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Johannes Dyck, Holger Giese, Leen Lambers

Automatic verification of behavior preservation at the transformation level for relational model transformation

ISBN: 978-3-86956-391-6
112 Seiten, Monographie
Erscheinungsjahr 2017

Reihe: Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Softwaresystemtechnik an der Universität Potsdam , 112

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Die Korrektheit von Modelltransformationen ist von zentraler Wichtigkeit bei der Anwendung modellgetriebener Softwareentwicklung für die Entwicklung hochqualitativer Software. Insbesondere verhindert Verhaltensbewahrung als wichtigste Korrektheitseigenschaft die Entstehung semantischer Fehler während des modellgetriebenen Entwicklungsprozesses. Techniken zur Verifikation von Verhaltensbewahrung zeigen, dass bestimmte spezifische Eigenschaften bewahrt bleiben oder, im allgemeineren und komplexeren Fall, dass eine Form von Verhaltensäquivalenz oder Verhaltensverfeinerung zwischen Quell- und Zielmodell der Transformation besteht. Für beide Ansätze existieren automatisierte Werkzeuge für die Verifikation auf der Instanzebene, also zur Überprüfung konkreter Paare aus Quell- und Zielmodellen der Transformation. Allerdings existiert kein automatischer Verifikationsansatz, der auf der Transformationsebene arbeitet, also Aussagen zu allen Quell- und Zielmodellen einer Modelltransformation treffen kann.
Dieser Bericht erweitert unsere Vorarbeit und Ergebnisse aus [27] und stellt einen neuen Ansatz zur automatischen Verifikation von Verhaltensbewahrung vor, der auf Bisimulation bzw. Simulation basiert. Dabei werden Modelltransformationen durch Triple-Graph-Grammatiken und Verhaltensdefinitionen mittels Graphtransformationsregeln beschrieben. Insbesondere weisen wir nach, dass das Problem der Verhaltensbewahrung durch Bisimulation auf Invariant-Checking für Graphtransformationssysteme reduziert werden kann und dass das entstehende Invariant-Checking-Problem für ein komplexes Beispiel durch unser Werkzeug zur Verifikation induktiver Invarianten gelöst werden kann. Das Beispiel beschreibt die Transformation von Sequenzdiagrammen in Systeme kommunizierender Automaten. Darüber hinaus diskutieren wir bestehende Einschränkungen von Invariant-Checking für Graphtransformationssysteme und Ansätze für zukünftige Arbeiten in diesem Bereich.

Die Korrektheit von Modelltransformationen ist von zentraler Wichtigkeit bei der Anwendung modellgetriebener Softwareentwicklung für die Entwicklung hochqualitativer Software. Insbesondere verhindert Verhaltensbewahrung als wichtigste Korrektheitseigenschaft die Entstehung semantischer Fehler während des modellgetriebenen Entwicklungsprozesses. Techniken zur Verifikation von Verhaltensbewahrung zeigen, dass bestimmte spezifische Eigenschaften bewahrt bleiben oder, im allgemeineren und komplexeren Fall, dass eine Form von Verhaltensäquivalenz oder Verhaltensverfeinerung zwischen Quell- und Zielmodell der Transformation besteht. Für beide Ansätze existieren automatisierte Werkzeuge für die Verifikation auf der Instanzebene, also zur Überprüfung konkreter Paare aus Quell- und Zielmodellen der Transformation. Allerdings existiert kein automatischer Verifikationsansatz, der auf der Transformationsebene arbeitet, also Aussagen zu allen Quell- und Zielmodellen einer Modelltransformation treffen kann.
Dieser Bericht erweitert unsere Vorarbeit und Ergebnisse aus [27] und stellt einen neuen Ansatz zur automatischen Verifikation von Verhaltensbewahrung vor, der auf Bisimulation bzw. Simulation basiert. Dabei werden Modelltransformationen durch Triple-Graph-Grammatiken und Verhaltensdefinitionen mittels Graphtransformationsregeln beschrieben. Insbesondere weisen wir nach, dass das Problem der Verhaltensbewahrung durch Bisimulation auf Invariant-Checking für Graphtransformationssysteme reduziert werden kann und dass das entstehende Invariant-Checking-Problem für ein komplexes Beispiel durch unser Werkzeug zur Verifikation induktiver Invarianten gelöst werden kann. Das Beispiel beschreibt die Transformation von Sequenzdiagrammen in Systeme kommunizierender Automaten. Darüber hinaus diskutieren wir bestehende Einschränkungen von Invariant-Checking für Graphtransformationssysteme und Ansätze für zukünftige Arbeiten in diesem Bereich.