Modellbasierte Entwicklung eingebetteter Systeme

Motivation

Eingebettete Software wird zunehmend zum Innovationstreiber in Branchen wie der Produktions- und Automatisierungstechnik, der Automobiltechnik, oder der Luft- und Raumfahrttechnik. Trotzdem wurde und wird deren Entwicklung zu großen Teilen stärker von den Anwendungsdomänen wie Regelungstechnik oder Anlagenbau ge- und betrieben. Dass informatische Ansätze in diesen Bereichen oft nur teilweise angekommen sind, hat unter anderem die folgenden Ursachen:

  • “Außensicht der Informatik”: Informatik als reine Bereitstellung von Middleware und OO-Prinzipien
  • “Negativ-Image”: Unreflektierter Einsatz (zustandsorientierter) UML-Modelle auf regelungstechnische Probleme
  • „Matlab-Add-On“: Tradition der regelungstechnischen Werkzeuge und Modelle
  • „No quick wins“: Zugewinn vieler Informatikmethoden nur projektübergreifend erfahrbar
  • „Generische vs spezifische Lösungen“: Kaum Bereitstellung von Standardlösungen im Embedded-Bereich durch die Informatik
  • „Der blinde Fleck“: Mangelnde Integration von regelungstechnischen Ansätzen in die Informatik

Andererseits haben informatische Ansätze durchaus Einzug in den Entwicklungsprozess eingebetteter Systeme gehalten. Insbesondere modellbasierte Ansätze haben dazu beigetragen, wie

  • Ablösen des Komponenten-Kopie-Ansatzes durch das Prinzips der Klasse-Instanz-Beziehung
  • Definition von domänenspezifische Architekturmodellen: Schichtenmodelle, Bushierarchien
  • Konstruktion von hybriden Umgebungsmodellen: Abstraktere und erweiterte Modelle der Umgebung
  • Definition von Entwurfsebenen: Funktionsarchitektur, logische Architektur, technische Architektur
  • Vermittlung von Modellen und Techniken zur Unterstützung der Anforderungsanalyse und -definition
  • Vermittlung von Modellen und Techniken zur Beschreibung von Varianten und Produktlinien

Darüberhinaus sind jedoch für eine durchgängige modellbasierte Entwicklung eingebetteter Systeme weitergehende Ansätze notwendig. Daher wurde im Rahmen des Arbeitskreises  die folgende "Roadmap" für den Arbeitskreises, aber auch über diesen hinaus, definiert:

  • Integrierte Beschreibung hybrider (regelungstechnischer und ereignisgetriebener) Modelle
  • Konstruktion domänenspezifische Bibliotheken wiederverwendbarer Komponenten/Funktionen
  • Modelle für Fehler und Fehlerausbreitung bei Software- und Hardware/Softwaresystemen
  • Modelle und Techniken für Komposition von Gesamtfunktionen aus Einzelfunktionen
  • Modelle für (Schnittstellen-)Verhalten zur Unterstützung der Verteilung und Integration
  • Eigenschaftserhaltende Übergänge zwischen den Entwurfsebenen

Ziel des Arbeitskreises ist es, Arbeiten in diesem Themengebiet zu vernetzen, unter anderem als

  • Austauschplattform über domänenspezifische Probleme und existierende Ansätze zwischen den unterschiedlichen Disziplinen (insbesondere Elektro- und Informationstechnik, Maschinenwesen/Mechatronik, und Informatik)
  • Austauschplattform über relevante Probleme in der Anwendung/Industrie und existierende Ansätze in der Forschung
  • Kommunikationsforum zur Verbindung von nationalen und internationalen Aktivitäten (z.B. Initiative des IEEE zum Thema Model-Based Systems Engineering, GI-AK Modellbasierte Entwicklung eingebetteter Systeme, GI-FG Echtzeitprogrammierung, MDA Initiative der OMG)

Aktivitäten

Zur Umsetzung seiner Ziele organisiert der Arbeitskreis regelmäßig Veranstaltungen zum Thema "Modellbasierte Entwicklung eingebetteter Systeme":

  • 6. Dagstuhl-Workshop Modellbasierte Entwicklung eingebetteter Systeme MBEES 2010
  • Dagstuhl Seminar Model Based Development of Embedded Real-Time Systems 2007

  • MBD 2007 Workshop Model-Based Development of Computer Based Systems  im Rahmen der IEEE Conference on Engineering of Computer Based Systems im Rahmen der IEEE Conference on Engineering of Computer Based Systems ECBS 2007

  • Dagstuhl-Workshop Modellbasierte Entwicklung eingebetteter Systeme MBEES 2007

  • Joint MOMPES/MBD 2006 Workshop Model-based Methodologies for Pervasive and Embedded Software/Model-Based Development of Computer Based Systems  im Rahmen der IEEE Conference on Engineering of Computer Based Systems ECBS 2006

  • Dagstuhl-Workshop Modellbasierte Entwicklung eingebetteter Systeme MBEES 2006

  • MBD 2005 Workshop Model-Based Development of Computer Based Systems  im Rahmen der IEEE Conference on Engineering of Computer Based Systems im Rahmen der IEEE Conference on Engineering of Computer Based Systems ECBS 2005

  • Dagstuhl-Workshop Modellbasierte Entwicklung eingebetteter Systeme MBEES 2005

Mitwirken

Um an Aktivitäten des Arbeitskreises teilzunehmen, nehmen Sie mit den Organisatoren Kontakt auf.

Organisation

Der Arbeitskreis gehört der Fachgruppe Architekturen (vorher FG OOSE) im Fachbereich Softwaretechnik der Gesellschaft für Informatik an.

Mitglied werden können Sie in der Fachgruppe.

Organisatoren:

Frühere Organisatoren:

  • Holger Giese,  Hasso-Plattner-Institut an der Universität Potsdam
  • Ulrich Nickel, Hella KGaA Hueck&Co
  • Jan Philipps, Validas AG
  • Bernhard Schätz, TU München und fortiss GmbH