Abbildung 1: Lokale Komplexität steuern und bessere Modelle erstellen

Richtlinien ermöglichen bessere Modelle

25. Juni 2025

Sophia Kohle

Managing Director

Modellierungsrichtlinien ebnen den Weg für die Entwicklung qualitativ hochwertiger, standardkonformer Software.

Die Modellierung in Simulink ist eine großartige Möglichkeit, Funktionalität zu implementieren und zu visualisieren sowie gleichzeitig Code daraus zu generieren. Die Qualität des Modells beeinflusst stark die Qualität des generierten Codes. Die Herausforderung auf Modellebene liegt darin, die Vielzahl an verfügbaren Modellierungsblöcken, deren umfangreiche Konfigurationsmöglichkeiten sowie deren komplexes Zusammenspiel zu beherrschen.
Gerade in der teamorientierten Softwareentwicklung erschwert dies die Zusammenarbeit und Nachvollziehbarkeit im Entwicklungsprozess.

Doch wie lässt sich ein gutes Modell bestimmen und bewerten?

In modellbasierten Sprachen gelten etablierte Grundsätze der Softwareentwicklung, wie z. B.:

Einfachheit
Lesbarkeit
Robustheit
Wartbarkeit
Vermeidung von fehleranfälligen Mustern

Zahlreiche Expert:innen haben in den letzten Jahrzehnten sich Gedanken dazu gemacht, wie diese Ziele erreicht werden können. Ihr gesammeltes Wissen ist in eine Vielzahl an Modellierungsrichtlinien eingeflossen, die ein wesentlicher Bestandteil des statischen Testens sind. Mithilfe dieser Richtlinien lassen sich Verbesserungspotenziale bereits in einer sehr frühen Phase der Softwareentwicklung identifizieren. Modellierungsrichtlinien vereinfachen das Design, die Wartung und die Überprüfung eines Modells. Solche Richtlinien werden von verschiedenen Organisationen veröffentlicht, etwa vom MAB, MISRA SLSF, dSPACE oder von Model Engineering Solutions (MES). Für Simulink-Modelle existiert bereits eine große Anzahl etablierter und praxiserprobter Richtlinien, die sich automatisch mit dem MES Model Examiner® (MXAM) überprüfen lassen. Die automatische Reparaturfunktion von MXAM erleichtert zudem eine sichere und effiziente Behebung der identifizierten Findings.

Modellierungsrichtlinien ebnen den Weg zu besseren Simulink-Modellen

Einerseits dienen Richtlinien als Wissensquelle dafür, wie eine gute Modellierung aussieht und warum bestimmte Strukturen oder Funktionalitäten nicht verwendet werden sollten. Ein ausgewählter Katalog von Richtlinien definiert den gewünschten Modellierungsstandard, auf den sich das Team geeinigt hat, so dass sich die Entwickler:innen auf die Funktionalität konzentrieren können. Andererseits kann mit Hilfe von Richtlinien überprüft werden, ob ein Modell den festgelegten Standards entspricht. Um die aufwendige manuelle Prüfung zu vermeiden, stehen Tools wie MXAM zur Verfügung.

Welche Themen decken die Modellierungsrichtlinien ab?

Besonders erwähnenswert sind hier die Aspekte Layout und Design, Modellarchitektur, Modellkonfiguration sowie Anforderungen an die funktionale Sicherheit. Beispielsweise können Modellmetriken verwendet werden, um hohe Komplexität zu vermeiden. Die Überwachung der Modellkomplexität von Anfang an gewährleistet die Entwicklung übersichtlicher und gut strukturierter Modelle, unabhängig von ihrer umfangreichen Funktionalität.

Abbildung 2: Logische und numerische Ausdrücke eindeutig unterscheiden

Andere Richtlinien befassen sich mit speziellen Best Practices für Datentypen. Beispielsweise sind boolesche Variablen für logische Ausdrücke und numerische Datentypen für Berechnungen zu verwenden (vgl. na_0002, MAB). Siehe Abbildung 2.

Abbildung 3: Redundanzen in Bedingungen vermeiden

Eine Modellierung, die den Code reduziert, ist besonders hilfreich. Im folgenden Beispiel (Abbildung 3) sind die Bedingungen redundant ausgedrückt und können stark vereinfacht werden. Eine solche Codevereinfachung kann automatisch mit der MES-Richtlinie mes_slsf_1302 überprüft werden.

Zusammenfassend unterstützen Modellierungsrichtlinien Entwicklungsteams dabei, sichere und wartbare Software zu entwerfen. Die Einhaltung von Richtlinien ist somit ein integraler Bestandteil des modellbasierten Softwareentwicklungsprozesses und kann mit Hilfe von MXAM erfolgreich und einfach umgesetzt werden.

Wenn Sie weitere Beispiele oder Fragen zum statischen und richtlinienkonformen Testen haben, abonnieren Sie uns auf YouTube. Wir werden in Kürze eine Playlist erstellen, die regelmäßig mit kurzen Videos zu Richtlinien aktualisiert wird. Bleiben Sie also dran!

Mehr erfahren in unserer Schulung: Auswahl und Konfiguration von MXAM-Richtlinien

Ziel dieses Beratungspakets ist es, MXAM optimal in die Toolchain und Methodik des Kunden zu integrieren. Diese Optimierung umfasst insbesondere die automatische Codegenerierung mit Embedded Coder oder TargetLink und stellt die Einhaltung von Standards wie ISO 26262 und MISRA sicher.

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Dieser Artikel wurde ursprünglich auf Englisch auf LinkedIn publiziert.