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Verifikation (Motivation) |
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| Beschreibung | |||||||||
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Die Notwendigkeit von Verifikationsmethoden ergibt sich wegen vielfältiger Ursachen aus dem Bereich der Hard- und Softwareentwicklung, wie
Betrachtet man die Anzahl der Komponenten eines Systems, so haben heutzutage oftmals Hard- wie Softwarehersteller bereits die Möglichkeit die Entwicklungskosten der zu entwickelnden Systeme drastisch durch den Zukauf fertiger, fremder Komponenten zu reduzieren. Damit das Vertrauen in fremde Komponenten steigen kann und damit die kostengünstige Erstellung von Soft- und Hardware möglich wird ist es notwendig, dass die Komponenten verifiziert werden, um Fehler im späteren Ablauf ausschließen zu können. Dies reduziert zudem maßgeblich die Entwicklungskosten, da tiefe Iterationsschleifen in den Entwicklungszyklen vermieden werden können. Sollen diese vielen, u.U. von unterschiedlichen Herstellern stammenden, Komponenten in einem System zusammengefügt werden so sind (oftmals) adaptierbare und dementsprechend komplexe Designs notwendig, die z.B. eine spätere Substitution von Komponenten zur Laufzeit ermöglichen. Gerade bei solch aufwendigen Designs ist es häufig schwierig einen geeigneten Überblick über das komplette System zu wahren und somit in den entscheidenden Situationen die richtigen Entscheidungen zu fällen, z.B. ob durch die Integration einer Komponente an einer bestimmten Stelle noch alle Anforderungen der Spezifikation (z.B. das Zeitverhalten) erfüllt werden können oder ob durch das Einfügen eines weiteren Zustands ein Nichtdeterminismus im Modell enthalten ist, der bspw. in einen Deadlock führen kann. Hier vermitteln (insbesondere automatische) Verifikationsverfahren den notwendigen Überblick und können bereits in frühen Entwicklungsstufen auf mögliche Verletzungen der Spezifikation hinweisen. Aber nicht nur die Anzahl der Komponeten und die Designhierarchien verursachen die ständige Komplexitätssteigerung, sondern auch die vom Kunden geforderte kontinuerlich umfangreicher werdende Funktionalität und die ständig kürzeren Time-To-Market Zyklen sind ein Grund dafür, dass die Software oftmals noch zu fehlerbehaftet an den (End-) Kunden ausgegeben wird. In vielen Anwendungsgebieten, die einen - mittlerweile (aufgrund des ständig steigenden Einsatzes elektronischer Komponenten) - sicherheitskritischen Aspekt besitzen wird zunehmend der Einsatz von Verifikationsmethoden als "Sicherheitsgarantie" gefordert und immer öfter bereits im Entwicklungsprozess fest vorgeschrieben. Gerade im Automobil-, Bahn- und Luftfahrtbereich sind solche Standards (z.B. DO-178 für den Luftfahrtbereich) bereits heutzutage nicht mehr wegzudenken. Aufgrund der geschilderten Anforderungen stellen heutzutage oftmals die Testkosten einen großen Anteil der Entwicklungskosten dar. Dabei besteht das Problem, dass i.d.R. durch manuelles Testen allein nicht alle Fehler aufgedeckt werden können, da nur Teile des Systems noch mit einem vertretbaren Aufwand getestet werden können. Gerade aber das Zusammenspiel vieler unterschiedlicher Komponenten des kompletten Systems ist hierbei aber oftmals eine der Hauptfehlerquellen. Damit solche (potenziellen) Fehlerursachen bereits in frühen Entwicklungsphasen erkannt werden können müssen geeigneter (ggf. automatische) Verifikationsmethoden die Korrektheit der Hard- und Software (kostengünstig) sicherstellen. Zurück zu Verifikation (formal). | |||||||||
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