Testen selbst-organisierender, adaptiver Systeme (TeSOS)

• Antragsteller: Professor Dr. Alexander Knapp; Professor Dr. Wolfgang Reif
• Fachliche Zuordnung: Softwaretechnik und Programmiersprachen
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 268489787

Selbst-organisierende, adaptive Systeme (SOAS) machen sich Konzepte und Mechanismen, die in der Natur beobachtbar sind, zu Nutze, um flexibel auf diverse Umweltveränderungen reagieren zu können.Somit erreichen diese Systeme eine deutlich höhere Robustheit gegenüber herkömmlichen Softwaresystemen in einer stark veränderlichen, komplexen Umgebung.Allerdings führt diese Flexibilität zu Herausforderungen in der Entwicklung dieser Systeme.Da die Systeme zur Laufzeit auf wechselnde Kontexte reagieren und Entscheidungen über ihr Verhalten treffen, zudem hochgradig verteilt sind, kann das Verhalten der Systeme nicht mehr im Vorhinein zu Entwicklungszeit vollständig spezifiziert werden. Diese Systeme verlangen somit nach neuen Konzepten und Techniken im Softwareengineering insbesondere im Bereich Testen. Aufgrund der eingeräumten Freiheitsgrade sind alle zusätzlich möglichen Zustandsabfolgen zur Erreichung eines Ziels zu betrachten und zu überprüfen. Die Unkenntnis über diese Pfade zur Entwurfszeit, ebenso wie ihre erwartbar hohe Anzahl, stellen jedoch jedes Testverfahren vor schier unüberwindbare Herausforderungen. Das am Lehrstuhl von Prof. Reif entwickelte Architekturpattern für SOAS, die Corridor Enforcing Infrastructure (CEI), verbessert die Situation wesentlich. Für Systeme die mit der CEI entwickelt wurden, wird ein neues Testverfahren in TeSOS erforscht. Der klassischen Prozess des Softwaretests wird hierbei maßgeblich erweitert auf SOAS unter der speziellen Berücksichtigung von Rekonfiguration und Adaption zur Laufzeit. Die entwickelten Konzepte, die Testfallableitung, Testausführung und Testabdeckung umfassen, werden in einen Testprozess zusammengefasst.Weiterhin werden wir Techniken zur Analyse der Güte der verwendeten Selbst-Organisations-Mechanismen bereitstellen.Alle Konzepte werden anhand zweier großer Fallstudien aus den Bereichen adaptive Produktion und Smart Energy Grid eingehend evaluiert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen