Fakultät für Informatik

TU München - Fakultät für Informatik
Software- and Systems Engineering Research Group

TUM

Hauptseminar | Wintersemester 2004/05
Semantik der UML V2.0
Manfred Broy

 
Inhalt:

Visuelle (d. h. graphische) Notationen gewinnen für die zwischenmenschliche Kommunikation sowie für die Kommunikation zwischen Menschen und Computern ständig an Bedeutung: Das reicht von graphischen Benutzungsoberflächen bis zum objektorientierten Entwurf von Software mithilfe von Diagrammen in UML.

UML wurde der internationale Standard für die Modellierung unterschiedlicher Aspekte von Softwaresystemen in Hochschulbereich sowie in Industrieumfeld. Derzeit wird eine komplette Überarbeitung der UML zu Version 2.0 durch die Object Management Group (OMG) zum Abschluss gebracht. Diese Version ist speziell zugeschnitten für die Unterstützung modellgetriebener Entwicklung (model driven development, MDD), ein Ansatz mit dem Potential zur beachtlichen Produktivitätssteigerung der industriellen Softwareentwicklung.

Jedoch steht die Realisierung dieser Vision einem großen Hindernis gegenüber. UML 2.0 ist komplex und hauptsächlich in informeller, natürlicher Sprache formuliert. Die dadurch entstehenden Ungenauigkeiten und Mehrdeutigkeiten erschweren die Entdeckung und Behebung von subtilen Fehlern, Unvollständigkeiten und Widersprüchen in der Definition. Dies hat zur Folge, zum einen, eine Verkomplizierung der Werkzeugentwicklung für UML und, zum anderen, notwendigerweise die Inkompatibilität bzw. Unkombinierbarkeit verschiedener Werkzeuge.

In diesem Seminar sollen wissenschaftliche Papiere über die Grundlagen, Konzepte, Syntax, Semantik und ggf. Implementierung von UML-Diagrammarten studiert und deren Umgebungen beispielhaft untersucht werden.

Bereich:

Hauptseminar für Diplom- und Bachelor-Studiengang

Hörerkreis:

  • Studierende im Hauptstudium Informatik
  • Studierende im Bachelor-Studiengang Informatik

Voraussetzungen:

  • Vorlesung: Software Engineering

Vorbesprechung (Anwesenheitspflicht):

20.07.2004, 10:30 Uhr, Konrad Zuse (01.11.018) [Folien]

Beginn:

29. Oktober 2004

Ort:

Konrad Zuse (01.11.018)

Scheinerwerb:

Von den Teilnehmern wird erwartet:

  • Ein Vortrag von 45–50 Min. inklusive Diskussion
  • Eine schriftliche Ausarbeitung von ca. 15 Seiten
  • Aktive Teilnahme an den Seminarvorträgen

Sowohl für den Vortrag als auch für die schriftliche Ausarbeitung soll nicht nur der zugewiesene Artikel sondern auch die weiterführende Literatur sowie selbst gesuchtes Material berücksichtigt werden, und einen Vergleich mit der informellen UML-Spezifikation [OMG03] gezogen werden.

Als allgemeine Grundlage zu Syntax und Semantik einer Sprache kann [HR00] dienen.

Die Ausarbeitung soll nach dem Vortrag am darauffolgenden Freitag dem zuständigen Betreuer zugesandt werden. Dabei soll auch die Diskussion im Anschluß zum Vortrag in Betracht gezogen werden.

Betreuung:

Themen, Bearbeiter, Betreuer, Termine:

  1. Tipps zur Vortragsgestaltung
    Dr. Katharina Spies, 29. Oktober 2004, 10 Uhr
  2. state machines [HvdZ03]
    Schneider, Sergius (Wagner), 12. November 2004, 10 Uhr
    weitere Arbeit: [TS03]
    Präsentation / Ausarbeitung
  3. class diagrams [MVC03]
    Jiang, Han (Wagner), 26. November 2004, 10 Uhr
    Präsentation / Ausarbeitung
  4. state machines [vdB02]
    Al-Dehni, Shadi (Jürjens), 14. Januar 2005, 9 Uhr
    Präsentation / Ausarbeitung
  5. interaction diagrams [CK04a]
    Xie, Fei (Graubmann), 14. Januar 2004, 10 Uhr
    Präsentation / Ausarbeitung
  6. action diagrams [Sto04b]
    Shen, Ye (Graubmann), 14. Januar 2005, 11 Uhr
    Präsentation / Ausarbeitung
  7. action diagrams [Sto04a]
    Tong, Tong (Cengarle), 14. Januar 2005, 12 Uhr
    Präsentation / Ausarbeitung

Literatur:

[vdB02]
Michael von der Beeck. A structured operational semantics for UML-statecharts. Software and Systems Modeling, 1(2):130-141, 2002.
[BCR00]
Egon Börger, Alessandra Cavarra, and Elvinia Riccobene. An ASM Semantics for UML Activity Diagrams. In Teodor Rus, editor, Algebraic Methodology and Software Technology (AMAST'00, Proceedings), volume 1816 of Lecture Notes in Computer Science, pages 293-308. Springer-Verlag, Berlin, 2000.
[CK04a]
María Victoria Cengarle and Alexander Knapp. UML 2.0 Interactions: Semantics and Refinement. In J. Jürjens, E. B. Fernández, R. France, and B. Rumpe, editors, Critical Systems Development with UML (CSDUML'04, Proceedings), pages 85-99. Technical Report TUM-I0415, Institut für Informatik Technische Universität München, 2004.
[HKB03]
Rolf Hennicker, Alexander Knapp, and Hubert Baumeister. Semantics of OCL Operation Specifications. In Thomas Baar, Tony Clark, Robert France, Reiner Hähnle, Heinrich Hußmann, and Peter H. Schmitt, editors, OCL 2.0 -- Industry standard or scientific playground? (Proceedings). To be published by Elsevier, 2003.
[HvdZ03]
Jozef Hooman and Mark van der Zwaag. A Semantics of Communicating Reactive Objects with Timing. Specification and Validation of UML models for Real Time and Embedded Systems (SVERTS'03, Proceedings). 2003.
[KMR02]
Alexander Knapp, Stephan Merz, and Christopher Rauh. Model Checking -- Timed UML State Machines and Collaborations. In Werner Damm and Ernst Rüdiger Olderog, editors, Formal Techniques in Real-Time and Fault Tolerant Systems (Proceedings), volume 2469 of Lecture Notes in Computer Science, pages 395-416. Springer-Verlag, Berlin, 2002.
[MVC03]
Esperanza Marcos, Belén Vela, and José María Cavero. A Methodological Approach for Object-Relational Database Design using UML. Software and Systems Modeling, 2(1):59-72, 2003.
[RCA01]
Gianna Reggio, Maura Cerioli, and Egidio Astesiano. Towards a Rigorous Semantics of UML Supporting its Multiview Approach. In Heinrich Hussmann, editor, Fundamental Approaches to Software Engineering (FASE'01, Proceedings), volume 2029 of Lecture Notes in Computer Science, pages 171-186. Springer-Verlag, Berlin, 2001.
[Sto04a]
Harald Störrle. Semantics of UML 2.0 Activities. Symposium on Visual Languages - Human Centric Computing (VL/HCC'04, Proceedings), pages 235-242. IEEE, 2004.
[Sto04b]
Harald Störrle. Semantics and Verification of Data Flow in UML 2.0 Activities. Workshop on Visual Languages and Formal Methods (VLFM'04), 2004.
[TS03]
Jennifer Tenzer and Perdita Stevens. Modelling Recursive Calls with UML State Diagrams. In Mauro Pezzè, editor, Fundamental Approaches to Software Engineering (FASE'03, Proceedings), volume 2621 of Lecture Notes in Computer Science, pages 135-149. Springer-Verlag, Berlin, 2003.

Referenzwerke:

[HR00]
David Harel and Bernhard Rumpe. Modeling Languages: Syntax, Semantics and All That Stuff (Part I: The Basic Stuff). Technical Report MCS00-16, Mathematics & Computer Sience, Weizmann Institute Of Sience, 2000.
[OMG03]
Object Management Group. Unified Modeling Language Specification, Version 2.0 (Superstructure). Adopted draft, OMG 2003.

Weiterführende Literatur:

[CK04b]
María Victoria Cengarle and Alexander Knapp. OCL 1.4/1.5 vs. OCL 2.0 Expressions: Formal Semantics and Expressiveness. Software and Systems Modeling, 3(1):9-30, 2004.
[Jue02a]
Jan Jürjens. Formal Semantics for Interacting UML subsystems. Formal Methods for Open Object-Based Distributed Systems (FMOODS'02, Proceedings). Kluwer, 2002.
[Jue02b]
Jan Jürjens. A UML statecharts semantics with message-passing. Symposium of Applied Computing (SAC'02, Proceedings) ACM, 2002.
[Jue04]
Jan Jürjens. Secure Systems Development with UML. Springer-Verlag, to appear.
(Relevant sind Kap. 7 und 8.)
[Rod00]
Roberto Rodrigues. Formalising UML Activity Diagrams using Finite State Processes. In Gianna Reggio, editor, Dynamic Behaviour in UML Models: Semantic Questions (UML'00 Workshop, Online Proceedings).
[Ste01]
Perdita Stevens. On associations in the Unified Modelling Language. In Martin Gogolla and Cris Kobryn, editors, The Unified Modeling Language: Modeling Languages, Concepts, and Tools (UML'01, Proceedings), volume 2185 of Lecture Notes in Computer Science, pages 361-375. Springer-Verlag, Berlin, 2001.
[Ste02]
Perdita Stevens. On the interpretation of binary associations in the Unified Modelling Language. Software and Systems Modeling, 1(1):68-79, 2002.

Zusätzliche Hinweise:

Hilfreiche Hinweise zum Vortrag sind zu finden im Merkblatt zur Gestaltung eines Seminarvortrages

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Letzte Änderung: 2005-02-02 10:57:26