Enabling Cross-Domain Consistency Preservation for Delta-Oriented Product Line Development

Die Entwicklung moderner cyber-physikalischer Systeme erfordert die parallele Entwicklung von Modellen aus verschiedenen Domänen. Um das endgültige System abzuleiten, müssen die implementierten Teile aus allen Modellen zusammenpassen, was nur möglich ist, wenn alle Modelle während der parallelen Bearbeitung über alle Domänen hinweg konsistent bleiben. Ansätze wie Vitruvius bieten zwar Möglichkeiten, die Konsistenz zwischen den Domänen durch Konsistenzerhaltungsregeln zu erhalten, sie wurden jedoch noch nicht auf variable Systeme wie Produktlinien angewendet. Die Variabilität in diesen Produktlinien kann mit delta-orientierter Modellierung realisiert werden. ... mehrDie Behandlung der Variabilität delta-orientierter Produktlinien mit Vitruvius erfordert allerdings eine Erweiterung des Vitruvius Ansatzes, welche noch in keiner bestehenden Arbeit untersucht wurde. Wir erweitern den Vitruvius Ansatz, um die Konsistenzerhaltung bei delta-orientierten Produktlinien zu ermöglichen und implementieren alle erforderlichen Tools, um unseren erweiterten Ansatz auf eine Fallstudie anzuwenden. Darüber hinaus untersuchen wir die Änderungen an bestehenden Konsistenzerhaltungsregeln, wenn Variabilität neu in Modelle eingeführt wird, deren Konsistenz sie bewahren. Wir führen eine Definition für die Korrektheit von Konsistenzerhaltungsregeln für delta-orientierte Produktlinien ein und schlagen eine Methode vor, um Konsistenzerhaltungsregeln auf ihre Korrektheit zu überprüfen. Wir diskutieren Probleme mit Konsistenzerhaltungsregeln, die nur in variablen Modellen auftreten, zum Beispiel wo Änderungen platziert werden sollen, oder wie Abhängigkeiten behandelt werden sollen und kombinieren die vorgeschlagenen Lösungen zu einem Framework. Dieses Framework wird hinsichtlich Funktionalität und Skalierbarkeit bewertet, indem es auf die Body-Comfort-System Fallstudie angewendet wird. Die Ergebnisse zeigen, dass unser Ansatz eine skalierbare Möglichkeit bietet, Konsistenzerhaltungsregeln für delta-orientierte Produktlinien zu erstellen und dass deren Anwendung die Konsistenz in diesen Produktlinien bewahrt.

Engineering modern cyber-physical systems requires the parallel development of models from multiple different domains. To derive the final system, implemented parts from all models must fit together, which is only feasible if all models stay consistent across domains throughout parallel editing. While approaches such as Vitruvius provide ways to preserve consistency between domains via consistency preservation rules, they have not yet been applied to variable systems, such as product lines. Variability in these product lines can be realized with delta-oriented modeling. ... mehrHandling the variability of delta-oriented product lines with Vitruvius requires an expansion of the Vitruvius approach, which is not explored by any existing work. We expand the Vitruvius approach to enable consistency preservation on delta-oriented product lines and implement all required tools for applying our expanded approach to a case study. Additionally, we explore the changes to existing consistency preservation rules when variability is introduced to the models they preserve consistency on. We introduce a definition for the correctness of consistency preservation rules for delta-oriented product lines and propose a way to test consistency preservation rules for correctness. We discuss problems with consistency preservation rules that only emerge in variability models, such as where to locate changes or how to handle dependencies, and combine the proposed solutions into a framework. This framework is evaluated regarding functionality and scalability by applying it to the Body-Comfort-System case study. The results show that our approach provides a scalable way to create consistency preservation rules for delta-oriented product lines and that applying them preserves consistency in these product lines.