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Aus IPD-Institutsseminar
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Das Institutsseminar des Instituts für Programmstrukturen und Datenorganisation (IPD) ist eine ständige Lehrveranstaltung, die den Zweck hat, über aktuelle Forschungsarbeiten am Institut zu informieren. Insbesondere soll Studierenden am Institut die Gelegenheit gegeben werden, über ihre Bachelor- und Masterarbeiten vor einem größeren Auditorium zu berichten. Schwerpunkte liegen dabei auf der Problemstellung, den Lösungsansätzen und den erzielten Ergebnissen. Das Seminar steht aber allen Studierenden und Mitarbeiter/-innen des KIT sowie sonstigen Interessierten offen.

Ort Gebäude 50.34, Seminarraum 348
Zeit jeweils freitags, 11:30–13:00 Uhr

Die Vorträge müssen den folgenden zeitlichen Rahmen einhalten:

  • Masterarbeit: 30 Minuten Redezeit + 15 Minuten Diskussion
  • Bachelorarbeit: 20 Minuten Redezeit + 10 Minuten Diskussion
  • Proposal: 12 Minuten Redezeit + 8 Minuten Diskussion

Weitere Informationen: https://sdqweb.ipd.kit.edu/wiki/Institutsseminar. Bei Fragen und Anmerkungen können Sie eine E-Mail an das Institutsseminar-Team schreiben.

Nächste Vorträge

Freitag, 3. April 2020, 11:30 Uhr, Raum 348 (Gebäude 50.34)
Vortragende(r) Timur Sağlam
Titel A Case Study for Networks of Bidirectional Transformations
Vortragstyp Masterarbeit
Betreuer(in) Heiko Klare
Kurzfassung Die Entwicklung moderner Softwaresysteme basiert oft auf mehreren Artefakten. Diese Artefakte teilen sich oft redundante oder abhängige Informationen, welche während der Entwicklung des Softwaresystems konsistent gehalten werden müssen. Die manuelle Durchführung dieses Prozesses ist arbeitsaufwendig und fehleranfällig. Konsistenzerhaltungsmechanismen ermöglichen diese Artefakte automatisch konsistent zu halten. Konsistenzerhaltung basiert oftmals auf bidirektionalen Transformationen, welche ein Zielmodell aktualisieren, wenn ein Quellmodell modifiziert wird. Während das Gebiet der bidirektionale Transformationen stark erforscht ist, hat Konsistenzerhaltung von mehr als zwei Modellen bisher weniger Aufmerksamkeit erhalten.Allerdings umfasst die Entwicklung von Softwaresystemen jedoch oft mehr als zwei Modelle. Folglich benötigt man Konsistenzerhaltung zwischen mehr als zwei Modellen, welche durch Netzwerke bidirektionaler Transformationen erreicht werden kann.

Solche Transformationsnetzwerke kombinieren mehrere Transformationen, wobei jede einzelne für die Konsistenzerhaltung zweier Modelle verantwortlich ist. Da die Entwicklung jeder Transformation individuelles Domänenwissen erfordert, werden sie in der Regel von mehreren Domänenexperten unabhängig voneinander entwickelt. Zusätzlich können einzelne Transformationen in anderen Netzwerken wiederverwendet werden. Dies wird jedoch in bisherigen Arbeiten nicht berücksichtigt, macht aber die Konsistenzerhaltung durch Netzwerke bidirektionaler Transformationen anfällig für Probleme. In einem Netzwerk von Transformationen kann es beispielsweise zwei oder mehr Verkettungen von Transformationen geben, die dieselben Metamodelle mit verschiedenen anderen Metamodellen in Beziehung setzen. Jedoch können sie die Elemente unterschiedlich miteinander in Beziehung setzen. Dies kann zum Beispiel zu einer doppelten Erstellung derselben Elemente über die verschiedenen Transformationsketten führen. Es gibt jedoch kein systematisches Wissen über die Problemarten, die in solchen Netzwerken auftreten können oder ob und wie derartige Probleme systematisch verhindert werden können.

Diese Thesis führt eine Fallstudie durch, die ermitteln soll, welche Arten von Problemen bei der Konsistenzerhaltung durch Netzwerke bidirektionaler Transformationen auftreten können. Für diese Probleme leiten wir eine Klassifizierung hinsichtlich des erforderlichen Wissens für ihre Vermeidung ab. Wir unterscheiden zwischen dem Wissen, dass die Transformation in einem Netzwerk genutzt werden kann und dem Wissen über die Inhalte der anderen Transformationen. Für Probleme, die Transformationsentwickler verhindern können, schlagen wir Strategien zur systematischen Vermeidung während ihrer Konstruktion vor. In unserer Fallstudie sind 90 % der gefundenen Probleme verhinderbar. Die übrigen Probleme lassen sich während der Entwicklung einer einzelnen Transformation nicht ohne das Wissen über weitere Transformationen im Netzwerk vermeiden. Folglich hilft diese Thesis Transformationsentwicklern Fehler bei der Erstellung von Transformationen systematisch zu vermeiden und ermöglicht es Netzwerkentwicklern Fehler zu erkennen, die bei der Konstruktion der Transformation nicht verhindert werden können.

Vortragende(r) Eric Hamann
Titel Entwicklung einer domänenspezifischen Sprache zur Spezifikationsbeschreibung ereignisorientierter Simulationen
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Sandro Koch
Kurzfassung Im Bereich der modellgetriebenen Softwareentwicklung sind Simulationen ein wichtiges

Konzpet. Zum Beispiel erlaubt das Palladio Component Model (PCM) die Modellierung und der Palladio Simulator die Simulation von Softwarearchitekturen durch ereignisorientierte Simulationen, um Mängel in Softwarearchitekturen frühzeitig zu erkennen. Das Tool DesComp ermöglicht es, ereignisorientierte Simulationen zu modellieren und zu vergleichen. Vor der Implementierung einer neuen Simulation können so Ähnlichkeiten zu bestehenden Simulationen identifiziert werden, um diese wiederzuverwenden. Der DesComp-Ansatz modelliert das Simulations-Verhalten mittels Erfüllbarkeit prädikatenlogischer Formeln (Satisfiability Modulo Theories, kurz SMT). Die Spezifikation des Simulations-Verhaltens durch SMT-Code ist allerdings aufwändig und erfordert Hintergrundwissen zum SMT-LIB Standard. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine domänenspezifischen Sprache (DSL) zur Spezifikation der Simulations-Struktur und des Simulations-Verhaltens mit dem Xtext-Framework entwickelt. Auf Grundlage der Struktur-Spezifikation des DesComp-Ansatzes wurde dafür ein Metamodell zur Modellierung von Struktur und Verhalten ereignisorientierter Simulationen erstellt. Dieses Metamodell wurde als Grundlage der abstrakten Syntax der entwickelten Sprache verwendet. Das Metamodell dient dann als Ausgangspunkt für die weitere Verwendung und Analyse der Simulations-Spezifikation. Dazu wurde eine Transformation der Verhaltens-Spezifikation in SMT-Code implementiert, die zusammen mit der Simulations-Struktur in eine Graph-Datenbank exportiert werden kann, um die Simulation in DesComp zu analysieren oder mit anderen Simulationen zu vergleichen. Die entwickelte Sprache wurde anhand der Simulation BusSimulation und des Palladio-Simulators EventSim evaluiert, indem die Modellierungen der Simulationen mit DesComp und der Sprache anhand verschiedener Kriterien verglichen wurde.