Entwicklung und Gegenüberstellung von Methoden zur automatisierten Verifikation von ausführbaren Systemspezifikationen

Für die Entwicklung komplexer eingebetteter Systeme werden Techniken eingesetzt, die eine frühe Validierung der zu entwickelnden Systeme in Bezug auf funktionale Aspekte ermöglichen. Diese Techniken greifen in der Regel auf ausführbare Spezifikationsmodelle zurück. Eingebettete Systeme stellen meist auch Echtzeitsysteme dar. Dabei sind funktionale Anforderungen in der Regel zeitvariant, also zustandsabhängig und besitzen zeitliche Randbedingungen, so dass zeitliche und funktionale Aspekte gemeinsam betrachtet werden müssen. Für die Modellierung solcher ausführbaren Spezifikationen ist der Discrete-Event Formalismus besonders geeignet, da er eine vergleichsweise abstrakte parametrisierbare Beschreibung, unabhängig von Implementierungsdetails, ermöglicht. Für den systematischen Einsatz solcher Discrete-Event Modelle als ausführbare Spezifikationen, werden Methoden und Techniken zur Verifikation benötigt, um eine möglichst frühe Fehlererkennung bei der Systementwicklung zu ermöglichen.Gegenstand der Arbeit ist die Entwicklung und Gegenüberstellung von Methoden, die eine automatisierte Verifikation zeitbeschränkter funktionaler Eigenschaften in ausführbaren Spezifikation ermöglichen. Solche Methoden stehen für komplexe Multi-Domänen Modelle, wie sie in der Arbeit betrachtet werden, noch nicht zur Verfügung. Bei den Betrachtungen werden insbesondere die Spezifika der zugrunde liegenden Modelle und Eigenschaften sowie die möglichst automatisierte Anwendbarkeit der Verifikationsmethoden berücksichtigt.Ausgehend von grundlegenden Erwägungen werden zwei Anwendungsszenarien entwickelt, wobei im ersten Fall die vollständige formale Verifikation im Vordergrund steht und im zweiten Fall eine dynamische Überprüfung der Eigenschaften während der szenariobasierten Simulation favorisiert wird. Für die formale Verifikation wird ein Transformation-basierter Ansatz entwickelt, der eine Transformation des Verifikationsproblems in eine mathematische Beschreibung realisiert. Für die dynamische Überprüfung der Eigenschaften wird ein Assertion-basierter Ansatz benutzt, bei dem die geforderten Eigenschaften als temporallogische Formeln notiert werden. Es werden zur Prüfung der Eigenschaften unterschiedliche Techniken zur algorithmischen Auswertung bzw. zur symbolischen Cosimulation entwickelt.Beide Ansätze sind prototypisch für die Entwicklungsumgebung MLDesigner realisiert worden. Ausgehend von den Ergebnissen der Validierung werden Abschätzungen für das weitere Potential der Ansätze abgeleitet. Abschließend werden die Ansätze vergleichend gegenübergestellt und bewertet

Neues aus Wissenschaft und Lehre

Das Jahrbuch der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf versteht sich als Forum für den wissenschaftlichen Dialog der Universität zu Zeitfragen, zu aktuellen Problemlagen und Herausforderungen von Wissenschaft und Gesellschaft, als Brücke der Vermittlung zwischen Forschung und Öffentlichkeit sowie als Gedächtnisort der Innovationen und des Fortschritts in Forschung und Lehre der Universität und als Speicher der wissenschafts- und hochschulpolitischen Entscheidungen für strukturelle Weichenstellungen mit Langzeitwirkung. Zielgruppe ist die an den Arbeitsergebnissen in Forschung und Lehre sowie an wissenschaftlichen Entscheidungen der Heinrich-Heine-Universität interessierte Öffentlichkeit. Diese soll über die Dynamik und das sich wandelnde Profil der Fakultäten kontinuierlich informiert und in die Lage versetzt werden, sich intensiver mit neuen Forschungsfragen und -ergebnissen auseinander zu setzen. Es geht vor allem darum, die Be-deutung der Forschung für die verschiedenen Lebensbereiche und damit auch für unsere gesellschaftliche Entwicklung bewusst zu machen. Die Beiträge vermitteln gleichsam als Momentaufnahme einen Ausschnitt aus dem permanenten Prozess des sich verändernden Profils der Fakultäten. Erst eine Folge von Jahrbüchern eröffnet die Chance, die Tiefe des Gesamtprofils auszuloten und dessen Nachhaltigkeit zu erkennen

Neues aus Wissenschaft und Lehre

Das Jahrbuch der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf versteht sich als Forum für den wissenschaftlichen Dialog der Universität zu Zeitfragen, zu aktuellen Problemlagen und Herausforderungen von Wissenschaft und Gesellschaft, als Brücke der Vermittlung zwischen Forschung und Öffentlichkeit sowie als Gedächtnisort der Innovationen und des Fortschritts in Forschung und Lehre der Universität und als Speicher der wissenschafts- und hochschulpolitischen Entscheidungen für strukturelle Weichenstellungen mit Langzeitwirkung. Zielgruppe ist die an den Arbeitsergebnissen in Forschung und Lehre sowie an wissenschaftlichen Entscheidungen der Heinrich-Heine-Universität interessierte Öffentlichkeit. Diese soll über die Dynamik und das sich wandelnde Profil der Fakultäten kontinuierlich informiert und in die Lage versetzt werden, sich intensiver mit neuen Forschungsfragen und -ergebnissen auseinander zu setzen. Es geht vor allem darum, die Be-deutung der Forschung für die verschiedenen Lebensbereiche und damit auch für unsere gesellschaftliche Entwicklung bewusst zu machen. Die Beiträge vermitteln gleichsam als Momentaufnahme einen Ausschnitt aus dem permanenten Prozess des sich verändernden Profils der Fakultäten. Erst eine Folge von Jahrbüchern eröffnet die Chance, die Tiefe des Gesamtprofils auszuloten und dessen Nachhaltigkeit zu erkennen

Symbolic tolerance and sensitivity analysis of large scale electronic circuits

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