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Dienstag, 22. August 2017 18:47 
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Software Engineering: Funktions- und Verhaltensmodellierung (Informatik)
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Beachten Sie, dass das bereitgestellte Dokument eines aus einer ganzen Reihe "Software Engineering" ist. Ohne weiteres Vorwissen ist es daher anzuraten, sich vorab einen Überblick zu verschaffen und Grundkenntnisse der strukturellen Modellierung zu beherrschen.

Zu Beginn eines Software-Projekts ist die Komplexitätreduktion das entscheidende Kriterium - deshalb wird in der Anforderungsspezifikation streng zwischen funktionaler und struktureller Modellierung getrennt. Hier wird nun die funktionale bzw. auch die verhaltensorientierte Modellierung erläutert und zum Teil bereits begründet. Dieses Dokument stellt insbesondere die Werkzeuge für die funktionale und verhaltensorientierte Modellierung bereit.

Im Einzelnen wird behandelt:

  • Grundlegende Definitionen: Geschäftsprozess, Anwendungssystem, Anwendungsfall (use-case), Szenario, Akteur (actor) bzw. Benutzer, Assoziationen, main flow, alternative flow, exceptional flow, postcondition, precondition, textuelle Spezifikation, Anwendungsfalldiagramm.
  • Beziehungen zwischen Anwendungsfällen: include-Beziehung, extend-Beziehung, optional, implizit, Extension-point, Vermeidung von Redundanz, Generalisierungsbeziehungen, Mechanismus, paritelles Klassendiagramm.
  • Interaktionsdiagramme, Sequenzdiagramm, Kollaborationsdiagramme, ablauforientiertes Verhalten, UML, Lebenslinie, asynchrone und synchrone Nachrichten, Zerstörung von Objekten, Aktivierung, Dienstanforderer, Dienstanbieter, aktive Objekte, Nummerierung von Kollaborationsdiagrammen.
  • Zustandsdiagramme, Was ist ein Zustand?, UML-Notation, Ereignis, Aufrufereignis, Änderungsereignis, Zeitereignis, Zustandsübergänge und Bedingungen, Wächterbedingung, Aktionen und Aktivitäten, Aktionsfolge, Sendeaktion.
Geschrieben von Alexander am Sonntag, 05. November 2006 mehr...

Software Engineering: Strukturelle Modellierung (Informatik)
mehr... (55 mehr Zeichen) Druckoptimierte Version Diesen Artikel an einen Freund senden Kommentare (0) 3101 mal gelesen
Dieser Artikel ist der zweite Teil einer Reihe über Software Engineering. Der ersten Artikel hat uns einen ersten Überblick über das Gebiet der Software-Entwicklung verschafft.

In diesem Dokument werden wir die strukturelle Modellierung genauer unter die Lupe nehmen. Wir erklären den grundlegenden Begriff ’Objekt’ und erläutern, was man unter Zustand, Verhalten und Identität eines Objekts sowie unter einer Verbindung zwischen Objekten versteht. Von den Objekten gehen wir zum abstrakteren Konzept der Klasse über und behandeln dann das Klassenmodell. Das Klassenmodell bildet den unverzichtbaren Kern jeder objektorientierten Softwareentwicklung, da es mit seiner Durchgängigkeit durch alle Entwicklungsaktivitäten einen festen Bezugsrahmen für die gesamte Softwareentwicklung schafft. Ferner wird die historische Entwicklung ausgehend von den Anfängen der Programmierung (Spaghetti-Code) über die prozedurale bzw. modulare Programmierung (Definition des Begriffs Modul) hin zur objektorientierten Programmierung skizziert. In diesem Kontext wird auch gleich das Geheimnisprinzip erläutert und veranschaulicht.

Im Einzelnen wird behandelt:

  • Objekt, (nicht einfache) Attribut, Eigenschaft, Klasse, Methode, Operation, Modul, Prozedur, Geheimnisprinzip, Vererbung
  • Grundlagen der UML, Basiswissen, Modellierung von Objekten bzw. Klassen, Verbindungen von Objekten, (reflexiven) Assoziationen zwischen Klassen, Generalisierungsbeziehungen.
  • Zustand, Verhalten eines Objekts, Rolle, abstrakte Klasse, abstraktes Klassenattribut, abstrakte Operation (Methode), Erzeugnisse, Instanzen, private (geschützt) bzw. public (öffentlich) und protected (geschützt).
  • Verbindungen zwischen Objekten/Klassen, Objektgeflächte, Dienstleister, Dienstnutzer, Dienstleistund, unidirektionale und bidirektionale Verbindungen, Beispiele, Navigierbarkeit, Multiplizitäten, spezielle Assoziation (Aggregation und Komposition), Assoziationsklassen, abgeleitete Attribute, abgeleitete Assoziation, Standardoperationen
  • Generalisierung bzw. Spezialisierung, Substituierbarkeitsprinzip, Klasseninvariante, Unterschied zwischen Vererbung und Generalisierung, Konformität von Operationen, Spezifikationen, Vor- und Nachbedingung, öffentliche und private Schnittstelle, Implemtation, Stereotyp, Abhängigkeit (dependency), Abstrakte Klassen, reguläre Klasse und Interfaces, Gemeinsamkeiten und Unterschiede,
Geschrieben von Alexander am Sonntag, 29. Oktober 2006 mehr...

Software-Engineering im Überblick (Informatik)
mehr... (37 mehr Zeichen) Druckoptimierte Version Diesen Artikel an einen Freund senden 2672 mal gelesen
Die Gesamtheit aller Aktivitäten die zu einem lauf- und leistungsfähigen Softwaresystem führen bezeichnet man als Software Engineering.

Dabei ist das englische Wort "Engineering" nicht ohne Grund gewählt worden, um diese Disziplin der Informatik zu titulieren. Viele Vorgehensweisen erinnern an Methoden oder Werkzeuge der klassischen "Ingenieurskunst". Natürlich bestehen auch gravierende Unterschiede darin beispielsweise ein Haus zu bauen oder ein (großes) Software-System zu entwickeln. Will man bei einem Bauprojekt den Fortschritt ermitteln, so kann man dies relativ einfach tun. Dies ist dagegen bei Software-Projekten mitnichten so, um nur einen wesentlichen Unterschied zu nennen.

Dieses erste Dokument aus dem Bereich der praktischen Informatik, soll einen Überblick über den Bereich des Software Engineerings geben - mehr nicht. D.h. insbesondere, dass hier nicht auf Detail bspw. der Aktivitäten (Anforderungsermittlung, Analyse, Entwurf, Implementierung, Einführung) eingegangen wird.

 

Es sei auch ausdrücklich konstatiert, dass dies ein Vorschlag bzw. eine Bewertung für ein mögliches Vorgehen in der Software-Entwicklung darstellt. Insbesondere existiert kein Königsweg zur Erstellung eines großen Software-Systems.

Im Einzelnen werden behandelt:

  • Allgemeine Aspekte:
    Was ist Software Engineering? - ein Definitionsversuch. Aktivitäten, Arten von Aktivitäten, prozessbezogene und produktbezogene Aktivitäten, Methoden und Werkzeuge des Software Engineering, Anwendungssysteme, Kategorien von Anwendungssystemen (Individualsoftware, Standardsoftware, Systemsoftware), Workflow-Modelle, Aspekte eines Workflow-Modells, Geschäftsprozess.
  • Software-Qualität:
    Eigenschaften von Software, Definitionsversuch des Begriffes "Software-Qualität", Einteilung in Produktqualität und Gebrauchsqualität, Funktionalität, Zuverlässigkeit, Benutzbarkeit, Effizienz, Änderbarkeit, Übertragbarkeit.
  • Aktivitäten:
    Überblick über die Anforderungsermittlung, den Entwurf, die Implementation, das Testen und die Systemeinführung.
  • Anforderungsermittlung:
    funktionale und nicht-funktionale Anforderungen, Extraktion, Verhandeln, Spezifizieren, Validieren und Verifizieren.
  • Entwurf:
    Bewältigung der Komplexität und Schaffung der inneren Struktur. Evtl. Zwischenaktivität der Analyse, Merkmale einer guten Entwurfsspezifikation (starke Kohäsion, schwache Kopplung, Funktionalität jedes Moduls, Geheimnisprinzip), Rahmenwerk (framework), Programmbibliothek, Komponenten.
  • Implementation, Testen und Systemeinführung
  • Vorgehensmodelle: (iteratives) Wasserfallmodell, Phasen eines Vorgehensmodells, Rational Unified Process (RUF), Extreme Programming (XP) - Erläuterungen und Eigenschaften.

 

Geschrieben von Alexander am Montag, 23. Oktober 2006 mehr...

Faktorgruppen, Nebenklassen und Normalteiler (Mathematik)
mehr... (30 mehr Zeichen) Druckoptimierte Version Diesen Artikel an einen Freund senden 5802 mal gelesen
Faktorgruppen und Normalteiler sind unmittelbar mit dem so genannten Homomorphiesatz verbunden. So ist es auch nicht verwunderlich, dass sich bei der Konstruktion der Faktorgruppen der Homomorphiesatz in natürlicher Weise einfügt.

Ebenso ergibt sich ein weiterer grundlegender und bedeutender Satz - der Satz von Lagrange, der weitreichende Folgen nach sich zieht. Diese Folgerungen sind bspw. sehr nützlich um Gruppen zu klassifizieren.

Im Einzelnen werden behandelt:

  • Linksnebenklassen modulo H, Rechtsnebenklassen modulo H, Linkstranslation bzw. Linksmultiplikation, Rechtstranslation bzw. Rechtsmultiplikation. Äquivalenzrelation, Repräsentant bzw. Vertreter, Beispiele
  • Zwei Nebenklassen sind gleichmächtig, Nebenklassen (Äquivalenzklassen) sind entweder gleich oder disjunkt, disjunkte Vereinigung, Index einer Untergruppe H von G, Satz von Lagrange, Anzahl der Linksnebenklassen ist gleich der Anzahl der Rechtsnebenklassen
  • Folgerungen aus dem Satz von Lagrange: Ist G von Primzahlordnung, so hat G nur die trivialen Untergruppen G und {e}, Ordnung eines jeden Elements a aus G ist ein Teiler der Gruppenordnung, jede Gruppe mit Primzahlordnung ist zyklisch, ...
  • Im Allgemeinen entsprechen sich Rechtsnebenklassen und Linksnebenklassen nicht, Beispiel, Kriterium für die Gleichheit von Normalteilern, Definition Normalteiler, Charakterisierung von Normalteilern, jeder Kern eines Homomorphismus ist ein Normalteiler.
  • Definition Faktorgruppe G/S bzw. Quotientengruppe von G nach S, Zuordnung wohldefiniert, Beweis, kanonische Projektion
  • Homomorphiesatz für Gruppen, Beweis, Beispiel und Folgerung
Geschrieben von Alexander am Mittwoch, 04. Oktober 2006 mehr...

Analytische Fortsetzung und der Monodromiesatz (Mathematik)
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Die analytische Fortsetzung einer Funktion hat -lax formuliert- zur Aufgabe den Entwicklungsbereich einer Potenzreihe "auszudehnen". Motivation dieser Übung ist die Mehrdeutigkeit der so bedeutenden Funktionen, wie Log, allen Wurzelfunktionen oder Arccos, usw. einen Definitionsbereich zu konstruieren auf welchen diese eindeutig leben können. Den so genannten Riemannschen Flächen bzw. Gebieten.

Hierzu ist es zunächst notwendig, die Theorie der analytischen Fortsetzungen näher zu untersuchen und evtl. Grenzen dieser Methode aufzuzeigen.
Der Zusammenhang zur holomorphen Fortsetzung wird an Beispielen verdeutlicht und durch Skizzen visualisiert. Da der Identitätsatz von so großer Bedeutung für dieses Thema ist, wird dieser eingeführt, erläutert und bewiesen.

Sodann gehen wir daran die Idee der analytischen Fortsetzung auszudehnen und stoßen damit auf das so genannte Kreiskettenverfahren. Dieses wird erläutert und der Kreiskettensatz bewiesen.

Zum Abschluss führen wir noch den Begriff der Homotopie ein und verbinden diesen mit dem Kreiskettenverfahren. Es wird sich herausstellen, dass homotope Kurven, welche sich fortsetzen lassen und homotop sind, dieselbe Fortsetzung besitzen.

Im Einzelnen werden folgende Themen behandelt:

  • Diskrete Menge und die Koinzidenzmenge, Identitätssatz mit Beweis, Fortsetzung reeller Funktionen ins Komplexe, Diskussion der Voraussetzungen des Identitätssatzes,
  • Folgerungen aus dem Identitätssatz: Jede holomorphe Fortsetzung ist eindeutig bestimmt, Charakterisierung (nicht-)konstanter Funktionen
  • Holomorphe Fortsetzung, analytische Fortsetzung, Beispiel
  • Das Kreiskettenverfahren, Heuristik, Beispiel, Konstruktionsprinzip, Binomialreihe, Funktionselement, direkte bzw. unmittelbare analytische Fortsetzung, unmittelbare Umformung, Beispiel Log, Kreiskette, analytische Fortsetzung längs einer (Kreis-)kette/Kurve
  • Analytischer Zweig des Logarithmus, Beweis, analytische Potenz einer Funktion
  • Homotopie, Beispiel, Homotopieklassen, Äquivalenzrelation, homotop, Fundamentalgruppe
  • Monodromiesatz mit Beweis

 

Geschrieben von Alexander am Montag, 28. August 2006 mehr...


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