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TU Berlin

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Habilitationen 2002

Lehrprobe

Strukturierung und Analyse von Tasks in der Entwicklung verteilter eingebetteter Systeme
Dr. rer. nat. Martin Große-Rhode
Montag, 8. Juli 2002, 10.00 Uhr s.t., Raum P-N 202

Abstract

Eingebettete Systeme, d.h. Softwaresysteme, die in andere technische (Hardware-) Systeme eingebettet sind, werden sowohl in unserem Alltag als auch in der industriellen Entwicklung immer wichtiger. Dies sieht man z.B. in der Automobilentwicklung (Steuer- und Kontrollgeräte, drive-by-wire, Informations- und Unterhaltungsmedien etc.), der industriellen Fertigung (von speicherprogrammierbaren Steuerungen einzelner Geräte zu flexiblen intelligenten Produktionssystemen), oder der Entwicklung stationärer und mobiler Informations- und Kommunikationssysteme mit den entsprechenden Endgeräten. Eingebettete Systeme sind meist verteilte Systeme und oft Echtzeitsysteme, d.h., ihre Funktionen müssen zuverlässig in vorgegebenen (harten) Zeitschranken erfüllt werden.

Software-Entwicklungstechniken für eingebettete verteilte Systeme müssen diese Besonderheiten berücksichtigen. D.h., über die allgemeinen methodischen Schritte wie die Einteilung in Analyse, Design, Implementierung, Einsatz und Wartung oder die Unterteilung in statische Struktur, Architektur und dynamisches Verhalten hinaus müssen spezifische Konzepte und Techniken bereitgestellt werden, die die Entwicklung sicherer und zuverlässiger eingebetteter Systeme unterstützen.

In der Vorlesung “Entwicklung verteilter eingebetteter Systeme” werden zunächst die Besonderheiten verteilter eingebetteter Systeme diskutiert und die Grundlagen der Software-Entwicklung mit der Unified Modeling Language (UML) wiederholt. Für die spezifische Entwicklung verteilter eingebetteter Systeme wird dann die Methode COMET (Concurrent Object Modeling and Architectural Design Method) eingeführt. Darin werden für die Analyse- und Designphase spezielle Modellierungsaufgaben definiert, deren Lösungen mit stereotypisierten UML-Diagrammen dargestellt werden.

In dem Vortrag der Lehrprobe wird daraus das Thema “Strukturierung und Analyse von Tasks” vorgestellt. Dieser Schritt gehört zur Designphase und baut auf eine vorhergehende Klassifizierung von Objekten in der Analysephase auf. Tasks, d.h., das Verhalten aktiver Objekte, werden zunächst schematisch anhand dieser Objektklassifikation strukturiert und gestaltet. Anschließend unterstützen weitere Task-Strukturierungskriterien die Zusammenfassung oder Verfeinerung von Tasks. Das Ergebnis dieser Taskmodellierung kann dann auf seine Performanz hin untersucht werden, sofern gewisse Randbedingungen der Umgebung bekannt sind. Dadurch wird eine frühe Echtzeitanalyse des Systems methodisch unterstützt.

Die gesamte Vorlesung beruht weitgehend auf dem Buch “Designing Concurrent, Distributed, and Real-Time Applications with UML” von Hassan Gom

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