Ableitung von Systemfunktionen aus Zielen und Szenarien

1 Diese Arbeit wurde teilweise gefördert durch das BMBF-Projekt REMsES, Förderkennzeichen 01 IS F06 D. 1 Einleitung Eingebettete Systeme, beispielsweise im Automobilbereich, beinhalten eine Vielzahl miteinander interagierender Funktionen, die jeweils über mehrere elektronische Komponenten verteilt sind. Die Methode COSMOD-RE [PS07] unterstützt die Entwicklung von Anforderungen an softwareintensive eingebettete Systeme. Um die Komplexität dieser Systeme beherrschbar zu machen, basiert die Methode auf einer Hierarchie definierter Abstraktionsebenen. Auf der Abstraktionsebene „Gesamtsystem“ wird das System als „Black Box“ betrachtet. Die auf dieser Ebene definierten Anforderungen beschreiben extern wahrnehmbare Eigenschaften des geplanten Systems. Weitere Abstraktionsebenen betrachten Anforderungen an logische Komponenten des Systems (Funktionsgruppenanforderungen), Anforderungen an technische Komponenten (SW/HWAnforderungen) sowie Anforderungen an die Zuordnung von Software zu Hardware (SW-Deployment). Die COSMOD-RE-Methode beinhaltet die Entwicklung von Zielen und Szenarien auf jeder Abstraktionsebene. Zum Beispiel werden auf der Gesamtsystemebene Systemziele und Systemszenarien entwickelt, um die Spezifikation detaillierter Systemanforderungen zu unterstützen. Die Entwicklung von Zielen und Szenarien kann dabei durch existierende zielund szenariobasierte Ansätze (siehe z.B. [MA04]) angeleitet werden. Ziele und Szenarien bilden die Grundlage für die Entwicklung von lösungsorientierten Anforderungen. Diese definieren eine konzeptuelle Umsetzung der Ziele und Szenarien mittels der drei Modellierungsperspektiven Funktionen, Daten/Struktur und Verhalten (vgl. z.B. [Da93]). Die in der Literatur beschriebenen Ansätze zur Ableitung von lösungsorientierten Anforderungen fokussieren typischer Weise entweder nur auf Ziele oder nur auf Szenarien als Basis für die Ableitung. Beispielsweise basiert die Ableitung von lösungsorientierten Anforderungen in der Methode KAOS (siehe z.B. [La01]) auf einem Zielmodell. Zudem sind existierende Ansätze typischer Weise nicht für die Einhaltung vorgegebener Abstraktionsebenen konzipiert. Dieser Beitrag skizziert einen Ansatz für die Ableitung einer funktionsorientierten Spezifikation basierend auf Zielen und Szenarien sowie einer vorgegebenen Abstraktionsebene. Eine funktionsorientierte Spezifikation besteht aus einer Menge von spezifizierten Funktionen. Die funktionsorientierte Perspektive wurde ausgewählt, da Funktionen bei der Spezifikation softwareintensiver eingebetteter Systeme eine zentrale Rolle spielen (vgl. z.B. [VDA06]). Exemplarisch werden in diesem Beitrag Ziele, Szenarien und Funktionen der Gesamtsystemebene betrachtet. 2 Motivierendes Beispiel Die Notwendigkeit einer systematischen Ableitung von lösungsorientierten Anforderungen basierend auf Zielen und Szenarien wird an dem Beispielsystem „Dynamische Scheibentönung“ (DST) illustriert. Das System DST soll die Scheiben eines Fahrzeugs abhängig von der Lichtintensität abtönen, um die Unfallgefahr bei ungünstigen Lichtverhältnissen zu vermindern. Von den Stakeholdern werden u.a. die Ziele „Z1: Vermeidung der Blendung des Fahrers durch die Sonne“ und „Z2: Freie Sicht während der Fahrt“ geäußert. Zur Konkretisierung der Ziele äußern die Stakeholder das in Abbildung 1 in Form eines Sequenzdiagramms dokumentierte Systemszenario. In dem Szenario aktiviert der Fahrer zunächst die DSTFunktionalität. Das System stellt eine starke Sonneneinstrahlung fest und tönt die Windschutzscheibe ab (Erfüllung des Ziels Z1). Nachdem das System ein plötzliches Absinken der Lichtintensität erkennt (z.B. bei einer Tunneldurchfahrt), wird die Windschutzscheibe sofort enttönt (Erfüllung des Ziels Z2).