12 research outputs found
Konzeption und prototypische Umsetzung eines modellbasierten Testverfahrens zur Durchführung von automatisierten Akzeptanztests in Scrum-Projekten
Akzeptanztests werden in Scrum-Projekten durchgeführt, um umgesetzte Anforderungen iterativ und inkrementell gegen die Erwartungen des Product Owners zu prüfen. Dazu müssen Testartefakte kontinuierlich spezifiziert, gewartet und ausgeführt werden. Im Projektverlauf werden die Durchführung und Wartung des Testprozesses zunehmend zu zeit- und ressourcenkritischen Aufgaben, die mit einer manuellen Testdurchführung nicht mehr zu bewerkstelligen sind. Es wird ein ausgereifter Testautomatisierungsansatz benötigt.
In dieser Arbeit wurde ein Testverfahren entworfen, welches die Vorteile des Model-Based Testing (MBT) mit anderen Test-First-Ansätzen, wie dem Behavior-Driven Development und Acceptance Test-Driven Development kombiniert, um die automatisierte Durchführung von Akzeptanztests im Scrum-Vorgehen zu integrieren. Dafür wurde untersucht, wie Anforderungen in Form von User Storys für die Testmodellentwicklung formalisiert werden können, wie die Rückverfolgbarkeit vom Testfall zur Anforderung und zurück gewährleistet werden kann und wie abstrakte Testfälle für die automatische Testdurchführung konkretisiert werden können. Zudem wurden ein Automatisierungs- und Durchführungsansatz für die Nutzung von GraphWalker mit Selenium als Adapterschicht zur Graphical User Interface (GUI)-Testautomatisierung sowie Möglichkeiten der Nutzung von Zustandsmodellen zur Modellierung fachlich oder logisch unerwünschter Pfade dargelegt. Das Testverfahren wurde prototypisch bei einem Fallbeispiel implementiert, um konkrete Anwendungsfälle umzusetzen und Rückschlüsse aus der praktischen Anwendung ziehen zu können.
Die Ergebnisse der Arbeit zeigen, dass sich das konzipierte Testverfahren für die Automatisierung von Akzeptanztests eignet und das Vorgehen sowohl von Forschenden als auch Praktizierenden zur Implementierung eines MBT-Verfahrens verwendet werden kann
Methoden und Ansätze für die Entwicklung und den Test prädiktiver Fahrzeugregelungsfunktionen
In dieser Arbeit werden das aktuelle Vorgehen und die Prozesse in der automobilen Produktentwicklung sowie die etablierten Methoden für die Entwicklung,
Verifikation und Validierung von Fahrzeugregelungsfunktionen analysiert. Dem wird eine Taxonomie und Analyse aktueller Serienanwendungen und Forschungskonzepte gegenüber gestellt. Ziel ist es, durch eine ganzheitliche Betrachtung die aktuellen Rahmenbedingungen und Herausforderungen bei der Entwicklung innovativer Funktionen für die Automatisierung der Fahraufgabe zu identifizieren. Auf dieser Grundlage wird ein neuartiges Konzept für die Entwicklung und den Test prädiktiver Fahrzeugregelungsfunktionen erarbeitet.
Das Kernstück des entwickelten Konzepts stellt die Reactive-Replay Methode dar. Sie ermöglicht eine enge Verzahnung von Erprobungsfahrten in der realen Welt mit der Ausführung der entwickelten Fahrzeugfunktion innerhalb einer Simulationsumgebung. Die adaptive Wiedergabe von während der Erprobung aufgezeichneten Daten des fahrzeuginternen Kommunikationsnetzes ermöglicht einen nahtlosen Übergang von der realen Welt im Fahrzeug in die Simulation im Büro. Auf diese Weise können in der Realität aufgetretene Situationen und Szenarien detailliert und unter Laborbedingungen untersucht und für Tests wiederverwendet werden. Darüber hinaus ermöglicht dieser Ansatz eine effiziente Generierung valider Testszenarien, die durch ihre Vielfältigkeit und Varianz zu einer verbesserten Testabdeckung beitragen.
Um die entwickelte Methode systematisch in den produktiven Alltag der Funktionsentwicklung zu integrieren, wird ein schlankes, iteratives Vorgehen zur prozessualen Integration der Reactive-Replay Methode vorgeschlagen. Die Verifikation in der Simulationsumgebung wird so mit der Validierung in der Fahrzeugerprobung gekoppelt. Dies unterstützt die frühzeitige und durchgängige Qualitätsbewertung der entwickelten Fahrzeugfunktion. Weiter wird eine Methode zur kontinuierlichen Überprüfung von Anforderungen während der Simulationsausführung untersucht. Ein Ansatz zur effizienten Auswahl von Testszenarien auf Basis der innerhalb eines Szenarios erreichten Parameterüberdeckung rundet die Arbeit ab
Analysis of the Software Architectural Support of the Usability of Mobile Applications
Rasante Innovationszyklen, kurze Produkteinführungszeiten und ein hoher Konkurrenzdruck sind typische Rahmenbedingungen für die Entwicklung mobiler Anwendungen. Dies sind Anwendungen, die auf mobilen Endgeräten laufen und in verschiedenen Umgebungen verwendet werden. Usability (Benutzbarkeit) kann durch die Softwarearchitektur einer Anwendung unterstützt, aber auch behindert werden. Je später im Softwareentwicklungsprozess Usability beachtet wird, umso aufwendiger werden Änderungen an der Softwarearchitektur. Um dieses Risiko zu verringern, ist es nötig, so früh wie möglich offenzulegen, ob Usability-Anforderungen architektonisch unterstützt werden.
Potenziell hohe Architekturänderungen werden mit Methoden zur szenario-basierten Softwarearchitekturanalyse ermittelt; es wird dabei verifiziert, dass ein Qualitätsmerkmal architektonisch berücksichtigt wurde. Frühere Methoden bezüglich Usability erreichen dieses Ziel, erscheinen aber sehr komplex: Sie erfordern zum einen Wissen über Patterns und zum anderen sind die Freiheitsgrade beim Erstellen, Auswählen und Evaluieren von Szenarios hoch. Wie die früheren Methoden Usability-Attribute verwenden, behindert zudem eine engere Kooperation mit dem Usability Engineering, für das gemeinsame Begriffe und Vorgehensweisen grundlegend wären. Deshalb ist es notwendig, eine Methode zu konstruieren, die einfacher und interdisziplinärer ausgerichtet ist.
Aufgrund dessen werden in dieser Forschungsarbeit mittels Literaturstudien zuerst Forschungsfragen, dann Hilfsmittel und schließlich eine theoretisch fundierte Methode erarbeitet. Um diese zu validieren und zu vereinfachen, durchläuft sie - mit kanonischer anwendungsnaher Forschung - zwei Fallstudien zu mobilen Anwendungen.
Ergebnis ist die szenario-basierte Methode SATURN („SoftwareArchitekTuranalyse von Usability-anfoRderungeN“), in der anfangs mittels Nutzungskontextanalyse die Interaktionsszenarios erstellt werden, die für Anwender relevant sind. Hilfsmittel umfassen die Faktoren des mobilen Nutzungskontexts und einen Katalog von 50 potenziell architektursensitiven Interaktionsszenarios. Diese sind von Patterns abgeleitet, referenzieren sie und unterliegen einem definierten Lebenszyklus. Die Analyse stützt sich auf die verwendete Architekturdefinition und auf das Prinzip der Sichtenmodelle. Bewertet wird, inwiefern Struktur oder Verhalten von architektonischen Elementen verhindern können, dass ein Interaktionsszenario (hypothetisch) durchgeführt werden kann. Betrachtet wird dabei, wie Usability berücksichtigt wurde, welche vor- und nachteiligen Architekturentscheidungen und welche Austauschbeziehungen mit anderen Qualitätsmerkmalen bestehen. Die Ergebnisse von SATURN fließen zurück zur Erstellung der Softwarearchitektur und zum Usability Engineering. Die Methode ist auch mit einem Nutzertest kombinierbar.
Mit SATURN ist die Analyse der architektonischen Unterstützung für die Usability mobiler Anwendungen einfacher als mit früheren Arbeiten. Dies inspiriert zu weiterer Forschung, wie beispielsweise Fallstudien zum Zusammenhang zwischen Usability und Softwarearchitektur, die Ausrichtung der Methode auf andere Qualitätsmerkmale, neue konstruktive Möglichkeiten in agilen Prozessen oder allgemein die Koordination von Usability Engineering und Softwareentwicklung.The software development of mobile applications, i.e. applications which run on mobile devices and are used in various environments, faces a fast time to market, high competitive pressure, short technical innovation cycles, and high user expectations regarding usability. The software architecture of an application can support but also constrain usability. The later in software development usability is considered, the costlier architectural modifications become. In order to reduce this risk, it is necessary to discover usability requirements that are not supported architecturally as early as possible.
Potentially high architectural changes are elicited using scenario-based software architecture analyses; it is verified, that a quality factor was considered architecturally. Earlier works regarding usability achieve this, though they appear very complex: they depend on the knowledge of patterns and leave room for interpretation while creating, selecting and evaluating scenarios. Also, respective uses of usability attributes hinder a further cooperation with usability engineering, because common terms and methods are a prerequisite for this. Therefore, it is necessary to construct a new method which is easier to use and more interdisciplinary-oriented.
In order to describe research questions, means for the method and a first version of the method itself, literature studies are conducted. Afterwards, the method is validated and improved through two case studies with mobile applications adhering to canonical action research.
In the new scenario-based method SATURN („Software ArchitecTure analysis of Usability-RequiremeNts“), interaction scenarios that are relevant from a users’ point of view are depicted and selected based on a usage context analysis. This is facilitated by providing factors of the mobile usage context and a catalog of 50 interaction scenarios that are potentially architectural sensitive (derived from patterns, referring to them, and complying to a scenario life cycle). The analysis of the architecture itself is based on the principle of view models. We analyze, in what way structure or behavior of architectural elements can constrain the interaction described by a specific interaction scenario. Results verify that usability was considered architecturally, explain disadvantageous and advantageous architectural decisions as well as trade-offs with other quality factors. Thus, results can flow back to architectural design and usability engineering. Additionally, the method is combined with a user test.
With this research, analyzing and assessing the architectural support for the usability of mobile applications is easier than with earlier works. This inspires further research, for example, more case studies regarding the relationship between usability and software architecture, other quality factors and software architecture, new possibilities for construction in agile processes, and the cooperation amongst the fields usability engineering and software engineering in general
Method and Technology for Model-based Test Automation of Context-sensitive Mobile Applications
Smartphone und Tablet Computer haben sich zu universalen Kommunikations- und Unterhaltungsplattformen entwickelt, die durch ständige Verfügbarkeit mobilen Internets die Verwendung mobiler, digitaler Dienste und Anwendungen immer mehr zur Normalität werden lassen und in alle Bereiche des Alltags vordringen. Die digitalen Marktplätze zum Vertrieb von Apps, sogenannten App Stores, sind Blockbuster-Märkte, in denen wenige erfolgreiche Produkte in kurzen Zeitintervallen den Großteil des Gesamtgewinns des Marktes erzielen. Durch dynamische, summative Bewertungssysteme in App Stores wird die Qualität einer App zu einem unmittelbaren Wert- und Aufwandstreiber. Die Qualität einer App steht in direktem Zusammenhang mit der Anzahl Downloads und somit mit dem wirtschaftlichen Erfolg.
Mobile Geräte zeichnen sich gegenüber Desktop-Computern vorrangig dadurch aus, dass sie durch Sensoren in der Lage sind, Parameter ihrer Umgebung zu messen und diese Daten für Anwendungsinhalte aufzubereiten. Anwendungsfälle für solche Technologien sind beispielsweise ortsbasierte digitale Dienste, die Verwendung von Standortinformationen für Fahrzeug- oder Fußgängernavigation oder die Verwendung von Sensoren zur Interaktion mit einer Anwendung oder zur grafischen Aufbereitung in Augmented Reality-Anwendungen.
Anwendungen, die Parameter ihrer Umgebung messen, aufbereiten und die Steuerung des Kontrollflusses einfließen lassen, werden als kontextsensitive Anwendungen bezeichnet. Kontextsensitivität hat prägenden Einfluss auf die fachliche und technische Gestaltung mobiler Anwendungen. Die fachliche Interpretation von Kontextparametern ist ein nicht-triviales Problem und erfordert eine sorgfältige Implementierung und gründliches Testen.
Herausforderungen des Testens kontextsensitiver, mobiler Anwendungen sind Erstellung und Durchführung von Tests, die zum einen die zu testende Anwendung adäquat abdecken und zum anderen Testdaten bereitstellen und reproduzierbar in die zu testende Anwendung einspeisen. In dieser Dissertation wird eine Methode und eine Technologie vorgestellt, die wesentliche Aspekte und Tätigkeiten des Testens durch modellbasierte Automatisierung von menschlicher Arbeitskraft entkoppelt. Es wird eine Methode vorgestellt, die Tests für kontextsensitive Anwendungen aus UML-Aktivitätsdiagrammen generiert, die durch Verwendung eines UML-Profils zur Kontext- und Testmodellierung um Testdaten angereichert werden. Ein Automatisierungswerkzeug unterstützt die Testdurchführung durch reproduzierbare Simulation von Kontextparametern.
Durch eine prototypische Implementierung der Generierung von funktionalen Akzeptanztests, der Testautomatisierung und Kontextsimulation wurde Machbarkeit des vorgestellten Ansatzes am Beispiel der mobilen Plattform Android praktisch nachgewiesen.Smartphones and tablet computers have evolved into universal communication and entertainment platforms. With the ubiquitous availability of mobile internet access, digital services and applications have become a commodity that permeates into all aspects of everyday life. The digital marketplaces for mobile app distribution, commonly referred to as App Stores, are blockbuster markets, where few extraordinarily successful apps generate the major share of the market's overall revenue in a short period of time. Through the implementation of dynamic, summative rating mechanisms in App Stores, app quality becomes a key value-driver of app monetarization, as app quality is directly associated with the number of app downloads, and hence with economic success.
In contrast to desktop computers, mobile devices are uniquely characterized by a variety of sensors that measure environmental parameters and make them available as input to software. Potential uses of these technologies range from location-based digital services that use the user's location for vehicle or pedestrian navigation to augmented reality applications that use sensor information for user experience enhancement.
Apps instrumenting physical and non-physical environmental parameters to control workflows or user interfaces are called context-aware applications. Context-awareness has a formative impact on the functional and technical design of mobile applications. The algorithmic interpretation of context data is a non-trivial problem that makes thorough implementation and careful testing mandatory to ensure adequate application quality.
Major challenges of context-aware mobile application testing are test case creation and test execution. The impact of context-awareness on test case creation is the attainability of adequate test coverage, that in contrast to non-context-aware application extends beyond traditional input data. It requires the identification and characterization of context data sources and the provisioning of suitable, reproducible test data.
This thesis addresses a method and technology to decouple test case creation and test execution from manual labor through the extensive use of model-driven automation technology. A method is presented that generates test cases for context-aware mobile applications from UML Activity Models by means of model transformation technology. A test execution framework facilitates the reproducible simulation of context data derived from an enriched system model.
The approach is validated using a prototypical implementation of the test case generation algorithm. The simulation of context data during test execution ist validated using a modified implementation of the Android operation system
GeNeMe ´99 - Virtuelle Organisation und Neue Medien 1999: Workshop GeNeMe99 - Gemeinschaften in Neuen Medien: TU Dresden, 28./29.10.1999
Aus dem Vorwort:
'Wir freuen uns, mit dem Band GeNeMe99 die Beiträge des zweiten Workshops zu GeNeMe - Gemeinschaften in neuen Medien - präsentieren zu können. Damit erfüllt sich zumindest im Ansatz die mit der GeNeMe98 verbundene Absicht, eine Arbeits und Veranstaltungslinie zu begründen. Treffend aktuell reflektiert folgende dpa-Meldung zum diesjährigen 'European IT Forum' in Paris vom 13. September des Jahres die Herausforderungen an Forschung und Praxis zur Verwirklichung des GeNeMe-Trends. Europa wird nach Einschätzung von Analysten in den nächsten Jahren im elektronischen Handel über das Internet kräftig aufholen. Damit könne Europa zum größten zusammenhängenden Markt im E-Commerce werden. Um im Wettbewerb bestehen zu können, müßten die Unternehmen aber ihre gesamte Firmenstruktur auf die elektronische Zukunft ausrichten. Das gelte auch für Unternehmen außerhalb der Technologie-Branche.:A. EINFÜHRUNG 1
Gemeinschaften in Neuen Medien - Quality of Service aus der Sicht von
Nutzer, Betreiber und Service Provider 1
Dr.-Ing. habil. W. Pretzsch, Dipl.-Inform. D. Neumann
B. AUSGEWÄHLTE ANSÄTZE ZUR ENTWICKLUNG UND TECHNOLOGIE VON VIRTUELLEN GEMEINSCHAFTEN 25
B. 1. Gruppenorientiertes Requirement Engineering auf der Basis von Lotus Notes 25
Prof. Dr. R Liskowsky, Dipl.-Ing. R Pjater, Dipl.-Inf. H. Steher
B.2. Die technische Infrastruktur zur Teilnahme von unternehmen an Gemeinschaften in Neuen Medien 49
M. Ecks, M. Senft Prof. Dr. J. Raasch
B. 3. Context modeling of agile software and a context-based approach to support virtual enterprises 73
Dipl.-Inform. Duy-TuanNguyen, Dr. V. Do
B. 4. Stabilität und Sicherheit im Web - Der Test webbasierter
Anwendungen 89
Dr. R Schröder
C. REFERENZMODELLE UND ARCHITEKTUREN VON GEMEINSCHAFTEN IN NEUEN MEDIEN 109
C. l. Ein Referenzmodell für virtuelle Unternehmen 109
Dipl.-Inform. (FH) J. Homann, Dipl.-Inform. D. Neumann
C.2. Ein Referenzmodell fü r Gemeinschaften und Medien - Case Study Amazon.com 125
Dr. U. Lechner, Prof. Dr. B. Schmid, Dr. P. Schubert, Dipl. Inform. M. Klose,
Stud. oec. O. Miler
VIII
C.3. Formalisierung und Architektur von Medien und ihren Gemeinschaften 151
Dr. U. Lechner, Prof. Dr. B. Schmid, Dipl. Inform. M. Klose
CA. Analyse und Bewertung von wirtschaftsrelevanten Internet-Auftritten
Mittelständischer Unternehemen in den neuen Bundesländern 181
Dipl.-Wirtsch.-Inf. E. Kosilek
D. KOMMUNIKATION IN VIRTUELLEN GEMEINSCHAFTEN 197
D. 1. Das Potential von Virtual Communities auf Basis von Distributed Virtual Environments für Kundengewinnung und -Bindung 197
J. Templin, Dipl.-Inform. R. Dachselt
D.2. Der Einsatz von Desktop-VR für E-Commerce-Anwendungen - Konzepte für dreidimensionale Produktpräsentationen 213
Dipl.-Inform. R. Dachselt
D. 3. Die 3D Community als ein Frontend für internetbasierte Anlagenmanagementsysteme 233
Dr.-Ing. K. Richter
E. LERNEN IN VIRTUELLEN GEMEINSCHAFTEN 255
E. 1. Ein Web-basierter Compuiergraphik-Kurs im Baukastensysten 255
F. Hanisch, Dr. R. Klein, Prof. Dr. W. Straßer
E.2. Integration von Telelearning- und Teleworking-Applikationen 271
Dipl.-Inform. I. Braun, Dipl.-Inform. K. Franze, Dipl.-Inform. R. HEss,
Dipl.-Inform. O. Neumann, Prof. Dr. A. Schill
E.3. Ein Dokumentmodell für Kursdokumente in Webbasierten Virtuellen Lernumgebungen 291
Prof. Dr. K. Meißner, Dipl.-Inform. F. Wehner
E.4. Die Net Academy als Medium für die Learning Community eines Masterprogramms an der Universität St. Gallen 307
S. Seufert, P. Schubert
E.5. Das Project Net Academy 329
Dipl.-Kffr. D. Wittig
E.6. „Distributed Learning“ unter Lotus Notes - ein Erfahrungsbericht 351
W. Schröter
IX
F. FACHÜBERGREIFENDE ASPEKTE 371
F. 1. Information Systems for Managing Second Order Dynamics of Organizations 371
Dr. F. Wierda
F.2. E-commerce und seine Marktplätze 385
M. Skrzypek
F.3. Unternehmensübergreifendes Workflow-Management als Instrument zur Unterstützung von Lieferketten (SUPPLY CHAIN MANAGEMENT) 393
Dipl.-Inform. M. Halatchev, Dipl.-Phys., Dipl-SWTE. Közle
G. ANSCHRIFTEN DER AUTOREN 409
H. HINWEIS AUF DIE SPONSOREN 41
Qualitätssicherung von Modelltransformationen - Über das dynamische Testen programmierter Graphersetzungssysteme
Modelle und Metamodelle repräsentieren Kernkonzepte der modellgetriebenen Softwareentwicklung (MDSD). Programme, die Modelle (unter Bezugnahme auf ihre Metamodelle) manipulieren oder ineinander überführen, werden als Modelltransformationen (MTs) bezeichnet und bilden ein weiteres Kernkonzept. Für dieses klar umrissene Aufgabenfeld wurden und werden speziell angepasste, domänenspezifische Transformationssprachen entwickelt und eingesetzt.
Aufgrund der Bedeutung von MTs für das MDSD-Paradigma ist deren Korrektheit essentiell und eine gründliche Qualitätssicherung somit angeraten. Entsprechende Ansätze sind allerdings rar. In der Praxis erweisen sich die vornehmlich erforschten formalen Verifikationsansätze häufig als ungeeignet, da sie oft zu komplex oder zu teuer sind. Des Weiteren skalieren sie schlecht in Abhängigkeit zur Größe der betrachteten MT oder sind auf Abstraktionen bezogen auf die Details konkreter Implementierungen angewiesen. Demgegenüber haben testende Verfahren diese Nachteile nicht. Allerdings lassen sich etablierte Testverfahren für traditionelle Programmiersprachen aufgrund der Andersartigkeit der MT-Sprachen nicht oder nur sehr eingeschränkt wiederverwenden. Zudem sind angepasste Testverfahren grundsätzlich wünschenswert, da sie typische Eigenschaften von MTs berücksichtigen können. Zurzeit existieren hierzu überwiegend funktionsbasierte (Black-Box-)Verfahren.
Das Ziel dieser Arbeit besteht in der Entwicklung eines strukturbasierten (White-Box-)Testansatzes für eine spezielle Klasse von Modelltransformationen, den sog. programmierten Graphtransformationen. Dafür ist anhand einer konkreten Vertreterin dieser Sprachen ein strukturelles Überdeckungskonzept zu entwickeln, um so den Testaufwand begrenzen oder die Güte der Tests bewerten zu können. Auch müssen Aspekte der Anwendbarkeit sowie der Leistungsfähigkeit der resultierenden Kriterien untersucht werden.
Hierzu wird ein auf Graphmustern aufbauendes Testüberdeckungskriterium in der Theorie entwickelt und im Kontext des eMoflon-Werkzeugs für die dort genutzte Story- Driven-Modeling-Sprache (SDM) praktisch umgesetzt. Als Basis für eine Wiederverwendung des etablierten Ansatzes der Mutationsanalyse zur Leistungsabschätzung des Kriteriums hinsichtlich der Fähigkeiten zur Fehlererkennung werden Mutationen zur synthetischen Einbringung von Fehlern identifiziert und in Form eines Mutationstestrahmenwerks realisiert. Letzteres ermöglicht es, Zusammenhänge zwischen dem Überdeckungskonzept und der Mutationsadäquatheit zu untersuchen. Im Rahmen einer umfangreichen Evaluation wird anhand zweier nichttrivialer Modelltransformationen die Anwendbarkeit und die Leistungsfähigkeit des Ansatzes in der Praxis untersucht und eine Abgrenzung gegenüber einer quellcodebasierten Testüberdeckung durchgeführt.
Es zeigt sich, dass das entwickelte Überdeckungskonzept praktisch umsetzbar ist und zu einer brauchbaren Überdeckungsmetrik führt. Die Visualisierbarkeit einzelner Überdeckungsanforderungen ist der grafischen Programmierung bei Graphtransformationen besonders nahe, so dass u. a. die Konstruktion sinnvoller Tests erleichtert wird. Die Mutationsanalyse stützt die These, dass die im Hinblick auf Steigerungen der Überdeckungsmaße optimierten Testmengen mehr Fehler erkennen als vor der Optimierung. Vergleiche mit quellcodebasierten Überdeckungskriterien weisen auf die Existenz entsprechender Korrelationen hin. Die Experimente belegen, dass die vorgestellte Überdeckung klassischen, codebasierten Kriterien vielfach überlegen ist und sich so insbesondere auch für das Testen von durch einen Interpreter ausgeführte Transformationen anbietet
Untersuchungen zur Kostenoptimierung für Hardware-Emulatoren durch Anwendung von Methoden der partiellen Laufzeitrekonfiguration
Der vorliegende Band der wissenschaftlichen Schriftenreihe Eingebettete Selbstorganisierende Systeme widmet sich der Optimierung von Hardware Emulatoren durch die Anwendung von Methoden der partiellen Laufzeitrekonfiguration.
An aktuelle Schaltkreis- und Systementwürfe werden zunehmend divergente Anforderungen gestellt. Einer sehr kurzen Entwicklungszeit für eine schnelle Markteinführung steht, um teure und aufwändige Re-Desings zu verhindern, eine möglichst umfangreiche Testabdeckung des Entwurfs gegenüber. Um die Zeit für die Tests zu reduzieren, kommen überwiegend FPGA-basierte HW-Emulatoren zum Einsatz. Durch den Einfluss der steigenden Komplexität aktueller Entwürfe auf die Emulator-Plattform reduziert sich jedoch signifikant die Performance der Emulatoren.
Die in Emulatoren eingesetzten FPGAs sind aber zunehmend partiell zur Laufzeit rekonfigurierbar. Der in der vorliegenden Arbeit umgesetzte Ansatz behandelt die Anwendung von Methoden der Laufzeitrekonfiguration auf dem Gebiet der Hardware-Emulation.
Dafür ist zunächst eine Partitionierung des zu testenden Entwurfs in möglichst funktional unabhängige Systemteile notwendig. Für eine optimierte und ressourceneffiziente Platzierung der einzelnen HW-Module während der Emulation, ist ein ebenfalls auf dem FPGA platziertes Kommunikationsnetzwerk implementiert.
Der vorgestellte Ansatz wird an verschiedenen Beispielen anschaulich illustriert. So kann der Leser die Mächtigkeit der entwickelten Methodik nachvollziehen und wird motiviert, das Verfahren auch auf weitere Anwendungsfälle zu übertragen.Current circuit and system designs consist a lot of gate numbers and divergent requirements. In contrast to a short development and time to market schedule, the needs for perfect test coverage and quality are rising.
One approach to cover this problem is the FPGA based functional test of electronic circuits.
State of the art FPGA platforms doesn't consist enough gates to support fully custom designs.
The thesis catches this problem and gives some approaches to use partial dynamic reconfiguration to solve the size problem.
A fully automated design flow demonstrates partial partitioning of designs, modifications to use dynamic reconfiguration and its schedule.
At the end of the work, some examples demonstrates the power of the approach
Transformation von Multiphysics-Modellen in einen FPGA-Entwurf für den echtzeitfähigen HiL-Test eingebetteter Systeme
Mit der vorliegenden Arbeit wird eine durchgängige Werkzeugkette von der Modellbildung physikalischer Simulationen bis zur Entwurfsautomatisierung für FPGA-basierte Echtzeitsimulationen etabliert. Modelica wurde als vielseitige, intuitive und objektorientierte Sprache zur Modellbildung ausgewählt. Die entwickelte Werkzeugkette nutzt Methoden der High-Level-Synthese, um einen Entwurf in VHDL zu generieren. Dabei können sowohl Entwürfe in Fließkomma-, als auch Festkomma-Arithmetik erzeugt werden
Funktionale Sicherheit nach ISO 26262 in der Konzeptphase der Entwicklung von Elektrik/Elektronik Architekturen von Fahrzeugen
Die Entwicklung von softwarebasierten Fahrzeugsystemen unter Befolgung des neuen Standards IO 26262 erfordert ein gemeinsames Verständnis sowie die Verzahnung des Vorgehens in beiden Domänen. Ziel dieser Arbeit ist die Berücksichtigung von Anforderungen der funktionalen Sicherheit während der Modellierung von Elektrik/Elektronik Architekturen, ihre formale Zuteilung zu Modellinhalten sowie die Unterstützung nebenläufiger und nachfolgender Aktivitäten der Fahrzeugentwicklung
Effizienter Regressionstest von E/E-Systemen nach ISO 26262
Selektive Regressionstestmethodiken analysieren auf Basis einer auf eine Systemdarstellung abgebildeten Modifikation, welche Testfälle für eine systematische Überprüfung der Änderung selbst sowie aller potentiellen durch eine mögliche Fehlwirkung betroffenen Teilbereiche des Systems notwendig sind. Im Rahmen dieser Arbeit wird erstmals eine effiziente und spezifikationsbasierte Regressionstestmethodik nach ISO 26262 für die E/E-Systemebene entwickelt