Forschungsbericht 2010 - Hochschule Ingolstadt

Kompetenzfeld
Fahrzeugmechatronik
AtomsPro — Effizienzsteigerung bei der Entwicklung von betriebswirt-
schaftlicher Software basierend auf modellgetriebener Software-Entwicklung
einführunG
Der Ansatz der modellgetriebenen Software-Entwicklung
(model driven software development, MDSD) stellt einen
immer wichtiger werdenden Faktor in der Erstellung umfangreicher
betriebswirtschaftlicher Software dar. Mit
MDSD kann ein deutlicher Beitrag hinsichtlich der Erfolgsfaktoren
wie Flexibilität, Wartbarkeit, Anpassbarkeit
und Einhaltung von Lieferterminen geleistet werden. Das
Projekt AtomsPro zielt darauf ab, konsequent Aspekte
der Domänenmodellierung und Software-Architektur zu
vereinen. Hierzu werden Ausdrucksmittel geschaffen, die
es Domänenexperten erlauben, eine aktive Rolle in der
Software-Entwicklung einzunehmen. Die herausfordernde
Zielsetzung besteht darin, den Generierungsanteil in
Software-Systemen signifikant zu erhöhen und dabei
gleichzeitig die Wartbarkeit der Systeme zu gewährleisten.
probleMstellunG
Globalisierte Märkte fordern schnelles und flexibles
Agieren, um unter erheblichem Kostendruck die Wettbewerbsfähigkeit
zu erhalten. Die Fähigkeit der agilen
Anpassung des Domänenwissens (z. B. im Bereich Logistik)
bei gleichzeitiger Nachführung in die IT-Systeme
entscheidet in signifikanter Weise über den Unternehmenserfolg.
Jedoch sehen sich seit einigen Jahrzehnten
Unternehmen einem kritisch zu bewertenden Trend gegenüber,
nämlich der starren, unidirektionalen Migration
von Domänenwissen in ihre IT-Systeme. Folglich werden
Fachexperten als Erzeuger und Halter von Domänenwissen
immer abhängiger von Software-Entwicklern bzw.
Software-Architekten. Darüber hinaus werden industrielle
Software-Systeme üblicherweise unter hohem Projektdruck
und Kostenspargesichtspunkten erstellt. Häufig
werden dabei Strukturierungsrichtlinien außer Acht gelassen,
was die effiziente Wartbarkeit im weiteren Lebenszyklus
schwer möglich macht. Das ist insbesondere kritisch,
da ein signifikanter Teil der Gesamtkosten (englisch: total
cost of ownership, TCO) für Wartung und Anpassung anfallen.
ZielsetZunG
Das Ziel von AtomsPro ist es, eine Methode zur kosteneffizienten
Erstellung und Wartung von verteilter Software
samt Werkzeugunterstützung zu entwickeln. Dabei kommen
Beschreibungsmittel zum Einsatz, die es ermöglichen,
auf einem auch für Nicht-Software-Entwicklungsexperten
anwendbaren Abstraktionsniveau ausreichend
formale maschinenverarbeitbare Applikationsspezifikationen
zu erstellen. Hierbei bilden diese Spezifikationen
gepaart mit Artefakten basierend auf einer innovativen
Methode zur Software-Architekturbeschreibung die Eingangsdaten
für den nachgelagerten Transformationsprozess
(automatische Code-Generierung für die dezidierte
Zielplattform). Dadurch soll der Anteil an automatisch generierten
Code-Artefakten gesteigert werden, was einen
signifikanten Effizienzgewinn bedeutet.
Atomspro
Der Ausgangspunkt für die automatische Code-Generierung
ist eine abstrakte UML-basierte Beschreibung der
Anwendung, die sich aus verschiedenen Sichten zusammensetzt
(Abbildung 1). Ein UML-Anwendungsfalldiagramm
beschreibt die in der Anwendung auftretenden
Anwendungsfälle. Dabei wird jeder Anwendungsfall
in einem Modell durch ein Aktivitätsmodell konkretisiert,
welches Kontrollflüsse und Dialog-Interaktionen
Abbildung 1
AtomsPro Methode
beschreibt. Objekte leiten sich aus einem UML-Klassenmodell
ab und können je nach zugrundegelegtem Architekturmodell
verschiedene Aufgaben übernehmen. Da
viele Applikationen die Möglichkeit der direkten Benutzer-
interaktion verlangen, ist es möglich, eine Benutzeroberfläche
mittels eines Modells für Benutzerschnittstellen
(User Interface model, UI-Modell) frei zu spezifizieren. Um
die Ausdrucksmächtigkeit von UI-Modellen zu erhöhen,