Fehlersuche im Modell - Modellbasiertes Testen und Debuggen

Kern der vorliegenden Arbeit ist die Erforschung von Methoden, Techniken und Werkzeugen zur Fehlersuche in modellbasierten Softwareentwicklungsprozessen. Hierzu wird zuerst ein von mir mitentwickelter, neuartiger und modellbasierter Softwareentwicklungsprozess, der sogenannte Fujaba Process, vorgestellt. Dieser Prozess wird von Usecase Szenarien getrieben, die durch spezielle Kollaborationsdiagramme formalisiert werden. Auch die weiteren Artefakte des Prozess bishin zur fertigen Applikation werden durch UML Diagrammarten modelliert. Es ist keine Programmierung im Quelltext nötig. Werkzeugunterstützung für den vorgestellte Prozess wird von dem Fujaba CASE Tool bereitgestellt. Große Teile der Werkzeugunterstützung für den Fujaba Process, darunter die Toolunterstützung für das Testen und Debuggen, wurden im Rahmen dieser Arbeit entwickelt. Im ersten Teil der Arbeit wird der Fujaba Process im Detail erklärt und unsere Erfahrungen mit dem Einsatz des Prozesses in Industrieprojekten sowie in der Lehre dargestellt. Der zweite Teil beschreibt die im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Testgenerierung, die zu einem wichtigen Teil des Fujaba Process geworden ist. Hierbei werden aus den formalisierten Usecase Szenarien ausführbare Testfälle generiert. Es wird das zugrunde liegende Konzept, die konkrete technische Umsetzung und die Erfahrungen aus der Praxis mit der entwickelten Testgenerierung dargestellt. Der letzte Teil beschäftigt sich mit dem Debuggen im Fujaba Process. Es werden verschiedene im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Konzepte und Techniken vorgestellt, die die Fehlersuche während der Applikationsentwicklung vereinfachen. Hierbei wurde darauf geachtet, dass das Debuggen, wie alle anderen Schritte im Fujaba Process, ausschließlich auf Modellebene passiert. Unter anderem werden Techniken zur schrittweisen Ausführung von Modellen, ein Objekt Browser und ein Debugger, der die rückwärtige Ausführung von Programmen erlaubt (back-in-time debugging), vorgestellt. Alle beschriebenen Konzepte wurden in dieser Arbeit als Plugins für die Eclipse Version von Fujaba, Fujaba4Eclipse, implementiert und erprobt. Bei der Implementierung der Plugins wurde auf eine enge Integration mit Fujaba zum einen und mit Eclipse auf der anderen Seite geachtet. Zusammenfassend wird also ein Entwicklungsprozess vorgestellt, die Möglichkeit in diesem mit automatischen Tests Fehler zu identifizieren und diese Fehler dann mittels spezieller Debuggingtechniken im Programm zu lokalisieren und schließlich zu beheben. Dabei läuft der komplette Prozess auf Modellebene ab. Für die Test- und Debuggingtechniken wurden in dieser Arbeit Plugins für Fujaba4Eclipse entwickelt, die den Entwickler bestmöglich bei der zugehörigen Tätigkeit unterstützen.

Assessment of the RE(OH)3 Ising magnetic materials as possible candidates for the study of transverse-field-induced quantum phase transitions

The LiHoxY1−xF4 Ising magnetic material subject to a magnetic field perpendicular to the Ho3+ Ising direction has shown over the past 20 years to be a host of very interesting thermodynamic and magnetic phenomena. Unfortunately, the availability of other magnetic materials other than LiHoxY1−xF4 that may be described by a transverse-field Ising model remains very much limited. It is in this context that we use here a mean-field theory to investigate the suitability of the Ho(OH)3, Dy(OH)3, and Tb(OH)3 insulating hexagonal dipolar Ising-type ferromagnets for the study of the quantum phase transition induced by a magnetic field, Bx, applied perpendicular to the Ising spin direction. Experimentally, the zero-field critical (Curie) temperatures are known to be Tc≈2.54, 3.48, and 3.72 K, for Ho(OH)3, Dy(OH)3, and Tb(OH)3, respectively. From our calculations we estimate the critical transverse field, Bxc, to destroy ferromagnetic order at zero temperature to be Bxc=4.35, 5.03, and 54.81 T for Ho(OH)3, Dy(OH)3, and Tb(OH)3, respectively. We find that Ho(OH)3, similarly to LiHoF4, can be quantitatively described by an effective S=1/2 transverse-field Ising model. This is not the case for Dy(OH)3 due to the strong admixing between the ground doublet and first excited doublet induced by the dipolar interactions. Furthermore, we find that the paramagnetic (PM) to ferromagnetic (FM) transition in Dy(OH)3 becomes first order for strong Bx and low temperatures. Hence, the PM to FM zero-temperature transition in Dy(OH)3 may be first order and not quantum critical. We investigate the effect of competing antiferromagnetic nearest-neighbor exchange and applied magnetic field, Bz, along the Ising spin direction ẑ on the first-order transition in Dy(OH)3. We conclude from these preliminary calculations that Ho(OH)3 and Dy(OH)3 and their Y3+ diamagnetically diluted variants, HoxY1−x(OH)3 and DyxY1−x(OH)3, are potentially interesting systems to study transverse-field-induced quantum fluctuations effects in hard axis (Ising-type) magnetic materials.

Induced random fields in the LiHoxY1-xF4 quantum ising magnet in a transverse magnetic field

The LiHoxY1-xF4 magnetic material in a transverse magnetic field Bxx̂ perpendicular to the Ising spin direction has long been used to study tunable quantum phase transitions in a random disordered system. We show that the Bx-induced magnetization along the x̂ direction, combined with the local random dilution-induced destruction of crystalline symmetries, generates, via the predominant dipolar interactions between Ho3+ ions, random fields along the Ising ẑ direction. This identifies LiHoxY1-xF4 in Bx as a new random field Ising system. The random fields explain the rapid decrease of the critical temperature in the diluted ferromagnetic regime and the smearing of the nonlinear susceptibility at the spin-glass transition with increasing Bx and render the Bx-induced quantum criticality in LiHoxY1-xF4 likely inaccessible.

THE EFFECT OF CORTICO-THALAMIC CONNECTIONS ON THE DIVERSITY OF CORTICAL ACTIVATIONS AS MODELED BY THE ISING MODEL

The influence of the thalamus on the diversity of cortical activations is investigated in terms of the Ising model with respect to progressive levels of cortico-thalamic connectivity. The results show that better diversity is achieved at lower modulation levels, being higher than those obtained with counterpart network models.

Utveckling av en SMS-tjänst med David Siegels modell

Det satsas allt mer på mobiltelefontjänster idag och snabbt växande är sådana tjänster som involverar SMS. Högskolans Bibliotek på Campus Borlänge har ett intresse av att kunna erbjuda sina låntagare en påminnelsetjänst för försenade eller reserverade böcker.Vi fick i uppgift att under vårt examensarbete ta fram en prototyp av en SMS-tjänst åt biblioteket. Den skall påminna låntagare om att en bok är försenad och/eller att en reserverad bok har inkommit. Denna tjänst skall hjälpa biblioteket att nå ut med informationen till låntagaren via ett SMS till mobiltelefonen.Denna rapport är en undersökning av vilka delkomponenter i David Siegels modell som anses lämpade respektive inte lämpade för utveckling av ny funktionalitet som innefattar SMS till en befintlig webbplats. En förklaring finns varför vissa är lämpade och andra inte.I rapporten förklaras också att SMS-funktionen är en IT-tjänst, närmare bestämt en SMS-tjänst. Tjänsten utvecklas utifrån David Siegels modell och genom en prövning mot empirin har vi kommit fram till vilka delkomponenter som är lämpliga respektive inte lämpliga för utveckling av en SMS- tjänst.Vid utvecklingen av denna SMS-tjänst fungerade Siegels modell tillfredsställande. Om man använder de dokument vi anser vara viktiga för denna typ av utveckling kan vi rekommendera denna modell för framtida tilläggstjänster som innefattar SMS.

Elektronisk rese- och upplevelseguide, konceptuell modell som nyttjar nationella databaser

Resandet ökar i dagens samhälle och människor söker nya upplevelser och utmaningar. Konkurrensen om besökarna är stor. Med hjälp av den nya informations- och kommunikationstekniken kan en elektronisk rese- och upplevelseguide utgöra ett alternativ i syfte att attrahera besökarna och få dem att stanna längre. Genom tekniken kan intressanta berättelser presenteras med både ljud, bild och video, s k multimedieteknik. För att besökaren ska kunna vara rörlig och samtidigt ta emot information krävs en mobil utrustning som exempelvis en handdator.Denna magisteruppsats i informatik ingår i ett projekt, uppdelat i tre steg. Projektet, som drivs på uppdrag av Vision Vimmerby och Högskolan Dalarna, har som mål att ta fram en elektronisk rese- och upplevelseguide, avsedd för vuxna bilburna besökare i Astrid Lindgrens landskap. Den elektroniska guiden ska presenteras via en handdator som besökare kan hyra vid Turistbyrån i Vimmerby.Målet för uppsatsen, som utgör första fasen av dessa tre, är att redogöra för en konceptuell generell modell för en elektronisk rese- och upplevelseguide. Grundtanken är att modellen lätt ska kunna appliceras på vilket resmål som helst. Förutsättningar för det skapas genom att använda befintliga nationella databaser.Vi har strävat efter att den konceptuella modellen ska vara komponentbaserad så att andra datakällor kan väljas utan att konceptet faller. Vidare har vi analyserat om VITSA-projektets tekniska grundplattform, som innehåller funktionalitet som är anpassad för den här typen av tjänster, är lämplig att använda.I arbetet har vi använt oss av befintliga teorier om mobilitet, tjänster och systemarkitekturer. Parallellt med att de befintliga teorierna har använts, har en strukturell modell för IT-tjänster vidareutvecklats. Vår tanke är att den vidareutvecklade modellen ska inspirera till användning och eventuellt användas som stöd vid fortsatt forskning om IT-tjänster.

Modell för att prediktera när tertiära glödskalsproblem uppstår

SSAB Tunnplåt har i Borlänge en produktionsanläggning innehållande varmvalsverk, kallvalsverk, normaliseringsanläggning, betsträckor, spaltsträckor, klippsträckor och ytbeläggningslinjer m.m. Genom hela varmvalsningsprocessen bildas oxid på den varma stålytan s.k. glödskal. Under pågående processer avlägsnas glödskalet för att ej påverka slutproduktens ytfinish och materialegenskaper. Fastän ytan spolas ren från glödskal före varje valsning händer det att det finns glödskalsproblem i form av grov yta på de färdiga banden. Anledningen till detta är att det hinner bildas glödskal i början av färdigverket efter att den sista glödskalsrensningen gjorts. Denna glödskalsbildning beror på en rad olika faktorer och troligen kombinationer av olika faktorer. En nyligen installerad ytsyningsanläggning detekterar återbildat (tertiärt) glödskal, detta presenteras som area fraktion av defekter per band. Detta mått används som resultat parameter när man med hjälp av ett verktyg för multivariatdataanalys analyserar ett stort antal valsningsparametrar som kan ha påverkan på det återbildade glödskalet. Analysen utförs med ett verktyg för multivariatdataanalys som heter Simca. Resultatet från analysen skall ses som ett hjälpmedel för att tala om inom vilka gränser valsverket skall köras för att undvika problemen med återbildat glödskal.

Modell för att utvärdera spänningar vid reducervalsning

Ovako Steel AB i Hofors tillverkar varmvalsade rör. Ett av de sista stegen i tillverkningsprocessen är en konventionell valsning i ett antal valspar kallad reducervalsning. De valsade rören uppvisar ibland en ojämn väggtjocklek längs rörlängden på grund av att det uppstår drag- och tryckspänningar i rören mellan valsparen. Syftet med examensarbetet är att öka kunskapen om dessa spänningars inverkan på det färdiga röret samt ge förslag på hur processen kan förbättras. I examensarbetet har undersökts vilka parametrar som påverkar spänningarna i valsningsprocessen. Detta har utförts genom att skapa en teoretisk modell för valsning utan drag- och tryckspänningar som sedan jämförs med uppmätta data från sju provade rör med olika mått och materialtyper. Försök har även utförts genom att variera valsmotorernas hastigheter för att inducera drag- och tryckspänningar i rören. Resultatet visar att spänningarna påverkas av rörens reduktion, valsarnas hastighetsökning, materialtyp och antal valsar i valsserien. Valsarnas styrning medför att spänningsfri valsning endast kan erhållas genom att förändra rörets reduktion i valsarna. Resultaten visar även att valsarnas motorhastighet kan användas för att motverka de spänningar som uppstår under valsningsprocessen.

Att tillämpa återkommande mätning av kundnöjdhet i IT-projekt : En vidareutvecklad modell baserad på modellerna American Customer Satisfaction Index (ACSI) och SERVQUAL

I dagens samhälle är det allt viktigare för företag att behålla sina existerande kunder då konkurrensen blir allt hårdare. Detta medför att företag försöker vidta åtgärder för att vårda relationer med sina kunder. Detta problem är även högst relevant inom IT-branschen. Inom IT-branschen är det vanligt att arbeta agilt i IT-projekt. Vår samarbetspartner har sett ett ökat behov av att mäta servicekvalitet på ett återkommande sätt inom IT-projekt, detta för att mäta relevanta variabler som sträcker sig utanför kravspecifikationen. För att mäta framgång gällande detta arbetssätt vill man kunna mäta Nöjd Kund Index (NKI) för att kunna jämföra IT-projekt internt i företaget. Då tidigare forskning visat avsaknad av modeller innehållande både mätning av servicekvalitet samt NKI har lämplig litteratur studerats där det framkommit att modellen SERVQUAL är vedertagen för mätning av servicekvalitet och modellen American Customer Satisfaction Index (ACSI) är vedertagen för mätning av NKI. Detta har legat till grund för arbetets problemformulering och syfte. Syftet med arbetet är att skapa en vidareutvecklad modell för mätning av NKI för att jämföra IT-projekt internt samt återkommande mätning av servicekvalitet inom IT-projekt. Framtagande av denna modell har sedan skett genom forskningsstrategin Design and Creation. Intervjuer har genomförts för kravfångst till den vidareutvecklade modellen. Resultatet av denna forskningsstrategi blev sedan en vidareutvecklad modell baserad på ovan nämnda modeller med återkommande förhållningssätt för mätning av servicekvalitet inom IT-projekt och mätning av NKI för att jämföra IT-projekt internt i företaget. Den framtagna modellen har sedan verifierats genom ytterligare intervjuer med respondenter som innehar god erfarenhet från kundsidan av IT-projekt. Från dessa intervjuer kunde sedan slutsats dras att denna modell är att anse som applicerbar i empirin gällande IT-projekt.