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Verfahren
Spezifikation (Anwendungen)
Methode/Technik:4237
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Beschreibung
Spezifikationsmethoden

Konkrete Methoden zur Formulierung von Spezifikationen reichen von mathematisch basierten Formeln zur Bechreibung des Ein-/Ausgabeverhaltens über mengentheoretische Beschreibungsmöglichkeiten bis hin zu grafischen Notationen zur Darstellung des Zeitverhaltens eines Systems. Einige dieser Methoden sind:

  • Ein-/Ausgabespezifikationen: Hierbei wird ein einzelnes Modul betrachtet und mit Hilfe von logischen Formeln festgelegt, für welche Eingabewerte das Modul welche Ausgabewerte berechnet. Diese Methode ist nicht unmittelbar anwendbar für interaktive Systeme oder für Anforderungen, die sich nicht durch die üblichen mathematischen Formalismen ausdrücken lassen. Trotzdem ist sie für einige Arten von Systemen sehr gut geeignet und dient außerdem als Ausgangspunkt für andere Spezifikations-Methoden.
  • temporale Logik: Hierbei werden im Gegensatz zu Ein-/Ausgabespezifikationen keine Aussagen über bestimmte Anfangs- oder Endzustände gemacht, sondern über die möglichen Folgen von Zuständen, die während der Ausführung eines Systems auftreten können. Dadurch ist diese Spezifikations-Methode besonders gut für interaktive Systeme geeignet.
  • Z: Hierbei handelt es sich um einen Ansatz, bei dem Spezifikationen auf der Grundlage von mengentheoretischen Aussagen entwickelt werden. Diese Methode ermöglicht einen besonders modularen Aufbau der Spezifikation und lässt sich besonders gut für komplexe Systeme wie Telefonvermittlungsstellen, Datenbanken und Compiler anwenden.
  • Zustandsdiagramme (State-Chart): Hierbei handelt es sich um eine grafische Notation zur Erstellung der Spezifikation, in der mögliche Übergänge des Systems zwischen verschiedenen Zuständen durch entsprechende Zeichnungen dargestellt werden. Durch die visuelle Beschreibung und die gleichzeitige Option, Teilbereiche der Spezifikation vorübergehend auszublenden, erhält der Entwickler einen optimalen Überblick über das System und hat außerdem die Möglichkeit, die Zustandsübergänge des Systems zu simulieren und so die intuitiven Erwartungen direkt überprüfen zu können.
Anwendungen in der Praxis

Heutzutage werden Methoden der formalen Spezifikation bereits in vielen Bereichen der Industrie erfolgreich eingesetzt, da sie viele Vorteile gegenüber den traditionellen Methoden der informellen Spezifikation besitzen. Beispielsweise empfiehlt die NASA den Einsatz formaler Methoden und insbesondere der formalen Spezifikation im Projektmanagement (siehe NASA Formal Methods Guidebook), um die bereits dargestellten Vorteile zu nutzen und damit sowohl Entwicklungskosten als auch Qualität zu optimieren.

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