Web 2.0-Entwicklung — ewige Beta-Version

Zusammenfassung: Eine neue Generation von internetbasierten Community-Plattformen wie YouTube, Flickr oder del.icio.us hat in den letzten Jahren groβes Interesse in Forschung und Industrie hervorgerufen. Diese Plattformen beziehen den Nutzer als zentralen Teil des Applikationsdesigns explizit mit ein und prägen einen neuen Trend in der Entwicklung von Web-Anwendungen. Zahlreiche Funktionalitäten, die exakt den Bedürfnissen der Nutzer entsprechen, können so bereitgestellt und kontinuierlich weiterentwickelt werden. Dem Paradigma der ewigen Beta-Version entsprechend, stellen Web 2.0-basierte Anwendungen keine statischen Softwareartefakte mehr da. Sie sind vielmehr dezentrale Dienste, die sowohl von Nutzern als auch von Betreibern ständig angepasst werden können. Die fortwährende Anpassung von Web 2.0-Plattformen stellt insbesondere an den Entwicklungsprozess neue Anforderungen. Durch Anwendung von klassischen Methoden der Softwareentwicklung können diese nicht erfüllt werden. Dieser Artikel beschreibt damit verbundene Herausforderungen und mögliche Lösungsansätze und illustriert diese mit zahlreichen Beispiele

Einsatz Domänen-spezifischer Sprachen für Komponenten-basierte Web Anwendungen

In Projekten zur Entwicklung verteilter Web-basierter Systeme stellt die Spezifikation der zu entwickelnden Lösung eine zeitintensive Aufgabe dar, bei der häufig Kommunikationsschwierigkeiten zwischen Kunden, Anwendern und Entwicklern auftreten. Domänen-spezifische Sprachen (DSLs) bieten sich hier aufgrund ihrer Nähe zur Problemdomäne und der damit einhergehenden leichteren Erlernbarkeit und Verständlichkeit als ideale Alternative zu schwergewichtigen Modellierungsmethoden an. Dieser Beitrag präsentiert einen Ansatz zur Entwicklung von Web Anwendungen durch Komposition hochgradig konfigurierbarer Fachkomponenten und deren Konfiguration mittels DSLProgrammen

REST Testbed

Web Services, die gemäß dem Architekturstil REST entworfen werden, zeichnen sich durch Eigenschaften wie Interoperabilität, lose Kopplung, Wiederverwendbarkeit, Leistung und Skalierbarkeit aus. In verteilten Systemen werden deswegen oft REST-basierteWeb Services eingesetzt. Verteilte Systeme haben höhere Fehleranfälligkeit als Standalone-Anwendungen und diese Erkenntnis sollte beim Entwicklungsprozess durch ausreichende Testszenarien berücksichtigt werden. Bei der Entwicklung von REST-basierten Client-Anwendungen wird ein REST-basierter Web Service benötigt, um die Funktionalitäten der Client-Anwendung zu testen. In dieser Diplomarbeit werden Anforderungen an ein Testbed zum Testen von REST-basierten Client-Anwendungen gestellt. Es wird eine Architektur zu diesem Testbed entworfen und anschließend ein Testbed prototypisch implementiert. Bei der Entwicklung des Testbeds werden die Eigenschaften wie Erweiterbarkeit und Konfigurierbarkeit der Funktionalitäten des REST-basiertenWeb Services sichergestellt. Durch die berücksichtigte Erweiterbarkeit kann das Testbed leicht um neue Funktionalitäten ergänzt werden. Die Konfigurierbarkeit erlaubt das Anpassen der funktionalen und nicht-funktionalen Eigenschaften des Testbeds, um die Erfüllbarkeit der an eine Client-Anwendung gestellten funktionalen und nicht-funktionalen Anforderungen zu überprüfen

Ideen für die Neugestaltung der Programmierausbildung durch Entwicklung von Webanwendungen

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Anforderungsgetriebene Qualitätsmodellierung und -auswertung in kompositen Web-Mashups

Komposite Web-Mashups stellen durch die intelligente Verknüpfung von User-Interface-Services und anderen Web-Ressourcen einen Mehrwert für Anwendungsszenarien in verschiedenen Situationen des privaten und geschäftlichen Lebens bereit. Obwohl die Verwendung solcher Mashups bereits viele Nutzerzielgruppen erreicht und Anwendungsdomänen erschlossen hat, ist die bedarfsgerechte Auswahl von Anwendungsbausteinen und deren intelligente Komposition immer noch eine große Herausforderung. In dieser Arbeit werden deshalb Konzepte für die verbesserte Durchführung des Erstellungsprozesses und die Nutzung kompositer Web-Mashups entwickelt und vorgestellt. Kernidee ist dabei die Modellierung und Auswertung anpassbarer Qualitätsanforderungen. Erstmals wird es mit Hilfe eines speziell auf die Belange kompositer Web-Mashups zugeschnittenen Modells für Qualitätseigenschaften ermöglicht, solche Anforderungen passgenau für die Auswahl von Anwendungsbausteinen und die automatisierte Auswertung zu nutzen. Neben der Spezifikation von Bedingungen und Vergleichswerten für bestimmte Eigenschaften erlaubt es das ebenfalls hier vorgestellte Metamodell für Qualitätsanforderungen, die Rahmenbedingungen der Auswertung sowie zuzuordnende Aktionen festzulegen. Schwerpunkte der Arbeit sind außerdem der Prozess der qualitätsbewussten Komposition, die Nutzung der resultierenden Web-Mashups sowie die dazu gehörende Referenzarchitektur. Die betrachteten Anwendungsszenarien decken insbesondere die Teilprozesse der Auswahl von Kompositionsfragmenten, die Erweiterung in Betrieb befindlicher Anwendungen sowie die intelligente Adaption innerhalb der Laufzeitplattform ab. Neben Werkzeugen zur Modellierung und der automatisierten Auswertung von Qualitätsanforderungen setzt die Referenzarchitektur das kontextsensitive Monitoring von Qualitätseigenschaften um. Ein weiterer Fokus liegt auf der unscharfen Spezifikation anpassbarer Qualitätsanforderungen, da zur Zielgruppe insbesondere auch Menschen ohne Programmiererfahrung, jedoch mit guter Kenntnis in aktuellen Web-Technologien und in der jeweiligen fachlichen Domäne, zählen. Diese Ausrichtung wird sowohl bei der Modellierung mit Fuzzy-Mengen als auch in Form von Interaktionskonzepten berücksichtigt. Anhand typischer Anwendungsfälle und unter Zuhilfenahme einer implementierten Infrastruktur und Anwendungslandschaft werden die vorgestellten Konzepte validiert und optimiert. Dabei fließen sowohl die Meinungen von Nutzern und Experten als auch die Betrachtungen zur Komplexität ressourcenintensiver Vorgänge sowie die Ergebnisse von Performance-Analysen ein. Durch das Verwenden der Modelle, Konzepte, Prozesse und Architekturen dieser Arbeit wird somit eine verbesserte Erstellung, Verfeinerung und Nutzung bedarfsgerechter, situativer Mashup-Anwendungen mit Hilfe anpassbarer Qualitätsanforderungen ermöglicht.:Kapitel 1 Motivation und Zielstellung Abschnitt 1.1 Problemdefinition Abschnitt 1.2 Forschungsthesen Abschnitt 1.3 Forschungsziele Abschnitt 1.4 Abgrenzung Abschnitt 1.5 Aufbau der Arbeit Kapitel 2 Grundlagen der Entwicklung und Nutzung kompositer Web-Mashups Abschnitt 2.1 Charakteristika und Einordnung des Anwendungstyps Abschnitt 2.2 Entwicklungsmethoden und Anwendungsszenarien Abschnitt 2.3 Rollen im Entwicklungsprozess von Web-Mashups Abschnitt 2.4 Qualitätseigenschaften und -anforderungen im Kontext von Web-Mashups Kapitel 3 Stand der Forschung und Technik Abschnitt 3.1 Normen und Standards für Qualitätsmodelle bei Softwareprodukten Abschnitt 3.2 Strukturierung und Erstellung von Qualitätsmodellen Abschnitt 3.3 Anforderungsmodellierung mit Aufgaben und Fuzzy-Mengen Abschnitt 3.4 Bewertungskriterien und Übersicht der Cluster für existierende Arbeiten Abschnitt 3.5 Qualität in Web-Mashups Abschnitt 3.6 Qualitätsanforderungen im Web-Engineering Abschnitt 3.7 Qualitätseigenschaften und -anforderungen bei der Auswahl und Komposition von Web-Services Abschnitt 3.8 Qualitätsanforderungen in kompositen Softwaresystemen Abschnitt 3.9 Fazit zum Stand der Forschung und Technik Kapitel 4 Modellierung von Qualitätseigenschaften für Mashups Abschnitt 4.1 Modellüberblick und Abhängigkeiten Abschnitt 4.2 Anforderungen an das Eigenschaftsmodell Abschnitt 4.3 Metamodell zur Strukturierung von Qualitätseigenschaften Abschnitt 4.4 Unscharfe Eigenschaftswerte mit Fuzzy-Mengen Abschnitt 4.5 Nutzung von Qualitätseigenschaften in der Mashup-Plattform Abschnitt 4.6 Referenzmodell der für Mashups typischen Qualitätseigenschaften Abschnitt 4.7 Zusammenfassung und Bewertung des Modells für Qualitätseigenschaften Kapitel 5 Festlegen und Auswerten von Qualitätsanforderungen Abschnitt 5.1 Herausforderungen im Umgang mit Anforderungen Abschnitt 5.2 Qualitätsanforderungen in der Mashup-Architektur Abschnitt 5.3 Aufbau von Qualitätsanforderungen Abschnitt 5.4 Erzeugen und Bearbeiten von Qualitätsanforderungen Abschnitt 5.5 Auswertung von Qualitätsanforderungen Abschnitt 5.6 Zusammenfassung Kapitel 6 Qualitätsbewusster Entwicklungs- und Nutzungsprozess Abschnitt 6.1 Entwicklung und Nutzung von Web-Mashups mit Qualitätsanforderungen Abschnitt 6.2 Aktionen im Kontext von Qualitätsanforderungen Kapitel 7 Validierung und Implementierung Abschnitt 7.1 Validierungsmethodik Abschnitt 7.2 Überblick der implementierten Infrastruktur Abschnitt 7.3 Implementierung von Kompositionsfragmenten Abschnitt 7.4 Implementierung der Referenzarchitektur Abschnitt 7.5 Implementierung der Werkzeuge Abschnitt 7.6 Nutzerstudie zum Anforderungsassistenten Abschnitt 7.7 Validierungsergebnisse zu Performance und Awareness-Indikatoren Abschnitt 7.8 Diskussion zur Validierung und Implementierung Kapitel 8 Zusammenfassung, Diskussion, Bewertung und Ausblick Abschnitt 8.1 Zusammenfassung der Kapitel Abschnitt 8.2 Diskussion und Bewertung der Forschungsergebnisse Abschnitt 8.3 Ausblick auf aktuelle und künftige Arbeiten Anhang A Metamodelle und Schemata Anhang B Referenzmodelle Anhang C Komponentenimplementierungen Anhang D Werkzeuge Anhang E Dienste, Verwaltung und Test

Round-trip Engineering für Anwendungen der Virtuellen und Erweiterten Realität

Traditionelle 3D-Anwendungsentwicklung für VR/AR verläuft in heterogenen Entwicklerteams unstrukturiert, ad hoc und ist fehlerbehaftet. Der präsentierte Roundtrip3D Entwicklungsprozess ermöglicht die iterativ inkrementelle 3D-Anwendungsentwicklung, wechselseitig auf Softwaremodell- und Implementierungsebene. Modelle fördern das gemeinsame Verständnis unter Projektbeteiligten und sichern durch generierte Schnittstellen gleichzeitiges Programmieren und 3D-Modellieren zu. Das Roundtrip3D Werkzeug ermittelt Inkonsistenzen zwischen vervollständigten 3D-Inhalten und Quelltexten auch für verschiedene Plattformen und visualisiert sie auf abstrakter Modellebene. Die gesamte Implementierung wird nicht simultan, sondern nach codegetriebener Entwicklung kontrolliert mit Softwaremodellen abgeglichen. Inkremente aus aktualisierten Softwaremodellen fließen in dann wieder zueinander konsistente Quelltexte und 3D-Inhalte ein. Der Roundtrip3D Entwicklungsprozess vereint dauerhaft Vorteile codegetriebener mit modellgetriebener 3D-Anwendungsentwicklung und fördert strukturiertes Vorgehen im agilen Umfeld

Rechnerunterstützte Problemformulierung in der Entwurfsoptimierung : ein internetgestützter Ansatz

In industriellen Entwicklungsprozessen ist aufgrund von immer komplexeren Produkten Multidisziplinäre Entwurfsoptimierung ein wesentlicher Bestandteil geworden. Um Multidisziplinäre Entwurfsoptimierung anwenden zu können, muss das jeweilige Optimierungsproblem erst aufwändig in eine mathematische Form gebracht werden. Während Anwendungsgebiete und Berechnungsalgorithmen Multidisziplinärer Entwurfs¬optimierung breit erforscht sind, führt die Unterstützung dieses Problemformulierungsprozesses momentan noch ein Nischendasein. Die Aufgabe dieser Arbeit ist es, diesen Umformungsprozess von Optimierungsproblemen zu vereinfachen. Hierzu wurde das Tool Problem Formulator entwickelt, welches in der Form eines Expertensystems erstellt wurde. Für die Umsetzung wurde ein internetgestützter Ansatz gewählt, dieser ermöglicht den Problemformulierungsprozess über einen Web-Browser. Zur Umsetzung wurde das Google Web Toolkit (GWT) verwendet, welches durch Technologien des semantischen Webs in Form von OWL ergänzt wurde. Zur Problemmodellierung wurde ein modularer Ansatz gewählt, der durch Instanziierung und Verkettung von Modulen die Grundstruktur eines Problems definieren lässt. Die Wissensdatenbank ist in Form einer Ontologie in OWL modelliert. Die Problemformulierung durch den End¬benutzer erfolgt über eine eigens entwickelte und aus der Wissensdatenbank dynamisch erzeugte grafische Benutzeroberfläche. Zur Evaluierung der Funktionalität wurde erst ein Basismodulkatalog erstellt, um damit ausgewählte, in der Praxis relevante, Modellierungsprobleme umzusetzen.Multidisciplinary design optimization has become an integral part in industrial devel-opment processes due to more complex products. To apply multidisciplinary design optimization, the problem has to be transformed into a mathematical form. This is a complex process. Applications and algorithms for calculation of multidisciplinary de-sign optimization are well explored. At the other hand tools to support the mathematical formulation process are still niches. The purpose of this thesis is to ease the process of transformation of optimization problems. Therefore, the tool Problem Formulator has been developed. The Problem Formulator is an expert system. In order to enable the problem formulation process through a web browser, an internet-based approach has been chosen. This is implemented by the use of Google Web Toolkit (GWT) in combi-nation with semantic web technologies (OWL). For the problem modulation, a modular approach has been chosen. The modular-approach for the basic structure of a problem, works through instantiation and linking of modules. The knowledge base is modelled as an OWL ontology. The end user problem formulation works through a dynamically generated graphical user interface, based on the modelling in the knowledge base. To evaluate the functionality a set of modules with base functionality has been developed. Finally, some practically relevant optimization problems have been implemented with these modules

Entwicklungsunterstützung für interaktive 3D-Anwendungen

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung interaktiver 3D-Anwendungen. Interaktive 3D-Grafik wird heutzutage in den verschiedensten Domänen eingesetzt, z. B. im e-Commerce-, Unterhaltungs- und Ausbildungsbereich. Dennoch stellt die Entwicklung einer umfangreicheren 3D-Anwendung nach wie vor eine Herausforderung dar. Programmcode und 3D-Inhalte werden i. d. R. von verschiedenen Entwicklern erstellt, die unterschiedliches Fachwissen besitzen und mit völlig verschiedenartigen Werkzeugen arbeiten. Diese Situation führt häufig zu Problemen bei der Integration der erstellten Anwendungskomponenten in ein komplexes interaktives 3D-Gesamtsystem. So können etwa Inkonsistenzen auftreten, die einen korrekten Zugriff des Programms auf die 3D-Inhalte zur Laufzeit verhindern. Zudem fehlen Konzepte und Werkzeuge zur Unterstützung einer strukturierten interdisziplinären 3D-Entwicklung. In der vorliegenden Arbeit wird ein neuartiger Lösungsansatz für die genannten Probleme vorgestellt. Es handelt sich dabei um eine Familie domänenspezifischer Sprachen, die für einen Einsatz in der Entwurfsphase vor der Implementierung im 3D-Entwicklungsprozess konzipiert wurden. Basissprache der Familie, die durch weitere Sprachkomponenten ergänzt wird, ist die Scene Structure and Integration Modelling Language (kurz SSIML). Mittels visueller Modelle lassen sich -- werkzeuggestützt -- Verknüpfungen zwischen Programmkomponenten und 3D-Inhalten spezifizieren. Durch die automatische Erzeugung von Codeskeletten aus einem Modell, die sowohl dem 3D-Designer als auch dem Programmierer als zu vervollständigende Vorlagen dienen, kann die Konsistenz zwischen den einzelnen Anwendungsbestandteilen sichergestellt werden. Neben der Verknüpfung von Programmcode und 3D-Inhalten sind die Strukturierung und Modularisierung von 3D-Inhalten, die aufgabenorientierte 3D-Visualisierung, 3D-Verhalten und Animation und Augmented Realitiy-Anwendungen weitere wichtige Aspekte, die durch die Mitglieder der SSIML-Sprachfamilie abgedeckt werden. Außerdem wird in der vorliegenden Arbeit ein 3D-Entwicklungsprozess skizziert, der einen sinnvollen Einbezug der vorgestellten Konzepte und Werkzeuge erlaubt