Wirtschaftsinformatik: Was ist das?

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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

Situationsgerechte Methodenweiterentwicklung auf Basis von MetaMe am Beispiel der Server-System-Entwicklung

Die Einführung domänenspezifischer Entwicklungsmethoden in Unternehmen birgt Risiken. Der Aufwand, der aus einer kompletten Ersetzungeiner bestehenden Entwicklungsmethode hervorgeht, kann sehr umfangreich sein und dadurch sind die Investitionskosten schlecht planbar. Darüber hinaus sind die erwarteten Vorteile mit Unsicherheiten behaftet, denn jedes Unternehmen besitzt schlecht änderbare, individuelle Eigenschaften, die so genannten Situationsfaktoren. Sie beschreiben den Methodenkontext, in dem die Entwicklungsmethode angewendet wird. Passt die domänenspezifische Entwicklungsmethode nicht zu dem gegebenen Methodenkontext, ist eine erfolgreiche Einführung gefährdet. Zur Reduzierung der genannten Risiken erweitert diese Arbeit den bestehenden Ansatz MetaMe, eine Meta-Methode zur Entwicklung von individuellen Softwareentwicklungsmethoden, um die Eigenschaften der situationsgerechten Methodenweiterentwicklung. Eine zusätzliche Ist-Analyse identifiziert die vorhandene Entwicklungsmethode, die mittels einer neuen Sprache modellbasiert dokumentiert wird. Eine Verbesserungs-Analyse ermittelt darauf aufbauend die Optimierungspotenziale und Situationsfaktoren, aus denen geeigneteMethodenanforderungen erstellt werden. Mit Hilfe der Methodenanforderungen werden iterative Projekte zur Methodenweiterentwicklung definiert. Das ermöglicht die von Unternehmengewünschte schrittweise Änderung der Entwicklungsmethoden. Weiterhin wird gezeigt, wie die Methode mittels Methodenanforderungen an den Methodenkontextangepasst werden kann. Das in dieser Arbeit vorgestellte Vorgehen wird exemplarisch auf zwei industrielle Anwendungsbeispiele aus dem Bereich der Server-System-Entwicklung angewendet. Für jedes Beispiel wird eine individuell entwickelte Entwicklungsmethode vorgestellt.It is risky to introduce domain-specific engineering methods to different companies. The effort to replace an existing engineering method can be extensive so that investment costs are hard to judge. Beside that, the expected advantages have uncertainties because each company has poorly changeable, individual properties, so called situational factors. They describe the method context in that the engineering method will be applied. If the engineering method does not fit to the method context, a successful introduction is jeopardized.To reduce the mentioned risks, this thesis enhances the known approach, MetaMe, a meta-method to develop individual software engineering methods, regarding the characteristics of situational method enhancements. It adds the analysis of the current state to identify the existing engineering method. The engineering method will be described in a model-based manner with a newly introduced language. A demand analysis identifies single improvements and situational factors. Upon that information method requirements are created. Based on the method requirements iterative method enhancement projects are defined. With that it is possible to do a step wise change of engineering methods, which is the desired approach of the companies. Furthermore, it will be shown how to adjust the engineering method according to the method context based on the method requirements.The new method engineering approach is substantiated by two industrial case studies in the area of server-systems-engineering. For each example an individually developed engineering method will be presented.vorgelegt von Michael SpijkermanTag der Verteidigung: 24.03.2015Paderborn, Univ., Diss., 201

Tool-Supported Formal Analysis of Real-Time Systems

In dieser Arbeit werden Verfahren zur effizienten, benutzerfreundlichen Analyse von Echtzeitsystemen entwickelt. Ziel ist die Verbesserung der Entwurfsqualität hinsichtlich von dynamischen/zeitlichen Programmabläufen möglichst ohne zusätzlichen Aufwand seitens des Entwicklers. Dieses erfordert ein Aufsetzen auf Spezifikationen, die bei der Entwicklung ohnehin anfallen. Konkret wird daher untersucht, wie sich Modelle der Unified Modeling Language mit formalen Methoden analysieren lassen und wie diese Analyse automatisiert werden kann. Es wird geklärt, welche Teilmenge von Modellen als Ausgangspunkt für eine dynamische Analyse geeignet ist. Dabei werden in dieser Arbeit drei Analyseziele definiert, die jeweils eine eigene Sprachdefinition erfordern. Wichtiger Bestandteil der Arbeit ist die Realisierung einer automatisierten Analyse. Dabei wird auf formale Techniken wie Model-Checking und auf algorithmische Lösungen der Scheduling-Theorie zurückgegriffen. Es wird nachgewiesen, dass sich verschiedene theoretische Lösungsansätze unter dem Dach einer einheitlichen Notation für den Anwender transparent anwenden lassen und in der Summe zu einer deutlichen Verbesserung der Software- Qualität in einem besonders komplexen Anwendungsgebiet beitragen können.In this work, methods for an efficient and user friendly analysis of real-time systems are developed. The intention is an improvement of the quality of the software design regarding the dynamic/temporal execution runs without additional efforts of the developer. This requires the use of specification models, which are common in the developing process, as basis for the analysis. Therefore, formal analysis of the Unified Modeling Language (UML) is investigated and how this analysis can be automated. As precondition, it is investigated, which subset of UML models is well suited for a dynamic analysis. Three domains of an analysis are defined, which requires their own input language definition. An important part of this work is the development of an automated analysis. Therefore, formal methods like model checking and algorithms of the scheduling theory are used. It is shown, that different solution approaches can be hidden behind a well-known notation for improving the quality of software design in a complex application domain

Erhöhung der Flexibilität und Durchgängigkeit prozessorientierter Applikationen mittels Service-Orientierung

Höhere Flexibilität für IT-gestützte Prozesse ist eine der zentralen Erwartungen, die von Anwenderseite an eine Service-orientierte Architektur (SOA) gestellt wurden. Insbesondere sollen fachliche Anforderungen an Geschäftsprozesse rasch in betriebliche Informationssysteme, d.h. die technische Implementierung der Prozesse, überführt werden können. Des Weiteren ist die Fähigkeit, auf Änderungen der fachlichen oder technischen Ebene schnell und korrekt zu reagieren, unabdingbare Voraussetzung für den Betrieb prozessorientierter Applikationen in einer SOA. Eine Herausforderung ist in diesem Zusammenhang die Diskrepanz zwischen den Anforderungen der Fachbereiche und den vom IT-Bereich realisierten technischen Implementierungen (sog. Business-IT-Gap). Um den genannten Herausforderungen gerecht zu werden, bedarf es einer durchgängigen Definition, Verwaltung und Pflege von Prozessen, Services und Datenobjekten, sowohl auf fachlicher als auch auf technischer Ebene. Informationen zum Beziehungsgeflecht zwischen fachlichen und technischen Prozessen, Services und Datenobjekten sind in heutigen Unternehmensarchitekturen meist nicht vorhanden, was zu weiteren Problemen führt. So ist etwa bei Außerbetriebnahme eines Services nicht immer nachvollziehbar, welche (prozessorientierten) Applikationen davon betroffen sind. Dadurch ist es wiederum schwierig sicherzustellen, dass die Deaktivierung einzelner Services oder Service-Versionen in der Folge nicht zu unerwarteten Fehlern führt, etwa dass ein implementierter Geschäftsprozesses nicht mehr ausführbar ist. Die vorliegende Arbeit adressiert mit ENPROSO (Enhanced Process Management through Service Orientation) diese Problemfelder und stellt einen Ansatz zur Verbesserung der Konsistenz zwischen fachlichen Anforderungen und implementierten Prozessen dar. Die Verwaltung und Konsistenzsicherung des komplexen Beziehungsgeflechts fachlicher und technischer Artefakte wird durch geeignete Methoden und Vorgehensmodelle für eine durchgängige Prozessmodellierung unterstützt. So lassen sich bereits bei der fachlichen Modellierung benötigte Informationen (z.B. über wiederverwendbare Services) explizit dokumentieren. Dadurch entsteht bereits während der fachlichen Analyse und Konzeptentwicklung eine detaillierte Beschreibung des zu implementierenden Sachverhalts. Zudem ist es möglich, fachliche Anforderungen schon in frühen Phasen der Softwareentwicklung vollständig zu dokumentieren und dadurch Aufwände für die Implementierung in späteren Phasen zu reduzieren. Zur Verwaltung der von einer SOA benötigten Artefakte ist ein umfassendes und generisches Repository-Metamodell notwendig, das die konsistente Speicherung aller Artefakte mit allen relevanten Beziehungen ermöglicht. Auf diese Weise kann die Konsistenz der gegenwärtig im Repository dokumentierten Artefakte sichergestellt werden

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

Entwurf eingebetteter Systeme: Ausführbare Modelle und Fehlersuche

Graphische Modelle können mit Hilfe modellgetriebener Ansätze als Programmiersprachen für eingebettete Systeme genutzt werden. Die Arbeit schließt vorhandene Lücken und liefert einen Beitrag zur Zustandsvisualisierung während der Laufzeit zum Zweck der Fehlersuche in solchen Modellen. Dieser resultiert in der flexiblen Debugging-Architektur ModelScope. Die Leistungsfähigkeit von ModelScope wird durch Anbindung unterschiedlicher Modellierungsparadigmen und Ausführungsplattformen validiert