Anforderungsanalyse und Anforderungsdefinition für ...

4. Formale Methoden zur Anforderungsspezifikation
Die Verwendung formaler Methoden bedeutet die Nutzung formaler Sprachen zur
Anforderungsspezifikation. Diese basieren auf der Nutzung mathematischer Kalküle.
Sie bieten ein präzises Vokabular, eine genau definierte Syntax und eine eindeutige
Semantik. Das System wird exakt beschrieben, nicht der Entwurf. So werden nur sehr
wenige Einschränkungen für die Implementierung festgelegt. Es werden präzise die
Eigenschaften des System beschrieben ohne einzuschränken wie diese erreicht werden
sollen (was das System leisten muss, nicht wie es etwas leistet).
Heute wird vielfach der Einsatz formaler Methoden in gesetzlichen
Entwurfsvorschriften vorgeschrieben.
4.1 Vorteile und Nachteile formaler Methoden
4.1.1 Allgemein
Formale Methoden zur Anforderungsspezifikation
Spezifikationsdokumente in natürlichen Sprachen sind anfällig für Missverständnisse,
es ist nahezu unmöglich sie so zu verfassen, dass sie nicht missinterpretierbar sind. Es
ist sehr schwierig zu zeigen, dass die Spezifikation korrekt, vollständig und konsistent
ist, da die Prüfung vollständig auf Basis des Verständnisses des Ingenieurs für die
Anforderungen geschehen muss. Der Einsatz formaler Methoden bietet für viele dieser
Probleme gute Lösungen.
Eindeutigkeit
Die streng definierte Semantik und Syntax formaler Sprachen ermöglicht eine
eindeutige Interpretation der Spezifikation. Die Eindeutigkeit ist somit gegeben.
Dadurch ist die Spezifikation einfacher nachzuprüfen und zu ändern.
Werkzeugeinsatz
Ein weiterer Vorteil formaler Methoden ist, das es möglich ist mit Hilfe von
Testverfahren und automatischen Werkzeugen verschiedenste Eigenschaften und
Fehler festzustellen. Die Spezifikation kann so auf Konsistenz, Fehler in der
Orthographie und Richtigkeit der Struktur und ihrer internen Schnittstellen geprüft
werden. Die Ableitung von neuen Eigenschaften des Systems ist durch Beweis möglich.
Hierdurch kann gezeigt werden, dass keine mögliche Folge von Systemoperationen zu
einem unsicheren Zustand führen kann. Es lassen sich auch unnötige Anforderungen
erkennen, um diese dann entfernen zu lassen.
Reuseability (Wiederverwendbarkeit)
Eine formale Anforderungsspezifikation ist sehr hilfreich, wenn der Code in einem
neuen System wieder benutzt werden soll. Durch die genaue Beschreibung der
Eigenschaften und der Anforderungen an die Umwelt ist eine präzise Bewertung
möglich, ob der Code einsetzbar ist.
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