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Diese Arbeit stellt einen Ansatz zur Modellierung und Validierung von Anforderungen basierend auf der teilformalen Spezifikationssprache ADORA vor. Teilformale Sprachen, insbesondere wenn sie einen variablen Formalitätsgrad unterstützen, haben gegenüber rein formalen Sprachen den Vorteil, dass die entstehenden Modelle für alle Beteiligten und vor allem auch für involvierte Kunden besser verständlich sind, eine iterative Entwicklung besser unterstützt wird und der Modellierungsaufwand feingranular an Budget und Risiken angepasst werden kann. Gegenüber einer rein informal verfassten Spezifikation eröffnen teilformale Modelle bessere Möglichkeiten zur Prüfung. In dieser Arbeit wird gezeigt, wie die teilformale Sprache ADORA (ADORA steht für Analysis and Description Of Requirements and Archichtecture) konstruiert ist, und warum damit eine iterative Modellierung und Validierung von Anforderungen gut unterstützt wird. Die Simulation als Mittel zur Validierung von spezifiziertem Verhalten in Anforderungsmodellen eignet sich bei iterativer Modellierung gut gegenüber der Durchführung von Reviews und der Entwicklung von Prototypen, da der erforderliche Zusatzaufwand gering bleibt. Allerdings sind heutige Simulationsansätze auf formale Modelle beschränkt. In dieser Arbeit wird eine interaktive Simulationstechnik vorgestellt, welche auch teilformale und teilweise unvollständige Modelle ausführen kann. Damit können Anforderungsmodelle bereits zu einem frühen Zeitpunkt validiert werden. Gleichzeitig fließen Ergebnisse aus Simulationsläufen zurück ins Modell und treiben damit die Modellierung voran. Für die Revalidierung von Modellen, die bei einer iterativer Entwicklung notwendig ist, wird eine angepasste Simulationstechnik vorgestellt. Diese erlaubt es, interaktiv aufgezeichnete Simulationsläufe automatisch wieder abzuspielen, um den Aufwand für die Revalidierung zu minimieren. Außerdem wird ein Verfahren zur Defektlokalisierung vorgestellt für den Fall, dass ein Revalidierungslauf nicht erfolgreich endet. Dieses Verfahren schränkt den Defektraum ein, indem es Daten aus der Modellevolution kombiniert mit den Abweichungen des fehlerhaften Revalidierungslaufs von der Referenzaufzeichnung.
This work presents an approach for the modeling and validation of requirements based on the semi-formal specification language ADORA. Semi-formal languages - especially when supporting a variable degree of formality - have following advantages in contrast to formal languages: the created models are better understandable above all for the involved customers, iterative development is better supported, and the modeling effort may be specifically adapted to budget and risks. In contrast to informal specifications, semi-formal models provide better possibilities for their verification. In this work it is shown, how the semi-formal language ADORA is constructed and why it is well suited for iterative modeling and validation of requirements. In contrast to reviews or prototyping, the simulation of specified behavior in requirements models is a well suited validation means for iteratively developed models as it requires hardly additional effort. However, today's simulation approaches are restricted to formal models. In this work, an interactive simulation technique is presented being able to execute also semi-formal and partial models. This allows the validation of requirements models in an early development stage. Furthermore, results of simulation runs flow back into the model pushing the modeling process further. An adapted simulation technique is presented for the revalidation of models. Revalidation becomes necessary for iteratively developed models. The adapted simulation technique is able to rerun recorded simulation traces completely automated without the need for interaction. This reduces the necessary effort for the model revalidation. Furthermore, a method for defect localization of failed revalidation runs is presented. This method restricts the defect space by combining the analysis of the model evolution and the comparison of the failed revalidation run with the recorded reference trace.