Forschungscluster fortiss

Software & Systems Engineering

Modellierung und Implementierung großer und komplexer Softwaresysteme

In zahlreichen Branchen wie der Automobilindustrie oder der Finanztechnologie stehen Unternehmen vor der Herausforderung, komplexe technische und soziotechnische Systeme zu entwickeln. Dies erfordert eine sorgfältige Herangehensweise, um eine schnelle Marktakzeptanz und dauerhafte Rentabilität zu gewährleisten. Die Entwicklung hin zu autonomen, interaktiven und dynamisch vernetzten Produkten, die durch Softwareinnovationen vorangetrieben wird, unterstreicht den Bedarf an innovativen, präzisen Methoden im Bereich des Software & Systems Engineering.

Moderne softwareintensive Systeme und Dienste zeichnen sich durch folgende Merkmale aus:

  • Zunehmende Anzahl von softwaredefinierten Funktionen, die durch die Verfügbarkeit von Rechenleistung, Bandbreite, Daten und Diensten ermöglicht werden.
  • Häufig widersprüchliche Design-Zwänge und -Ziele, die sich aus benutzerzentrierten Anforderungen und nicht verhandelbaren Vorschriften und Normen ergeben.
  • Hohe Nachfrage nach nicht-funktionalen Eigenschaften wie Sicherheit, Robustheit, Verfügbarkeit, Schutz, Privatsphäre und Wartbarkeit.
  • Verschwindende Grenzen zwischen Systemen und zwischen Anwendungsdomänen in System-of-Systemen.
  • Tiefe Integration von Software in komplexe cyber-physische Systeme.
  • Hoher Grad an Automatisierung und Autonomie und Integration von KI-intensiver Software.

Forschungsschwerpunkt Software & Systems Engineering

Das Engineering von softwareintensiven Systemen muss diese Komplexität bewältigen, was neuartige Konzepte zur Unterstützung einer kontinuierlichen, nahtlosen Entwicklung und Qualitätssicherung über multidisziplinäre Grenzen zwischen Organisationen, Teams, Plattformen und Systemen hinweg erfordert.

Die Entwicklung solcher Lösungen fällt in den Bereich des Software & Systems Engineering (SSE) Forschungsschwerpunktes bei fortiss. Hier untersuchen und bewerten wir Modelle, Methoden und Werkzeuge für das kontinuierliche Engineering und die systematische Evolution von softwareintensiven Systemen und Diensten. Zu diesem Zweck führen wir angewandte und evidenzbasierte Forschung mit relevanten Industrien durch, um Probleme der nächsten Generation in der Software- und Systemtechnik zu lösen.

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Kompetenzen

Im fortiss Forschungsschwerpunkt Software & Systems Engineering wird die Expertise aus den Kompetenzfeldern Requirements Engineering, Model-based Systems Engineering, Automated Software Testing und dem Center for Code Excellence nahtlos integriert, um fundierte wissenschaftliche Methoden und innovative Lösungen zu entwickeln.

Effizient mit volatilen und heterogenen Anforderungen umgehen

Unser Fachgebiet konzentriert sich auf die Entwicklung praktischer Ansätze zum effizienten Umgang mit multifunktionalen Anforderungen. Diese treten insbesondere in frühen, volatilen, nutzerzentrierten und stark regulierten Umgebungen sowie in datenbasierten Softwareentwicklungsphasen auf.

► Requirements Engineering

Methoden und Werkzeuge zur Beherrschung der Komplexität von cyber-physischen Systemen

Wir erforschen neuartige Methoden, die auf semantisch reichhaltigen Systemmodellen basieren, um die Entwicklungskosten und die Markteinführungszeit für cyber-physische Systeme zu reduzieren. Mit unseren Open-Source-Tools validieren wir unseren Ansatz zur Automatisierung von Designentscheidungen und zur Absicherung von Architekturen und Modellartefakten. Dies erfolgt auf der Grundlage fortgeschrittener Techniken wie formaler Methoden und Simulation.

► Model-based Systems Engineering

Expertise für herausragende Softwarequalität

Im Center for Code Excellence forschen wir an neuen Prozessen, Methoden und Werkzeugen für Softwareentwickler, um sie bei ihrer täglichen Arbeit zu unterstützen und eine hohe Softwarequalität und Wartbarkeit zu gewährleisten. Zu diesem Zweck konzentrieren wir uns auf KI-Methoden zur Unterstützung von Entwicklern und bieten automatisierte Bewertungen für Unternehmen.

► Center for Code Excellence

Rigorose Validierung und Verifizierung für verlässliche und sichere Softwaresysteme

Wir entwickeln Methoden und Werkzeuge zur Gewährleistung der Sicherheit autonomer cyber-physischer Systeme, die KI-Technologien nutzen, um sich an veränderte Umgebungen anzupassen. Der Schwerpunkt liegt auf der Verifikation und Validierung dieser lernfähigen Systeme, wobei formale Methoden und szenariobasierte Tests kombiniert werden, um die Zuverlässigkeit und Sicherheit in realen Anwendungen wie der Automobil- und Luftfahrtindustrie sicherzustellen.

► Software Dependability

Software Engineering für datenintensive Anwendungen

Wir konzentrieren uns auf die Entwicklung von Testautomatisierungswerkzeugen und -praktiken, um das Test-Engineering anwendbarer und effektiver zu machen, einschließlich traditioneller regelbasierter Software sowie anspruchsvoller datengesteuerter KI-basierter Software bis hin zu komplexen cyber-physischen Systemen.

► Automated Software Testing

Projekte und Software

Angebote

fortiss bietet Unternehmenspartnern strukturierte Ansätze zur Durchführung von Selbstanalysen mit einfachen, webbasierten Tools, die ihnen helfen, ihre Probleme und Potenziale in verschiedenen Software & Systems Engineering Disziplinen zu analysieren.

Die fortiss Quick Checks gibt es für die Bereiche:

  • Software Engineering
  • Requirements Engineering
  • AI Engineering
  • Energy
     

► fortiss Quick Checks

 

fortiss nutzt innovative Ansätze und Methoden zur Erstellung von Open-Source-Software für zukunftsweisende Lösungen in zahlreichen Anwendungsbereichen:

  • Strukturierte modellbasierte Ansätze zur nahtlosen Spezifikation von technischen Artefakten
  • Benutzerfreundliche Integration fortschrittlicher Techniken in Open-Source-Werkzeugprototypen, einschließlich formaler Methoden, (Ko-)Simulation und Testen
  • ML-gestützte Ansätze für die Qualitätssicherung und -verifizierung in verschiedenen Anwendungsfällen, einschließlich dialogorientierter Werkzeuge und Automatisierung
  • Generative KI-Ansätze zur Unterstützung des Softwareentwicklungsprozesses
  • Tool-gestützte Ansätze zur Sicherstellung der Einhaltung von Vorschriften, Konformität und Sicherheit
     

► fortiss Open Source Tools

 

fortiss bietet eine vielseitige Bandbreite von Informationen, Qualifizierungen, Fördermöglichkeiten, Netzwerken, Demonstratoren, Open-Source-Software und Umsetzungsoptionen für Forschungsprojekte, die auf verschiedene Branchen und die Wissenschaft ausgerichtet sind.

► fortiss Labs

► fortiss Transferangebote

► Termine

 

 

    Use Cases

    Requirements Engineering

    • Systematische Erhebung und strukturierte Dokumentation von Anforderungen über mehrere Domänen hinweg mittels ganzheitlicher Artefaktmodell-Blueprints
    • Halbautomatische Erhebung von Anforderungen aus Regelwerken und Unterstützung von Compliance-Prüfungen in komplexen Regelungsbereichen, z. B. im Finanz- und Versicherungssektor

    Design, Architektur und Entwicklung

    • Automatische Generierung und Optimierung von Software- und Hardware-Architekturen für cyber-physische Systeme auf der Grundlage von Designbeschränkungen und -zielen, z. B. in den Bereichen Luftfahrt, Automobil und Industrie 4.0
    • Strukturierte Wiederverwendung und Produktlinienentwicklung, z. B. im Luftfahrtbereich

    Prüfung und Qualitätssicherung

    • Machine Learning-basierte und suchbasierte Ansätze zur Unterstützung der Testfallerstellung, z. B. im Automobilbereich
    • Analyse und Verwaltung der Modellqualität und -konsistenz

    Aktuelles

    Projekt Software4KMU

    Projektstart

    Digitalisierung leicht gemacht – Online-Toolbox für KMU

    In der Praxis fehlt es KMU oft an erforderlichem Fachwissen für individuelle Software-Lösungen, deren effektive Implementierung und Wartung. Dies führt zu Unsicherheiten und Fehleinschätzungen, was wiederum ein wesentliches Hindernis für Investitionen in die digitale Wertschöpfung darstellt. Um dieser Herausforderung zu begegnen, soll ein leicht zugängliches Angebot zur Vermittlung von Software-Engineering-Wissen in KMU geschaffen werden.

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    Autofocus 3 Release

    Software AutoFOCUS 3

    Neue Funktionen für die Entwicklung komplexer Systeme

    AutoFOCUS 3 (AF3) ist eine bewährte Forschungsplattform, die die neuesten Erkenntnisse von fortiss im Bereich der modellbasierten Entwicklung gezielt umsetzt. AF3 steht als Open-Source-Software zur Verfügung und bietet in der neuen Version 2.24 viele neue Funktionen, die die Möglichkeiten der Plattform noch weiter verbessern.

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    TASTE

    Transformationshub für die deutsche Automobilindustrie

    Das Forschungspartnerkonsortium ist mit dem Aufbau eines bundesweiten Transformations-Hubs zum Thema Digitalisierung mit dem Schwerpunkt Software und Engineering beauftragt. fortiss bringt im Projekt seine langjährige Expertise aus der Automobilindustrie ein und ist durch das Center for Code Excellence (CCE) im Themenfeld der Entwicklung und des Testens von Softwarekomponenten vertreten.

    Mehr erfahren

      Software & Systems Engineering

    Ihr Kontakt

    Software & Systems Engineering

    sse@fortiss.org

    Whitepaper

    fortiss Whitepaper Requirements Engineering – A Critical Determinant of Project Success

    Requirements Engineering

    A Critical Determinant
    of Project Success

    Sprache: Englisch
    Datum: April 2023
     

    In diesem Whitepaper gibt fortiss einen Überblick über das Requirements Engineering und seine Bedeutung für den Erfolg in Softwareentwicklungsprojekten.

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    fortiss Whitepaper Security Engineering for ISO 21434

    Security Engineering

    for ISO 21434

    Sprache: Englisch
    Datum: April 2021
     

    Das Whitepaper gibt einen ausführlichen Überblick über die ISO 21434 Norm im Automobilbereich und bietet einen Ansatz zur Automatisierung der erforderlichen Prozesse zur Risikoanalyse und Sicherheitsnachweise.

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    fortiss Whitepaper Center for Code Excellence – Herausforderungen und Chancen für Bayern

    Code Excellence

    Herausforderungen und
    Chancen für Bayern

    Sprache: Deutsch
    Datum: Februar 2020
     

    Das Whitepaper beschreibt die grundlegenden Herausforderungen und Trends in der Softwaretechnik für bayerische Unternehmen und bietet konkrete Empfehlungen.

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    fortiss Whitepaper Praxisnahe Einführung von Model-based Systems Engineering – Vorgehen und Lessons Learned

    Praxisnahe Einführung von Model-based Systems Engineering

    Vorgehen und Lessons Learnt

    Sprache: Deutsch
    Datum: Juni 2020
     

    Das Whitepaper beleuchtet die Vorteile des modelbasierten Systems-Engineerings (MBSE) für komplexe cyber-physische Systeme, erklärt die Herausforderungen und gibt außerdem eine kompakte Einführung zu MBSE.

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    fortiss Whitepaper Advanced Systems Engineering – Die Systeme der Zukunft

    Advanced Systems Engineering

    Die Systeme der Zukunft

    Sprache: Deutsch
    Datum: Juli 2020
     

    Das Whitepaper untersucht die gestiegenen Anforderungen an die Entwicklung heutiger und zukünftiger technischer Systeme und diskutiert die Merkmale von Advanced Systems Engineering (ASE) und Model-based Systems Engineering (MBSE).

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    fortiss Whitepaper Safety & Security – A Model-Based Approach

    Safety & Security Engineering

    A Model-Based Approach

    Sprache: Englisch
    Datum: September 2018
     

    Dieses Whitepaper demonstriert, wie modellbasierte Methoden zur Unterstützung der Integration von Safety und Security eingesetzt werden können.

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    Industriepartner