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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Qualitätsanalyse von Systemmodellen.
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Stand der Technik
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Heute gibt es eine Vielzahl von Modellierungswerkzeugen von Systemmodellen, die beispielsweise auf der vereinheitlichten Modellierungssprache UML (”unified modeling language”) basieren. UML ist eine ist eine graphische Modellierungssprache zur Spezifikation, Konstruktion und Dokumentation von Systemen. Eine weitere Modellierungssprache ist SysML (”systems modeling language”), die auf UML aufbaut und eine standardisierte Sprache für die Modellierung von komplexen Systemen darstellt. Dabei verwendet jedes Modellierungswerkzeug seine eigene Semantik und Systematik zur Erstellung, Darstellung, Verwaltung und Speicherung von mithilfe des Modellierungswerkzeugs generierten Systemmodellen.
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Aufgrund der wachsenden Komplexität von Systemmodellen ist es notwendig, die Qualität von Systemmodellen zu überprüfen. Diese Qualitätsüberprüfung basiert auf entsprechenden Qualitätsregeln, welche bisher von jedem Hersteller von Modellierungswerkzeugen werkzeugspezifisch bereitgestellt worden sind. Derartige Qualitätsregeln können daher nicht direkt für die Qualitätsanalyse von Systemmodellen anderer Modellierungswerkzeuge eingesetzt werden. http://de.wikipedia.org/wiki/Unified_Modeling_Language-cite_note-0#cite_note-0
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Offenbarung der Erfindung
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Eine grundlegende Idee der Erfindung besteht also darin, eine einheitliche Schnittstelle für den Entwickler von Qualitätsregeln zu bieten, so dass mithilfe eines einheitlichen Datenmodells Systemmodelle einer Vielzahl verschiedener Systemmodellierungswerkzeuge Qualitätsregeln werkzeugübergreifend genutzt werden können. Dadurch können einerseits neue Modellierungswerkzeuge einfach in die bestehende Qualitätsprüfung aufgenommen werden, andererseits müssen bei der Erstellung von Qualitätsregeln keine werkzeugspezifischen Aspekte von unterschiedlichen Modellierungswerkzeugen berücksichtigt werden.
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Eine Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft daher eine Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Qualitätsanalyse von Systemmodellen mit einem Prüfwerkzeug, welches dazu ausgelegt ist, eine Vielzahl von Systemmodellen von einer Vielzahl von Modellierungswerkzeugen zu empfangen, in ein einheitliches Datenmodell umzusetzen und mithilfe von einheitlichen Qualitätsregeln auf Qualität zu prüfen.
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Vorteilhafterweise verwendet die Vorrichtung einheitliche Qualitätsregeln, die unabhängig von der Vielzahl der Modellierungswerkzeuge formuliert sind. Dadurch können die einheitlichen Qualitätsregeln werkzeugübergreifend genutzt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung mindestens ein Submodell in dem Datenmodell, welches für zumindest eines der Vielzahl von Modellierungswerkzeugen spezifisch ist. Die Vorrichtung kann dann vorzugsweise dazu ausgelegt ist, ein Systemmodell von dem zumindest einen der Vielzahl von Modellierungswerkzeugen zu empfangen, in das Submodell umzusetzen und mithilfe von spezifischen Qualitätsregeln auf Qualität zu überprüfen. Damit können vorteilhafterweise Qualitätsregelsätze erzeugt werden, die nur für eine bestimmte Klasse von Systemmodellen oder nur für bestimmte Modellierungswerkzeuge relevant sind.
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Vorteilhafterweise umfassen die einheitlichen und spezifischen Qualitätsregeln Regeln zur Überprüfung der Vollständigkeit, der Komplexität, der Sprachkonformität, der Modellkonsistenz und/oder der statistischen Systemmodelldaten.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Qualitätsanalyse von Systemmodellen bereitgestellt. Es umfasst die Schritte:
Empfangen eines Systemmodells von einem einer Vielzahl von Modellierungswerkzeugen in einem Prüfwerkzeug;
Umsetzen des Systemmodells in ein einheitliches Datenmodell;
und Überprüfen der Qualität des Systemmodells mithilfe von einheitlichen Qualitätsregeln in dem Datenmodell, wobei die einheitlichen Qualitätsregeln unabhängig von der Vielzahl der Modellierungswerkzeuge sind.
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Weitere Modifikationen und Variationen ergeben sich aus den Merkmalen der abhängigen Ansprüche.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Verschiedene Ausführungsformen und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden nun in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen genauer beschrieben, in denen
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1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Qualitätsanalyse von Systemmodellen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und
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2 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Qualitätsanalyse von Systemmodellen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigen.
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Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung.
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Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen dabei gleiche oder ähnlich wirkende Komponenten.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 100 zur Qualitätsanalyse von Systemmodellen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Vorrichtung 100 umfasst ein Prüfwerkzeug 1, welches ein Datenmodell 2 beinhaltet.
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Das Datenmodell 2 in ein vereinheitlichtes Datenmodell, welches Daten einer Vielzahl von Modellierungswerkzeugen 10, 12 abbilden kann. Das Prüfwerkzeug 1 empfängt hierzu ein erstes Systemmodell 11, welches in einem ersten Modellierungswerkzeug 10 einer Vielzahl von Modellierungswerkzeugen erzeugt worden ist, und setzt das erste Systemmodell 11 gemäß vordefinierter Umsetzungsregeln in das Datenmodell 2 um. Hierzu können erste Umsetzungsregeln verwendet werden, die eine Umsetzung von Systemmodellen 11 spezifisch für das erste Modellierungswerkzeug 10 beschreiben. Das umgesetzte Systemmodell 11 liegt dann in einem vereinheitlichten Format gemäß des Datenmodells 2 vor.
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Das Prüfwerkzeug 1 kann ein zweites Systemmodell 13, welches in einem zweiten Modellierungswerkzeug 12 der Vielzahl von Modellierungswerkzeugen erzeugt worden ist, empfangen und gemäß vordefinierter Umsetzungsregeln in das Datenmodell 2 umsetzen. Hierzu können zweite Umsetzungsregeln verwendet werden, die eine Umsetzung von Systemmodellen 13 spezifisch für das zweite Modellierungswerkzeug 12 beschreiben. Das umgesetzte Systemmodell 13 liegt dann ebenfalls in dem vereinheitlichten Format gemäß des Datenmodells 2 vor. Es versteht sich, dass die Anzahl der Modellierungswerkzeuge in 1 nur beispielhaft auf zwei begrenzt ist, und dass jede andere Anzahl von Modellierungswerkzeugen ebenso in dem Datenmodell 2 abgebildet werden kann.
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Durch die Umsetzung der Systemmodelle 11 und 13 in ein einheitliches Datenmodell 2 sind die umgesetzten Systemmodelle 11 und 13 in Struktur, Aufbau, Semantik, Verknüpfungslogik und anderer Meta-Daten kongruent und können einer vereinheitlichten Qualitätsanalyse unterzogen werden. Hierzu kann das Prüfwerkzeug 1 Qualitätsregeln 3 heranziehen, mithilfe derer die umgesetzten Systemmodelle 11 und 13 auf ihre Qualität hin überprüft werden. Die Qualitätsregeln 3 können dabei unabhängig von den jeweiligen Modellierungswerkzeugen 10, 12 formuliert sein und auf der Struktur und Semantik des Datenmodells 2 aufbauen.
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Das Prüfwerkzeug 1 kann nach einer Qualitätsanalyse mit den einheitlichen Qualitätsregeln 3 Analyseergebnisse für die Systemmodelle 11 und 13 ausgeben. Die Qualitätsanalyse kann dabei Regeln zur Überprüfung der Vollständigkeit, der Komplexität, der Sprachkonformität, der Modellkonsistenz, der statistischen Systemmodelldaten oder ähnlicher Qualitätskriterien umfassen. Dabei können sowohl inhaltliche Qualitätsaspekte, wie beispielsweise eine Überprüfung des Erfüllens des Modellzwecks oder die Lesbarkeit des Systemmodells, als auch formale Qualitätsaspekte, wie beispielsweise sprachliche Korrektheit oder konsistente Terminologie, zur Beurteilung der Qualität der Systemmodelle herangezogen werden.
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In einer Ausführungsform kann es vorgesehen sein, dass das Datenmodell 2 ein Submodell 4 umfasst, welches nur auf eine Gruppe von Modellierungswerkzeugen angepasst ist. Im Beispiel in 1 ist das Submodell 4 auf das Modellierungswerkzeug 12 angepasst, das heißt, das Submodell 4 beinhaltet strukturelle Beziehungen, die nur für mit dem Modellierungswerkzeug 12 generierte Systemmodelle 13 von Belang sind. Systemmodelle anderer Modellierungswerkzeuge, wie beispielsweise das Systemmodell 11 des Modellierungswerkzeugs 10, lassen sich nicht in das Submodell 4 umsetzen. Die Gruppe der Modellierungswerkzeuge, die über das Submodell 4 abgebildet ist, kann dabei ein oder mehrere Modellierungswerkzeuge umfassen. Insbesondere können in dem Submodell 4 werkzeugspezifische Erweiterungen des Datenmodells 2 integriert sein.
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Für das Submodell 4 kann neben der Qualitätsanalyse mit den einheitlichen Qualitätsregeln 3 auch eine weitergehende Qualitätsanalyse mit werkzeugspezifischen Qualitätsregeln 5 durchgeführt werden, die auf mit einem der Gruppe von Modellierungswerkzeugen erzeugten Systemmodelle zugeschnitten sind und die werkzeugspezifischen Erweiterungen des Datenmodells 2 berücksichtigen können.
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Das Prüfwerkzeug 1 bietet den Vorteil, dass bei Änderungen von Modellierungswerkzeugen, beispielsweise durch das Erscheinen neuer Versionen der Modellierungswerkzeuge, im ungünstigsten Fall nur die Umsetzungsregeln in das Datenmodell 2 an die Änderungen angepasst werden müssen. Die einheitlichen Qualitätsregeln 3 und gegebenenfalls auch die werkzeugspezifischen Qualitätsregeln 5 greifen auf das Datenmodell 2 bzw. das Submodell 4 zurück, in denen keine Änderungen stattfinden, und können daher auch bei Änderungen der Modellierungswerkzeuge unverändert weiter verwendet werden. Dies erspart unnötigen Änderungsaufwand auf der Seite der Qualitätsregeln.
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Weiterhin kann über das Umsetzen von Systemmodellen 11, 13 verschiedener Modellierungswerkzeuge 10, 12 in ein einheitliches Datenmodell die Vergleichbarkeit von Qualitätsanalyseergebnissen erhöht werden, da die Systemmodellen mit einheitlichen Qualitätsregeln analysiert werden können.
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Es kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Systemmodelle 11, 13 verschiedener Modellierungswerkzeuge 10, 12 in einem einheitlichen Format an das Prüfwerkzeug übergeben werden, beispielsweise in XML-Format oder einem XMI-(”XML Metadata Interchange”)-Format. XMI ist ein standardisiertes Austauschformat auf XML-Basis zum Datenaustausch zwischen Modellierungswerkzeugen. Es kann allerdings auch vorgesehen sein, dass die Systemmodelldaten in einem dem jeweiligen Modellierungswerkzeug proprietären Format an das Prüfwerkzeug übergeben werden.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens 400 zur Qualitätsanalyse von Systemmodellen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In einem ersten Schritt 41 wird ein Systemmodell von einem einer Vielzahl von Modellierungswerkzeugen in einem Prüfwerkzeug empfangen. Das Systemmodell ist dabei gemäß der Erstellungsregeln des jeweiligen Modellierungswerkzeugs erzeugt worden.
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In einem zweiten Schritt 42 wird das Systemmodells in ein einheitliches Datenmodell umgesetzt. Die Umsetzung kann dabei über den jeweiligen Modellierungswerkzeugen zugeordnete Umsetzungsregeln erfolgen. Das umgesetzte Systemmodell liegt daraufhin in einem dem Datenmodell eigenen einheitlichen strukturellen und semantischen Format vor, ohne dass der Inhalt des Systemmodells verändert worden wäre.
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In einem dritten Schritt 43 erfolgt ein Überprüfen der Qualität des Systemmodells mithilfe von einheitlichen Qualitätsregeln in dem Datenmodell, wobei die einheitlichen Qualitätsregeln unabhängig von der Vielzahl der Modellierungswerkzeuge sind. Die Qualitätsregeln können dabei ähnlich den im Bezug auf 2 erläuterten Qualitätsregeln aufgebaut sein und zum Auffinden von Fehlern und/oder dem Bewerten von inhaltlichen oder formalen Mängeln in dem Systemmodell geeignet sein. Dabei setzen die Qualitätsregeln auf einer Ebene des Datenmodells und nicht auf der Ebene der Modellierungswerkzeuge an.
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Es kann vorgesehen sein, in einem vierten Schritt 44 ein weiteres Systemmodell von zumindest einem der Vielzahl von Modellierungswerkzeugen zu empfangen und in einem fünften Schritt 45 das weitere Systemmodell in ein Submodell des Datenmodells umzusetzen, wobei das Submodell für das zumindest eine der Vielzahl von Modellierungswerkzeugen spezifisch ist. Über das Submodell können zusätzlich zu der Qualitätsanalyse des Systemmodells im Datenmodell spezifische Systemmodelldaten mithilfe von spezifischen Qualitätsregeln analysiert werden, die nicht im einheitlichen Datenmodell für alle Modellierungswerkzeuge abgebildet sind.
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Wenngleich die Erfindung im Bezug auf Systemmodelle beschrieben worden ist, gelten als Systemmodelle im Sinne der Anmeldung selbstverständlich auch systemmodellähnlich aufgebaute Modelle wie Prozessmodelle, Geschäftsmodelle, Domänenmodelle und dergleichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- http://de.wikipedia.org/wiki/Unified_Modeling_Language-cite_note-0#cite_note-0 [0003]
