Eine gut strukturierte Modellarchitektur ist für die Entwicklung sicherer und zuverlässiger Software unerlässlich. In diesem Artikel erfahren Sie, wie der MES Model Examiner® (MXAM) die Modellarchitektur verbessert und das Komplexitätsmanagement vereinfacht und dadurch die Softwarequalität verbessert.
Wie Sie die Modellarchitektur Ihrer Software bewerten
ISO 26262-konforme Analyse und Visualisierung der Modellarchitektur
Eine solide Modellarchitektur ist eine wesentliche Voraussetzung für sichere Software, die aus Modellen generiert wird. MXAM unterstützt Sie bei der Analyse der Architektur von Simulink-, Stateflow-, Embedded Coder- und TargetLink-Modellen. Die Analyse liefert Ihnen alle relevanten Software-Metriken, um die Architektur, Komplexität und Größe Ihrer Modelle realistisch zu bewerten. Die schnelle und präzise Struktur- und Komplexitätsanalyse von MXAM verschafft Ihnen vollständige Transparenz über Ihre Modelle und hilft bei der Verbesserung des generierten Codes.
Wie MXAM die Software-Modellkomplexität reduzieren und den generierten Code verbessern kann
1. Schneller Strukturüberblick
MXAM bietet eine schnelle und übersichtliche Visualisierung der Modellstruktur einschließlich der Subsystem- und Zustandsdiagramm-Hierarchien, des Schnittstellendesigns sowie objektiver Zahlen und Metriken zu den Eigenschaften der analysierten Systeme. MXAM bewertet die Modellkomplexität auf der Grundlage etablierter Software-Metriken und liefert detaillierte Informationen über die Anzahl und Art der im Modell verwendeten Elemente.
2. Realistische Messung der Modellgröße
"Wie groß ist mein Modell?" ist eine Frage, die mit den MXAM-Metriken zur "globalen Komplexität" einfach und objektiv beantwortet werden kann. Zur Berechnung der globalen Komplexität werden alle Elemente des analysierten Moduls berücksichtigt, einschließlich der Inhalte verschachtelter Subsysteme. Da die "globale Komplexität" auch die Komplexität der Implementierung widerspiegelt, bietet sie übrigens auch ein zuverlässiges Maß für den Test- und Überprüfungsaufwand.
3. Analyse bis ins letzte Detail
Die lokale Verteilung der implementierten Funktionalität im Modell wird mit Hilfe der „lokalen Komplexität“ bewertet. MXAM berechnet diese "lokale Komplexität" von Subsystemen in Simulink-, Stateflow- und TargetLink-Modellen auf Basis der Halstead-Metrik.
Mit Hilfe einer Bewertungsskala lassen sich Komplexitäts-Hotspots, also Modellteile mit zu hoher Komplexität aufgrund unausgewogener Funktionalität, schnell identifizieren. Aufgrund ihrer Komplexität sind diese Hotspots erfahrungsgemäß schwieriger zu testen und fehleranfälliger. Häufig wird in solchen Fällen ein Refactoring empfohlen, das mit Hilfe einer Kombination von MXAM-Modellmetriken priorisiert werden kann.
Die Bewertung, ob ein Teilsystem für eine weitere Zerlegung besonders geeignet ist, kann mit Hilfe der „Inkohärenzmetrik“ vorgenommen werden. Diese Metrik bewertet, inwieweit ein bestimmtes Simulink-Subsystem mit genau einer Aufgabe verbunden ist oder ob mehrere unabhängige Aufgaben implementiert sind. Das Refactoring durch eine geeignete Zerlegung wird einfacher, wenn die Subsysteme weniger kohärent sind.
4. Effektive Suche nach Klonen unter den Subsystemen
MXAM erkennt Klone und bewertet die internen Abhängigkeiten von Subsystemen und hilft Ihnen, komplexe, fehleranfällige Modellteile zu finden und die Simulink-Modellkomplexität gering zu halten. Damit erhalten Sie wertvolle Unterstützung bei der Erfüllung wesentlicher Anforderungen der ISO 26262 an die Softwarearchitektur. Geklonte Teile werden von MXAM auch bei Layout- und Parameteränderungen gefunden. So können häufig wiederverwendete Funktionen sicher identifiziert und durch wiederverwendbare Komponenten wie referenzierte Modelle oder Bibliotheks-Subsysteme zentralisiert werden. Auf diese Weise wird die Modell- und Codegröße beherrschbar gehalten.
5. Umfassende Dokumentation
Das umfassende Reporting von MXAM erlaubt es, die Komplexität und strukturelle Qualität von Modellen auf einen Blick zu beurteilen. Eine Farbskala im Bericht hebt die Komplexitäts-Hotspots direkt hervor. Detaillierte Metrikdiagramme machen die Modellimplementierung transparent.
Ihre Vorteile durch den Einsatz von MXAM zur Verbesserung der Modellarchitektur
Transparenz
- Identifiziert komplexe Modellteile (Hotspots)
- Findet doppelte Subsysteme
Vereinfachung
- Visualisiert die Modellstruktur
- Bewertet die strukturelle Komplexität
Metriken
- Berechnet alle relevanten, etablierten Softwaremetriken auf Modellebene
- Berechnet modellspezifische Metriken
Compliance
- Gewährleistung der Einhaltung von Sicherheitsstandards wie ISO 26262/IEC 61508 (Architectural Design Principles Part 6 Chapter 7)
- Gewährleistet die Einhaltung des ASPICE -Qualitätsstandards (Evaluate software detailed design, Base Practice SWE.3.BP4)
PS: Für diejenigen unter Ihnen, die uns schon länger kennen: Modellmetriken und Komplexitätsanalyse waren die Hauptfunktionen des früheren MES-Tools MXRAY. Die Funktionalität von MXRAY wurde ab MXAM v.6 vollständig in MXAM integriert. MXRAY ist daher nicht mehr als eigenständiges Tool verfügbar.
Erfahren Sie mehr zu diesem Thema von unseren Expert:innen
What Model Metrics Have to Do With Software Quality
In diesem Webinar zeigen wir Ihnen, wie Sie die Modellqualität mithilfe der wichtigsten Konstruktionsprinzipien und Modellmetriken erheblich verbessern können. Darüber hinaus stellen wir Ihnen Strategien zur Interpretation sowie bewährte Verfahren für die Anwendung dieser Metriken vor. So erfahren Sie, wie Sie Ihre Gesamtmodellleistung optimieren können.
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