Eingebette Softwareentwicklung und Design

Question 1

Welche Phasen umfasst das V-Modell auf der linken Seite?

Answer 1

• Anforderungsanalyse
• Spezifikation
• Architekturdesign
• Modul- und Algorithmendesign
• Implementierung

Question 2

Was ist das V-Modell?

Answer 2

Das V-Modell ist ein sequentielles Enticklungsmodell, das den Entwicklungsprozess von der Anforderungsanalyse bis hin zu den Testphasen strukturiert. Es besteht aus zwei parallelen Phasen: Die linke Seite beschriebt die Spezifikation und das Design, während die rechte Seite die Verifikation und Validierung (Testphasen) umfasst.

Question 3

Was sind die Testphasen auf der rechten Seite des V-Modells?

Answer 3

• Modultest
• Systemintegration
• Integrationstest
• Abnahmetest

Question 4

Was sind die Hauptbestandteile des Anforderungsmanagements?

Answer 4

• Anforderungserhebung
• Anforderungsanalyse
• Anforderungsdokumentation
• Anforderungsprüfung und -validierung
• Änderungsmanagement der Anforderungen
• Rückverfolgbarkeit der Anforderungen

Question 5

Warum ist Anforderungsmanagement wichtig?

Answer 5

Anforderungsmanagement minimiert Missverständnisse, kontrolliert Änderungen, stellt sicher, dass die Kundenanforderungen erfüllt werden, und unterstützt die Qualitätssicherung.

Question 6

Was ist das ein Quality Tree?

Answer 6

Ein Quality Tree ist ein Werkzeug, um Qualitätsanforderungen zu strukturieren und hierarchisch darzustellen. Er hilft, die Qualitätsziele eines Systems zu visualisieren und ihre Relevanz festzulegen.

Question 7

Welche Qualitätsattribute können in einem Quality Tree enthalten sein?

Answer 7

• Zuverlässigkeit
• Verfügbarkeit
• Sicherheit
• Modifizierbarkeit
• Anpassungsfähigkeit
• Testbarkeit

Question 8

Was sind Merkamle guter Anforderungen?

Answer 8

• Verifizierbar
• Vollständig
• Eindeutig
• Konsistent
• Realisierbar
• Nachvollziehbar

Question 9

Was besagt die SMART-Regel für Anforderungen?

Answer 9

Anforderungen sollten spezifisch, messbar, erreichbar, relevant und zeitgebunden sein (SMART).

Question 10

Was ist der Unterschied zwischen funktionalen und nicht-funktionalen (Qualitäts-) Anforderungen?

Answer 10

• Funktionale Anforderungen beschreiben, was das System leisten soll.
• Qualitätsanforderungen (nicht-funktionale Anforderungen) beschreiben, wie gut das System seine Funktion erfüllt.

Question 11

Gib ein Beispiel für eine funktionale und eine Qualitätsanforderung.

Answer 11

Funktionale Anforderung: Das System muss den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug konstant halten.

Qualitätsanforderung: Der Fahrer muss in der Lage sein, den Abstand zu ändern, ohne die Hände vom Lenkrad zu nehmen.

Question 12

Nenne häufige Probleme bei der Anforderungserhebung.

Answer 12

• Unvollständige Anforderungen
• Widersprüchliche Anforderungen
• Unklare oder vage Anforderungen
• Schwierigkeit der Priorisierung
• Änderungen der Anforderungen während des Projekts

Question 13

Was ist der Unterschied zwischen Anforderungen und Lösungen?

Answer 13

Eine Anforderung beschreibt, was das System leisten soll. Eine Lösung gibt an, wie etwas umgesetzt werden soll, was oft nicht Teil der Anforderungen sein sollte.

Question 14

Warum müssen Anforderungen verifizierbar sein?

Answer 14

Verifizierbare Anforderungen sind notwendig, um sicherzustellen, dass das Endprodukt getestet und überprüft werden kann, um festzustellen, ob es den Anforderungen entspricht.

Question 15

Gib ein Beispiel für eine schlecht und eine gut formulierte Anforderung.

Answer 15

Schlecht: “Das System muss ordnungsgemäß auf langsame Fahrzeuge reagieren.”

Gut: “Wenn ein vorausfahrendes Fahrzeug langsamer als 30 km/h wird, muss das System die Kontrolle an den Fahrer zurückgeben und dies durch ein akustisches Signal anzeigen.”

Question 16

Welche drei Hauptbestandteile umfasst das Requirements Engineering?

Answer 16

• Anforderungserhebung: Sammeln der Anforderungen von Kunden, Marketing und Ingenieuren.
• Anforderungsanalyse: Überprüfen, ob die Anforderungen tatsächlich den Wünschen der Stakeholder entsprechen.
• Anforderungsmanagement: Verwalten von Änderungen, Dokumentation, Abschätzung der Kosten und technische Machbarkeit.

Question 17

Welche Techniken können zur Anforderungserhebung verwendet werden?

Answer 17

• Geführte Interviews
• Brainstorming
• Rollenspiele

Question 18

Was sind typische Probleme bei der Anforderungserhebung?

Answer 18

• Kunden liefern oft Lösungen statt Anforderungen.
• Anforderungen werden unklar oder unvollständig formuliert.
• Es gibt häufig Konflikte zwischen Anforderungen verschiedener Stakeholder.

Question 19

Was ist der Unterschied zwischen Anforderungen und Lösungen?

Answer 19

Eine Anforderung beschreibt was das System leisten soll. Eine Lösung beschreibt wie das System diese Anforderungen umsetzen soll.

Question 20

Gib ein Beispiel für eine Lösung, die durch eine Anforderung ersetzt werden könnte.

Answer 20

Lösung: “Die erkannten Objekte sollen in einer verketteten Liste gespeichert werden.”
Anforderung: “Die erkannten Objekte müssen so gespeichert werden, dass sie effizient verarbeitet werden können.”

Question 21

Was sind Beispiele für funktionale und Qualitätsanforderungen?

Answer 21

Funktionale Anforderung: Das System muss den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug konstant halten.

Qualitätsanforderung: Der Fahrer muss in der Lage sein, den Abstand ohne Abnahme der Hände vom Lenkrad zu ändern (Usability).

Question 22

Nenne wichtige Qualitätsattribute, die in eingebetteten Systemen relevant sind.

Answer 22

• Zuverlässigkeit
• Sicherheit
• Verfügbarkeit
• Anpassungsfähigkeit
• Skalierbarkeit

Question 23

Was ist ein Use Case?

Answer 23

Ein Use Case beschreibt ein kohärentes Stück Funktionalität eines Systems, das von außen sichtbar ist und durch Interaktionen mit einem Akteur ausgelöst wird.

Question 24

Gib ein Beispiel für einen Use Case beim Adaptive Cruise Control (ACC).

Answer 24

• Aktivierung des ACC
• Deaktivierung des ACC
• Konstantgeschwindigkeit beibehalten
• Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug beibehalten

Question 25

Warum ist das V-Modell in der Industrie für eingebettete Systeme so beliebt?

Answer 25

Das V-Modell ist beliebt, weil es eine klare Struktur zwischen den Entwicklungs- und Testphasen bietet, sodass jede Phase einer entsprechenden Testphase zugeordnet ist. Es gewährleistet eine gründliche Verifikation und Validierung des Systems.

Question 26

Anforderungsanalyse: Modelle

Answer 26

• Use Cases
• Sequenzdiagramme
• Data flow diagrams etc.

Question 27

Welche drei Hauptprobleme gibt es bei Anforderungen?

Answer 27

Probleme mit Anforderungen:
- Keine Lösung vorschlagen, sondern die Anforderungen beschreiben.
- Anforderungen müssen verständlich für einen durchschnittlichen Entwickler sein.
- Anforderungen müssen überprüfbar sein.

Question 28

Was ist der Unterschied zwischen funktionalen und Qualitätsanforderungen?

Answer 28

• Funktionale Anforderungen beschreiben was das System tun soll.
• Qualitätsanforderungen beschreiben wie gut das System seine Funktion erfüllen soll. Beispiele sind Usability und Zuverlässigkeit.

Question 29

Welche Qualitätsattribute können im Quality Tree analysiert werden, und was sind ihre Bedeutungen?

Answer 29

Zuverlässigkeit (Reliability)
- Fähigkeit, Funktionen unter definierten Bedingungen auszuführen.
- Beispiel: Das ACC hält die Geschwindigkeit mit maximal 1 km/h Abweichung.

Verfügbarkeit (Availability)
- Verhältnis der Zeit, in der das System funktionsfähig ist.
- Beispiel: Das ACC funktioniert mindestens 99,9 % der Zeit.

Sicherheit (Safety)
- Fähigkeit, den Benutzer und die Umwelt vor Fehlfunktionen zu schützen.
- Beispiel: Das ACC deaktiviert sich bei Fehlfunktionen und warnt den Fahrer.

Sicherheit vor Angriffen (Security)
- Fähigkeit, sich vor externer Manipulation zu schützen.
- Beispiel: Das ACC ist gegen drahtlose Angriffe geschützt.

Robustheit (Robustness)
- Fähigkeit, sich vor Umwelteinflüssen zu schützen.
- Beispiel: Das ACC funktioniert bei Temperaturen zwischen -20 °C und 45 °C.

Wartbarkeit (Maintainability)
- Fähigkeit, Änderungen und Korrekturen während des Betriebs zu unterstützen.
- Beispiel: Die Software des ACC kann in einer Werkstatt innerhalb von 10 Minuten aktualisiert werden.

Anpassungsfähigkeit (Adaptability)
- Fähigkeit, die Betriebsbedingungen basierend auf der Umgebung anzupassen.
- Beispiel: Das ACC kann die Geschwindigkeit an das vorausfahrende Fahrzeug anpassen.

Skalierbarkeit (Scalability)
- Fähigkeit, auf geänderte Eingabelasten oder Ausgabebedarf zu reagieren.
- Beispiel: Das ACC kann auf Overdrive gesetzt werden, um die Frequenz der Geschwindigkeitsberechnung zu verdoppeln.

Konfigurierbarkeit (Configurability)
- Fähigkeit, die Betriebsbedingungen vom Benutzer nach der Bereitstellung zu ändern.
- Beispiel: Die eingestellte Geschwindigkeit des ACC kann vom Fahrer geändert werden.

Erweiterbarkeit (Extendability)
- Fähigkeit, neue oder geänderte Funktionalitäten zu integrieren.
- Beispiel: Eine neue Version des ACC kann auch Geschwindigkeitsbegrenzungen erkennen.

Question 30

Beschreibe die Phase “Architekturdesign” (V-Modell).

Answer 30

• Das Architekturdesign beginnt, nachdem die funktionalen Anforderungen und Spezifikationen definiert wurden.
• Es ist die erste Phase, in der das System nicht mehr als “Black Box” betrachtet wird. Der Designer beginnt, das System in Komponenten und Schnittstellen zu unterteilen.
• Architekturdefinition: Die Architektur definiert die Struktur des Systems und die Beziehungen zwischen den Komponenten.
• Wichtige Aspekte der Architektur sind die Identifikation der Systemkomponenten, deren Schnittstellen und die Art und Weise, wie diese Komponenten miteinander interagieren.