Fundierung und Semantische Standardisierung der UML V2.0

• Applicants: Professor Dr. Manfred Broy; Professor Dr. Bernhard Rumpe, since 1/2009
• Subject Area: Software Engineering and Programming Languages
• Term: from 2006 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 25718906

Die Beherrschung der Entwicklung hoch-qualitativer, softwareintensiver, kritischer (zum Beispiel sicherheitsrelevanter oder harter Echtzeit-) Systeme ist gerade am Innovationsstandort Deutschland nach wie vor eine Herausforderung. Heutige Systeme zeigen teilweise spektakuläre Fehlfunktionen, weil oft die Anforderungen nicht angemessen erfasst werden oder nicht erfüllt sind. Ein Teil der Schwierigkeit liegt darin, dass Korrektheit oft in Konflikt mit Kosten und der Notwendigkeit zur schnellen Verfügbarkeit am Markt steht. Wenn jedoch neuartige Methoden zur Systementwicklung hohe Kosten bezüglich Personaltraining und Benutzung mit sich bringen, finden sie in der Industrie kaum Anwendung. Hoffnungen ruhen in diesen Zusammenhang auf modellgetriebene Softwareentwicklung. Die heute am weitesten verbreitete Modelliersprache, die Unified Modeling Language (UML), eröffnet neue Möglichkeiten für den Einsatz fundierter System-Entwicklungsmethoden im industriellen Kontext, da eine größere Anzahl Entwickler bereits im Quasi-Standard UML ausgebildet ist. Allerdings, und wie mehrfach in der Literatur ausgeführt, ermangelt die UML einer formalen Semantik. Deshalb schöpfen Werkzeuge und Softwareprojekte das mit der UML im Prinzip zur Verfügung stehende Potential nicht wirklich aus. Primäre Ziele des Projekts sind (a) die Entwicklung einer präzisen, mathematischen Semantik für die gesamte UML 2.0, und (b) die Anwendung dieser Semantik für die Weiterentwicklung einschließlich die Verbesserung der Definition und Beschreibung der UML selbst sowie für die Erleichterung der Analyse und Verifikation von UML 2.0 Modellen. Die grundlegende Strategie hierfür besteht in der Definition einer Kernsemantik für UML 2.0, die die wesentliche Merkmale der Sprache trifft. Auf diese Weise sollen die Komplikationen und unnötige Komplexitäten der jetzigen Definition vermieden sowie Verbesserungsvorschläge für den Standard erarbeitet werden. Dabei gilt zu betonen, dass nicht kritiklos an der Formalisierung der in informellen Termini angegebenen Syntax und Semantik der UML in ihrer kommenden Fassung {Version 2.0) gearbeitet wird. Enge Zusammenarbeit mit Schlüsselpersonen des OMG-Konsortiums, das u. a. UML definiert und normiert, stellt sicher, dass die im Laufe dieses Projekts erarbeiteten Vorschläge Gehör und Eingang in die Verbesserung des Standards finden werden. Eine unzweideutige Semantik qualifiziert die so entstehende UML für eine Reihe anspruchvoller Anwendungsgebiete, etwa in der Automobilentwicklung. Ein weiteres Ziel vorliegenden Vorhabens ist die Überprüfung der Ausdrucksmächtigkeit und die Einsetzbarkeit der UML 2.0 am Beispiel der Domäne Software für Automobil.

• DFG Programme: Research Grants