Szenario-basierte Synthese verteilter mechatronischer Systeme

Bei der Entwicklung sicherheitskritischer mechatronischer Systeme kann eine fehlerhafte Implementierung zu hohen Kosten führen. Dabei steigen die Kosten von Fehlern typischerweise an, je später im Entwicklungsprozess diese gefunden werden. Da Fehler bereits durch inkonsistente Anforderungen an das zu entwickelnde System entstehen können, sollten diese möglichst früh auf Widersprüche untersucht werden. Um dies automatisiert durch Software durchführen zu können, ist eine Formalisierung der Anforderungen erforderlich.

Eine solche Formalisierung ist Teil des szenario-basierten Entwurfsprozesses für mechatronische Systeme, der an diesem Lehrstuhl entwickelt wurde. In diesem Prozess wird zunächst eine formale Spezifikation in Form von Kommunikationsszenarien erstellt. Anschließend wird durch ein automatisches "Synthese"-Verfahren entweder ein Widerspruch gefunden, oder eine rudimentäre Implementierung dieser Spezifikation als Beweis für deren Umsetzbarkeit erzeugt. Diese Implementierung in Form eines Automatenmodells setzt jedoch eine globale Steuerung des Systems um, die für verteilt realisierte Systeme nicht ohne weiteres verwendet werden kann.

Ziel dieses Dissertationsprojekts ist die Umsetzung einer "verteilten Synthese", eines Verfahrens zur Erzeugung einer verteilten Implementierung aus einer globalen Spezifikation. Diese verteilte Implementierung beschreibt das Kommunikationsverhalten der einzelnen kooperierenden Subsysteme jeweils mittels eines eigenen Automatenmodells. Dieses soll dabei kompatibel zu unserem MechatronicUML-Modellierungsansatz erzeugt werden, um als Grundlage für eine manuelle Weiterentwicklung mittels dieses Ansatzes dienen zu können.


Ansprechpartner: Christian Brenner