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Hermann-Appel-Preis 2004, Fachgebiet Automobilelektronik, 1. Preis

Mirko Conrad: "Auswahl und Beschreibung von Testszenarien für den Modell-basierten Test eingebetteter Software im Automobil"

Dissertation, TU Berlin (Prof. Dr.-Ing. Stefan Jähnichen)

ABSTRACT

Die in Steuerungs- und Regelungssysteme eingebettete Software determiniert zunehmend Funktionalität und Eigenschaften moderner Kraftfahrzeuge. Der Entwicklungs- und Testprozess der Systeme und der darin eingebetteten Software wird mehr und mehr zum limitierenden Faktor.

Während auf diese Herausforderungen entwicklungsseitig durch den Einsatz Modell-basierter Spezifikations-, Design- und Implementierungstechniken bereits erfolgreich reagiert wird, lassen zufriedenstellende Antworten im Bereich des Testens auf sich warten. Insbesondere bei der systematischen Auswahl und Beschreibung von Testszenarien bestehen erhebliche Verbesserungspotenziale. Hauptziel dieser Arbeit ist es daher, die Defizite durch die Schaffung eines leistungsfähigen Verfahrens zur Auswahl und Beschreibung von Testszenarien für eingebettete Software im Automobil und dessen Integration in den Modell-basierten Entwicklungsprozess wirksam zu verringern.

Die Umsetzung dieser Idee führt zur Kombination eines klassischen Softwaretestverfahrens mit einer im Automobilbereich verbreiteten Technik zur Beschreibung zeitabhängiger Stimulisignale. Ergebnis der Kombination ist die Klassifikationsbaum-Methode für eingebettete Systeme, kurz CTM/ES, die in der vorliegenden Arbeit hinsichtlich Syntax, Semantik und Pragmatik beschrieben wird.

Die Klassifikationsbaum-Methode für eingebettete Systeme komplementiert die Modell-basierte Entwicklung durch einen neuartigen Ansatz zur systematischen Auswahl und Beschreibung von Testszenarien für die in Steuerungs- und Regelsysteme eingebettete Software. Sie erlaubt die graphische Beschreibung zeitvarianter Testszenarien auf unterschiedlichen Abstraktionsstufen. Eine problemnahe, kompakte, für den menschlichen Tester adäquate Darstellung mit hohem Wiederverwendungspotenzial wird dabei schrittweise in eine realisierungsnahe, für die Stimulation der Testobjekte geeignete technische Darstellung überführt.

Die Notation der CTM/ES gestattet die einheitliche Darstellung von Testszenarien, die aus unterschiedlichen Testverfahren resultieren können. Primäres der Methode zugrundeliegendes Testverfahren ist eine datenorientierte Partitionierung des Eingabedatenraumes in Äquivalenzklassen. Sekundäre Testverfahren sind beispielsweise das Testen spezieller Werte-(Verläufe) oder anforderungsbasiertes Testen. Eine domänenspezifische Anwendungspragmatik in Form von Agenden unterstützt die methodische Durchführung der einzelnen Testaktivitäten und das Zusammenspiel verschiedener Testverfahren. Die Methodikbeschreibung mündet in eine effektive Teststrategie für den Modell-basierten Test, die die Klassifikationsbaum-Methode für eingebettete Systeme mit Strukturtestverfahren auf Modellebene kombiniert und den verschiedenen Ausprägungen des Testobjektes während der Modell-basierten Entwicklung Rechnung trägt.

Mit Hilfe der Klassifikationsbaum-Methode für eingebettete Systeme und darauf aufbauenden Werkzeugen, wie dem Klassifikationsbaum-Editor für eingebettete Systeme CTE/ES und der Modell-basierten Testumgebung MTest, können Modell-basiert entwickelte Systeme systematisch und effizient geprüft werden. Metadaten anzeigen: Autor verbergen | Schlagworte