Seminar Softwareproduktlinienentwicklung und Semantic Web

Dr. Sören Auer, Thorsten Berger, Thomas Riechert, Jens Lehmann, Michael Martin

Wintersemester 2008/2009
Modul: 10–202–2311 Software aus Komponenten
Termin: freitags, 11.15 – 12.45; Start: 17.10.2008
Ort: 1–22 (Johannisgasse 26)
Olat-Einschreibung

Das Seminar gibt einen Einblick in zwei Forschungsbereiche des Lehrstuhls: die Softwareproduktlinienentwicklung als Methodik der Softwaretechnik und das Semantic Web als Teilgebiet des Wissensmanagements. Im Rahmen des Seminars sollen zunächst die Grundlagen beider Gebiete betrachtet und darauf aufbauend elaboriert werden, in welchem Maße die Softwareproduktlinienentwicklung von Technologien des Semantic Webs profitieren kann. Das Seminar ist Teil des Moduls Software aus Komponenten mit 2 SWS. Nach Absprache kann ein Thema (insb. eines der erweiterten Themen, s.u.) auch in Form eines Praktikums mit 4 SWS bearbeitet werden. Darüberhinaus ist der Vorschlag eigener Themen möglich.

Themengebiete

Die Softwareproduktlinienentwicklung hat sich in den letzten zehn Jahren als einer der erfolgreichsten Ansätze zur Wiederverwendung von Software etabliert. Die Idee ist einfach: Aus einer vorab entwickelten und mit Variabilität versehenen Plattform werden mehrere konkrete Produkte abgeleitet und dadurch eine deutlich höhere Qualität und kürzere Entwicklungszeiten erzielt. Alle Produkte besitzen dabei einen bestimmten Grad an Gemeinsamkeit. Trotz der einfachen Idee stellt sich die Umsetzung in der Praxis jedoch als ausgesprochen anspruchsvoll und komplex heraus. Speziell der Automotive- und Embedded-Systems-Bereich als Ursprung der Softwareproduktlinienentwicklung sieht sich mit einer explodierenden Variabilität der Systeme konfrontiert. In diesem Zusammenhang spielt die Reduktion der Komplexität und die Unterstützung des Entwicklungsprozesses mit einem effizienten Wissensmanagement eine steigende Rolle.

Zu den mittlerweile erfolgreichsten Ansätzen auf dem Gebiet des Wissensmanagements zählen Technologien des Semantic Webs, das mit Standards wie OWL, RDF/RDFS oder SPARQL die Repräsentation, Verdichtung und Auswertung von Wissen ermöglicht. Thematisch sollen dazu im Seminar grundlegende Technologien, Visionen und Standards des Semantic Web vorgestellt und diskutiert werden. Erweiterte Themen befassen sich mit der Anwendung des Semantic Web in der Softwareproduktlinienentwicklung, hier insbesondere in Form der Domänenmodellierung und des Variabilitätsmanagements.

Vorbereitete Themen

Softwareproduktlinien

Thema: Grundlegende Idee und Prozessmodell der Produktlinienentwicklung
Bearbeitung: Xuan Ma
Betreuer: Thorsten Berger
Links: Software Engineering Institute; Einführung, Buch Softwareproduktlinien (deutsch), Probekapitel Buch, Weitere Einführung

Thema: Produktlinien in der Praxis, Erfolgsstories
Bearbeitung:
Betreuer: Thorsten Berger
Links: Produktlinie Consumer Electronics Philips, Produklinien von Cummins Inc.

Thema: Domain Analysis und Scoping von Produktlinien
Bearbeitung: Rolland Brunec
Betreuer: Thorsten Berger
Links: Einführung des SEI, Einführende Seminararbeit

Thema: Variabilitätsmanagement von Produktlinien
Bearbeitung: Thomas Efer
Betreuer: Thorsten Berger
Links: Vortrag Prof. Bosch, Feature-Modellierung

Thema: Anforderungsanalyse für Produktlinien (Domain und Application Requirements Engineering)
Bearbeitung:
Betreuer: /ThomasRiechert
Links: Wiederverwendung von Anforderungen, GI Fachgruppe Requirements Engineering

Thema: Testen von Produktlinien
Bearbeitung: Herr Bräutigam
Betreuer: Thorsten Berger
Links: Workshop Testen von Produktlinien, Einführung Testen

Thema: Werkzeugunterstützung der Produktlinienentwicklung
Bearbeitung:
Betreuer: Thorsten Berger
Links: GEARS, pure::variants

Semantic Web

Thema: Vision und grundlegendes Modell des Semantic Webs
Bearbeiter: Lei Chang
Betreuer: Jens Lehmann
Links: Vision,Vision, komplett, Resource Description Framework (RDF)

Thema: Schema und Ontologie-Sprachen des Semantic Webs
Bearbeitung: Guang Yu Wang
Betreuer: Thomas Riechert
Links: RDF Schema, Web Ontology Language (OWL)

Thema: Description Logic
Bearbeiter:
Betreuer: Jens Lehmann
Links: Beschreibungslogiken

Thema: Abfragen von Semantic Web Wissensbasen
Bearbeitung: Tom Weiland
Betreuer: Michael Martin
Links: SPARQL Query Language for RDF, http://del.icio.us/seebi/RDF+Query

Thema: Machine Learning im Semantic Web: DL-Learner
Bearbeitung: Martin Peklo
Betreuer: Jens Lehmann
Links: DL-Learner Homepage

Erweiterte Themen

Thema: Semantische Meta-Repositories für Software-Artefakte
Bearbeitung: Christoph Aßmann
Betreuer: Thomas Riechert
Links: DESWAP.ORG, Paper “Open Source Collaboration for Fostering Off-The-Shelf Components Selection”, Paper “Trends on COTS Component Identification”

Thema: Model-driven Software Development (MDSD) und Generative Software Development (GSD) – Konzepte und Technologien
Bearbeitung: Ralf Rublack
Betreuer: Martin Gebauer, Thorsten Berger
Links: Paper GSD, Interview K. Czarnecki über GSD, Buch Generative Programming

Thema: Erweiterung der SWORE-Ontologie mit Protégé und DL-Learner
Bearbeitung: Christian Kötteritzsch
Betreuer: Jens Lehmann
Links: DL-Learner Homepage

Thema: Abbildung von Variabilitätsmodellen in Ontologien
Bearbeitung:
Betreuer: Thomas Riechert
Links: Abbildungs-Ansatz für Feature-Modelle, SWORE, Ontologie für die Anforderungsmodellierung

Thema: Ontologiegestützte Domain Analysis
Bearbeitung:
Betreuer: Thomas Riechert, Thorsten Berger
Links: Einführung, Überblick Forschungsaktivitäten

Thema: Evolution von Produktlinien
Bearbeitung:
Betreuer: Thorsten Berger
Links: Einführung in Evolution, Buch

Thema: Produktlinien im Enterprise-Systems-Bereich
Bearbeitung:
Betreuer:
Links: Erfahrungsbericht und Vision

Thema: Variabilität in Datenmodellen
Bearbeitung:
Betreuer:
Links: Diplomarbeit zum Thema

Noch offen wird geklärt bis 30.10.:

• Johannes Schmidt (Betreuer: Gebauer)
• Richard Beyer (Betreuer: Riechert)

Organisatorisches

Bei erfolgreicher Teilnahme an diesem Problemseminar erhält jeder Teilnehmer einen benoteten Seminarschein. Die Seminararbeit geht in die mündliche Modulprüfung ein.

Hierfür sind folgende Anforderungen zu erfüllen:

• Regelmäßige Teilnahme am Seminar
• Kurzpräsentation zum gewählten Thema (5 min)
• Präsentation des Themas (30 min + 15 min Diskussion)
• Veröffentlichung einer Literaturliste vor dem Vortrag
• Schriftliche Ausarbeitung (10–20 A4-Seiten)
  • Bei der Ausarbeitung ist die Vorlage der ((http://www.gi-ev.de/service/publikationen/lni/
  • Lecture Notes in Informatics)) zu verwenden. Die Ausarbeitung ist als PDF-Dokument bis zum 15.01.2009 online abzugeben.

Alle Arbeiten werden per Peer Review durch die Betreuer und Teilnehmer des Seminars bewertet.

Termine

17.10.	Vorstellung der Themen	Folien, Vortrag Semantic Web
24.10.	Zuordung der Themen und Einführung in das wissenschaftliche Arbeiten
07.11.	*Kurzpräsentation der gewählten Themen (je 5 min)** Für die Präsentation am Freitag ist es notwendig die zum Thema gehörende Webseite mit Informationen zu füllen. Diese Webseite sollte kann bei der Präsentation verwendet werden.
12.12.	Ma, Chang, Wang
19.12.	Efen, Weiland
09.01.	Bräutigam, Rublack, Brunec
16.01.	Peklo, Aßmann, Beyer
23.01.	Masold, Schmidt, Kötteritzsch
14.01.	Online-Abgabe der Ausarbeitung
21.01.	Abgabe der Reviews
30.01.	Abschluss des Seminars