Modellbasierte Generierung und Reduktion von Testsuiten für Software-Produktlinien

Software-Produktlinienentwicklung ist ein Paradigma zur kostengünstigen Entwicklung vieler individueller aber sich ähnelnder Softwareprodukte aus einer gemeinsamen Softwareplattform heraus. Beispielsweise umfasst im Automotive-Bereich eine Software-Produktlinie (SPL) für ein Auto der Oberklasse typischerweise mehrere hunderttausend Softwaresystemvarianten. Um sicherzustellen, dass jede einzelne Produktvariante einer SPL in ihrer Funktionalität der Spezifikation entspricht, kann Testen verwendet werden. Da separates Testen jeder einzelnen Produktvariante meistens zu aufwändig ist, versuchen SPL-Testansätze die Gemeinsamkeiten der Produktvarianten beim Testen auszunutzen. So versuchen diese Ansätze geeignete Testartefakte wiederzuverwenden oder nur eine kleine repräsentative Menge von Produktvarianten stellvertretend für die ganze SPL zu testen. Da Software-Produktlinienentwicklung erst seit einigen Jahren verstärkt eingesetzt wird, sind im SPL-Test noch einige praxisnahe Probleme ungelöst. Beispielsweise existiert bisher kein Testansatz, mit dem sich eine gewisse Abdeckung bezüglich eines gewählten Überdeckungskriteriums auf allen Produktvarianten einer SPL effizient erreichen lässt. In dieser Arbeit wird ein Black-Box-Testfallgenerierungsansatz für Software-Produktlinien vorgestellt. Mit diesem Ansatz lassen sich für alle Produktvarianten einer SPL eine Menge von Testfällen aus einer formalen Spezifikation (Testmodell), die mit Variabilität angereichert wurde, effizient generieren. Diese Testfallmenge, im Folgenden als vollständige SPL-Testsuite bezeichnet, erreicht auf jeder Produktvariante der SPL eine vollständige Abdeckung bzgl. eines strukturellen Modell-Überdeckungskriteriums. Die Effizienz des Ansatzes beruht auf der Generierung von Testfällen, die variantenübergreifend wiederverwendbar sind. Dadurch müssen mit dem neuen Ansatz weniger Testfälle generiert werden als wenn dies für jede Produktvariante separat geschieht. Um bei Bedarf die Anzahl der generierten Testfälle reduzieren zu können, werden außerdem drei Algorithmen zur Testsuite-Reduktion vorgestellt. Die Neuerung der vorgestellten Algorithmen liegt im Vergleich zu existierenden Reduktionsalgorithmen für Testsuiten von Einzel-Softwaresystemen darin, dass die Existenz von variantenübergreifend verwendbaren Testfällen in einer SPL-Testsuite berücksichtig wird. Dadurch wird sichergestellt, dass trotz Testsuite-Reduktion die vollständige Testmodellabdeckung einer jeden Produktvariante durch die SPL-Testsuite erhalten bleibt. Sollte es aufgrund limitierter Ressourcen nicht möglich sein jede Produktvariante mit den in der vollständigen SPL-Testsuite enthaltenen Testfällen zu testen, kann mittels einer SPL-Testsuite eine kleine repräsentative Produktmenge aus der SPL bestimmt werden, deren Testergebnis (im begrenzten Rahmen) Rückschlüsse auf die Qualität der restlichen Produktvarianten zulässt. Zur Evaluation des Ansatzes wurde dieser prototypisch implementiert und auf zwei Fallbeispiele angewendet

Triazolyl, Imidazolyl, and Carboxylic Acid Moieties in the Design of Molybdenum Trioxide Hybrids: Photophysical and Catalytic Behavior

Three organic ligands bearing 1,2,4-triazolyl donor moieties, (<i>S</i>)-4-(1-phenylpropyl)-1,2,4-triazole (<i>trethbz</i>), 4-(1,2,4-triazol-4-yl)­benzoic acid (<i>trPhCO</i>₂<i>H</i>), and 3-(1<i>H</i>-imidazol-4-yl)-2-(1,2,4-triazol-4-yl)­propionic acid (<i>trhis</i>), were prepared to evaluate their coordination behavior in the development of molybdenum­(VI) oxide organic hybrids. Four compounds, [Mo₂O₆(<i>trethbz</i>)₂]·H₂O (<b>1</b>), [Mo₄O₁₂(<i>trPhCO</i>₂<i>H</i>)₂]·0.5H₂O (<b>2a</b>), [Mo₄O₁₂(<i>trPhCO</i>₂<i>H</i>)₂]·H₂O (<b>2b</b>), and [Mo₈O₂₅(<i>trhis</i>)₂(<i>trhisH</i>)₂]·2H₂O (<b>3</b>), were synthesized and characterized. The monofunctional <i>tr</i>-ligand resulted in the formation of a zigzag chain [Mo₂O₆(<i>trethbz</i>)₂] built up from <i>cis-</i>{MoO₄N₂} octahedra united through common μ₂-O vertices. Employing the heterodonor ligand with <i>tr/–CO</i>₂<i>H</i> functions afforded either layer or ribbon structures of corner- or edge-sharing {MoO₅N} polyhedra (<b>2a</b> or <b>2b</b>) stapled by <i>tr</i>-links in axial positions, whereas −CO₂H groups remained uncoordinated. The presence of the <i>im-</i>heterocycle as an extra function in <i>trhis</i> facilitated formation of zwitterionic molecules with a protonated imidazolium group (<i>imH</i>^<i>+</i>) and a negatively charged −CO₂^– group, whereas the <i>tr-</i>fragment was left neutral. Under the acidic hydrothermal conditions used, the organic ligand binds to molybdenum atoms either through [N–N]-<i>tr</i> or through both [N–N]-<i>tr</i> and μ₂-CO₂^– units, which occur in protonated bidentate or zwitterionic tetradentate forms (<i>trhisH</i>^<i>+</i> and <i>trhis</i>, respectively). This leads to a new zigzag subtopological motif (<b>3</b>) of negatively charged polyoxomolybdate {Mo₈O₂₅}_<i>n</i>^2<i>n</i>– consisting of corner- and edge-sharing <i>cis-</i>{MoO₄N₂} and {MoO₆} octahedra, while the tetradentate zwitterrionic <i>trhis</i> species connect these chains into a 2D net. Electronic spectra of the compounds showed optical gaps consistent with semiconducting behavior. The compounds were investigated as epoxidation catalysts via the model reactions of achiral and prochiral olefins (<i>cis</i>-cyclooctene and <i>trans</i>-β-methylstyrene) with <i>tert</i>-butylhydroperoxide. The best-performing catalyst (<b>1</b>) was explored for the epoxidation of other olefins, including biomass-derived methyl oleate, methyl linoleate, and prochiral dl-limonene