Anforderungsverfolgung in der modellbasierten Softwareentwicklung

Abstract

Modelle haben in Softwareentwicklungsprozessen sehr stark an Einfluss gewonnen und sind aus der Entwicklung von IT Systemen und deren Komponenten nicht mehr wegzudenken. Der Fokus im Rahmen von Entwicklungsprojekten verschiebt sich zunehmenden in die Erstellung von beschreibenden High Level Dokumenten, aus welchen in weiterer Folge automatisiert Code generiert wird. Diese Dokumente beschreiben Anforderungen einerseits durch Text und andererseits durch Modelle.<br />Mittels Transformationen, die gewissen Regeln folgen und welche auf die Modelle angewandt werden, entstehen Beschreibungen mit einem höheren Detaillierungsgrad, aus welchen sich Quellcode genieren lässt. Die Object Management Group (OMG) definierte die Model Driven Architecture (MDA) als einen Standard zur Softwareentwicklung. Die durchgängige Verfolgung von Anforderungen durch einen MDA Entwicklungsprozess bzw.<br />die weiterführede Möglichkeit eine einzelne Anforderung bei einer Vielzahl von Dokumenten mit graphischem und textlichen Inhalt bis in ein Code Files sicher zu stellen, stellt das Kernthema dieser Arbeit dar. Es werden die Konzepte der MDA und der Anforderungsverfolgung erläutert und in weiterer Folge die theoretischen Ansätze miteinander verknüpft, um einen Modell zur Anforderungsverfolgung zu definieren. Zusätzlich wird auf existierende Möglichkeiten der Verfolgung von Anforderungen in der modellgetriebenen Softwareentwicklung eingegangen. Dabei stehen die System Modellierungs- Sprache SysML und die Unified Modeling Language (UML) im Vordergrund. Im Weiteren wird auf den Ansatz des Quality Function Deployments (kurz QFD) eingegangen und dieser erläutert. Basierend auf den Erkenntnissen aus den im QFD angewandten Techniken und Methoden, zeigt diese Arbeit anhand eines durchgängigen Beispiels, wie die Tabellen des QFD dazu verwendet werden können, eine durchgängige Verfolgung von Anforderungen in einem modellbasierten Softwareentwicklungsprozess zu gewährleisten.<br />Neben der Entwicklung dieses Ansatzes wird ein detaillierter Ausblick auf die Entwicklung der MDA gegeben und insbesondere auf die Anforderungsverfolgung eingegangen.<br />

In the last decade models have gained more and more influence in the development of software. Nowadays it is really unusual to realise software development projects without the usage of graphical modelling languages. The focus in this area moves more and more towards the design of high level documents, which are used as a baseline for automated code generation. Those documents describe requirements on a low level in a textual form and on a higher level via the syntax of modelling languages. Transformations are used to transfer models from a lower level to a more detailed level and in the end to generate source code. This process of developing software, called the Model Driven Architecture MDA, was standardized by the Object Management Group in the year 2003. The tracing of requirements throughout a MDA development process, especially the tracing of single requirements through a large number of models plus documents to verify the realisation of this requirement is described in this paper. In the first part the basics of MDA and Requirements Tracing (RT) are explained and theoretically combined. Additionally the actual concepts of requirements tracing in model based software development are explained. The modelling languages SysML (System Modelling Language) and UML (Unified Modelling Language) and their possibilities in the usage of tracing requirements are explained and challenged.<br />In the latter section the approach of quality function deployment QFD is addressed and explained. A short history is given and the usage in software development projects is defined. Together with the cognition and methods from prior sections an approach to use quality function deployment tables and techniques to trace requirements and to ensure that defined requirements are realised in a model based software project, is developed and presented by an example. In this document, you will find a detailed outlook on how the MDA will change current software industries and job roles in those industries, next to an outlook in which direction requirements tracing and the techniques used, will develop.<br />