Kontrolliertes Englisch für Anforderungsspezifikationen

2 Kapitel 1
Einleitung 1
1.2 Aufgabenstellung
Ausgehend von einer Untersuchung der Begriffe Anforderung und Spezifikation sowie
einem Vergleich zwischen natŸrlichen und formalen Spezifikationssprachen, soll anhand
eines Spezifikationsbeispiels aus der Literatur (Bibliotheksproblem) illustriert
werden, welche Probleme sich fŸr den Anwendungsspezialisten ergeben, wenn eine
informelle Problembeschreibung in eine formale Anforderungsspezifikation ŸberfŸhrt
wird. Um die konzeptionelle LŸcke, die bei der Verwendung von formalen Spezifikationssprachen
zwischen den Anwendungsspezialisten und den Softwareentwicklern
entsteht, zu ŸberbrŸcken, soll nach einer geeigneten Spezifikationssprache gesucht
werden. Zu diesem Zweck soll abgeklŠrt werden, inwieweit kontrollierte natŸrliche
Sprachen, die vor allem in der Industrie fŸr die bessere VerstŠndlichkeit und Verarbeitbarkeit
von technischen Dokumenten entwickelt worden sind, als Modell fŸr eine
anwendungsspezifische Spezifikationssprache dienen kšnnen. FŸr die Softwareentwicklung
stellt sich dann die Frage, ob eine kontrollierte natŸrliche Sprache definiert
werden kann, die erstens die gleichen Eigenschaften wie eine formale Spezifikationssprache
hat, die zweitens nach computerlinguistischen Gesichtspunkten effizient verarbeitet
werden kann und die drittens fŸr den Anwendungsspezialisten leicht erlernbar
ist. Abschliessend soll die zu entwickelnde Spezifikationssprache am Bibliotheksproblem
erprobt werden, so dass die Ergebnisse der Arbeit ŸberprŸfbar werden. Die
englische Sprache ist als Ausgangspunkt gewŠhlt worden, weil die Problembeschreibung
fŸr das Spezifikationsbeispiel bereits englischsprachig vorliegt und weil die relativ
feste Wort- und Satzgliedstellung des Englischen unsere Zielsetzung unterstŸtzen.
1. Einleitung
Somewhere between ridiculous pedantry and erroneous formulation there presumably
exists a reasonably precise way of specifying a problem in English [Dodd 90:17].
1.3 Resultate
Mit Attempto Controlled English (ACE) wird eine kontrollierte natŸrliche Sprache als
textuelle Sicht auf eine formale Spezifikation in Logik vorgeschlagen. Die Sprache ACE
erlaubt es dem Anwendungsspezialisten, wahre und bedingte Sachverhalte in einer
begriffsnahen Notation direkt und prŠzis zu beschreiben. ACE besteht aus einer wohldefinierten
Teilmenge der englischen Sprache und wirkt deshalb informell und vertraut,
obwohl die Sprache in ihrem Kern formal ist. ACE kann eindeutig in DiskursreprŠsentationstheorie
(d.i. eine strukturierte Form der PrŠdikatenlogik) Ÿbersetzt
werden. Um den nštigen Grad an PrŠzision zu erreichen, verwendet der Anwendungsspezialist
beim Schreiben der Spezifikation einen einfachen abstrakten Satzbauplan
als mnemotechnisches Hilfsmittel und eine Reihe von Konnektoren (d.h. Koordinatoren
und Subordinatoren), mit denen er aus einfachen ACE SŠtzen zusammengesetzte
ACE SŠtze bilden kann. Die Sprache ACE basiert auf einer leicht merkbaren
1.1 Problembeschreibung
Der Werkstoff fŸr die Entwicklung von Softwareprodukten sind Sprachen. In der
Regel werden Sprachen mit ganz unterschiedlichen Eigenschaften dazu verwendet,
Anforderungen zu klŠren, Anforderungen zu spezifizieren und Programme zu schreiben.
Die natŸrliche Sprache bildet den Ausgangspunkt fŸr die Softwareentwicklung.
Sie dient einerseits im gesamten Entwicklungsprozess als Kommunikationsmittel zwischen
den Beteiligten (= Systembenutzern, Anwendungsspezialisten und Softwareentwicklern)
und andererseits als Werkstoff, durch den die wahrgenommenen PhŠnomene
aus einem Anwendungsbereich in den ganz frŸhen Phasen der Entwicklung
ausgedrŸckt, beurteilt und zueinander in Beziehung gesetzt werden. NatŸrliche Sprache
ist ein praktischer Werkstoff, um unsichere Sachverhalte versuchsweise zu skizzieren.
Aufgrund ihrer inhŠrenten Mehrdeutigkeit und Vagheit erweist sich die natŸrliche
Sprache aber als ungeeignet, wenn es darum geht, gesicherte Sachverhalte eindeutig
und prŠzis in einer Anforderungsspezifikation niederzuschreiben. Da das Endprodukt
der Entwicklung immer ein formales Computerprogramm ist, das eine Maschine
mit genau definiertem Verhalten und spezifischen Eigenschaften beschreibt,
sind fŸr den nahtlosen †bergang von der Spezifikation zum Programm bereits fŸr das
Schreiben von Anforderungsspezifikationen formale Sprachen vorgeschlagen worden.
Formale Sprachen haben eine eindeutige Syntax, eine prŠzise Semantik und sind
oft zusammen mit einer Beweistheorie definiert. Diese Eigenschaften bilden die
Grundlage fŸr ausfŸhrbare Spezifikationen und fŸr die automatische Verifikation von
Programmen. Formale Sprachen werden von den Softwareentwicklern als Werkstoff
bevorzugt. FŸr die meisten Systembenutzer und Anwendungsspezialisten sind formale
Sprachen jedoch nicht verstŠndlich. Die Lesbarkeit einer Anforderungsspezifikation
ist aber ein ganz entscheidendes Kriterium fŸr die AdŠquatheitsprŸfung (=
Validierung) der einzelnen Anforderungen. Sobald ein Softwareentwickler die informellen
Anforderungen interpretiert und in eine formale Anforderungsspezifikation
ŸberfŸhrt hat, ist das Dokument fŸr die Systembenutzer und Anwendungsspezialisten
normalerweise nicht mehr zugŠnglich. Es ist fŸr diese Beteiligten nicht mehr ŸberprŸfbar,
ob die Anforderungsspezifikation die relevanten Sachverhalte korrekt, ein-
deutig und vollstŠndig beschreibt.