Serie „Requirements Engineering für KMU“ – Teil 7 Requirements Engineering – Modellbasierte Anforderungen

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Der aktuelle Teil unserer elfteiligen Reihe zum Requirements Engineering widmet sich der modellbasierten Dokumentation von Anforderungen. Anforderungen können auch unter Verwendung von Repräsentationssprachen geschrieben werden, die es ermöglichen, die Beziehungen zwischen Aufgaben, Akteuren, Ereignissen oder Daten zu verstehen.

Diese Serie beschäftigt sich mit der Frage, warum gründliches Requirements-Engineering insbesondere für kleinere und mittlere Unternehmen in der Elektronikindustrie vorteilhaft sein kann. In unseren vorherigen Teilen haben wir schon viele Aspekte eingehend betrachtet, darunter Grundlagen, Abstraktionsebenen, funktionale und nicht-funktionale Systemanforderungen sowie Randbedingungen. Wir haben erläutert, wie Anforderungen erhoben und dokumentiert werden können, und welche Aspekte zu beachten sind, um sie effektiv und zielführend zu formulieren.

Im heutigen Teil widmen wir uns der modellbasierten Dokumentation von Anforderungen: Anforderungen können auch unter Verwendung von Repräsentationssprachen geschrieben werden, die es ermöglichen, die Beziehungen zwischen Aufgaben, Akteuren, Ereignissen oder Daten zu verstehen.

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Als „Sprache“ der Modelle kommen Modellierungssprachen wie UML (Unified Modeling Language) oder deren Derivat SysML (Systems Modeling Language) zum Einsatz. Diese definieren Syntax und Semantik von grafischen Objekten und ermöglichen „Sprechern“ der Modellierungssprache den Austausch von universal verständlichen Modellen.

Die Modelle können in die folgenden Kategorien unterteilt werden:

Kontextmodelle

Diese Modelle stellen die Beziehung zwischen dem definierten System und seinem Umfeld dar. Sie tragen dazu bei, die Interaktionen der Systemoperationen mit den verschiedenen Akteuren zu ermitteln.

Eine der am häufigsten verwendeten Darstellungen eines Kontextmodells ist das Use-Case-Diagramm, welches das zu erwartende Systemverhalten darstellt. Von diesem Ablauf werden die Anforderungen abgeleitet (siehe auch Bild 1).

Struktur- und Datenmodelle

Sie stellen die Beziehung zwischen dem System, seiner Struktur und den übermittelten bzw. in ihm enthaltenen Daten dar. Sie sind nützlich, um die Merkmale des Systems und die Interaktionen zwischen seinen Elementen zu definieren.

Eines der am häufigsten verwendeten Modelle ist das Klassendiagramm (Bild 2).

Funktionsablaufdiagramme

Sie stellen die Beziehung zwischen dem System und seiner Funktionalität sowie den Ablauf von Aktionen, Daten und Prozessen dar. Sie sind nützlich, um die verschiedenen Schritte eines Prozesses in der Systemfunktionalität detailliert zu beschreiben.

Ein Beispiel für diesen Diagrammtyp ist das Aktivitätsdiagramm (Bild 3).

Zustands- und Verhaltensdiagramme

Sie stellen die Beziehung zwischen dem System und seinen Funktionszuständen sowie das Verhalten in den einzelnen Stadien dar. Sie sind nützlich, um die Funktionen des Systems in jedem Stadium auf der Grundlage der auftretenden Ereignisse zu beschreiben.

Ein sehr häufig verwendetes Diagramm ist das Zustandsdiagramm (Bild 4).

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Die Anwendung der verschiedenen Modelle zur Feststellung der modellbasierten Anforderungen ist gerade bei komplexen Systemen ein mächtiges Werkzeug, um deren Anforderungen zu dokumentieren.

Im nächsten Teil geht es um zwei Seiten derselben Medaille: das Zusammenspiel von Anforderungen auf der einen und Architektur auf der anderen Seite.  (sg)

Serie „Requirements Engineering für KMU“ – Teil 6

Requirements Engineering – Formulierung guter Requirements

Serie „Requirements Engineering für KMU“ – Teil 5

Requirements Engineering – Anforderungserhebung

Serie „Requirements Engineering für KMU“ – Teil 1

Requirements Engineering: Grundlage für erfolgreiche Projekte in KMU

* Stefan Lange ist Teamleiter Systems Engineering im HEITEC Geschäftsgebiet Elektronik und Dozent für Systems Engineering an der Hochschule Augsburg.

* Moises Lorenzo-Leon ist Systemingenieur im HEITEC Geschäftsgebiet Elektronik und Certified Professional für Requirements Engineering.

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