Record #340938 - GSI Repository

DFG project G:(GEPRIS)501798263

SFB 1608: Konsistenz in der sichtenbasierten Entwicklung Cyber-Physikalischer Systeme

Coordinator	Professor Dr. Ralf Heinrich Reussner
Grant period	2023 -
Funding body	Deutsche Forschungsgemeinschaft
	DFG
Identifier	G:(GEPRIS)501798263

Note: Cyber-physische Systeme (CPS) integrieren rechnergestützte Prozesse mit physikalischen Prozessen. Während unter diesem Begriff so unterschiedliche Systeme wie Autos, Züge und Flugzeuge bis hin zu modernen Smart-Home-Systemen zusammengefasst werden, teilen sie alle die Anforderungen an Offenheit und Konnektivität, vermehrte Software-implementierte Funktionalität, flexible Konfigurierbarkeit sowie Verlässlichkeit auf kosteneffiziente Weise im gesamten Lebenszyklus. Die Grenzen der derzeitigen CPS-Entwicklungsmethoden werden deutlich, wenn man versucht, diese Anforderungen gleichzeitig zu erfüllen. Das zentrale Konzept zur Bewältigung der ständig wachsenden Komplexität von CPS ist neben der funktionalen Dekomposition die Definition von Sichten, die die Spezialisierung von Entwicklerrollen ermöglicht. Während der Umgang mit Komponentenabhängigkeiten gut erforscht ist, ist die ungelöste wissenschaftliche Herausforderung der Sichtenkonsistenz der zentrale Grund für die erwähnten Kompromisse zwischen Konfigurierbarkeit, Funktionalität, Abhängigkeit und Kosteneffizienz. Das Ziel dieses SFB ist die Entwicklung eines allgemeinen Verständnisses von Sichtenkonsistenz und von Mechanismen, um Konsistenzverletzungen zwischen Sichten im CPS-Entwurf zu erkennen und, falls möglich, automatisch oder interaktiv aufzulösen. Daher werden wir untersuchen, wie Arbeiten zur Sichtenkonsistenz aus der Softwaretechnik erweitert, verallgemeinert und auf den CPS-Entwurf übertragen werden können. Der SFB wird um den methodischen Kern eines sogenannten Virtual Single Underlying Metamodells gebildet, das von den Antragstellern entwickelt wurde. Wir sehen jetzt eine besondere Gelegenheit zur Übertragung dieses Ansatzes, da ausgearbeitete Metamodelle für Nicht-Software-Domänen standardisiert werden. Wir werden gleichzeitig an drei Forschungsbereichen arbeiten: (A) Wir werden entsprechend den Anforderungen der anderen Forschungsbereiche verschiedene Arten von Konsistenz formalisieren und ihre Eigenschaften untersuchen; (B) Wir werden diese Erkenntnisse in der Definition grundlegender Mechanismen für das Konsistenzmanagement widerspiegeln; (C) Wir werden den anderen Forschungsbereichen Anforderungen liefern und deren Ergebnisse validieren, indem wir untersuchen, wie bestehende Herausforderungen im CPS-Entwurf von Konsistenzmanagement profitieren können. Über die Förderperioden hinweg werden wir zunächst unsere Methodik auf Nicht-Software-Sichten übertragen, sie daraufhin auf die Konsistenzhaltung einer größeren Anzahl von Sichten und auf einen zweiten Anwendungsbereich verallgemeinern, um domänenspezifische Anforderungen zu verstehen, und letztendlich neue agile Methoden für die Entwicklung und Evolution hochkonfigurierbarer, aber verlässlicher CPS mit schnellen Aktualisierungszyklen schaffen. Diese Methoden werden Ingenieure im Entwurf von CPS unterstützen, welche die genannten Kompromisse zwischen Konfigurierbarkeit, Funktionalität, Verlässlichkeit und Kosteneffizienz überwinden.

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Record created 2023-08-08, last modified 2024-09-28

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