Wissenschaftlicher Vortrag

Abstract: Die Entwicklung eingebetteter Software war bisher auf eine Hardware-Topologie ausgerichtet. Es bestand nur wenig Interaktion zwischen den Funktionen unterschiedlicher Steuergeräte. Heutige Funktionen erstrecken sich über mehrere Steuergeräte hinweg und können nicht mehr isoliert durch eine Software-Komponente implementiert werden.

Um die Komplexität der heutigen Systeme zu beherrschen, wird in der vorliegenden Arbeit eine Modellierungstechnik zur Black-Box-Spezifikation der Funktionalität eines Systems eingeführt, die von jeglichen Implementierungsdetails abstrahiert. Funktionen werden in Form von Interaktionsmustern zwischen dem System und seiner Umgebung beschrieben. Sie legen nur das externe Verhalten des Systems fest und vermeiden Vorentscheidungen bezüglich des Systemdesigns. Das Gesamtverhalten ergibt sich aus der Kombination einzelner Interaktionsmuster.

Der eingeführten Spezifikationstechnik liegt eine operationelle Semantik zugrunde. Interaktionsmuster werden mittels I/O-Automaten modelliert und anschließend zu größeren Automaten kombiniert. Während jedes der Interaktionsmuster nur einen Aspekt des Verhaltens definiert, ergibt ihre Kombination das Gesamtverhalten. Für die Integration von Interaktionsmustern werden Operatoren zur Kombination von Automaten definiert. Im Gegensatz zu klassischen Ansätzen können diese Operatoren Automaten mit gemeinsamen Ausgabevariablen kombinieren.

Um die Eindeutigkeit einer Spezifikation sicherzustellen, werden in dieser Arbeit mehrere automatische Analyseverfahren erarbeitet, die es erlauben, Widersprüche zwischen Anforderungen zu finden. Zusätzlich zur Analyse von Anforderungen, bilden algorithmische Verfahren zur Lösung von Widersprüchen einen weiteren Beitrag der vorliegenden Arbeit.

Des Weiteren wird in der vorliegenden Arbeit ein formaler Übergang von Anforderungen zum Design vorgestellt. Die eingeführte Transformation einer Hierarchie von Interaktionsmustern in ein Netzwerk logischer Komponenten garantiert die Erhaltung aller spezifizierten Eigenschaften in der resultierenden Architektur.