Ein Petri-Netz-Tabellen-Modell zur Anwendung im klassischen und agilen Projektmanagement

Projektmanagement (PM) und Petri Netze (PN) haben als Gemeinsamkeit, dass Aktivitäten in Abhängigkeit von Ereignissen ausgeführt werden, welche dann selbst wieder Ereignisse erzeugen können. Wenn die Anwendungsdomäne PM und das Modellierungsmittel PN zusammentreffen, besteht die Möglichkeit Synergieeffekte entstehen zu lassen. Um ein Modell des agilen und klassischen PM in ein PN-Modell zu überführen, sind dazu beide Welten zur Modellierung und Simulation zu vereinen. Es existieren durchaus eine Reihe von Ansätzen auf diesem Gebiet, allerdings ohne Berücksichtigung wichtiger Teilaspekte, wie z. B. die der praktischen Anwendbarkeit. Die vorliegende Arbeit legt deshalb einen zyklischen Ablauf zugrunde, der mit strukturierten Tabellen beginnt. Diese kommen dem Vorgehen im praktischen PM entgegen, erreichen aber durch die Systematisierung die Überführbarkeit in das PN-Modell. Das PN-Modell legt eine Variante zugrunde, die aus der Sicht der Anwendungen verschiedene PN-Erweiterungen wie hierarchische, zeitbewertete oder gefärbte Netze unter Verwendung strukturierter Marken aufnimmt. Teilaufgaben werden in hierarchische PN-Konstrukte gekapselt, die anpassbar durch das innere PN, das Verhalten von Objekten des PM beschreiben. Typische Objekte wie Aktivitäten und Ressourcen sind durch Eigenschaften wie Atomarität, Wiederverwendbarkeit und Zeitverbrauch gekennzeichnet. Wechselwirkungen zwischen Konstrukten werden über PN-Elemente beschrieben. Der gesamte Projektplan wird dadurch aus Konstrukten und deren Beziehungen aufgestellt. Das PN bildet dabei die zentrale Ablauflogik. Die Umsetzung beruht darauf, die Dateneingabe von der Planung und den aktuellen Zwischenständen in der Tabellenstruktur vorzunehmen, und im Hintergrund automatisch das PN zu generieren bzw. zustandsabhängig zu verändern. Dafür wird in der Arbeit ein experimentelles Tool beschrieben. Dabei sollen anschließend die Ergebnisse durchgeführter Simulationen mit einem Standard-PN-Tool erneut in die bestehende Tabelle zurückgeführt werden. Diese grundlegenden Vorteile des PN-Konzeptes können so vollumfänglich ausgenutzt und für den Projektmanager auch ohne PN-Kenntnisse Verwendung finden. Dadurch wird die Methode dynamisch und ist für verschiedenste Projekte universell einsetzbar.Project Management (PM) and Petri Nets (PN) have in common that activities are carried out depending on events, which can generate events by themselves. The combination of the application domain PM (agile and traditional) and the modelling tool PN may result in advantageous synergy effects. In order to transform a model of PM into a powerful PN model, these two concepts must be merged for mapping and simulation. There are a number of approaches in this area, with no consideration of important aspects such as practical applicability. The present thesis is therefore based on a cyclic process, starting with structured tables. These are in line with the procedure of practical PM but achieve through systematization the transferability into the PN model. The PN model is based on a powerful model with suitable extensions and necessary interpretations from the field of hierarchical, time-valued or coloured high-level PNs using structured token. Subtasks are encapsulated in hierarchical PN constructs that describe the behavior of PM objects in an adaptable way through the inner PN. Typical objects such as activities and resources are characterized by properties such as atomicity, reusability and time consumption. Interactions between constructs are described by PN elements. The objects of modelling for the entire project plan are based on constructs with their relationships to each other, with the PN forming the single point of processing logic. The implementation is based on entering the data from the planning and the current, intermediate statuses into a fixed, defined table structure and to automatically generate the PN in the background or to change it depending on conditions. The paper describes an experimental tool for this purpose. Afterwards, simulations are to be carried out on the basis of the models, and their results are to be incorporated back into the table. The advantages of the PN concept can thus be fully exploited and can be used by the project manager without requiring special PN knowledge. The method is based on a dynamic consideration and can be used universally for a wide range of projects

Definition einer Sprache zur Beschreibung von Prozessmustern zur Unterstützung agiler Softwareentwicklungsprozesse

Prozessmuster ermöglichen die modulare Modellierung und flexible Anwendung von Softwareentwicklungsprozessen. Gegenwärtige Beschreibungen von Prozessmustern weisen jedoch Mängel wie uneinheitliche und uneindeutige Beschreibungsformen und fehlende Beziehungsdefinitionen auf. Diese Mängel wirken sich nachteilig auf den effektiven Einsatz von Prozessmustern aus. In dieser Dissertation wird die Sprache PROPEL (Process Pattern Description Language) entwickelt, die Konzepte zur Beschreibung von Prozessmustern und Beziehungen zwischen Prozessmustern bereitstellt. Mit Hilfe von PROPEL können einzelne Prozessmuster modelliert und durch Definition von Beziehungen zu komplexeren Prozessmustern zusammengesetzt werden. PROPEL basiert auf der UML und verwendet daher eine Vielzahl von erprobten und weit verbreiteten Modellierungskonzepten wie Aktivitätsdiagramme wieder. Zur Erhöhung der Ausdrucksgenauigkeit wurde PROPEL um eine formale Semantik durch Abbildung der formalen Syntax auf die Domäne der Petri-Netze ergänzt. Für die Validierung der Nutzbarkeit und Handhabbarkeit von PROPEL wurde ein Prozessmusterkatalog basierend auf dem Rational Unified Process entwickelt. Durch die Darstellung verschiedener Sichten auf den Katalog kann ein Überblick auf alle vorhandenen Prozessmuster und deren Beziehungen gewährleistet werden. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass die Komplexität eines Prozessmodells durch Einsatz von PROPEL reduziert wird und Prozessinkonsistenzen eliminiert werden

Ein Assistenzsystem zur kontextsensitiven Unterstützung des anforderungsbasierten Wissensmanagements

Das Anforderungs- und Wissensmanagement wird in kleinen und mittelständischen Unternehmen häufig in seiner Wichtigkeit unterschätzt. Vor allem das systematische Dokumentieren und Verwalten von Anforderungen, kann über Erfolg oder Misserfolg eines Projektes entscheiden. Werden Anforderungen nicht vollständig dokumentiert oder nicht an die relevanten Personen kommuniziert, kann es zu Abweichungen gegenüber dem ursprünglichen Kundenwunsch kommen, was im schlimmsten Fall zum Scheitern des Projekts führen kann. Stand heute werden überwiegend Office-basierte Softwarelösungen für die Dokumentation und Verwaltung von Informationen, Anforderungen und Aufgaben verwendet. Diese führen jedoch aufgrund ihres filebasierten Ansatzes zu häufigen Redundanzen oder unterschiedlichen Versionsständen, was zu Fehlern führt. Spezialisierte Softwarelösungen für das Verwalten von Anforderungen hingegen sind meist für Experten entwickelt worden und erfordern daher Schulungen und/oder neue Prozesse. Das schreckt viele Unternehmer davor ab derartige Lösungen in ihr Unternehmen zu integrieren. Die vorliegende Arbeit nimmt sich daher zum Ziel, ein Assistenzsystem zur kontextsensitiven Unterstützung eines anforderungs-basierten Wissensmanagements zu entwickeln, welches vor allem kleine und mittelständische Unternehmen befähigen soll, vollständige und standardisierte Anforderungs- und Wissensdokumentationen ohne aufwändige Schulungen oder Prozesse zu erstellen und zu verwalten. Die entwickelten Konzepte werden anhand einer prototypischen Implementierung evaluiert und die generelle Machbarkeit bewiesen

Methods and tools for ontology-based software development

Wiederverwendung wird in der Software-Technik eingesetzt, um sowohl Effizienz als auch die Qualität eines Produkts konstruktiv zu beeinflussen. Während einem Software-Projekt in den späten Phasen ausgereifte Techniken und Werkzeuge zur Verfügung stehen, fehlt weitgehend eine entsprechende Unterstützung bei der Untersuchung des Gegenstandsbereichs und der zugehörigen konzeptuellen Modellierung der Anforderungen. Dabei haben diese Aktivitäten einen entscheidenden Einfluss auf spätere Entwicklung und erfolgreiche Durchführung eines Software-Projekts. Um die Wiederverwendung auf der konzeptuellen Ebene zu ermöglichen, wird in dieser Arbeit zunächst eine Infrastruktur entwickelt, die mit Hilfe einer Domänen-Ontologie einen Wissens-Austausch zwischen den beteiligten Projekten erlaubt. Anschließend wird ein auf dieser Infrastruktur aufbauender Prozess zur Ontologie-Entwicklung definiert und seine Anbindung an die klassische oder agile Vorgehensmodelle beschrieben. Ergänzend dazu wird ein Werkzeug zur Prozessunterstützung vorgestellt.Re-use is employed in software engineering to influence efficiency constructively and the overall quality of a product. While well-established tools and technologies are available in the advanced phases of software projects, support is missing to a large extent for analysis of the universe of discourse and the corresponding conceptual modelling of the requirements. At the same time these activities have a decisive influence on later development and successful implementation of software projects. To enable re-use at the conceptual level, this thesis describes first of all, how to develop an infrastructure, which allows an exchange of knowledge between participating projects with the help of domain ontology. Subsequently, a process of an ontology development will be defined, which is based on this infrastructure; its connection to the classical or agile process models will also be described. In addition, a tool to support the process will be introduced

Codeklonerkennung mit Dominatorinformationen

If an existing function in a software project is copied and reused (in a slightly modified version), the result is a code clone. If there was an error or vulnerability in the original function, this error or vulnerability is now contained in several places in the software project. This is one of the reasons why research is being done to develop powerful and scalable clone detection techniques. In this thesis, a new clone detection method is presented that uses paths and path sets derived from the dominator trees of the functions to detect the code clones. A dominator tree is a special form of the control flow graph, which does not contain cycles. The dominator tree based method has been implemented in the StoneDetector tool and can detect code clones in Java source code as well as in Java bytecode. It has equally good or better recall and precision results than previously published code clone detection methods. The evaluation was performed using the BigCloneBench. Scalability measurements showed that even source code with several 100 million lines of code can be searched in a reasonable time. In order to evaluate the bytecode based StoneDetector variant, the BigCloneBench files had to be compiled. For this purpose, the Stubber tool was developed, which can compile Java source code files without the required libraries. Finally, it could be shown that using the register code generated from the Java bytecode, similar recall and precision values could be achieved compared to the source code based variant. Since some machine learning studies specify that very good recall and precision values can be achieved for all clone types, a machine learning method was trained with dominator trees. It could be shown that the results published by the studies are not reproducible on unseen data.Wird eine bestehende Funktion in einem Softwareprojekt kopiert und (in leicht angepasster Form) erneut genutzt, entsteht ein Codeklon. War in der ursprünglichen Funktion jedoch ein Fehler oder eine Schwachstelle, so ist dieser Fehler beziehungsweise diese Schwachstelle jetzt an mehreren Stellen im Softwareprojekt enthalten. Dies ist einer der Gründe, weshalb an der Entwicklung von leistungsstarken und skalierbaren Klonerkennungsverfahren geforscht wird. In der hier vorliegenden Arbeit wird ein neues Klonerkennungsverfahren vorgestellt, das zum Detektieren der Codeklone Pfade und Pfadmengen nutzt, die aus den Dominatorbäumen der Funktionen abgeleitet werden. Ein Dominatorbaum wird aus dem Kontrollflussgraphen abgeleitet und enthält keine Zyklen. Das Dominatorbaum-basierte Verfahren wurde in dem Werkzeug StoneDetector umgesetzt und kann Codeklone sowohl im Java-Quelltext als auch im Java-Bytecode detektieren. Dabei hat es gleich gute oder bessere Recall- und Precision-Werte als bisher veröffentlichte Codeklonerkennungsverfahren. Die Wert-Evaluierungen wurden dabei unter Verwendung des BigClone-Benchs durchgeführt. Skalierbarkeitsmessungen zeigten, dass sogar Quellcodedateien mit mehreren 100-Millionen Codezeilen in angemessener Zeit durchsucht werden können. Damit die Bytecode-basierte StoneDetector-Variante auch evaluiert werden konnte, mussten die Dateien des BigCloneBench kompiliert werden. Dazu wurde das Stubber-Tool entwickelt, welches Java-Quelltextdateien ohne die benötigten Abhängigkeiten kompilieren kann. Schlussendlich konnte somit gezeigt werden, dass mithilfe des aus dem Java-Bytecode generierten Registercodes ähnliche Recall- und Precision-Werte im Vergleich zu der Quelltext-basierten Variante erreicht werden können. Da einige Arbeiten mit maschinellen Lernverfahren angeben, bei allen Klontypen sehr gute Recall- und Precision-Werte zu erreichen, wurde ein maschinelles Lernverfahren mit Dominatoräumen trainiert. Es konnte gezeigt werden, dass die von den Arbeiten veröffentlichten Ergebnisse nicht auf ungesehenen Daten reproduzierbar sind

Kollaborative Softwareentwicklung auf Basis serviceorientierter Architekturen

Bei der Realisierung von SOA-basierter Unternehmenssoftware sind Teammitglieder in unterschiedlichen Bereichen und Ebenen mit speziellen Kenntnissen erforderlich, um die jeweils benötigten Artefakte zu erstellen. Die Arbeit beschreibt einen XML-Netz-basierten Ansatz zur Unterstützung einer kollaborativen Realisierung solcher Systeme, der eine integrierte formale Modellierung der verschiedenen Aspekte enthält und Transformationen in unterschiedliche Zieltechnologien ermöglicht

Kollaborative Softwareentwicklung auf Basis serviceorientierter Architekturen

Bei der Realisierung von SOA-basierter Unternehmenssoftware sind Teammitglieder in unterschiedlichen Bereichen und Ebenen mit speziellen Kenntnissen erforderlich, um die jeweils benötigten Artefakte zu erstellen. Die Arbeit beschreibt einen XML-Netz-basierten Ansatz zur Unterstützung einer kollaborativen Realisierung solcher Systeme, der eine integrierte formale Modellierung der verschiedenen Aspekte enthält und Transformationen in unterschiedliche Zieltechnologien ermöglicht

Innovative Informatikanwendungen : Informatik 2003 ; 29. September - 2. Oktober 2003 in Frankfurt am Main

Tagungsprogramm INFORMATIK 2003 Innovative Informatikanwendungen. 33. Jahrestagung der Gesellschaft für Informatik e.V. (GI) 29. September bis 2. Oktober 2003 Frankfurt am Mai

Management von Datenanalyseprozessen

Die vorliegende Arbeit präsentiert eine umfassende, interdisziplinäre Methodik zum Management von Datenanalyseprozessen. Sie betrachtet die Planung, Steuerung und Revision dieser Prozesse und bezieht die Problemspezifikation, die Prozessspezifikation und die Ressourcen- spezifikation ein. Damit gestattet sie eine in Bezug auf die für Datenanalysevorhaben relevanten Modellierungsobjekte vollständige Repräsentation