Forschungsprojekte 2010

FIN, IVS, AG Softwaretechnik

Innovative E-Business Infrastrukturen	Qualtätssicherung von SOA-basierten Systemen	Qualitätssicherung in der agilen Softwareentwicklung	Prozesskomplexität umfangreicher Industrie-Applikationen	SOA-Based Federated ERP Systems	Monitoring Organization's Environmental Performance Indicators
e-Learning Content	Risk Management and Controlling	Effizienzbewertung von Automotiv-Systemarchitekturen	Software Measurement Infrastructures	Qualitätssicherung bei der Entwicklung verteilter Systeme	Forschungs- Team

Innovative E-Business Infrastrukturen:
Projektleiter: Prof. Dr. Reiner Dumke
Projektbearbeiter: Robert Neumann, Dr. F. Zbrog, Cristian Pfeffer,
Kooperation: Microsoft, SAP, NAIST (Japan)
Förderer: Haushalt, Industrie
Projektlaufzeit: April 2009 - April 2012

Dieses Projekt behandelt die Erstellung eines integrierten E-Commerce-Framework für Mikro-, kleine und mittlere Unternehmen, welches sich durch eine geringe Total Cost of Ownership (TCO) auszeichnet. Dabei liegt der Schwerpunkt auf dem Entwickeln einer Metalogik (Meta-Commerce), die über ein wohldefiniertes Interface zu Service-Infrastrukturen und der damit möglichen effizienten Prozesssteuerung verfügt.

Qualitätssicherung in der agilen Softwareentwicklung:
Projektleiter: Prof. Dr. Reiner Dumke
Projektbearbeiter: Andre Janus, Prof. Andreas Schmietendorf, Konstantina Goergieva, Hashem Yazbek
Kooperation: T-Systems
Förderer: Industrie
Projektlaufzeit: April 2009 - April 2012

Die besondere Prozessart einer agilen Entwicklung erfordert, die Software-Qualitätssicherung unter neuen Aspekten zu behandeln und zu bearbeiten. Dazu zählen beispielsweise:

die besonderen Anforderungen an eine kurzfristige und artefaktbezogene Aufwandschätzung für die Gewährleistung der kurzen Programmierzeiten,
die besondere Beachtung von Risikoaspekten (insbesonders als Human Factors) für die Grundorientierung auf Teams und Kommunikation bei der agilen Systementwicklung,
die speziellen Formen einer Tool-Unterstützung für die Berücksichtigung von Qualitätsmerkmalen.

Erste Ergebnisse sind in den folgenden Bildern angedeutet bzw. skizziert.

agile Aufwandschätzung

Relevanz einer Risikobewertung

Tool-Unterstützung für das Refactoring

Prozesskomplexität umfangreicher Industrie-Applikationen:
Projektleiter: Prof. Dr. Reiner Dumke
Projektbearbeiter: Anja Fiegler
Kooperation: T-Systems
Förderer: Industrie
Projektlaufzeit: Oktober 2009 - April 2012

Die Entwicklung und Wartung komplexer Softwaresysteme im industriellen Bereich wird wesentlich durch die jeweiligen fachbezogenen und vor allem auch technologischen Merkmale hinsichtlich ihrer Beherrschbarleit bestimmt. Insbesondere unter den dynamischen Anforderungen in einem SOA-Umfeld erhöht sich diese Entwicklungskomplexität in besoderem Maße. Inhalt dieses Projektes ist daher die Analyse und Modellierung einer derartigen validationsgetragenen Komplexität für die erfolgreiche industrielle Anwendung.

Programmkomplexitätsarten nach Jones

Entwicklungskomplexitätsbewertung im SML@b

Effizienzbewertung von Automotiv-Systemarchitekturen:
Projektleiter: Prof. Mottok (FH Regensburg)
Projektbearbeiter: Martin Hobelsberger
Kooperation: Prof. R. Dumke und weitere bayrische Einrichtungen
Förderer: BMBF
Projektlaufzeit: August 2007 - Juni 2011

Softwarearchitekturen für den Automotivbereich zeichnen sich vor allem dadurch aus, dass sie eingebettet sind und zumeist umfangreiche Echtzeitanforderungen erfüllen sollen und dabei einen hohen Grad an Prozess- aber auch Laufzeitdynamik berücksichtigen müssen. Daher werden bei diesem Forschungsvorhaben unterschiedliche Ansätze und Konzepte validierbaren Erfüllung obiger Anforderungen, wie die Architektursprache AADL, dynamische Architekturkonzepte (wie AUTOSAR oder SETTA) sowie Architekturmetriken. Ziele sind dabei vor allem eine performance- und safety-gerechte Architekturlösung zu finden, die die Entwicklung der Automotiv-Software bereits durch einen effektiven Design unterst¨tzt.

Qalitätssicherung von SOA-basierten Systemen:
Projektleiter: Prof. Dr. Reiner Dumke
Projektbearbeiter: Denis Heinemann, Andreas Schmietendorf, Evan Asfoura
Kooperation: FHW Berlin, EZ Telekom, Uni Münster
Förderer: Land Sachsen-Anhalt, Industrie
Projektlaufzeit: 01.07.2005 - 30.06.2010

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 fuuml;r einen WS Measurement Service. Grundlage dieser Dienste bieten Aufwands- bzw. Kostenschätzungen von Legacy-Projekten für deren WS-Portierung im Rahmen des Telekommunikationsbereiches.
Für den Bereich der Service-orientierten Architekturen (SOA) sind bereits Metriken für die Qualitätsbewertung definiert und international diskutiert worden (IWSM, MENSURA, MDA4SOA).

Darüber hinaus wurde bereits ein BPELmeter implementiert, der die Anwendung der Metriken für den Choreographiebereich der SOA unterstützt (s.o.).

Software Measurement Infrastructures:
Projektleiter: Prof. Dr. Reiner Dumke
Projektbearbeiter: Hashem Yazbek, Fritz Zbrog, Antje Hansen, Martina Krassowski-Wilhelmi
Kooperation: DASMA, FHW Berlin, FH Bingen, ETS Montreal (Kanada), Bosch Stuttgart, T-Systems Berlin, CSC Wonsheim
Förderer: Haushalt, Industrie
Projektlaufzeit: 01.04.2005 - 31.12.2012

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 die Anwendung Web-basierter Technolgien, wie beispielsweise das Service Engineering, für die prototypische Umsetzung von Software-Messinfrastrukturen.

Einzelbeispiele zu Messservices sind zum einen der Telemetrie-Ansatz Hackystat für die Erfassung von File-Zugriffsdaten im aktuellen verteilten Software-Entwicklung sowie die Bereitstellung von Messdaten zu den grundlegenden Java-Technologien als Java-Messservice und Messdatenrepository.

E-Learning Content:
Projektleiter: Prof. Dr. Reiner Dumke
Projektbearbeiter: Robert Neumann, Konstantina Georgieva, Dr. Fritz Zbrog, Hashem Yazbek
Kooperation: FHW Berlin, Uni Regensburg, FH Bingen, St. Fisher College (USA), Uni Twente (Niederlanden), Alcala Uni (Spanien) NAIST Ikoma (Japan)
Förderer: Haushalt
Projektlaufzeit: 01.01.2003 - 31.03.2012

Ausgangspunkt sind die vielfältigen Web-Content-Beispiele für die Lehrveranstaltungen der AG Softwaretechnik, wie z. B. Software Engineering, 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 CMMI

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).

Risk Management and Controlling:
Projektleiter: Prof. Dr. Reiner Dumke
Projektbearbeiter: Konstantina Georgieva, Dr. Fritz Zbrog, Elena Petrova, Martin Sturm, Nan Dong
Kooperation: Uni Varna (Bulgarien), FH Bingen, TU Berlin, ETS Montreal (Kanada)
Förderer: DAAD, Haushalt, Industrie
Projektlaufzeit: 01.10.2008 - 31.03.2012

Bei diesem Projekt geht es darum, auf der Grundlage einer aspektorientierten Sichtweise der Software-Qualität den Aspekt des Risikomanagement genauer zu betrachten hinsichtlich einer besseren Analysierbarkeit, Bewertbarkeit und schließlich Kontrollierbarkeit auf der Grundlage kausaler und metrikenbasierter Operationalisierung dieser Managementprozesse. Grundlegender Forschungsbedarf besteht hierbei

in der Analyse und (kausale) Strukturierung der Qualitätsaspekte von Prozessmodellen definiert und charakterisiert in den verbreitetsten Prozess(Güte)Standards wie CMMI, ISO 9000, ISO 9126, ISO 12207 usw.
in der empirischen Untersetzung mittels Metriken, Analogieverfahren und Schätzmodellen für eine quantitative Bewertungsform von Risiken und Risikomodellen,
in der besonderen Beachtung von Human Factors für die erfolgreiche Bildung von IT- Teams bzw. Team-Strukturen,
in der zweckmäßigen multidemimensionalen Instrumentierung in Form von Cockpit-Anwendungen für das Risiko-Controlling.

Inhalt dieses Projektes ist es daher vor allem, das Risikomanagement ganzheitlich zu untersuchen, bewertbar und damit besser beherrschbarer zu machen.

SOA-Based Federated ERP Systems:
Projektleiter: Prof. Dr. Reiner Dumke
Projektbearbeiter: Evan Asfoura,
Kooperation: Uni Oldenburg, FHW Berlin, Uni Twente (Niederlanden), SAP
Förderer: Syrische PhD-Förderung
Projektlaufzeit: 01.01.2007 - 31.10.2010

Die Veränderung von komplexen Business-Prozessen im Bereich so genannter föderierter ERP-Systeme erhält durch die Möglichkeit einer SOA-Ausrichtung eine höhere Flexibilität und Effizienz im Bereich erfolgreicher (weltweiter) Geschäftsabläufe. Inhalt dieses Projektes ist daher die Identifizierung und Operationalisierung von Web Services innerhalb existierender komplexer ERP-Systemlandschaften. Die folgende Abbildung zeigt eine derartige Klassifikationsmöglichkeit.

Qualitätssicherung bei der Entwicklung verteilter Systeme:
Projektleiter: Prof. Dr. Reiner Dumke
Projektbearbeiter: Detlef Günther, Peter Drechsel, Hans-Edgar Makiola, Gerald Mews, Steffen Paschke, Torsten Woywodt
Kooperation: T-Systems Magdeburg, VW Wolfsburg
Förderer: Industrie
Projektlaufzeit: 01.01.2006- 31.12.2010

Bei diesem Projekt sind mehrere industrielle Partner beteiligt, wie zum Beispiel VW Wolfsburg, T-Systems Magdeburg, BWS Automotiv Cons. Wolfsburg usw.). Schwerpunkte bei der Projektbearbeitung sind vor allem

Analyse und Bewertung der Einflussfaktoren der SOA für die Prozessgestaltung der Enterprise Information Systems (EIS),
die Security-Prozessanalyse und -optimierung für die EIS,
Service-Level-Agreement-basiertes Projektmanagament für die EIS-Entwicklung,
formale Modelle einer EIS-Prozessanalyse und -bewertung,
Anwendug von Optimierungsverfahren für die EIS-Bewertung,
Bewertung und Optimierung der methodischen Grundlagen zu EIS.

Die grundlegenden Zusammenhänge der oben genannten Projektmerkmale sind in der folgenden Abbildung grob skizziert.

Monitoring Organization's Environmental Performance Indicators:
Projektleiter: Prof. Dr. Reiner Dumke
Projektbearbeiter: Naoum Jamous, Dr. F. Zbrog
Kooperation: Uni Oldenburg, FHW Berlin, SAP
Förderer: EU, Industrie
Projektlaufzeit: 01.1.2008 - 30.12.2010

Für Firmen jeglicher Art ist die umweltgerechte und -bezogene Handhabung von Informationsprozessen eine immer wichtigere Aufgabe im Kontext heutiger weltweiter Kooperationen und Geschäftsbaläfe. Inhalt dieses Projekte ist daher

die gegenwärtige und küftige Ausprägung von ERP-Systemen bzw. darauf basierenden (SOA-orientierten) Geschäftsmodellen,
die informationstechnische Strukturierung von (kausalen) Umweltmodellen im Kontext von Geschäftsprozessen,
die prototypische Implementation von Dashboards für eine Service-basierte Unterstützung der Ausrichtung auf umweltgerechte IT-Strukturen und -Abläufen im Sinne eines "Green IT".

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