Zweck: Das Musterpflichtenblatt bezieht sich auf Aufgabenstellungen im Rahmen der Lehrveranstaltung Simulation. Beim Pflichtenblatt handelt es sich um eine Vereinbarung zwischen Auftraggeber (das ist die Rolle des Lehrers) und Bearbeitern (Rolle der Studierenden). Zur Erhöhung der Zuverlässigkeit der Kommunikation wird das Pflichtenblatt von den Bearbeitern erstellt.

Struktur des Pflichtenblattes: Dem Musterpflichtenblatt liegt das allgemeine Vorgehen bei der Simulation zu Grunde (Grams 2001).

Inhalt des Pflichtenblatts: Es beschreibt für jeden der aufgeführten Punkte den Wissensstand und die Lücken (Probleme), die im Verlauf des Projekts zu schließen sind (Ziele). Es enthält Hinweise, wie das geschehen kann (Methoden).

Vorgehensmodell: Das Musterpflichtenblatt spiegelt die Vorgehensweise heutiger objektorientierter Softwareentwicklung wieder (Gamma, Helm, Johnson, Vlissides, 1995; Meyer, 1988). Die objektorientierte Software-Entwicklung wird auf der Grundlage der Unified Modeling Language (UML) mit einem frei verfügbaren Werkzeug (beispielsweise GO der Ruhr-Universität Bochum) durchgeführt (Balzert, 1999).

• Balzert, H.: Lehrbuch Grundlagen der Informatik. Konzepte und Notationen in UML, Java und C++. Algorithmik und Software-Technik. Anwendungen. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin 1999
• Gamma, E.; Helm, R.; Johnson, R.; Vlissides, J.: Design Patterns. Addison-Wesley 1995
• Grams, T.: Modellbildung und Simulation. In: Informatik für Ingenieure kompakt. Vieweg, Braunschweig/Wiesbaden 2001
• Meyer, B.: Object-oriented Software Construction. Prentice Hall 1988
• Oestereich, B.: Die UML-Kurzreferenz für die Praxis - kurz, bündig, ballastfrei. Oldenbourg, München 2002

Kopfteil: Thema, Bearbeiter

Es soll klar werden, dass tatsächlich am richtigen Problem gearbeitet wird. Kontrollfragen: Was ist der Untersuchungsgegenstand? Was ist über ihn bekannt? Was soll in Erfahrung gebracht werden? Wenn nur eine einfache Aufgabe zu bearbeiten ist, steht hier die (präzisierte) Aufgabenstellung

MODELLERSTELLUNG.

Modellkonzipierung (Analyse- und Entwurfsphase): Beschreibung der inneren Struktur und des Wirkungsgefüges des zu untersuchenden Systems. Darstellungsmittel: Blockschaltbilder und Systemgleichungen, Ablauf- und Zustandsdiagramme. Identifizierung von Entwurfsmustern (Design Patterns). Beschreibung der Programmstruktur auf hoher Abstraktionsebene:

• Beschreibung der imperativen Teile mit den Mitteln der Programmiersprache: Beschreibung der Programmstruktur (Sequenz, Auswahl, Schleife) und Spezifizierung der Programmabschnitte in Form von Kommentaren. (Wie das geht, wird im Skriptum zur Lehrveranstaltung "Programmieren" gezeigt.)
• Beschreibung objektorientierter Strukturen mittels Objekt- und Klassendiagrammen in der Unified Modeling Language (UML).

Datenerfassung: Abschätzung der Parameter des Modells und der Anfangsbedingungen.

• Spezifikation des Modells und seiner Subsysteme mittels Vor-/Nachbedingungen und Invarianten. Programming by Contract.
• Validierung der Spezifikation. Überprüfung der Spezifikation anhand analytischer Lösungen für Teilaspekte und Grenzfälle.
• Auswahl der Programmiersprache.
• Programmkonstruktion.

Verifikation des Programms. Programmbeweis für kritische Teile des Modells.

Validierung anhand realer Daten. Kalibrierung des Modells.

Vor Durchführung der Experimente ist festzulegen, für welche Zeit- und Parameterbereiche die Berechnungen durchgeführt werden sollen und welche Daten zur Weiterverarbeitung aufzuheben sind. Vor der Durchführung der Experimente ist eine Prognose der Ergebnisse zu erstellen. Man beginnt die genaue Untersuchung des Gegenstands erst dann, wenn das "Fernrohr" grob eingestellt ist.

Dokumentation: Allgemeinverständliche und prägnante Zusammenfassung der Ergebnisse. Sicherstellung der Wiederauffindbarkeit im Rahmen eines Dokumentationssystems.

Schlussteil: Unterschriften, Ort, Datum

© Timm Grams, 29. Oktober 2000 (aktualisiert: 27. August 2003)