Ansprechpartner
Prof. Dr. Ina Schieferdecker
Prof. Dr. Ina Schieferdecker
Institutsleiterin FOKUS
Tel.: +49 30 3463-7241

D-MINT

01. Apr. 2007 bis 31. Dez. 2009

In unserer Gesellschaft gibt es immer mehr Anwendungsmöglichkeiten softwareintensiver Systeme. Die Anforderungen an solche Systeme wachsen und somit auch deren Komplexität. Dadurch ist es erforderlich geworden, solche Technologien in möglichst kurzer Zeit und mit einer sinkenden Fehleranfälligkeit zu entwickeln.

D-MINT ist ein Gemeinschaftsprojekt von 27 Partnern der Industrie aus fünf europäischen Ländern, das ein modellbasiertes Test-Framework erarbeitet, und in der Lage sein wird, die Qualität softwareintensiver technischer Systeme zu testen und zu sichern. Jeder dieser Partner unterstützt das Projekt durch branchenspezifische Anforderungen, Ideen und Konzepte. Die Ergebnisse werden zu einer umfassenden Technologie zur automatisierten Softwareentwicklung zusammengeführt.
Im Folgenden erfahren Sie mehr über die aktuellen Herausforderungen der Softwareentwicklung, die zu erreichenden Projektziele und den dazu eingesetzten Technologien. Wenn Sie dieses oder ein verwandtes Themenfeld interessiert, bitten wir Sie, mit uns Kontakt aufzunehmen!

Award

Das ITEA2 Projekt D-Mint für den Einsatz von modellbasiertem Testen im industriellen Umfeld gewann den ITEA Exhibition Award 2009. FOKUS hat als Forschungspartner und Koordinator des deutschen Konsortiums zum Projekt beigetragen.

Beim Finale Project Review Meeting am 24.11.2009 in Espoo, Finnland wurde das Projekt exzellent bewertet.

Ziele

Die wichtigsten, in D-MINT angestrebten Ergebnisse, sind die folgenden:

  • Methoden und Werkzeuge für das modellbasierte Testen, die eine leistungsfähige und kostengünstige modellbasierte Entwicklung unter Berücksichtigung entsprechender Standards und Richtlinien und mit in industriellen Fallstudien gesammelten Erfahrungen ermöglichen
  • Industrielle Demonstratoren, die den Einsatz der in D-MINT entwickelten Technologien für den modellbasierten Test in den Anwendungsbereichen Fahrzeugtechnik, Produktionstechnik und Telekommunikation veranschaulichen
  • Werkzeugkette für die Testerzeugung, die Testverfeinerung, die verteilte Testprozesskontrolle und die Produkt- und Testqualitätsanalyse inklusive neuen und erweiterten Werkzeugkomponenten für kommerzielle Werkzeuge von D-MINT-Partnern und Off-the-Shell-Werkzeugen
  • Fallstudien und Auswertungsergebnisse, welche die Leistungsfähigkeit der in D-MINT entwickelten Prozesse und Methoden empirisch belegen
  • Neue Algorithmen für die architekturgetriebene Testmodellierung und Testerzeugung unter Berücksichtigung industrieller Randbedingungen
  • Erweiterte Menge von Testmustern für softwareintensive Systeme in den genannten Fallstudienbereichen
  • Ein Verwertungsplan mit jährlich aktualisiertem Stand. Dieser Plan wird sorgfältig geplant und beginnt mit dem Start des Projekts. Der Plan berücksichtigt Marktpotential-Analysen und die Konzentration auf verschiedene Blickwinkel auf den Markt (z.B. vertikal, horizontal, regional und Unternehmensgrößen).

Technik

Die D-MINT-Innovationen lassen sich in die folgenden fünf Kategorien einteilen:

1. Architekturgetriebenes Testen
Es wird ein neuer Ansatz für das modellbasierte Testen erarbeitet, bei dem die Systemarchitektur als Integrator für heterogene Komponentenmodelle dient und bei denen Testmuster als Richtlinie für die Testfallerzeugung für den industriellen Einsatz dienen. Das Architekturmodell wird es uns erlauben, die Aspekte, Beziehungen und Modelle der verschiedenen Arten von Systemkomponenten zu kombinieren.

2. Modellbasierte System-Integration und Test-Entwicklung
Es geht um die Entwicklung von Konzepten für das konsistente Management von Anforderungen und von Testfällen für verteilte und kompositionelle System-Strukturen. Modelle auf verschiedenen Ebenen und mit verschiedenen Sichten, inklusive Architektur- und Hierarchiemodellen, werden das Management der Systementwicklung und Tests für Systeme mit einer großen Anzahl heterogener Komponenten unterstützen.

3. Automatisierte Testfallverfeinerung in Synchronisation mit der Systemmodellverfeinerung
Wichtig ist auch die Entwicklung eines automatisierten Konzepts, um Testfälle mit der Verfeinerung von Entwurfsmodellen Schritt halten zu lassen. In D-MINT werden Transformer entwickelt, die Tests entsprechend den Entwurfsmodellen verfeinern. Darüber hinaus wird die Einsetzbarkeit der erzeugten Tests durch geprüfte Testmuster und die Interaktion mit dem Tester gezielt gefördert.

4. Automatisierte Konsistenzprüfungen von Anforderungen, Modellen und Testfällen
Die Konsistenz zwischen Anforderungen, Modellen und Testfällen bzw. Testmodellen (bzw. Teilen hiervon) soll nicht nur syntaktisch, sondern auch semantisch in automatisierter Form unterstützt werden. In D-MINT werden wir einen Ansatz entwickeln, der die Konsistenz zwischen diesen verschiedenen Modellen auf syntaktischer und semantischer Basis gewährleistet. Dies bedeutet, dass nicht nur die Konsistenz zwischen den verschiedenen Modellen, sondern darüber hinaus auch die Konsistenz zwischen den für die Verfeinerung verwendeten Transformern und die Evolution von System-Elementen berücksichtigt wird.

5. Statistisch gesteuerter modellbasierter Testprozess
Statistische Methoden sollen für den modellbasierten Testprozess verwendet werden, um den Prozess zu messen, zu kontrollieren und um die Prozess- und Systemeigenschaften zu verbessern. Aus diesem Grunde werden D-MINT Konzepte, Methoden und Werkzeuge für die Formalisierung von Anforderungen mit probabilistischen Modellen, probabilistischen Testmodellen und Testfallerzeugung aus probabilistischen Modellen (aus Use Cases und Verhaltensmodellen) und statistische Modelle für die Analyse von Testergebnissen entwickeln, die für verschiedene anwendungsspezifische zusammengesetzte softwareintensive Systeme anwendbar sind.

Partner

  • iXtronics
  • PikeTec
  • Testing Technologies
  • Fraunhofer IESE
  • DaimlerChrysler, ABB und Nokia
  • INSPIRE AG

Weitere Informationen

Mit dem Vordringen von Software-intensiven Systemen in immer mehr Bereiche unserer Gesellschaft wachsen die Anforderungen an die Funktionalität dieser Systeme. Mit wachsenden Anforderungen wächst auch die Komplexität dieser Systeme und damit wiederum der Zeitdruck für die Entwicklung und die Fehleranfälligkeit der Systeme.

Um wettbewerbsfähig zu bleiben, sind leistungsfähige und kostengünstige Technologien für die Entwicklung und den Test einzusetzen. Bei den derzeitig bestehenden Testtechnologien besteht ein großer Handlungsbedarf:

  • Aktuelle modellbasierte Testansätze sind noch nicht leistungsfähig genug, um in der industriellen Praxis in voller Breite eingesetzt zu werden.
  • Sie sind oftmals auf bestimmte Aspekte der Systemmodellierung beschränkt.
  • Ein typisches Software-intensives System besteht in der Regel aus einer Vielzahl unterschiedlicher Komponenten, die auf den verschiedenartigsten Technologien basieren.
  • Oftmals werden für jede Komponente oder Technologie unterschiedliche Modellierungssprachen verwendet und dadurch sind sie oft nicht konsistent zueinander.
  • Entwicklungskosten und nachgelagerte Kosten von Testtechnologien sind sehr hoch.
  • Ihre Entwicklung ist sehr zeitintensiv.

Modellbasierte Testtechnologien versprechen mehr Leistung und mehr Möglichkeiten zur Automatisierung und damit zur Kostenreduzierung, da es viele Modelltypen erlauben, Testfälle direkt und zum Teil auch automatisch aus den Modellen abzuleiten.
D-MINT erarbeitet ein innovatives modellbasiertes Test-Framework, auf dessen Basis Software-intensive technische Systeme effizient getestet und deren Qualität gesichert werden kann. Diese leistungsfähigen Technologien werden es ermöglichen, hochwertige Software-intensive Produkte mit vorhersagbarer Qualität in kürzerer Zeit und mit reduzierten Kosten auf den Markt zu bringen.