Inhalt

Abstract:

Studienziel:  
·Einsicht in die Notwendigkeit, Betrachtungen über die Qualität und Zuverlässigkeit als ein wesentliches Kriterium von Systemen in den Entwicklungsprozess zu integrieren.  
·Kenntnis von Qualitätskonzepten für HW- und SW-Systeme. Kenntnis typischer Qualitäts- und Zuverlässigkeitsanforderungen. Kenntnis wesentlicher Fehlerquellen im SW-Entwicklungsprozess.  
·Kenntnis von Maßstäben zur Feststellung von SW-Qualität. Überblick über Modelle zur Bewertung von SW-Qualität.  
·Kenntnis konstruktiver und analytischer Methoden zur Steigerung der Qualität von Softwaresystemen.  

Studieninhalt:  
Einführung: Softwareentwicklung - Fakten und Bewertungen. Zuverlässigkeits- / Qualitätsanforderungen und -konzepte auf Systemebene. Software-Fehler - Fehlerdefinition, Fehlerarten. Software-Metriken. Beispiele für Maßnahmen zur Herstellung qualitativ angemessener Produkte.  

Einsatz:
Der Kurs ist Teil eines Softwareengineering Ausbildungsprogramms, das die Bereiche Softwarequalität, Softwareergonomie und Softwaretechnologien umfasst. Im Kurs Softwarequalität werden speziell qualitätsrelevante Aspekte in der Softwareentwicklung betrachtet. Inhaltliche Überschneidungen mit den anderen Softwareengineeringbereichen sind möglich, die Schwerpunktsetzung bzw. Gewichtung ist jedoch unterschiedlich. Softwaretest ist nicht Gegenstand dieses Kurses.  

Der Kurs bietet Information auf bis zu drei Vertiefungsebenen an: Eine Übersichtsebene bietet Gelegenheit zur Erstinformation, auf der Lernebene wird eine Wissensbasis aufgebaut und auf der Vertiefungsebene erfolgt die Bereitstellung von  detailliertem praxisrelevantem Wissen.  
Die Darstellung erfolgt in einer online - Präsentation, die durch ein Begleitskript im pdf-Format unterstützt wird. In manchen Bereichen kann zur Vertiefung auf referenzierte Quellen im Original zugegriffen werden.

Der Zeitaufwand für die Bearbeitung ist damit abhängig von der gewählten Vertiefungsstufe und entspricht etwa einer 2 - 3 SWS Präsenzveranstaltung.

Gliederung:

SW-Entwicklung - Fakten
- Softwarekrise - akut oder chronisch

Qualitätssysteme
- Einführung
- Systemunzulänglichkeiten
- Bewertungsmaßstäbe
- Anforderungsmanagement
- Maßnahmen

Softwarefehler
- Programm und Programmausführung
- Fehlerbegriff
- Fehleranalyse
- Fehlerstatistiken
- Fehlerkosten
- Programmfehler - Ursachen und Gründe

Softwaremetriken
- Grundlagen der Softwaremessung
- Produktmetriken
- Prozessmetriken (Qualitätsmodelle, CMM, CMMI, SPICE)
- Auswahl von Metriken
- Einsatz von Metriken

SW-Qualitätsmanagement / Maßnahmen
- Konstruktive Maßnahmen (Anforderungsdefinition)
- Analytische Maßnahmen (manuelle Prüfmethoden/Inspektionen)

Lern-/Qualifikationsziele:
- Erkennen der Zielsetzung von Software Quality Engineering im Softwareentwicklungsprozess
- Auflisten von Beispielen für Qualitätsanforderungen an technische Systeme  
- Erfassen und dokumentieren von Anforderungen an Softwaresysteme / technische Systeme
- Erklären der von Methoden der Softwaremetrie, insbesondere im Bereich der Produkt- und Prozessmetriken  
- Auswählen und einsetzen von geeigneten Softwaremetriken  
- Benennen verschiedener Prüfmethoden  
- Einsetzen von manuellen Prüfmethoden  
- Benennen und erklären der wichtigsten Vorgehens- bzw. Prozessmodelle (V-Modell, SCRUM),  
- projektspezifisches auswählen und anpassen (Tailoring) von Vorgehensmodellen

Detaillierter Inhalt:

Die Vorlesung Softwarequalität gliedert sich in die Teile: SW-Entwicklung - Fakten und Bewertungen, Qualitätssysteme, Software-Fehler, Metriken, Softwarequalitätsmanagement. In den folgenden Abschnitten werden die Inhalte der einzelnen Kapitel der Vorlesung kurz skizziert.  

SW-Entwicklung - Fakten und Bewertungen
Mit diesem einführenden Kapitel soll auf die Problematik mangelnder Qualität von Softwareprodukten aufmerksam gemacht werden. An Beispielen wird auf SW-Fehler eingegangen, deren Auswirkungen zu großen finanziellen Schäden bis zum Verlust von Menschenleben geführt haben. Es wird auf die an der Softwareentwicklung beteiligten Personen und Ihren Beitrag zu Softwarefehlern eingegangen.  

Qualitätssysteme
Im ersten Abschnitt wird deutlich gemacht, dass Software immer nur eine Komponente eines technischen Systems ist und die Beurteilung der Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit oder ganz allgemein der Qualität durch den Benutzer sich natürlicherweise auf das Gesamtsystem bezieht. Aus den Qualitätsanforderungen an das Gesamtsystem allerdings lassen sich dann Qualitätsanforderungen an die einzelnen Systemkomponenten ableiten, insbesondere natürlich auch an die Software des Systems. Im Bereich der fehlertoleranten Computersysteme und im Bereich Telekommunikation wurden in der Vergangenheit interessante Qualitätskonzepte entwickelt. Ein derartiges Konzept wird vorgestellt. Es werden Begriffsklärungen vorgenommen und es wird mathematisches Grundwissen zusammengetragen. Typische Anforderungen aus dem Bereich der Telekommunikation werden dargestellt, Redundanztechniken werden diskutiert und Fehlertoleranzkonzepte werden vorgestellt.  

Software-Fehler
Dieser Abschnitt widmet sich dem Phänomen des Softwarefehlers. Zunächst werden Begriffe geklärt und Bezüge zur Terminologie auf Systemebene hergestellt. Der Softwareentwicklungsprozess wird auf fehlerträchtige Bereiche hin untersucht. Psychologische Aspekte für menschliche Fehler werden diskutiert. Fehler werden nach Kritikalität klassifiziert. Kostenmodelle machen die ökonomischen Auswirkungen von Softwarefehlern deutlich.  

Metriken
Zunächst werden verschiedene Klassifikationsschemata für Metriken vorgestellt. Im Bereich der Softwaremetriken spielen zwei Metrikklassen heute eine sehr große Rolle: Produktmetriken und Prozessmetriken. Aus beiden Bereichen werden Metriken beispielhaft diskutiert. Die Diskussion von Produktmetriken orientiert sich an den Softwareentwicklungsphasen: Anforderungsdefinition, Spezifikation, Entwurf, Codierung und Test. Für Produkte der entsprechenden Phase werden Metriken erläutert. Beispiele für vorgestellte Metriken sind: Function Point Verfahren, McCabes zyklomatische Zahl, Halstead Metriken. Als derzeit wichtigste Qualitätsmodelle werden das Capability Maturity Model (CMM), die Weiterentwicklung Capability Maturity Model  Integration (CMMI) und das Software Process Improvement and Capability dEtermination (SPICE) Modell erläutert.  Das folgende Kapitel stellt eine Methode zur Ermittlung projektspezifischer relevanter Metriken vor. Die Methode wurde von Rombach unter dem Namen Goal Question Metrik (GQM) Konzept veröffentlicht. Im anschließenden Kapitel wird über den Einsatz von Metriken berichtet.

Software - Qualitätsmanagement / Maßnahmen
Dieses Kapitel stellt beispielhaft Qualitätsmanagement - Maßnahmen vor, die geeignet sind die Qualität von Softwareprodukten zu verbessern. Besondere Beachtung wird der Anforderungsermittlung und den manuellen Prüfmethoden (Inspektionen) gewidmet.

Lern-/Qualifikationsziele:

-

Lehrveranstaltungstyp:

Kurs

Interaktionsformen mit Betreuer/in:

E-Mail, Übungsaufgaben für Selbstlernbetrieb, Chat

Interaktionsformen mit Mitlernenden:

E-Mail, Chat, Gemeinsame Aufgabenbearbeitung

Kursdemo:

zur Kursdemo

Nutzung

Kurs ist konzipiert für:

Informatik, Informationstechnik, Softwareengineering / Softwareentwicklung, Informations- und Kommunikationstechnologie

Formale Voraussetzungen:

keine

Erforderliche Vorkenntnisse:

Programmiererfahrung, Softwareentwicklungserfahrung (optional)

Hinweise zur Nutzung:

Es gilt die Benutzerordnung der vhb

Kursumsetzung (verwendete Medien):

-

Erforderliche Technik:

-

Nutzungsentgelte:

für andere Personen als (reguläre) Studenten der vhb Trägerhochschulen nach Maßgabe der Benutzungs- und Entgeltordnung der vhb

Rechte hinsichtlich des Kursmaterials:

H.-G. Hopf

Verantwortlich

Anbieterhochschule:

FH Nürnberg (GSO)

Anbieter:

Prof. Dr. Hans-Georg Hopf

Autoren:

Hans-Georg Hopf

Betreuer:

Prof. Dr. Hans-Georg Hopf

Prüfung

Prüfungsangebot zur Lehrveranstaltung

Art der Prüfung:

schriftlicher Leistungsnachweis (Klausur)

Bemerkung:

schriftliche Prüfung 90 Minuten (Prädikat Note); Termin wird noch bekanntgegeben

Prüfer:

Prof. Dr. Hans-Georg Hopf

Prüfungsanmeldung erforderlich:

ja

Anmeldeverfahren:

Kontaktaufnahme mit dem Prüfer per E-Mail (hans-georg.hopf@th-nuernberg.de)

Prüfungsanmeldefrist:

15.03.2015 00:00 Uhr bis 15.06.2015 23:59 Uhr

Prüfungsabmeldefrist:

15.03.2015 00:00 Uhr bis 15.06.2015 23:59 Uhr

Kapazität:

–

Prüfungsdatum:

Nach Absprache mit dem Prüfer

Prüfungsdauer:

90 Minuten

Prüfungsort:

Nürnberg, alternativ Hochschulort, falls Prüfungsorganisation möglich

Zuständiges Prüfungsamt:

Studienbüro der Georg-Simon-Ohm Hochschule Nürnberg bzw. Prüfungsamt der Heimathochschule der Studierenden

Zugelassene Hilfsmittel:

Metrik Formelsammlung, Volere-Template, Taschenrechner (nicht programmierbar)

Formale Voraussetzungen für die Prüfungsteilnahme:

–

Inhaltliche Voraussetzungen für die Prüfungsteilnahme:

–

Zertifikat:

Ja

Anerkennung:

–