{"id":41257,"date":"2020-02-06T20:43:44","date_gmt":"2020-02-06T17:43:44","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/avtomaticheskaya-proverka-trebovanij-tz-v-proczesse-dinamicheskogo-modelirovaniya"},"modified":"2020-02-06T20:43:44","modified_gmt":"2020-02-06T17:43:44","slug":"avtomaticheskaya-proverka-trebovanij-tz-v-proczesse-dinamicheskogo-modelirovaniya","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/avtomaticheskaya-proverka-trebovanij-tz-v-proczesse-dinamicheskogo-modelirovaniya","title":{"rendered":"Automatische \u00dcberpr\u00fcfung der Anforderungen im Lastenheft w\u00e4hrend der dynamischen Modellierung.","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p>Das Thema weiterf\u00fchrend <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/466215\/\">\u201eWoher haben Sie die Beweise?\u201c<\/a><\/noindex>, betrachten wir das Problem der mathematischen Modellierung aus einer anderen Perspektive. Nachdem wir sichergestellt haben, dass das Modell der Realit\u00e4t entspricht, k\u00f6nnen wir die entscheidende Frage beantworten: \u201eWas haben wir hier eigentlich?\u201c Wenn wir ein technisches Objekt modellieren, wollen wir in der Regel sicherstellen, dass dieses Objekt unseren Erwartungen entspricht. Dazu f\u00fchren wir dynamische Berechnungen der Prozesse durch und vergleichen die Ergebnisse mit den Anforderungen. Dies ist der digitale Zwilling, das virtuelle Prototyping und andere moderne Begriffe, die in der Planungsphase dazu dienen, die Frage zu kl\u00e4ren, wie wir das erreichen k\u00f6nnen, was wir uns vorgenommen haben.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Wie k\u00f6nnen wir schnell sicherstellen, dass unser System genau das ist, was wir entwerfen? Wird es fliegen oder schwimmen? Und wenn es fliegt, wie hoch? Wenn es schwimmt, wie tief?<\/p>\n<p>\n<img decoding=\"async\" alt=\"Automatische \u00dcberpr\u00fcfung der Anforderungen im Lastenheft w\u00e4hrend der dynamischen Modellierung.\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/02\/e26c4b7db4ee148c73586124dacb6025.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><\/p>\n<p>In diesem Artikel wird die Automatisierung der \u00dcberpr\u00fcfung der Anforderungen an technische Geb\u00e4ude bei der Erstellung dynamischer Modelle technischer Systeme behandelt. Als Beispiel betrachten wir das Element der technischen Spezifikation f\u00fcr das Luftk\u00fchlsystem eines Flugger\u00e4ts.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Wir betrachten die Anforderungen, die numerisch ausgedr\u00fcckt und mathematisch auf der Grundlage eines konkreten Berechnungsmodells \u00fcberpr\u00fcft werden k\u00f6nnen. Es ist klar, dass dies nur ein Teil der allgemeinen Anforderungen an jedes technische System ist, aber genau auf deren \u00dcberpr\u00fcfung verwenden wir Zeit, Nerven und Geld f\u00fcr die Erstellung dynamischer Modelle des Objekts.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Bei der Beschreibung technischer Anforderungen in Form von Dokumenten lassen sich verschiedene Arten von Anforderungen unterscheiden, die jeweils unterschiedliche Ans\u00e4tze zur automatischen \u00dcberpr\u00fcfung der Einhaltung der Anforderungen erfordern.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Betrachten wir zum Beispiel einen so kleinen, aber realen Satz von Anforderungen:<\/p>\n<p>\n<i><\/p>\n<ol>\n<li> Temperatur der Umgebungsluft am Eingang des KSS:<br \/>\nim Stand \u2212 von minus 35 bis 35 \u00baC,<br \/>\nim Flug \u2212 von minus 35 bis 39 \u00baC.<\/li>\n<li> Statischer Druck der Umgebungsluft im Flug \u2212 von 700 bis 1013 hPa (von 526 bis 760 mm Hg).<\/li>\n<li> Der Gesamtdruck der Luft am Eintritt der Luftansaug\u00f6ffnung des K\u00fchlsystems im Flug betr\u00e4gt zwischen 754 und 1200 hPa (von 566 bis 1050 mm Hg).<\/li>\n<li> Temperatur der K\u00fchlluft:<br \/>\nam Boden \u2013 h\u00f6chstens 27 \u00baC, f\u00fcr technische Bl\u00f6cke \u2013 h\u00f6chstens 29 \u00baC,<br \/>\nin der Luft \u2013 h\u00f6chstens 25 \u00baC, f\u00fcr technische Bl\u00f6cke \u2013 h\u00f6chstens 27 \u00baC.<\/li>\n<li> Durchflussrate der K\u00fchlluft:<br \/>\nam Boden \u2013 mindestens 708 kg\/h,<br \/>\nin der Luft \u2013 mindestens 660 kg\/h.<\/li>\n<li> Die Temperatur der Luft in den Instrumentensch\u00e4chten darf h\u00f6chstens 60 \u00baC betragen.<\/li>\n<li> Die Menge an feiner freier Feuchtigkeit in der K\u00fchlluft darf h\u00f6chstens 2 g\/kg trockener Luft betragen.<\/li>\n<\/ol>\n<p> <\/i><\/p>\n<p>Selbst in diesem begrenzten Anforderungskatalog lassen sich mindestens zwei Kategorien unterscheiden, die im System unterschiedlich behandelt werden m\u00fcssen:<\/p>\n<p><\/p>\n<ul>\n<li> Anforderungen an die Betriebsbedingungen des Systems (Abschnitte 1-3);<\/li>\n<li> parametrische Anforderungen an das System (Abschnitte 3-7).<\/li>\n<\/ul>\n<p><\/p>\n<p><i>Anforderungen an die Betriebsbedingungen des Systems<\/i><br \/>\nDie \u00e4u\u00dferen Bedingungen f\u00fcr das zu entwickelnde System k\u00f6nnen bei der Modellierung entweder als Randbedingungen oder als Ergebnis der Funktionsweise des Gesamtsystems festgelegt werden.<br \/>\nBei der dynamischen Modellierung muss sichergestellt werden, dass die festgelegten Betriebsmodi im Modellierungsprozess abgedeckt sind.<\/p>\n<p><\/p>\n<p><i>Parametrische Anforderungen an das System <\/i><br \/>\nDiese Anforderungen stellen die von der Systemsoftware bereitgestellten Parameter dar. W\u00e4hrend des Modellierungsprozesses k\u00f6nnen wir diese Parameter als Berechnungsergebnisse erhalten und sicherstellen, dass die Anforderungen in jeder spezifischen Berechnung erf\u00fcllt werden.<\/p>\n<p><\/p>\n<h3>Identifikation und Kodierung von Anforderungen<\/h3>\n<p><\/p>\n<p>F\u00fcr eine effiziente Bearbeitung von Anforderungen empfehlen die bestehenden Standards, jeder Anforderung eine Identifikationsnummer zuzuweisen. Es ist sehr w\u00fcnschenswert, ein einheitliches Kodierungssystem zu verwenden. <\/p>\n<p><\/p>\n<p>Der Anforderungscode kann einfach eine Nummer sein, die die Reihenfolge der Anforderung widerspiegelt, oder er kann den Code des Anforderungstyps, den System- oder Aggregatcode, auf den er angewendet wird, den Parametercode, den Standortcode und vieles mehr enthalten, das sich ein Ingenieur vorstellen kann. (Einen Anwendungsfall zur Kodierung finden Sie im Artikel.)<\/p>\n<p><\/p>\n<p>In Tabelle 1 finden Sie ein einfaches Beispiel f\u00fcr die Kodierung von Anforderungen.<\/p>\n<p><\/p>\n<ol>\n<li> Quellcode der Anforderungen R - Requirements of the specification; <\/li>\n<li> Typencode der Anforderungen E - Anforderungen - Parameter der externen Umgebung oder Betriebsbedingungen.<br \/>\n S - Anforderungen, die vom System bereitgestellt werden;<\/li>\n<li> Statuscode des Flugzeugs 0 \u2013 beliebig, G \u2013 am Boden, F \u2013 in der Luft;<\/li>\n<li> Code der physikalischen Parameter T \u2013 Temperatur, P \u2013 Druck, G \u2013 Verbrauch, H \u2013 Feuchtigkeit;<\/li>\n<li> fortlaufende Nummer der Anforderung.<\/li>\n<\/ol>\n<p><\/p>\n<table>\n<tr>\n<td><b>ID<br \/>\nAnforderungen<\/b><\/td>\n<td><b>Beschreibung<\/b><\/td>\n<td><b>Parameter<\/b><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>REGT01<\/td>\n<td>Lufttemperatur am Eingang des K\u00fchlaggregats: am Boden \u2014 von minus 35\u00baC bis 35 \u00baC.<\/td>\n<td><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>REFT01<\/td>\n<td>Lufttemperatur am Eingang des K\u00fchlaggregats: im Flug \u2014 von minus 35 \u00baC bis 39 \u00baC.<\/td>\n<td> <\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>REFP01<\/td>\n<td>Statischer Luftdruck im Flug von 700 bis 1013 hPa (von 526 bis 760 mm Hg).<\/td>\n<td> <\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>REFP02<\/td>\n<td>Gesamter Luftdruck am Eingang des Luftansaugtrichters im Flug von 754 bis 1200 hPa (von 566 bis 1050 mm Hg).<\/td>\n<td> <\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>RSGT01<\/td>\n<td>Temperatur der K\u00fchlluft: am Boden nicht mehr als 27 \u00baC. <\/td>\n<td> <\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>RSGT02<\/td>\n<td>Temperatur der K\u00fchlluft: am Boden, f\u00fcr technische Bl\u00f6cke nicht mehr als 29 \u00baC. <\/td>\n<td> <\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>RSFT01<\/td>\n<td>Temperatur der K\u00fchlluft im Flug nicht mehr als 25 \u00baC. <\/td>\n<td> <\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>RSFT02<\/td>\n<td>Temperatur der K\u00fchlluft: im Flug, f\u00fcr technische Bl\u00f6cke nicht mehr als 27 \u00baC. <\/td>\n<td> <\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>RSGG01<\/td>\n<td>Verbrauch der K\u00fchlluft: am Boden mindestens 708 kg\/h.<\/td>\n<td> <\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>RSFG01<\/td>\n<td>Verbrauch der K\u00fchlluft: im Flug mindestens 660 kg\/h.<\/td>\n<td> <\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>RS0T01<\/td>\n<td>Lufttemperatur in den Instrumentenf\u00e4chern nicht mehr als 60 \u00baC. <\/td>\n<td> <\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>RSH01<\/td>\n<td>Die Menge an feink\u00f6rnigem freien Wasser im K\u00fchlungsair darf 2 g\/kg trockener Luft nicht \u00fcberschreiten.<\/td>\n<td> <\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n<p><\/p>\n<h3>Projekt des Anforderungskontrollsystems.<\/h3>\n<p><\/p>\n<p>F\u00fcr jede Berechnungsanforderung gibt es einen Algorithmus zur Bewertung der \u00dcbereinstimmung zwischen den berechneten Parametern und den im Anforderungen angegebenen Parametern. Grunds\u00e4tzlich enth\u00e4lt jedes Managementsystem standardm\u00e4\u00dfig \u00dcberpr\u00fcfungsalgorithmen. Selbst jede Regulierungsbeh\u00f6rde nutzt sie. Wenn die Temperatur einen bestimmten Wert \u00fcberschreitet, wird die Klimaanlage eingeschaltet. Damit ist der erste Schritt jeder Regelung die \u00dcberpr\u00fcfung der \u00dcbereinstimmung der Parameter mit den Anforderungen.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Da die \u00dcberpr\u00fcfung ein Algorithmus ist, k\u00f6nnen dieselben Mittel und Werkzeuge verwendet werden, die wir zur Erstellung von Steuerungsprogrammen nutzen. Beispielsweise erm\u00f6glicht die SimInTech-Umgebung die Erstellung von Projektpaketen, die verschiedene Teile des Modells enthalten, die in Form einzelner Projekte ausgef\u00fchrt werden (Objektmodell, Steuerungsmodell, Umweltmodell usw.).<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Das Projekt zur \u00dcberpr\u00fcfung der Anforderungen wird in diesem Fall zu einem Projekt von Algorithmen und ist in das Modellpaket integriert. Im Modus der dynamischen Modellierung f\u00fchrt es eine Analyse der \u00dcbereinstimmung mit den Anforderungen der Spezifikation durch.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Ein m\u00f6gliches Beispiel f\u00fcr die Gestaltung eines Systemprojekts ist in Abbildung 1 dargestellt.<\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Automatische \u00dcberpr\u00fcfung der Anforderungen im Lastenheft w\u00e4hrend der dynamischen Modellierung.\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/02\/e57fda1fb5b835a6ac961639db2b1749.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Abbildung 1. Beispiel f\u00fcr die Gestaltung des \u00dcberpr\u00fcfungsprojekts. <\/i><\/p>\n<p><\/p>\n<p>\u00c4hnlich wie bei den Steuerungsalgorithmen k\u00f6nnen Anforderungen in Form eines Satzes von Bl\u00e4ttern organisiert werden. Um die Arbeit mit Algorithmen in strukturierten Modellierungsumgebungen wie SimInTech, Simulink, AmeSim zu erleichtern, werden mehrstufige Strukturen in Form von Submodellen erstellt. Diese Organisation erm\u00f6glicht es, verschiedene Anforderungen in Gruppen zusammenzufassen, um die Arbeit mit dem Anforderungsmassiv zu vereinfachen, wie es auch bei Steuerungsalgorithmen der Fall ist (siehe Abb. 2).<\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Automatische \u00dcberpr\u00fcfung der Anforderungen im Lastenheft w\u00e4hrend der dynamischen Modellierung.\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/02\/726ad4d5df1975131e71fc8a14ce71fe.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Abbildung 2. Hierarchische Struktur des Anforderungspr\u00fcfungsmodells. <\/i><\/p>\n<p><\/p>\n<p>In dem betrachteten Fall wurden beispielsweise zwei Gruppen herausgearbeitet: Anforderungen an die Umgebung und Anforderungen an das System selbst. Daher wird eine zweistufige Datenstruktur verwendet: zwei Gruppen, von denen jede ein Blatt des Algorithmus darstellt.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>F\u00fcr die Verbindung von Daten mit dem Modell wird ein standardisiertes Schema zur Erstellung einer Signal-Datenbank verwendet, in der die Daten f\u00fcr den Austausch zwischen den Teilen des Projekts gespeichert werden.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Bei der Erstellung und dem Testen von Software werden in diese Datenbank die Messwerte von Sensoren (Entsprechungen realer Sensoren des Systems) eingetragen, die von der Steuerungseinheit genutzt werden.<br \/>\n F\u00fcr das Testprojekt k\u00f6nnen in dieser Datenbank beliebige Parameter gespeichert werden, die in dem dynamischen Modell berechnet werden, um somit die Erf\u00fcllung der Anforderungen zu \u00fcberpr\u00fcfen.<\/p>\n<p>\nDas dynamische Modell kann in diesem Fall in jedem System f\u00fcr mathematische Modellierung oder sogar als ausf\u00fchrbares Programm realisiert werden. Die einzige Voraussetzung ist die Verf\u00fcgbarkeit von Programmierschnittstellen, um die Simulationsdaten an die externe Umgebung auszugeben.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Automatische \u00dcberpr\u00fcfung der Anforderungen im Lastenheft w\u00e4hrend der dynamischen Modellierung.\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/02\/ac56799b7a022325f72d0639cd85eba2.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Abbildung 3. Anbindung des Pr\u00fcfprojekts an das umfassende Modell. <\/i><\/p>\n<p><\/p>\n<p>Ein Beispiel f\u00fcr ein Basis-Anforderungspr\u00fcfbogen ist in Abbildung 4 dargestellt. Aus der Sicht des Entwicklers stellt er ein gew\u00f6hnliches Berechnungsschema dar, das das grafische Verfahren zur \u00dcberpr\u00fcfung der Anforderungen zeigt.<\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Automatische \u00dcberpr\u00fcfung der Anforderungen im Lastenheft w\u00e4hrend der dynamischen Modellierung.\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/02\/467f3217a65e0b4a1def034ce75c747e.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Abbildung 4. Pr\u00fcfblatt f\u00fcr Anforderungen. <\/i><\/p>\n<p><\/p>\n<p>Die Hauptteile des Pr\u00fcfblatts sind in Abbildung 5 dargestellt. Der Pr\u00fcfalgorithmus wird \u00e4hnlich wie die Berechnungsschemata von Steuerungsalgorithmen gebildet. Im rechten Teil befindet sich der Block zum Lesen von Signalen aus der Datenbank. In diesem Block wird w\u00e4hrend der Simulation auf die Signaldatenbank zugegriffen.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Die erhaltenen Signale werden analysiert, um die Pr\u00fcfbedingungen zu berechnen. In diesem Fall erfolgt eine H\u00f6henanalyse, um die Position des Flugzeugs zu bestimmen (ob es sich am Boden oder im Flug befindet). Hierf\u00fcr k\u00f6nnen auch andere Signale und berechnete Parameter des Modells verwendet werden.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Die Pr\u00fcfbedingungen und die zu pr\u00fcfenden Parameter werden an standardisierte Pr\u00fcfbl\u00f6cke \u00fcbergeben, in denen die Datenparameter auf ihre \u00dcbereinstimmung mit den festgelegten Anforderungen analysiert werden. Die Ergebnisse werden in der Signaldatenbank so festgehalten, dass sie zur automatischen Erstellung einer Checkliste verwendet werden k\u00f6nnen.<\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Automatische \u00dcberpr\u00fcfung der Anforderungen im Lastenheft w\u00e4hrend der dynamischen Modellierung.\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/02\/1aa7778f56190bf51c112e29eab8a13c.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Abbildung 5. Struktur des Berechnungsblatts f\u00fcr die Anforderungen.<\/i><\/p>\n<p><\/p>\n<p>Bei den \u00fcberpr\u00fcfbaren Parametern ist es nicht zwingend erforderlich, Signale aus der Datenbank zu verwenden, die von den w\u00e4hrend der Modellierung berechneten Parametern gesteuert werden. Nichts hindert uns daran, im Rahmen des Anforderungsprojekts zus\u00e4tzliche Berechnungen durchzuf\u00fchren, genau wie wir die Pr\u00fcfbedingungen berechnen.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Zum Beispiel eine solche Anforderung:<\/p>\n<p><\/p>\n<p> <i>Die Anzahl der Aktivierungen des Korrektursystems w\u00e4hrend des Flugs zur Zielposition darf 5 nicht \u00fcberschreiten, und die Gesamtdauer des Betriebs des Korrektursystems darf 30 Sekunden nicht \u00fcberschreiten.<\/i><\/p>\n<p><\/p>\n<p>In diesem Fall wird der Berechnungsalgorithmus zur Z\u00e4hlung der Aktivierungen und der Gesamtbetriebszeit in das Anforderungsprojekt integriert.<\/p>\n<p><\/p>\n<h3>Typisches Pr\u00fcfmodul f\u00fcr Anforderungen.<\/h3>\n<p><\/p>\n<p>Jedes typische Pr\u00fcfmodul ist darauf ausgelegt, die Erf\u00fcllung einer bestimmten Anforderungstyp zu berechnen. Beispielsweise enth\u00e4lt die Umgebungsvorgabe einen Temperaturbereich der Umgebungstemperatur auf dem Boden und im Flug. Dieses Modul sollte die Lufttemperatur im Modell als Parameter erhalten und \u00fcberpr\u00fcfen, ob dieser Parameter innerhalb des vorgegebenen Temperaturbereichs liegt.\n<\/p>\n<p>Der Block verf\u00fcgt \u00fcber zwei Eingangsports: param und condition.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>An den ersten Port wird der zu pr\u00fcfende Parameter angelegt. In diesem Fall ist es die \"Au\u00dfentemperatur\".<\/p>\n<p><\/p>\n<p>An den zweiten Port wird eine Boolesche Variable \u2013 die Bedingung f\u00fcr die \u00dcberpr\u00fcfung \u2013 angeschlossen.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Wenn am zweiten Eingang TRUE (1) ankommt, berechnet der Block die Anforderungen.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Wenn am zweiten Eingang FALSE (0) ankommt, werden die \u00dcberpr\u00fcfungsbedingungen nicht ausgef\u00fchrt. Dies ist notwendig, um Berechnungsbedingungen zu ber\u00fccksichtigen. In unserem Fall wird dieser Eingang verwendet, um die \u00dcberpr\u00fcfung je nach Zustand des Modells zu aktivieren oder zu deaktivieren. Wenn das Luftfahrzeug w\u00e4hrend der Simulation am Boden ist, werden die flugerforderlichen Anforderungen nicht \u00fcberpr\u00fcft, und umgekehrt \u2013 wenn das Luftfahrzeug in der Luft ist, werden die Anforderungen, die mit dem Bodenbetrieb verbunden sind, nicht \u00fcberpr\u00fcft.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Dieser Eingang kann auch bei der Modellenstellung verwendet werden, beispielsweise in der Anfangsphase der Berechnung. Wenn das Modell in den gew\u00fcnschten Zustand versetzt wird, sind die \u00dcberpr\u00fcfungsbl\u00f6cke deaktiviert, aber sobald das System in den erforderlichen Betriebsmodus wechselt, werden die \u00dcberpr\u00fcfungsbl\u00f6cke aktiviert.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Die Parameter dieses Blocks sind:<\/p>\n<p><\/p>\n<ul>\n<li>Grenzbedingungen: obere (UpLimit) und untere (DownLimit) Grenzen der Bereiche, die \u00fcberpr\u00fcft werden m\u00fcssen;<\/li>\n<li> ben\u00f6tigte System-Pausenzeit an den Grenzbereichen (TimeInterval) in Sekunden;<\/li>\n<li>Anforderungs-Identifikator ReqName;<\/li>\n<li>Erlaubtheit des \u00dcberschreitens des Bereichs Out_range \u2013 eine boolesche Variable, die definiert, ob das \u00dcberschreiten des \u00fcberpr\u00fcften Bereichs eine Verletzung der Anforderungen darstellt.<\/li>\n<\/ul>\n<p><\/p>\n<p>In einigen F\u00e4llen bedeutet das \u00dcberschreiten des \u00fcberpr\u00fcften Wertes, dass das System Spielraum hat und au\u00dferhalb des Arbeitsbereichs arbeiten kann. In anderen F\u00e4llen bedeutet das \u00dcberschreiten, dass das System nicht in der Lage ist, die vorgegebenen Parameter innerhalb des Bereichs einzuhalten.<\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Automatische \u00dcberpr\u00fcfung der Anforderungen im Lastenheft w\u00e4hrend der dynamischen Modellierung.\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/02\/3cd48fd6597d1ee11ecaea9931c3fbbb.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Abbildung 6. Typischer Pr\u00fcfbalken f\u00fcr Eigenschaften in der Darstellung und seine Parameter.<\/i><\/p>\n<p><\/p>\n<p>Durch die Berechnung dieses Blocks entsteht die Variable Result, die folgende Werte annimmt:<\/p>\n<p><\/p>\n<ul>\n<li>0 \u2013 rNone, Wert nicht definiert;<\/li>\n<li>1 \u2013 rDone, Anforderung wird erf\u00fcllt;<\/li>\n<li>2 \u2013 rFault, Anforderung wird nicht erf\u00fcllt.<\/li>\n<\/ul>\n<p><\/p>\n<p>Das Blockbild enth\u00e4lt:<\/p>\n<p><\/p>\n<ul>\n<li> Textbezeichnung;<\/li>\n<li> digitale Anzeigen der Messgrenzen;<\/li>\n<li> Farbkennung des Parameterstatus.<\/li>\n<\/ul>\n<p><\/p>\n<p>Innerhalb des Blocks kann sich ein komplexes logisches Schaltschema befinden.<\/p>\n<p>Beispielsweise wird das interne Schema zur \u00dcberpr\u00fcfung des Temperaturarbeitsbereichs des in Abbildung 6 gezeigten Blocks in Abbildung 7 dargestellt.<\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Automatische \u00dcberpr\u00fcfung der Anforderungen im Lastenheft w\u00e4hrend der dynamischen Modellierung.\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/02\/9ce085c82417fdbc5230056de37af65a.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Abbildung 7. Internes Schema des Temperatursensorblocks.<\/i><\/p>\n<p><\/p>\n<p>Im Inneren des Blocks werden Eigenschaften verwendet, die in den Blockparametern festgelegt sind.<br \/>\nNeben der \u00dcberpr\u00fcfung der Anforderung erf\u00fcllt das interne Schema des Blocks eine Grafik, die zur Darstellung der Simulationsergebnisse erforderlich ist. Diese Grafik kann sowohl w\u00e4hrend der Berechnung zur Ansicht als auch zur Analyse der Ergebnisse nach der Berechnung verwendet werden.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Die Berechnungsergebnisse werden an den Ausgang des Blocks \u00fcbertragen und gleichzeitig in einer allgemeinen Berichtdatei aufgezeichnet, die auf Basis der Ergebnisse des gesamten Projekts erstellt wird. (Siehe Abb. 8)<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Ein Beispiel f\u00fcr einen Bericht, der auf den Simulationsergebnissen basiert, ist eine HTML-Datei, die nach einem bestimmten Format erstellt wurde. Das Format kann beliebig an die in der jeweiligen Organisation \u00fcbliche Formatgestaltung angepasst werden.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Im Inneren des Blocks werden Eigenschaften verwendet, die in den Blockparametern festgelegt sind.<br \/>\nNeben der \u00dcberpr\u00fcfung der Anforderung erf\u00fcllt das interne Schema des Blocks eine Grafik, die zur Darstellung der Simulationsergebnisse erforderlich ist. Diese Grafik kann sowohl w\u00e4hrend der Berechnung zur Ansicht als auch zur Analyse der Ergebnisse nach der Berechnung verwendet werden.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Die Berechnungsergebnisse werden an den Ausgang des Blocks \u00fcbertragen und gleichzeitig in einer allgemeinen Berichtdatei aufgezeichnet, die auf Basis der Ergebnisse des gesamten Projekts erstellt wird. (Siehe Abb. 8)<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Ein Beispiel f\u00fcr einen Bericht, der auf den Simulationsergebnissen basiert, ist eine HTML-Datei, die nach einem bestimmten Format erstellt wurde. Das Format kann beliebig an die in der jeweiligen Organisation \u00fcbliche Formatgestaltung angepasst werden.<\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Automatische \u00dcberpr\u00fcfung der Anforderungen im Lastenheft w\u00e4hrend der dynamischen Modellierung.\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/02\/8ff948417d799bce621e34c709154116.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Abbildung 8. Beispiel einer Berichtdatei zu den Simulationsergebnissen.<\/i><\/p>\n<p><\/p>\n<p>In diesem Beispiel wird die Konfiguration des Berichtformats direkt in den Projekteigenschaften vorgenommen, w\u00e4hrend das Format in der Tabelle als globale Signale des Projekts festgelegt wird. In diesem Fall \u00fcbernimmt SimInTech die Aufgabenstellung zur Berichterstellung, und der Block zum Speichern von Ergebnissen in eine Datei verwendet diese Zeilen, um in die Berichtdatei zu schreiben.<\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Automatische \u00dcberpr\u00fcfung der Anforderungen im Lastenheft w\u00e4hrend der dynamischen Modellierung.\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/02\/bbe363bf1d81d00aebb67ca29a35811b.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Abbildung 9. Konfiguration des Berichtformats in den globalen Signalen des Projekts<\/i><\/p>\n<p><\/p>\n<h3>Verwendung der Datenbanksignale f\u00fcr Anforderungen.<\/h3>\n<p><\/p>\n<p>Zur Automatisierung der Arbeit mit den Eigenschaften f\u00fcr jeden Typblock wird eine standardisierte Struktur in der Datenbank der Signale erstellt. (siehe Abbildung 10)<\/p>\n<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Automatische \u00dcberpr\u00fcfung der Anforderungen im Lastenheft w\u00e4hrend der dynamischen Modellierung.\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/02\/7e20a24ca5dadd2da6542325e964ec00.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Abbildung 10. Beispiel einer Struktur des Anforderungspr\u00fcfblocks in der Datenbank der Signale.<\/i><\/p>\n<p><\/p>\n<p>Die Datenbank der Signale erm\u00f6glicht:<\/p>\n<p><\/p>\n<ul>\n<li> Speicherung aller notwendigen Parameter f\u00fcr Systemanforderungen.<\/li>\n<li> Bequeme Ansicht der bestehenden Anforderungen im Projekt basierend auf angegebenen Parametern und aktuellen Simulationsergebnissen.<\/li>\n<li> Konfiguration eines Blocks oder einer Gruppe von Bl\u00f6cken unter Verwendung einer Skriptsprache. \u00c4nderungen in der Datenbank der Signale f\u00fchren zu \u00c4nderungen der Eigenschaftswerte des Blocks im Schema.<\/li>\n<li> Speicherung von textlichen Beschreibungen, Links zu Anforderungen oder IDs im Anforderungmanagementsystem.<\/li>\n<\/ul>\n<p><\/p>\n<p>Datenbankstrukturen f\u00fcr Signale von Anforderungen k\u00f6nnen einfach so konfiguriert werden, dass sie mit einem externen Anforderungsmanagementsystem arbeiten. Das Gesamtschema der Interaktion mit den Anforderungsmanagementsystemen ist in Abbildung 11 dargestellt.<\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Automatische \u00dcberpr\u00fcfung der Anforderungen im Lastenheft w\u00e4hrend der dynamischen Modellierung.\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/02\/3f6d67b8160255fd39d0d8bedf8be655.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Abbildung 11. Schema der Interaktion mit dem Anforderungsmanagementsystem.<\/i><\/p>\n<p><\/p>\n<p>Der Ablauf der Interaktion des Testprojekts SimInTech mit dem Anforderungsmanagementsystem gestaltet sich folgenderma\u00dfen:<\/p>\n<p><\/p>\n<ol>\n<li> Das technische Lastenheft wird in Anforderungen unterteilt.<\/li>\n<li> Solche Anforderungen des Lastenhefts werden identifiziert, die durch mathematische Modellierung technischer Prozesse \u00fcberpr\u00fcft werden k\u00f6nnen.<\/li>\n<li> Die Attribute der identifizierten Anforderungen werden in die Datenbank der Signale von SimInTech in Strukturen typischer Bl\u00f6cke (z.B. maximale und minimale Temperatur) \u00fcbertragen.<\/li>\n<li> Im Verlauf der Berechnung werden die Daten der Strukturen an die Berechnungsschemata der Bl\u00f6cke \u00fcbergeben, eine Analyse erfolgt und die Ergebnisse werden in der Datenbank der Signale gespeichert.<\/li>\n<li> Nach Abschluss der Berechnung werden die Analyseergebnisse an das Anforderungsmanagementsystem \u00fcbergeben.<\/li>\n<\/ol>\n<p><\/p>\n<p>Die Schritte zur Bearbeitung der Anforderungen 3 bis 5 k\u00f6nnen w\u00e4hrend des Entwurfsprozesses wiederholt werden, wenn \u00c4nderungen an der Konstruktion und\/oder den Anforderungen vorgenommen werden und daher eine erneute Pr\u00fcfung der Auswirkungen dieser \u00c4nderungen erforderlich ist.<\/p>\n<p><\/p>\n<h3>Fazit.<\/h3>\n<p><\/p>\n<ul>\n<li> Der erstellte Systemprototyp erm\u00f6glicht eine erhebliche Reduzierung der Zeit f\u00fcr die Analyse bestehender Modelle hinsichtlich ihrer \u00dcbereinstimmung mit den Anforderungen des Lastenhefts.<\/li>\n<li> Die vorgeschlagene Testtechnik nutzt bereits vorhandene dynamische Modelle und kann sogar f\u00fcr beliebige dynamische Modelle verwendet werden, die nicht in der SimInTech-Umgebung erstellt wurden.<\/li>\n<li> Die Verwendung einer strukturierten Datenorganisation erm\u00f6glicht die Erstellung von Pr\u00fcfpaketen parallel zur Entwicklung der Modelle oder sogar die Verwendung dieser Pakete als technische Vorgaben f\u00fcr die Modellentwicklung.<\/li>\n<li> Die Technologie kann ohne wesentliche Kosten in bestehende Anforderung-Management-Systeme integriert werden.<\/li>\n<\/ul>\n<p><\/p>\n<p>F\u00fcr diejenigen, die bis zum Ende gelesen haben, <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/youtu.be\/be9qPox4AXk\">hier ist der Link zu einem Video, das die Funktionsweise des Prototyps demonstriert.<\/a><\/noindex><\/p>\n<p>Quelle: <a content=\"nofollow\" rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/486336\/\">habr.com<\/a> <\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"<p>\u041f\u0440\u043e\u0434\u043e\u043b\u0436\u0430\u044f \u0442\u0435\u043c\u0443 \u00ab\u041a\u0430\u043a\u0438\u0435 \u0432\u0430\u0448\u0438 \u0434\u043e\u043a\u0430\u0437\u0430\u0442\u0435\u043b\u044c\u0441\u0442\u0432\u0430?\u00bb, \u043f\u043e\u0441\u043c\u043e\u0442\u0440\u0438\u043c \u043d\u0430 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