Forschungsthemen
[BA] Rollenbasierte Modellierung adaptiver Interaktion mobiler Anwendungen
Motivation
Die Allgegenwart von Smartphones und Smartdevices hat zu einem Boom in der Softwareentwicklung geführt, welcher die Entwicklung neuer Arten von Applikationen bedingt. Diese sind durch hohe Kontextsensitivität und dynamische Adaption gekennzeichnet (Piechnick et al. 2012). Aktuelle Methoden der objektorientierten Softwareentwicklung sind für diese Anforderungen nur unzureichend geeignet, da sie von einer statischen Struktur des Systems ausgehen und dynamische kontextabhängige Interaktionen nur unzureichend spezifizieren können (Reenskaug and Coplien 2009). Das Graduiertenkolleg RoSI untersucht die Einsatzmöglichkeiten des Rollenkonzeptes als Paradigma für die Softwareentwicklung von kontextsensitiven adaptiven Systemen und deren Laufzeitunterstützung. Obwohl das Rollenkonzept in der Modellierung weitestgehend etabliert ist, findet es jedoch in der Implementierung wenig Anklang. Dies erschwert die Untersuchung von Interaktionen zwischen Softwarekomponenten erheblich. Es ist bisher unklar, wie rollenbasierte Software modelliert, entwickelt und zur Laufzeit etabliert werden kann. Einerseits, wurde für die rollenbasierende Modellierung das Compartment Role Object Model1 (CROM) und der First Role Modeling EDitor2 (FRaMED) entwickelt. Andererseits, wurde für die Programmierung und Laufzeitunterstützung die SCala ROLes Language3 (SCROLL) implementiert. Damit ist es erstmals ermöglichen die Entwicklung durchgängiger rollenbasierter Anwendungen zu untersuchen.
Anwendungsfall
Im Forschungsprojekt SysPlace wird adaptive Mehrgeräteinteraktion erforscht, wie zum Beispiel die Bump-to-Exchange Geste. Dabei werden zwei Geräte zusammengestoßen, um anwendungsspezifisch Daten von einem Gerät auf ein anderes zu übertragen. Die Implementierung dieser Geste hat einen anwendungsunabhängigen und einen anwendungsspezifischen Teil. Zunächst muss anwendungsspezifisch das Gerät in einen Zustand versetzt werden, in dem mittels Bump-to-Exchange Daten übertragen werden können. Danach kann diese Anwendung entweder die Empfänger-, Sender- oder beide Rollen annehmen. Im anwendungsunabhängigen Teil muss zunächst das Bump und der jeweilige Partner erkannt werden. Die Erkennung wird über den Beschleunigungssensor mobiler Geräte implementiert, wobei die konkrete Implementierung abhängig vom Modell des Sensors ist. Die Geräte/Anwendungen/Anwendungskomponenten spielen in diesem Fall Bump-Peer Rollen. Wenn dies erkannt wurde, muss die entsprechende Anwendung darüber informiert werden und eine Datenübertragung veranlasst werden.
Problemstellung
Zur Zeit existiert keine Studie zur Anwendbarkeit des Rollenkonzepten zur Modellierung und Programmierung von adaptiven mobilen Anwendungen. Entsprechend ist das Ziel dieser Arbeit die detaillierte Ausarbeitung, Entwurf, und Implementierung des Bump to Exchange Szenarios für Android und PC-Anwendungen. Hierzu müssen alle Entwurfsentscheidungen und Limitierungen des eingesetzten Paradigmas (wie z.B.: fehlende Funktionalität in CROM und SCROLL, unzureichende Performance, Limitierungen der rollenbasierten Modellierung, etc.) ausführlich dokumentiert und diskutiert werden.
Aufgabenstellung
Um dieses Ziel zu erreichen müssen die folgenden Teilaufgaben erfüllt werden:
- Analyse des Anwendungsfalls anhand einer konkreten Beispiel-Anwendung, um die zugrunde liegenden Anforderungen und Technologien zusammenzutragen,
- Entwurf des Anwendung mit der rollenbasierten Modellierungssprache CROM,
- Implementierung der Anwendung mit der rollenbasierten Programmiersprache
SCROLL für Android und PC, - Optional, Testen der prototypischen Implementierung auf 2 Android-Geräten und einem PC, und
- Ausführliche Dokumentation des Entwicklungsprozesses, der Entwurfsentscheidungen und Limitierungen der rollenbasierten Softwareentwicklungsmethode.
Referenzen
Piechnick, Christian, Sebastian Richly, Sebastian Götz, Claas Wilke, and Uwe Aßmann. 2012. “Using Role-Based Composition to Support Unanticipated, Dynamic Adaptation-Smart Application Grids.” In ADAPTIVE 2012, The Fourth International Conference on Adaptive and Self-Adaptive Systems and Applications, 93–102.
Reenskaug, Trygve, and James O Coplien. 2009. “The DCI Architecture: A New Vision of Object-Oriented Programming.” An Article Starting a New Blog:(14pp) Http://www. Artima. Com/Articles/Dci_Vision. Html.
Betreuer: Thomas Kühn