Forschungsprojekte 2005

FIN, IVS, AG Softwaretechnik

Software Maintenance Maturity Modell Software Measurement Infrastructures Software Agent Measurement Framework Web-basierte Systeme und Implementation von Webservice-Center-Diensten eMeasurement für FSM (Cont.)
eLearning Content eLearning Management Metrikendatenbanken und Repositories Statistische Prozesssteuerung im Automotiv-Software-Bereich
Forschungs- Team

Software Maintenance Maturity Modell:

Die grundlegenden Aktivitäten und Prozesse für eine erfolgreiche Bewältigung der Softwarewartung sind in den bisherigen Prozessmodellen (CMMI oder ISO 9000:2000) insgesamt unzureichend betrachtet worden. Das folgende Bild zeigt die bereits sehr umfangreichen Schlüsselprozesse bei der Softwarewartung.

Inhalt dieses Projektes ist es, ein Softwarewartungs-Gütemodell zu definieren und bereits in der Praxis anzuwenden, welches den aktuellen Anforderungen zur Beherrschung der Softwarewartung gerecht wird. Für die Anwendung dieses Modells wurde ein Tool entwickelt. Ein konrete Bewertung hat dabei beispielsweise die Form:

Die detaillierte Bewertung in der sogenannten NPLF-Graphen lautet hierfür:

Software Agent Measurement Framework:

Für moderne Softwaretechnologien, wie die agentenbasierte Softwareentwicklung (AOSE) existieren heute noch wenig Erfahrungen zur den qualitativen Eigenschaften bzw. zur Softwarequalitätssicherung überhaupt. Ziel des Projektes ist es daher, wie für die Entwicklung von Multiagentensystemen (MAS) schrittweise Erfahrungen aus ähnlichen (MAS) Entwicklungen bzw. aus ähnlichen Paradigmen, wie z. B. der objektorientierten SE, genutzt werden können. Das folgende Bild skizziert dieses Framework innerhalb der verschiedenen Softwaremessebenen.

Auf der Grundlage von Beispielprojekten für ausgewählte Agententechnologien sollen erste Validationsgrundlagen geschaffen werden.

Erste Ergebnisse wurden bereits in nationalen und internationalen Zeitschriften bzw. Kongressen publiziert.

Web-basierte Systeme und Implementation von Webservice-Center-Diensten (Industrieprojekt):

Im Bereich der Web Services (WS) ist eine hohe Dynamik der Technologien und Anwendungsformen zu verzeichnen. Inhalt dieses Projektes, das gemeinsam mit dem Entwicklungszentrum der Deutschen Telekom in Berlin realisiert wird, ist die Analyse von Web Services sowie die prototypische Implementation von (Trust) Center-Diensten für die Auswertung realer Webservice-Anbieter hinsichtlich qualitativer Aspekte. Die folgende Abbildung zeigt ein Beispiel für einen WS Measurement Service.

Grundlage dieser Dienste bieten Aufwands- bzw. Kostenschätzungen von Legacy-Projekten für deren WS-Portierung im Rahmen des Telekommunikationsbereiches.

eMeasurement für Functional Size Measurement (FSM):

Das Software eMeasurement impliziert eine Reihe neuer Möglichkeiten der Interaktion auf dem Gebiet der Softwaremessung und Bewertung hinsichtlich:

  • eMeasurement Communities,
  • eMeasurement Services,
  • eQuality Services,
  • eMeasurement Consulting,
  • eExperience und eRepositories,
  • Measurement eLearning,
  • eCertification.

Neben diesen prinzipiell möglichen Formen des eMeasurement stellt sich natürlich auch die Frage der Akzeptanz bzw. des eigentlichen Bedarfs. Dazu wurde unter anderem eine Studie auf der Grundlage einer internationalen Umfrage durchgeführt.

Ziel ist es unter anderem, Themenbezogene Web-Portale und -Services anzubieten, die eine effiziente Planung, Konsultation, Durchführung und gemeinsame Auswertung von Softwaremess- und -bewertungsformen im Web unterstützen, wie beispielsweise im folgenden Portal zum Functional Size Measurement (FSM).

Software Measurement Infrastructures:

Aufbauend auf dem zuvor genannten Projekt zum FSM-eMeasurement geht es hierbei um die Konzeption und prototypische Implementation von Infrastrukturen im Web für die vielfätigste Unterstützung der Software-Messung für unterschiedliche Communities und Anwendungsbereiche. Im Kontext einer pervasiven Softwareanwendung werden die Softwaremessansätze zunehmend autonom bzw. werden immer mehr als vollständige Kontrollzyklen angewandt.

Inhalt dieses Projektes ist daher die Aufwandsschätzung für die Softwaremessung selbst und die darauf aufbauende Implementation Web-basierter autonomer Messkomponenten in ausgewählten Anwendungsbereichen.

E-Learning Content:

Ausgangspunkt sind die vielfältigen Web-Content-Beispiele für die Lehrveranstaltungen der AG Softwaretechnik, wie z. B. Softwaretechnik I, Verteilte Systementwicklung , Softwarequalitätsmanagement, Einführung/Algorithmen Datenstrukturen und Web Engineering, in denen Web-Animationen mit lokalen Bewertungsformen bereits seit einigen Jahren im Einsatz sind. Die folgenden Bilder zeigen derartige Beispiele:

Softwareentwicklungsbewertung nach CMM

bewertete Abfrage zu phasenbezogenen Testverfahren

Metrikenanwendung nach dem GQM-Paradigma

Inhalt des Projektes ist es

  • einerseits die Tauglichkeit moderner Technologien zum Semantic Web, wie SMIL, RSS und OWL, für den Bereich der traditionell-kognitiven und behavioristischen Lehr- und Lernformen zu überprüfen,

  • andererseits eine spezielle Themenausrichtung vorzunehmen und zwar für

    • den inhaltlichen Bezug zur Softwaretechnik-Ausbildung im Rahmen der internationalen Initiative SWEBOK (Software Engineering Body of Knowledge),

    • zu den Grundlagen der Softwaremessung und -bewertung im Rahmen der Communities, in denen unsere AG aktives Mitglied ist ( GI, DASMA, MAIN, COSMIC und ISBSG).

Erste Ergebnisse hierbei sind folgende:

  • CodGen: ein dynamisches Content-Erweiterungssystem für ausgewählte Faktendarstellungsformen, wie Übersichtslisten zu terminbezogenen Ereignissen, welches das Web nach Erweiterungskomponenten absucht und selbständig eine Erweiterung vornimmt. Das folgende Beispiel deutet die Erweiterung eine Konferenzauflistung an.

  • VisuGraphX3D: Dieses Softwaresystem ermöglicht eine Anwendung der gängigen 3D-Analyseformen (Drehung, Navigation, Ortung) und der 2D-Analyseangaben (Diagramm, Messwertlisten) auf der Grundlage einer XML-basierten Graphbeschreibung. Dabei sind Messreihen jeweils den Knoten oder den Kanten zugeordnet und werden mit diesem Tool in vielfältiger Weise analysierbar gemacht.

    Besonders geeignet ist dieses Tool für die Web-Analyse bei der die Websites durch Knoten repräsentiert werden und deren Anzahl in einer ausgewählten Domäne sehr umfangreich ist.

E-Learning Management:

Bei diesem Projekt geht es darum, die verschiedenen Lehr- und Lernkonzepte sowie Inhalte mit den jeweils geeigneten Organisationsformen zu verbinden. Hinsichtlich der Einrichtung, Organisation und Führung von Web-Kursen existieren bereits vielfältige Lösungen. Wirklicher Forschungsbedarf besteht hierbei allerdings

  • in der Analyse und Bewertung der Komplexität von E-Learning-Systemen hinsichtlich ihrer Entwicklung und Wartung unter Berücksichtigung der funktionalen (inhaltlichen) Erweiterung aber auch der technologischen Veränderungen,

  • in der speziellen Abschätzung des Entwicklungs- und Wartungsaufwandes unter den Aspekten unterschiedlich intentionierter Architekturformen, wie zum Beispiel dem PLP (Personal Learning Platform), beispielsweise durch die Modifikation existierender Schätzmodelle wie das COCOMO II oder das COSMIC-FFP.

Inhalt dieses Projektes ist es daher vor allem, die Entwicklungskomplexität zu untersuchen, bewertbar und damit beherrschbar zu machen.

Erste Ergebnisse sind hierbei:

  • Online-Voting. Ein System für den Bereich der Architekturpsychologie und dessen technologische Bewertung. Die folgende Abbildung zeigt ein Bewertungsbeispiel und die Möglichkeit der datanbankgestützten Bereitstellung der zu bewertenden Artefakte.

  • WebTomix: Dieses agentenbasierte System analysiert die Web-technologischen Merkmale von Websites bzw. Web-Applikationen. Die folgende Abbildungen zeigen ausgewählte Analysen.

    Technologiemerkmale der Uni Magdeburg (Tiefe 3)
    (höchster Anteil: HTML)

    Technologiemerkmale der Uni Halle (Tiefe 3)
    (höchster Anteil: JavaScript)

    Technologiemerkmale der FernUni Hagen (Tiefe 3)
    (ausgeglichene Technologien)

    Technologiemerkmale der des W3C-Konsortiums (Tiefe 3)
    (vielfältigste Technologieanwendung)

    Technologiemerkmale von Amazon (Tiefe 1)
    (ausgeglichener Anteil an Forms, Coockies und HTML)

    Technologiemerkmale von Web-TV (Tiefe 3)
    (höchster Anteil: GIF)

Letztliches Ziel ist die Installation eines virtuellen E-Learning-Kompetenzzentrum zur Unterstützung der E-Learning-Systementwickler für den Bereich der adaptiven, präventiven und qualitativen Anforderungsumsetzung.

Metrikendatenbanken und Repositories:

Im Rahmen von Industrieprojekten der AG Softwaretechnik sind bereits Prototypen von Metrikendatenbanken (MDB) im Einsatz. Außerdem existieren bereits erste Ansätze im Web im Rahmen des E-Measurement, die allerdings noch gering den Bereich der Softwareentwicklung unterstützen. Die folgende Abbildung zeigt eine bereits in einem vorhergehenden Projekt mit der Industrie entwickelten MDB.

Inhalt dieses Projektes ist, ausgehend von einer zu erstellenden State-of-the-Art-Bewertung, die Modellierung und prototypische Implementierung von empirischen Konzepten zur wirksamen Unterstützung des IT Bereiches auf der Grundlage von Metrikendatenbasen bzw. Repositories, der Intentionen des pervasive Computing im Rahmen von Web-Infrastrukturen einschließt. Dabei wird vor allem die Effienzbewertung der MDB-Lösung selbst einbezogen.

Konzeption und Anwendung einer statistischen Software-Prozesssteuerung in der Automobilindustrie (Industrieprojekt):

Dieses Thema wird durch eine Doktorandenstelle bei Bosch Stuttgart gefördert. Inhalt dieses Projektes ist, auf der Grundlage des SPC (Statistical Process Control) eine Prozesssteuerungsform im Bereich der Software-Entwicklung im Automotiv-Bereich zu entwickeln und diese prototypisch anzuwenden. Damit soll eine Prozessgütestufe nach dem Capability Maturity Model Integration (CMMI) von 4 erreicht bzw. erreichbar werden. Dabei werden auch geeignete Quantifizierungsmethoden, wie zum Beispiel das Functional Size Measurement (FSM), hinsichtlich ihrer Eignung untersucht. Die folgende Abbildung zeigt eine bereits das in einem vorhergehenden Projekt mit der Industrie analysierte Verhältnis der FSM-Unterstützung bei einer CMMI-basierten Prozessgüte.

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