Design&Elektronik, Extraausgabe Okt - Silicann

en, damit zukünftige Funktionsumfänge
in der Softwarekonzeptionberücksichtigt
werden können.
Den Dienstleister mit der Erstellung
der Spezifikation zu
beauftragen, kann gerade in
einer erstmaligen Zusammenarbeit
als Einstieg dienen,
um das Zusammenspiel
zwischen Auftraggeber und
Auftragnehmer zu testen.
Verläuft diese Phase reibungslos,
ist dies in der Regel
ein guter Indikator für
die weitere Zusammenarbeit.
Zudem ist die externe
Sicht des Spezialisten auf
das Projekt meist unbefangener,
sodass Klärungsbedarf
für die Spezifikation
schneller erkannt wird.
Eine wichtige Funktion
kommt der genauen Analyse
des zu verarbeitenden Signals
zu. In dieser Phase werden
die Grundlagen für die
spätere effiziente Verarbeitung
definiert. Vor allem ist
zu untersuchen, welche redundanzfreieNutzinformation
das Signal enthält, die
für eine spätere Auswertung
benötigt wird. Gelingt es,
diese Nutzinformation zu
extrahieren und damit die
Datenmenge zu reduzieren,
vereinfacht sich die nachfolgende
Auswertung in vielen
Fällen drastisch. Die Art der
Analyse hängt von den Eigenschaften
des Signals ab.
Sie unterscheidet sich unter
anderem je nach dem, ob es
sich um ein zeitdiskretes
oder zeitkontinuierliches,
ein- oder mehrdimensionales,
quasi-lineares oder stark
nicht lineares, ungestörtes
oder stark gestörtes Signal
handelt.
Ausgehend von den Ergebnissen
der Signalanalyse ist
ein geeigneter technischer
Ansatz für die Signalverarbeitung
zu wählen. Hier sind gegebenenfalls
Fragen wie die
folgenden zu beantworten:
■ Wie ist das Signal zu transformieren,
um Korrelationen,
Redundanzen und
Störungen zu beseitigen?
■ Wie lässt sich die Datenmenge
geeignet auf
die Nutzinformation reduzieren?
■ Mit welchen Methoden
sind welche Merkmale zu
extrahieren?
■ Wie werden diese Merkmale
abgebildet und ausgewertet?
Die richtige Wahl des technischen
Ansatzes entscheidet
maßgeblich über das
Aufwand/Nutzen-Verhältnis
der nachfolgenden Schritte.
Zuweilen entscheidet sich
mit der Wahl des technischen
Ansatzes, ob die Lösung
insgesamt realisiert
werden kann.
Anstatt »drauflos« zu programmieren,
muss nun
zunächst auf höherer Abstraktionsebene
überlegt werden,
wie sich der grundsätzliche
technische Ansatz in geeignete
Algorithmen überführen
lässt und wie diese sich optimieren
lassen. Auch in diesem
Schritt steckt – abhängig
von der Anwendung – oft gewaltigesOptimierungspotenzial.
Nachdem Klarheit über den
geeigneten technischen Ansatz
und dessen Überleitung
in Algorithmen herrscht,
kann man das komplette
Systemdesign für die Soft-
DESIGN&ELEKTRONIK SOFTWARE-ENTWICKLUNG 2005
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ware erstellen. Hierbei wird
festgelegt, welche Verarbeitungsschritte
vorzusehen
sind, in welche Module die
Software zu gliedern ist, wie
die Schnittstellen zwischen
den Modulen gestaltet werden
sollen, welche Datenformate
bedarfsgerecht sind,
wie das Datenmanagement
und die Datenhaltung erfolgen
sollen, etc.
Auswahl der Tools
Tendenziell werden Tools für
die Erstellung der Software
zu früh und anhand der Kriterien
»Was ist vorhanden«
oder »Was ist bekannt« festgelegt.
Die Tools werden regelmäßig
durch die verwendete
Hardware-Plattform
vorgegeben. Dies ist ein weiterer
Grund, die Hardware
erst nach den technischen
Überlegungen zu spezifizieren.
Diese Auswahl sollte –
wenn möglich – erst unmittelbar
vor der eigentlichen
Software-Entwicklung und
unbefangen getroffen werden,
damit die verwendeten
Tools für die Aufgabenstellung
optimal geeignet sind.
Dies setzt natürlich voraus,
dass eine Auswahl unter verschiedenen
Alternativen
möglich ist. Der Spezialist ist
dazu eher in der Lage.
An diesem Punkt erst beginnt
die eigentliche Software-Entwicklung.
Ist die
Vorarbeit gut geleistet, sollte
die Software-Entwicklung
nun keine unliebsamen
Überraschungen mehr bieten
und »straight forward«
in kurzer Zeit zu realisieren
sein. Schließlich ist die meist
auf einem Funktionsmuster
oder Prototypen entwickelte
Software auf die serienreife
Zielhardware zu übertragen.
Als nächstes kommt die Verifikation.
Dabei wird überprüft,
ob die entwickelte Software
der Spezifikation entspricht.
Eine professionell erstellte
Spezifikation vereinfacht diesen
Schritt deutlich. Innerhalb
der Software-Entwicklung
sind natürlich mehrere
Verifikationsstufen ratsam. So
lassen sich bei sinnvoller Software-Konzeption
zunächst
Module einzeln verifizieren.
Ist die Verifikation erfolgreich
abgeschlossen, erfolgt
üblicherweise die Lieferung
der Lösung, sofern die Entwicklung
nicht bereits beim
Auftraggeber durchgeführt
wurde. Eine bedarfsgerechte
Dokumentation, die dem
Auftraggeber nicht nur das
Verständnis der Software
sondern auch der technischen
Überlegungen ermöglicht,
sollte bereits jetzt
für den folgenden Schritt
vorhanden sein.
Bei der Validierung wird
überprüft, ob die entwickelte
Software unter den Einsatzbedingungen
beim Kunden