Test- und Analyseverfahren zur Softwareverifikation und -Validierung (TestAn-SWE)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Test and Analysis Techniques for Software Verification and Validation)

Lectures:

• • Software Test and Analysis (Software Verification and Validation)
    (Vorlesung, 2 SWS, Francesca Saglietti et al., Thu, 16:15 - 17:45, H14; Die Lehrveranstaltung besteht aus Online-Lehreinheiten über Zoom sowie aus Präsenzlehreinheiten. Wann welche Lehreinheit angeboten wird, ist der zugehörigen Lehrstuhlwebseite zu entnehmen. Der zugehörige Zoom-Link wird über StudOn bekannt gegeben.)
  • Übungen zu Software Test and Analysis (Exercises in Software Verification and Validation)
    (Übung, 2 SWS, Marc Spisländer)

Inhalt:

Das Modul befasst sich zunächst mit der Bewertung der Relevanz eingebetteter Software in komplexen Automatisierungssystemen. In Abhängigkeit vom Grad der zu übernehmenden Sicherheitsverantwortung werden anschließend zahlreiche Test- und Analyseverfahren unterschiedlicher Rigorosität behandelt, die sich jeweils zur Überprüfung der Entwicklungskorrektheit (Verifikation) bzw. der Aufgabenangemessenheit (Validierung) eignen.

Content:

The module starts with approaches aimed at evaluating the relevance of embedded software in complex control systems. Depending on the degree of the underlying safety relevance, several testing and analysis techniques at different levels of rigour are successively introduced; their application helps checking the correctness of the product developed (verification) resp. the appropriateness of the task specified (validation).

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• analysieren die Relevanz eingebetteter Software in komplexen Automatisierungssystemen anhand von Fehlerbäumen und kausalen Relationen;

• unterscheiden verschiedene Testverfahren hinsichtlich ihrer Erfüllung struktureller, kontrollflussbasierter bzw. datenflussbasierter Codeüberdeckungskriterien sowie ihres Fehlererkennungspotenzials;

• bewerten die Angemessenheit von Testfallmengen mittels Mutationstesten;

• überprüfen die Korrektheit von Modellen und Programmen anhand axiomatischer Beweisverfahren und Model-Checking-Verfahren.
  

Learning objectives and competencies:

The students

• analyse the relevance of embedded software in complex control systems by means of fault trees and causal relations;

• distinguish between different testing techniques in terms of their achievement of structural, control flow based resp. data flow based code coverage criteria and their fault detection capabilities;

• evaluate the adequacy of test case sets by means of mutation testing;

• check the correctness of models and programs by means of axiomatic proofs and model checking.
  

Literatur:

Lehrbuch der Softwaretechnik (Band 1), Helmut Balzert, 2000

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Informatik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2007 | TechFak | Informatik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Praktika und Wahlpflichtbereich (5. / 6. Semester) | Wahlpflichtmodule | Vertiefungsmodul Software Engineering | Test- und Analyseverfahren zur Software-Verifikation und Validierung)
2. Informatik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2009s | TechFak | Informatik (Bachelor of Science) | Wahlpflichtbereich (5. und 6. Semester) | Wahlpflichtmodule | Vertiefungsrichtung Software Engineering | Test- und Analyseverfahren zur Software-Verifikation und Validierung)
3. Informatik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2009w | TechFak | Informatik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich (5. und 6. Semester) | Wahlpflichtmodule | Vertiefungsrichtung Software Engineering | Test- und Analyseverfahren zur Software-Verifikation und Validierung)
4. Informatik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | TechFak | Informatik (Master of Science) | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich | Säule der softwareorientierten Vertiefungsrichtungen | Vertiefungsrichtung Software Engineering | Test- und Analyseverfahren zur Software-Verifikation und Validierung)
5. Mathematik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. | NatFak | Mathematik (Bachelor of Science) | Module des Nebenfachs | Nebenfach Informatik | Vertiefungsmodule | Vertiefungsrichtung Software Engineering | Test- und Analyseverfahren zur Software-Verifikation und Validierung)
6. Mathematik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2019w | NatFak | Mathematik (Bachelor of Science) | weitere Module der Bachelorprüfung | Module des Nebenfachs | Nebenfach Informatik | Vertiefungsmodule | Vertiefungsrichtung Software Engineering | Test- und Analyseverfahren zur Software-Verifikation und Validierung)
7. Medizintechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2013 | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Studienrichtung Medizinische Bild- und Datenverarbeitung | M5 Medizintechnische Vertiefungsmodule (BDV) | Test- und Analyseverfahren zur Software-Verifikation und Validierung)
8. Medizintechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2018w | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Studienrichtung Medizinische Bild- und Datenverarbeitung | M5 Medizintechnische Vertiefungsmodule (BDV) | Test- und Analyseverfahren zur Software-Verifikation und Validierung)
9. Medizintechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2019w | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Modulgruppen M1, M2, M3, M5, M7 nach Studienrichtungen | Studienrichtung Medizinische Bild- und Datenverarbeitung | M5 Medizintechnische Vertiefungsmodule (BDV) | Test- und Analyseverfahren zur Software-Verifikation und Validierung)
10. Medizintechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2019w | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Modulgruppen M1, M2, M3, M5, M7 nach Studienrichtungen | Study Field Health and Medical Data Analytics | M5 Medical Engineering specialisation modules (HMDA) | Test- und Analyseverfahren zur Software-Verifikation und Validierung)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Test- und Analyseverfahren zur Software-Verifikation und Validierung (Prüfungsnummer: 32001)

(englischer Titel: Testing and Analytical Procedures in Software Verification and Validation)

Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet, 5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
Die Prüfungsteilnehmer wählen unmittelbar vor Prüfungsbeginn die Prüfungssprache. Wechsel ist während der Prüfung möglich.
Alternative Prüfungsformen: • elektronische mündliche Fernprüfung (über Zoom) • schriftliche Präsenzprüfung (90 Minuten)

Prüfungssprache: Deutsch oder Englisch

Erstablegung: WS 2021/2022, 1. Wdh.: SS 2022, 2. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Francesca Saglietti

Termin: 09.04.2022, 15:00 Uhr, Ort: H 8 TechF

Test- und Analyseverfahren zur Software-Verifikation und Validierung (Prüfungsnummer: 32001)

(englischer Titel: Testing and Analytical Procedures in Software Verification and Validation)

Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet, 5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
Die Prüfungsteilnehmer wählen unmittelbar vor Prüfungsbeginn die Prüfungssprache. Wechsel ist während der Prüfung möglich.
Alternative Prüfungsformen:

• elektronische mündliche Fernprüfung (über Zoom)

• schriftliche Präsenzprüfung (90 Minuten)
  

Prüfungssprache: Deutsch oder Englisch

Erstablegung: WS 2021/2022, 1. Wdh.: SS 2022

1. Prüfer:

Francesca Saglietti

Termin: 09.04.2022, 15:00 Uhr, Ort: H 8 TechFTermin: 09.04.2022, 15:00 Uhr, Ort: H 8 TechF