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DFG-Projekt QuestWare – Zocken gegen schwere Programmfehler

DFG-Projekt QuestWare – Zocken gegen schwere Programmfehler

Software zu testen ist ungemein wichtig, gehört aber nicht zur Leidenschaft von Entwicklerinnen und Entwicklern. Ein Team der Universität Passau erforscht in einem DFG-Projekt, ob spielerische Elemente diese wecken könnten und ob sich dadurch Computerprogramme verbessern lassen.

Computerprogramme gründlich zu testen ist schwierig und fehleranfällig, wird oft vernachlässigt, weil es wenig Spaß macht, und spielt im Programmier-Unterricht meist keine wichtige Rolle. „Wenn jedoch Programme nicht gründlich getestet werden, kann das schwerwiegende Konsequenzen haben“, sagt Prof. Dr. Gordon Fraser, Inhaber des Lehrstuhls für Software Engineering II an der Universität Passau. Programmfehler führen zu Abstürzen, ständig notwendigen Upgrades oder schwerwiegenden ökonomischen Schäden. Besonders fatal können Programmfehler in sicherheitsrelevanten Systemen wie Automobilen sein.

„Gamification“ – Spiele-Elemente in nicht-spielerischem Kontext

In dem Projekt QuestWare untersucht das Team um Prof. Dr. Fraser, wie sich Spielprinzipien ins Testen von Software integrieren lassen, um diese Probleme zu überwinden. Der Begriff „Gamification“ bezeichnet die Verwendung von Spiele-Elementen im nicht-spielerischen Kontext, um so die Motivation und Effizienz zu steigern. Im Zusammenhang mit Softwaretests soll „Gamification“ zu besseren Tests und infolgedessen zu besseren Computerprogrammen führen.

Das Projekt erforscht dies in folgenden Szenarien:

  • Im Programmier-Unterricht. Hier spielt Testen derzeit eine nebensächliche Rolle. „Gamification“ soll Schülerinnen und Schüler dazu bringen, sich besser mit Software-Tests auseinanderzusetzen, um sie für das Thema zu sensibilisieren und Desinteresse zu vermeiden. Dies ist besonders wichtig, da die Kinder immer früher mit dem Programmieren beginnen.

  • In der Praxis der Software-Entwicklung. Hier wird Testen oft vernachlässigt oder mangelhaft durchgeführt. „Gamification“ soll professionelle Software-Entwicklerinnen und -Entwickler dazu bringen, mehr und besser zu testen sowie fortgeschrittene Techniken und Werkzeuge einzusetzen.

  • Bei der Überprüfung von automatisch erzeugten Tests. Hier stoßen Software-Entwicklerinnen und -Entwickler häufig an ihre Grenzen, da diese maschinell erzeugten Tests nach längerer Zeit schwer verständlich sind. „Games with a purpose“ und Crowdsourcing sollen dabei helfen, diese Grenzen zu überwinden. Die maschinell erzeugten Tests werden in mehrere Teilaufgaben zerlegt, in „Games with a purpose“ verpackt und einer weltweiten Spieler-Gemeinde vorgelegt. Bei den Spielerinnen und Spieler wiederum steht der Spaß im Vordergrund. Häufig wissen sie gar nicht, dass sie ganz nebenbei noch eine andere, darunterliegende Aufgabe lösen. Mit Hilfe von automatisierten, such-basierten Testverfahren soll dies zu automatischen, gründlicheren Tests führen. 

Erste systematische Erforschung von „Gamification“ im Kontext von Software-Tests

Das Projekt kombiniert Elemente der Spieletheorie mit Softwaretests, und folgt dabei den Prinzipien der empirischen Software Engineering Forschung. Es ist die erste systematische Erforschung von „Gamification“ in Zusammenhang mit Software-Test, und der erste ganzheitliche Ansatz zur Erforschung von Software-Tests in der Schule, Praxis, und im Bereich der Automatisierung. Prof. Dr. Fraser und sein Team können dabei auf Erkenntnisse aus anderen Projekten zurückgreifen, beispielsweise aus dem EU-Projekt IMPRESS, in dem ein europaweites Forschungsteam spielerische Elemente entwickelt, um Studierende fürs Testen zu begeistern.

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert das Projekt über eine Laufzeit von drei Jahren mit 320.000 Euro.

Projektleitung an der Universität Passau Prof. Dr. Gordon Fraser (Lehrstuhl für Software Engineering II)
Mittelgeber
DFG - Deutsche Forschungsgemeinschaft > DFG - Sachbeihilfe
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