle Produktmodelle Werkzeuge/Fallst. Erstellung Systementwurf System-Erstellung Entwurfswissen Systementwurf Kontrollsystemwissen Kommunikationssystemwissen C 1 D 1 Installation Betriebssystemwissen Hardwarewissen ausführbares System Integrationstest Kontrollsystem. Entwicklung Kontrollsystem Kommunikationssystem-Entwicklung Komm. -system Betriebssystem. Entwicklung Betriebssystem Hardware. Entwicklung Hardware Koordinationsprodukte Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge Systemintegration

B 4/C 1: Prozessmodell (Verfeinerung) Natürlichsprachliche Problembeschreibung Anwendungswissen Organisation Prozesse Experimente A 1 A

B 4/C 1: Prozessmodell (Verfeinerung) Natürlichsprachliche Problembeschreibung Anwendungswissen Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 n: =1 n≥ 1 Erstellen einer formalen n>1 Diskussionsprotokoll Problemspezifikation n>1 Vorläufige formale Problemspezifikation C 1 Diskussion zwischen Kunde, Domänenexperte und Entwickler D 2 Prozesseinordnung Verfeinerung Überblick Techniken Inhaltsmodelle Produktmodelle Werkzeuge/Fallst. nein Einigung erreicht? B 10 B 11 B 12 Anforderungsanalyse Formale Problemspezifikation (Systemanforderungen) Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge ja

C 1: Überblick Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 A 3 B 1

C 1: Überblick Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 Ziel: Verbesserung des praktischen Einsatzes formaler Beschreibungstechniken Fokus: Verhalten großer, reaktiver Systeme B 12 Entwicklung eines Referenzmodells C 1 D 2 Prozesseinordnung Verfeinerung Überblick Techniken Inhaltsmodelle Produktmodelle Werkzeuge/Fallst. Unterstützung anderer Teil- und Querschnittsprojekte Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

C 1: Techniken zur Erstellung eines Referenzmodells Organisation n l Prozesse Experimente A 1

C 1: Techniken zur Erstellung eines Referenzmodells Organisation n l Prozesse Experimente A 1 Inhaltsmodelle è Welche Informationen muss ein Dokument enthalten? è Welche Bedingungen müssen diese Informationen erfüllen? A 2 A 3 l B 1 B 2 B 4 B 5 n l Untersuchung formaler Beschreibungstechniken zur Repräsentation der Inhalte und Beziehungen B 12 è Kombination von Beschreibungstechniken è Erweiterung von Beschreibungstechniken è Analyse von Beschreibungstechniken C 1 D 2 Prozesseinordnung Verfeinerung Überblick Techniken Inhaltsmodelle Produktmodelle Werkzeuge/Fallst. Mathematisch präzise Erfassung der Beziehungen zwischen Dokumenten Produktmodelle B 10 B 11 D 1 Mathematisch präzise Erfassung des Inhalts eines Dokuments n Prozessmodelle und Werkzeuge l Vorgehensweisen und Hilfsmittel zur Erstellung und Analyse von Dokumenten Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

C 1: Inhaltsmodelle Organisation n Prozesse Experimente A 1 A 2 Referenzmodell für Problemspezifikationen

C 1: Inhaltsmodelle Organisation n Prozesse Experimente A 1 A 2 Referenzmodell für Problemspezifikationen (mit B 4) l Aufteilung eines Systems in Umgebung und Maschine l Klassifikation von Phänomenen (Sichtbarkeit und Kontrolle) l Klassifikation von Aussagen (indikative optative): - A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 l B 10 B 11 B 12 C 1 D 2 Prozesseinordnung Verfeinerung Überblick Techniken Inhaltsmodelle Produktmodelle Werkzeuge/Fallst. n Anforderungsspezifikation Domänenwissen Maschinenspezifikation Semantische Bedingungen, zum Beispiel: - Domänenwissen ⋃ Maschinenspezifikation sind konsistent - Domänenwissen ⋃ Maschinenspezifikation ⊨ Anforderungsspezifikation Referenzmodell für Entwurfsspezifikationen Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge (geplant)

C 1: Produktmodelle n Kombination von Beschreibungstechniken l è Mathematisch präzise Definition der Syntax

C 1: Produktmodelle n Kombination von Beschreibungstechniken l è Mathematisch präzise Definition der Syntax und Semantik è Untersuchung von Konsistenzbedingungen Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 n Erweiterung von Beschreibungstechniken l A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 è Mathematisch präzise Definition der Syntax und Semantik è Instanziierung des Referenzmodells für Problemspezifikationen è Basis-Beschreibungstechnik des FOREST-Ansatzes (mit B 4) è Grundlage für die Beschreibung des Domänenmodells im SFB B 12 C 1 l Verteilte ASMs è Verfeinerung è Verifikation D 2 Prozesseinordnung Verfeinerung Überblick Techniken Inhaltsmodelle Produktmodelle Werkzeuge/Fallst. Realzeit-Temporallogik und (objektorientierte) Strukturierungskonzepte (Modularisierung, Aggregation, Vererbung, Parametrisierung) B 10 B 11 D 1 TLA (eigenschaftsorientiert) und statecharts (modellorientiert) n Analyse von Beschreibungstechniken l Kriterienkatalog Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

C 1: Werkzeuge und Fallstudien n Werkzeug xforest Organisation l Eingabe natürlichsprachlicher und formaler

C 1: Werkzeuge und Fallstudien n Werkzeug xforest Organisation l Eingabe natürlichsprachlicher und formaler Problemspezifikationen Prozesse Experimente l Erstellen verschiedener Verfolgbarkeitsrelationen l Analyse syntaktischer und semantischer Eigenschaften A 1 A 2 n A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 Fallstudien l è Liftsystem, Ampelanlage, Produktionszelle l FOREST-Ansatz: è Gebäudeautomationssysteme, Verkehrsbeeinflussungsanlagen B 12 l C 1 D 1 Kombination TLA und statecharts: è Verteilte Terminierung, formale Semantik von SDL D 2 l Prozesseinordnung Verfeinerung Überblick Techniken Inhaltsmodelle Produktmodelle Werkzeuge/Fallst. Verteilte ASMs Analyse è Simulator für Wärmefluss in Gebäuden Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

Sonderforschungsbereich 50 Teilprojekt D 1 Anwendungssystem Gebäude

Sonderforschungsbereich 50 Teilprojekt D 1 Anwendungssystem Gebäude

Einordnung D 1 Problembeschreibung benutztes System Test im Betrieb Organisation Prozesse Experimente A 1

Einordnung D 1 Problembeschreibung benutztes System Test im Betrieb Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 Domänenwissen Anforderungsanalyse Prototyptest Systemanforderungen Systemtest Prototyp benutzbares System Prototyp-Erstellung A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 B 12 Anwendungswissen D 2 Prozesseinordnung Anf. analyse Workflows Produktmodell Prototyping Exp. umgebung Techniken Erstellung Systementwurf System-Erstellung Entwurfswissen Systementwurf Kontrollsystemwissen Kommunikationssystemwissen C 1 D 1 Installation Betriebssystemwissen Hardwarewissen ausführbares System Integrationstest Kontrollsystem. Entwicklung Kontrollsystem Kommunikationssystem-Entwicklung Komm. -system Betriebssystem. Entwicklung Betriebssystem Hardware. Entwicklung Hardware Koordinationsprodukte Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge Systemintegration

Prozeßunterstützung in D 1 Anforderungsanalyse Problembeschreibung Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 Gebäudebeschreibung

Prozeßunterstützung in D 1 Anforderungsanalyse Problembeschreibung Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 Gebäudebeschreibung Projekt. Dictionary Needs Objektstruktur. Spezifikation Anforderungsbeschreibung Task. Beschreibung Objektstruktur Verifikation Objekttyp Flexibilität durch Workflow-Ansatz A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 Task-Liste Testfallentwicklung B 12 C 1 D 2 Prozesseinordnung Anf. analyse Workflows Produktmodell Prototyping Exp. umgebung Techniken Anforderungsmodellierung Verifikation SDL-Objekt Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge Verifikation Testfälle Prototyperstellung Prototyp

Prozeßunterstützung in D 1 Workflows Organisation Prozesse Experimente A 2 A 3 B 1

Prozeßunterstützung in D 1 Workflows Organisation Prozesse Experimente A 2 A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 Objektstruktur-Spezifikation Workflows A 1 Problembeschreibung Anforderungsmodellierung B 10 B 11 B 12 Problembeschreibung C 1 D 1 Überprüfung D 2 Prozesseinordnung Anf. analyse Workflows Produktmodell Prototyping Exp. umgebung Techniken Objekt. Anforderungsstrukturbeschreibung Spezifikation Anforderungsmodellierung Test des Prototyps Phasen Kalenderzeit Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

Prozeßunterstützung in D 1 Produktmodell Requirement Organisation B 1 B 2 B 4 B

Prozeßunterstützung in D 1 Produktmodell Requirement Organisation B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 is. Type. Of realized. By n n Need Task n 1 tested. By m Test. Case 1 1 Signal n realized. By 1 Strategy n aggregates implements m B 12 1 uses has Signal. Usage n Parameter n C 1 D 1 n 1 A 2 A 3 Instantiation m Prozesse Experimente A 1 Control. Object. Type D 2 Prozesseinordnung Anf. analyse Workflows Produktmodell Prototyping Exp. umgebung Techniken uses n m Attribute Datatype n Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge 1 1 type

A 1 A 2 A 3 B 1 B 2 B 4 B 5

A 1 A 2 A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 Produktdaten C 1 D 1 Parti. Gen SDL-Modell M 1 SDL-Modell. MM 1 1 Prototyp PP 1 1 Java. Panel D 2 Prozesseinordnung Anf. analyse Workflows Produktmodell Prototyping Exp. umgebung Techniken DASM (Dyn. Analyse) Proto. Gen B 10 B 11 B 12 Ausführbares SDL-Modell Proto. Env Prozesse Experimente Teilprozess 11 Teilprozess Teilprozeß 1 Organisation SFB-Referenzprozeß D 1 - Prototyping MOOSE / PSi. Gene Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge MSC Interlink BSim 32/4 Testfeld

D 1 – Experimentierumgebung Simulation, Testfeld Verteilter Prototyp Prozesse Experimente A 1 A 2

D 1 – Experimentierumgebung Simulation, Testfeld Verteilter Prototyp Prozesse Experimente A 1 A 2 A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 Umgebung Prototyp P 1 Proto. Ctrl Kontrollsystem Interlink Reales Gebäudesimulator . . . Organisation Prototyp Pn B 10 B 11 B 12 n Beliebige Kombination von Simulation und realer Testumgebung als zu steuerndes System. n Verteiltes Prototyp-Kontrollsystem wird über Socket. Schnittstelle (Komponente Proto. Ctrl) an Umgebung angebunden. C 1 D 2 Prozesseinordnung Anf. analyse Workflows Produktmodell Prototyping Exp. umgebung Techniken Abbildung der Sensoren/Aktuatoren des Kontrollsystems auf Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge ihre Gegenspieler im Simulator oder realer n

D 1 -Techniken n Organisation l Prozesse Experimente A 1 A 2 n A

D 1 -Techniken n Organisation l Prozesse Experimente A 1 A 2 n A 3 B 2 B 4 B 5 n B 12 n C 1 n Prozesseinordnung Anf. analyse Workflows Produktmodell Prototyping Exp. umgebung Techniken Co-Entwicklung des Steuerungssystems und des „Umgebungssimulators“ Wiederverwendung l D 2 Verwendung kommerzieller Codegeneratoren (SDT) Angepaßte Simulation l B 10 B 11 Erlaubt durchgängigen Werkzeugeinsatz (z. B. Editoren, Analysen, Generatoren) Prototyp-Generierung l B 1 D 1 Formale Modellierung Reuse von Artefakten Einsatz eines Dictionaries Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge Template Reuse Dictionaries Library Development Products Wiederverwendung

Sonderforschungsbereich 50 Teilprojekt D 2 Wiederverwendbare Regelungsalgorithmen

Sonderforschungsbereich 50 Teilprojekt D 2 Wiederverwendbare Regelungsalgorithmen

Einordnung D 2 Problembeschreibung Test im Betrieb Anforderungsanalyse Prototyptest Systemanforderungen Systemtest benutztes System Organisation

Einordnung D 2 Problembeschreibung Test im Betrieb Anforderungsanalyse Prototyptest Systemanforderungen Systemtest benutztes System Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 Domänenwissen Prototyp benutzbares System Prototyp-Erstellung A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 B 12 Anwendungswissen D 2 Prozesseinordnung Alg. entwicklung Modellbildung Modelle Bibliotheken Beispiele Erstellung Systementwurf System-Erstellung Entwurfswissen Systementwurf Kontrollsystemwissen Kommunikationssystemwissen C 1 D 1 Installation Betriebssystemwissen Hardwarewissen ausführbares System Integrationstest Kontrollsystem. Entwicklung Kontrollsystem Kommunikationssystem-Entwicklung Komm. -system Betriebssystem. Entwicklung Betriebssystem Hardware. Entwicklung Hardware Koordinationsprodukte Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge Systemintegration

D 2 Generische modellbasierte Algoritmenentwicklung Prozesse Experimente A 1 A 2 A 3 B

D 2 Generische modellbasierte Algoritmenentwicklung Prozesse Experimente A 1 A 2 A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 Entwurf von Regelungs-und Steuerungsalgorithmen Mathematische Modellbildung Modellbibliothek Algorithmenbibliothek • Komponentenmodelle [DAEs] simulative • Algorithmen Validierung • Regeln zur Selektion/Adaption/Komposition Validierung Implementierungsunabhängig Reuse-unterstützend, objektorientiert Selektion, Adaption, Komposition B 12 Reale Welt Organisation Aktuelle Konfiguration C 1 D 2 Lauffähiger Code Prozesseinordnung Alg. entwicklung Modellbildung Modelle Bibliotheken Beispiele Komplexes Softwaresystem Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge Aktorik Sensorik D 1

D 2 Objektorientierte mathematische Erstellung eines Modellbildung Differential algebraischen Organisation • Komponenten • Schnittstellen

D 2 Objektorientierte mathematische Erstellung eines Modellbildung Differential algebraischen Organisation • Komponenten • Schnittstellen • Verbindungslinien Prozesse Experimente A 1 x [t] u [t] y [t] p Jede Komponente besteht aus: B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 B 12 • anderen Komponenten • algebraischen Gleichungen oder Differentialgleichungen verwendet ausschließlich: • Schnittstellenvariablen, lokale Variablen . . . Verbindungslinien drücken aus: C 1 D 2 Prozesseinordnung Alg. entwicklung Modellbildung Modelle Bibliotheken Beispiele • Potentialvariablen • Flußvariablen Gleichungssystems [DAE] 0=f ( A 2 A 3 D 1 ola Dym Objektdiagramm graphische Darstellung von: , x, y , u , p , t) Zustände Eingänge Variablen (Ausgänge) Parameter Sammeln aller • Komponentengleichun gen • Verbindungsgleichung en Sortieren und rekursives Auflösen des DAE -Systems Eliminieren der Schnittstellenvariablen u 1=u 2=. . . Sortiertes DAE-System T [C] Simulation Time Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge 1) Berechnung konsistenter Anfangswerte 2) Numerische Integration

D 2 Gebäudemodelle Simulationsmo dell Schnittstelle cut (T/j) Potentialvariable T, T 1 =. .

D 2 Gebäudemodelle Simulationsmo dell Schnittstelle cut (T/j) Potentialvariable T, T 1 =. . . = T Flußvariable j, n Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 A 3 Aggregation Simulation Wärmetransporteleme nte Wärmeknote n T [C] Außentemp. Raumlufttemp. nicht wärmespeichernd B 1 B 2 B 4 B 5 Wärmeleitung Wärmespeicher Stein B 10 B 11 B 12 Wärmeübergang C 1 D 1 Wärmespeicher Luft S=20 cm D 2 Prozesseinordnung Alg. entwicklung Modellbildung Modelle Bibliotheken Beispiele S=10 cm Vererbung Außentemperaturverlauf S=5 cm Wandstärke S Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge t [d]

D 2 Komponentenbibliotheken Wärmetransportprozesse [W-Leitung, W-Übergang, W-Strahlung] Wärmespeicher [Stein, Luft, Wasser, Radiatorkörper, . .

D 2 Komponentenbibliotheken Wärmetransportprozesse [W-Leitung, W-Übergang, W-Strahlung] Wärmespeicher [Stein, Luft, Wasser, Radiatorkörper, . . . ] Wandmodelle [1 Schicht, 2 Schicht, . . . ] Raummodelle [mit/ohne Strahlungsaustausch, mit/ohne Fenste Fußbodenheizung [Inkl. P-, Pl-, 2 Punkt, Thermostatregler, . . . ] Radiatoren [Inkl. P-, Pl-, 2 Punkt, Thermostatregler, . . . ] Wettermodelle [analytische Funktion, Wetterdatenleser, . . . ] Sensoren [Adapterelemente, . . . ] Gebäude Organisation Prozesse Experimente A 1 A 2 Schnittstelle cut[T/j] T: Temperatur j: Wärmestrom A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 B 12 Hydraulik C 1 D 2 Prozesseinordnung Alg. entwicklung Modellbildung Modelle Bibliotheken Beispiele Schnittstelle cut[T, P, q] T: Temperatur P: Druck q: Volumenstrom Rohre [mit/ohne Wärmverlust, einfacher Durchgang, Verzweigungen. Pumpen [konstante Druckdifferenz, konstanter Volumenstrom, reale Pu Ventile [Auf/zu- Ventile, 3 -/4 -Wegeventile, mit/ohne Motor, . . . ] Heizkessel [mit/ohne interne Regelung, . . . ] Sensoren [Temperatur, Druck. . . ] Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

D 2 Bibliothek [Simulationsmodell-Prototypen] 1 Raum Häuser Organisation Prozesse Experimente A 1 2 Raum

D 2 Bibliothek [Simulationsmodell-Prototypen] 1 Raum Häuser Organisation Prozesse Experimente A 1 2 Raum Häuser 1 Raum Haus mit Sonnenfenster Fußbodenheizung Mischerregelung nach der Raumtemperatur Kesselregelung 2 Punkt. Hystereseregler [Sollwert außentemperaturgesteuert] Fensterloses 1 Raum Haus Elektrischer Heizlütter Raumthermostat mit Störgrößenaufschaltung [Als Störgröße dient die Außentemperatur] A 2 A 3 B 1 B 2 Fensterloses 2 Raum Haus B 4 B 5 B 10 B 11 10 Raum Häuser B 12 2 Raum Haus mit Sonnenfenster Radiatorenheizung [Radiatoren parallel geschaltet] Fußbodenheizung [Einzelelemente in Reihe Einzelraumthermostate geschaltet] Kesselregelung 2 Punkt-Hystereseregler Einzelraumthermostate Mischerregelung nach Stellung der Raumthermostate Kesselregelung 2 Punkt-Hystereseregler C 1 D 2 Prozesseinordnung Alg. entwicklung Modellbildung Modelle Bibliotheken Beispiele Fensterloses 10 Raum Haus mit Sonnenfenster Radiatorenheizung [ Radiatoren in Reihe gechaltet] Einzelraumthermostate Kesselregelung 2 Punkt-Hystereseregler Fußbodenheizung [Einzelelemente parallel geschaltet] Einzelraumthermostate Führungsraumregelung des Mischers Kesselregelung 2 Punk-Hystereseregler Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge

D 2 Anwendungsbeispiel 1 Raum Holzhaus Simulationsmod ell Anwendungsbeispiel Organisation Prozesse Experimente A 3

D 2 Anwendungsbeispiel 1 Raum Holzhaus Simulationsmod ell Anwendungsbeispiel Organisation Prozesse Experimente A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 B 10 B 11 B 12 D 2 Prozesseinordnung Alg. entwicklung Modellbildung Modelle Bibliotheken Beispiele 10 min 1 s Zeit [h] P=UI=0. . 2 KW Raumthermostat C 1 D 1 Technik Elektro-Heizung [Heizlüfter] [1 s, 1 min, 10 min] Nach 2 h wird die Soll-Raumluft-Temperatur plötzlich von 160 C auf 200 C angehoben Temperatur[ 0 C] A 2 Abtastintervalle Nach 4 h wird die Soll-Raumluft-Temperatur plötzlich von 180 C auf 200 C angehoben Diskreter PID-Abtast. Regler • PID-Kernalgorithmus [rekursiv] • Glättung D-Anteil, • Anti-Windup-Reset • Betriebsartenumschalter [Auto/Hand] Massive temporäre Störung Betriebsartenumschaltung Nach 4 h wird die Außentemperatur plötzlich von 160 C auf -100 C abgesenkt Nach 4 h wird von der Betriebsart Automatik auf Hand (uout=1) für die Dauer von 1 h umgeschaltet Temperatur[ 0 C] A 1 Sollwertsprung Zeit [h] Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge Zeit [h]

D 2 Anwendungsbeispiel 2 Raum Haus Anwendungsbeispiel Warmwasserzentralheizung Validierung der Wärmeverteilungsprozesse T Dymola Organisation

D 2 Anwendungsbeispiel 2 Raum Haus Anwendungsbeispiel Warmwasserzentralheizung Validierung der Wärmeverteilungsprozesse T Dymola Organisation Technik Fenstermodelle Einlesen der Wetterdaten Fußbodenheizung A 2 • Vorlauftemp. -Regelung Aktor: Mischer [Pl] • Einzelraumtemp. -Regelung Aktor: Raumventil [Pl] • Kesseltemp. -Regelung Aktor: Brenner [2 Punkt] A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 T TNSYS Prozesse Experimente A 1 = B 10 B 11 B 12 C 1 T [C] Temperaturen in den Baustrukturen TRNSYS Fußbodentemp. T[C] [1. Tag] Kesseltemp D 1 T [C] Temperaturen im Heizungssystem TRNSYS Raumlufttemp. Dymola Raumlufttemp. Fußbodentemp. D 2 Dymola Fußbodentemp. Vorlauftemp. Nach dem Mischer Prozesseinordnung Alg. entwicklung Modellbildung Modelle Bibliotheken Beispiele Fußbodentemp. 24 h t[s] TRNSYS Deckentemp. Raumlufttemp. Decke Innentemp. Decke Außentemp. t[s] Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge Dymola Deckentemp. 24 h t[s]

D 2 Anwendungsbeispiel 10 Raum Haus Kesselttemperaturregelung [1. Betriebsstunde] Aufheizphase [2 Punkt 60 C-65

D 2 Anwendungsbeispiel 10 Raum Haus Kesselttemperaturregelung [1. Betriebsstunde] Aufheizphase [2 Punkt 60 C-65 C] T [C] Anwendungsbeispiel Warmwasserzentralheizung Kesseltemp Organisation Radiatorköpertemp. Prozesse Experimente A 1 Technik A 2 Radiatoren in Reihe 3 Wegeventil mit Bypass A 3 B 1 Kesselbrenner t[h] Aktorik Radiatorventil [1. Betriebstag] [2 Punkt 21 C-21. 5 C] B 2 Aufheizphase Raumthermostat B 4 Einzelraumtemperaturre gelung Simulationsmodell [2 Punkt] Brennertemperaturregelu ng [2 Punkt] B 5 B 10 B 11 B 12 Aufheizphase [1. Betriebsstunde] C 1 D 1 T[ C] D 2 Prozesseinordnung Alg. entwicklung Modellbildung Modelle Bibliotheken Beispiele Betrieb [1. Betriebstag] T[C] Aktorik Brenner und Radiatorventil [von der 16. bis zur 17. Stunde] [Beides 2 Punktregler, Schaltpunkte wie oben] Brenner Erhöhter Raumlufttemp. Innenwandtemp. Außenwandtemp. Raumlufttemp. Radiatorventil Innenwandtemp. Außenlufttemp. Süd Außenlufttemp. ca. -5 C t[h] Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge t[h] W-Bedarf

Sonderforschungsbereich 50 Experiment-Sicht

Sonderforschungsbereich 50 Experiment-Sicht

Durchführung von Baseline- und Technologie-Experimenten Organisation Produkt Prozesse Experimente Messdatum messen A 1 A

Durchführung von Baseline- und Technologie-Experimenten Organisation Produkt Prozesse Experimente Messdatum messen A 1 A 2 A 3 B 1 B 2 B 4 B 5 Alternativ. Techniken evaluieren Motivi ert Technologie. Experimente (SFB-intern und extern) B 10 B 11 Schwächen identifizieren B 12 Verbesserte Techniken integrieren C 1 D 2 Einordnung Methodik Techniken Experimente Baselining n+1 t Sonderforschungsbereich 501 - Ergebnisse und Forschungsbeiträge