Fehlerhäufigkeiten in objektorientierten Systemen: Basisauswertung einer Online-Umfrage

Für einen effizienten Einsatz von Qualitätssicherungsmaßnahmen ist die Kenntnis über die häufigsten Fehlerursachen entscheidend. Dieser Artikel beschreibt die Ergebnisse einer Online‐Umfrage zu Fehlerhäufigkeiten in objektorientierten Systemen. Die Umfrage wurde vom Arbeitskreis „Testen objektorientierter Programme“ der GI(Gesellschaft für Informatik) mit 1219 Teilnehmern im Zeitraum vom 19. August bis 31.Oktober 2005 durchgeführt

Kombination dynamischer und formaler Methoden zur Verifikation objektorientierter Software

Der Anteil von Software in industriellen Gütern und Dienstleistungen steigt stetig und deren Korrektheit ist eine deren wichtigsten Eigenschaften. Häufig werden für die Entwicklung objektorientierte Programmiersprachen eingesetzt. Die Korrektheit objektorientierter Software kann mit Hilfe dynamischer Testverfahren oder mit Hilfe formaler Methoden verifiziert werden. Dynamische Testverfahren können leicht auf jede Software angewandt werden, garantieren jedoch keine Fehlerfreiheit. Methoden der formalen Verifikation können hingegen dafür genutzt werden, Fehlerfreiheit zu garantieren. Jedoch ist ihre Anwendung wesentlich komplexer. In dieser Arbeit wird ein neues Verfahren zu Kombination modularer, formaler Verifikationsmethoden und dynamischer Testverfahren vorgestellt. Das Ziel der vorgestellten Methodik ist es möglichst große Anteile der Software automatisiert, modular und formal zu verifizieren. Dadurch können zeitintensive, dynamische Testfälle eingespart und die Sicherheit der Software erhöht werden. Die Korrektheit von Programmabschnitten, die nicht formal verifiziert werden konnten, wird mit dynamischen Testfällen und Robustheitstests überprüft. Die Robustheitstests simulieren Fehler bezüglich aller nicht formal verifizierten Programmeigenschaften. Mit Hilfe dieser Tests wird das Verhalten der formal verifizierten Programmabschnitte im Fehlerfall analysiert. Ein sicherer Umgang mit Fehlern verhindert, dass Fehler unbemerkt durch das Gesamtsystem propagiert werden können. Stattdessen werden Fehler durch das Programm korrigiert oder die Programmausführung mit einem definierten Prozess unterbrochen. Die Robustheitstests helfen dem Entwickler, die notwendige Fehlerbehandlung zu identifizieren, zu entwickeln und final zu testen. Die auf diesem Weg entstandene Fehlerbehandlung erhöht auch die Robustheit des Gesamtsystems gegenüber potentiell nicht entdeckter Fehler.Erste PDF enthält Abbildungen in scharz-weiß; zweite PDF enthält farbige Abbildungen

Entwicklungsmethodiken zur kollaborativen Softwareerstellung – Stand der Technik

Die weltweit wachsende Nachfrage nach Unternehmenssoftware erfordert immer neue Methoden und Formen der Zusammenarbeit (Kollaboration) bei der Softwareerstellung. Zu diesem Zweck untersucht und vergleicht dieses Arbeitspapier existierende Vorgehensmodelle und deren Evolution. Zusätzlich werde erste Ansätze zur kollaborativen Softwareerstellung vorgestellt und ihre Eignung für ein kommerzielles Umfeld analysiert. Die Arbeit verwendet hierzu einen eigenen Vergleichsrahmen, der u.a. auch so genannte "Kollaborationspunkte“ in Betracht zieht, d.h. Aktivitäten im Prozess an denen das Einbinden mehrerer Entwickler und/oder Anwender vorteilhaft ist. Die Erkenntnisse aus der vergleichenden Analyse des Stands der Technik werden schließlich dazu verwendet, Defizite existierender Ansätze aufzuzeigen und Anforderungen für unterstützende Werkzeuge abzuleiten

15. GI-Fachtagung „Informatik und Schule“: Praxisband

“INFOS 2013” is the 15th event in a conference series organized by the GI special interest group IBS, which focuses on education in informatics (computer science) in schools. This volume contains experience reports and material accompanying most of the workshops which were part of conference

Anforderungen an ein System zur Dokumentanalyse im Unternehmenskontext : Integration von Datenbeständen, Aufbau- und Ablauforganisation

Workflowmanagementsysteme werden im Bürobereich verstärkt zur effizienten Geschäftsprozeßabwicklung eingesetzt. Das bereits Mitte der 70er Jahre propagierte papierlose Büro bleibt jedoch gegenwärtig immer noch Utopie, da auch durch den allgegenwärtigen Einsatz von Computern im Bürobereich der Durchsatz an Schriftstücken nicht gesenkt wird. Insbesondere die Handhabung von papierintensiven Vorgängen ist in hohem Maße abhängig von einer Identifikation und Aufbereitung der in den Dokumenten enthaltenen Informationen. Allerdings müssen solche Daten z. B. bei eingehender Post immer noch von Hand eingegeben werden. In diesem Dokument werden Anforderungen an ein System aufgestellt, das diesen Medienbruch überwinden solI. Techniken aus dem Gebiet der Dokumentanalyse und des Dokumentverstehens werden in den Workflowkontext integriert und nutzen das dort verfügbare Wissen zur Steigerung der Erkennungsqualität. Durch Einschränkung des aktuellen Kontextes - etwa in Form offener Vorgänge - soll eine Erhöhung der Erkennungspräzision erreicht werden. Bei der Beschreibung der Systemanforderungen wurde nach den Richtlinien des V-Modells vorgegangen

Die Evolution einer Standardarchitektur für Betriebliche Informationssysteme

Echterhoff D, Grasmugg S, Mersch S, Mönckemeyer M, Spitta T, Wrede S. Die Evolution einer Standardarchitektur für Betriebliche Informationssysteme. In: Spitta T, Borchers J, Sneed HM, eds. Software-Management 2002. LNI. Vol P-23. Bonn: GI e.V.; 2002: 131-142.The paper outlines the history of a standard architecture for small and medium sized administrative systems. It has been developped 1985 in the Schering AG / Berlin, and applied in several firms over more than 15 years. Some of the about 150 applications, developped and maintained by more than 100 programmers, are still in operation. In 1999 a revision of the architecture and a new implementation in Java was started. The latest version is a four-level-architecture for distributed systems with a browser as user interface. Aside architectural considerations we discuss some of our design and implementation experiences with java

Requirements Specification, Behavioral Specification and Checking of object-oriented Interlocking Systems using Multi-Object Logics, UML State Machines and Multi-Object Checking

Rechner haben durch ihre Programmierbarkeit und ihre Leistungsfähigkeit in nahezu sämtliche Bereiche des täglichen Lebens Einzug gehalten. Für den Einsatz rechnergestützter Systeme in sicherheitskritischen Umgebungen ist ein Nachweis für die korrekte Funktion von Hard- und Software zu erbringen. Unter dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit erfordert die Entwicklung sicherheitskritischer Systeme den Einsatz automatisierbarer Verfahren, die diesen Nachweis unterstützen. Während relevante Normen die Anwendung formaler und damit automatisierbarer Verfahren empfehlen, existieren keinerlei Kriterien, welche Formalismen wie adäquat oder gar effizient eingesetzt werden können. Universelle Beschreibungssprachen wie die Unified Modeling Language (UML) erfahren durch die hohe Verfügbarkeit von Entwicklungswerkzeugen zunehmende Verbreitung, können den Anforderungen an Formalität und Verifikationsunterstützung jedoch nicht nachkommen. In der vorliegenden Arbeit wird eine Methodik zur Unterstützung des Entwicklungsprozesses sicherheitskritischer Systeme an einem Beispiel aus der Leit- und Sicherungstechnik im Eisenbahnwesen entwickelt. Die Methodik greift dabei Darstellungskonzepte der UML geeignet auf, so dass vorhandene Entwicklungswerkzeuge weiterhin Verwendung finden können. Die vorgestellte Methodik umfasst die Formalisierung der funktionalen Anforderungen in Formeln in der Multi-Objektlogik D1, die über mehrfach erweiterten Kripke-Strukturen interpretiert werden. Mehrfach erweiterte Kripke-Strukturen bilden ebenfalls die Grundlage für kommunizierende Zustandsmaschinen, die durch Zerlegung aus UML-Zustandsmaschinen generiert werden können. Durch die gemeinsame Basis von Anforderungs- und Verhaltensspezifikation wird die Anwendung des effizienten, automatisierbaren Multi-Object Checking Verfahrens zur Verifikation möglich. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde dieses Verfahren um einen Mechanismus zur Generierung von Fehlerszenarien erweitert. Dieser findet sowohl bei der Verifikation zur Fehlerlokalisation im Modell als auch bei der Validation zur Generierung von Testfällen Anwendung, so dass nicht nur die Verifikation sondern auch die Validation geeignet unterstützt werden. Die Anwendbarkeit der Methodik wird an einem Fallbeispiel, der Entwicklung einer Stellwerkslogik, demonstriert.Due to their programmability and their high capabilities, computers have entered almost all areas of everyday life. In order to use computer-based systems in a safety-critical environment, the proper function of hardware and software has to be certified. For economic reasons, the development of safety-critical systems requires automation providing such evidence. Whereas relevant norms recommend the application of formal and for this reason automatable methods, criteria regarding how to apply which formalism adequately or even efficiently do not exist yet. As a result of their large amount of available development tools, modeling languages like the Unified Modeling Language (UML) have become more and more popular. However, the UML does not meet the requirements as to formality or as to verification support. In this thesis, a methodology to support the development process of safety-critical systems is developed, using an example of the operation and control technology in railway systems. The methodology reuses UML concepts in such a way that existing development tools can be applied. The provided methodology includes the formalization of functional requirements as Multi-Object Logic D1 formulas. These formulas are interpreted over several times extended Kripke structures which are the basis for communicating state machines. As UML state machines can be decomposed into communicating state machines, UML state machines become applicable in the behavior specification phase. Due to the common basis of the requirements and the behavioral specification, the Multi-Object Checking procedure can be utilized for verification. In this thesis, the Multi-Object Checking procedure is extended by a scenario generation feature in case a Multi-Object Checking property does not hold. This feature can be applied both to verification for fault localization in the model and to validation for test case generation. The applicability of the methodology is demonstrated, using the example of the development of an interlocking logic