Beschreibung der Modellierung eingebetteter Systeme und deren Umwelt als Grundlage fuer die Fehlermodellierung

Dieser technische Bericht beschreibt die Modellierung eingebetteter Systeme und derer Umgebung als Grundlage für die Fehlermodellierung. Eingebettete Systeme sind Rechnersysteme, die in eine physikalische Umwelt eingebunden sind und dort Prozesse regeln. Dabei haben sie Schnittstellen zu anderen Rechnersystemen, zum Menschen, zur Elektrik und zur Mechanik. Entsprechend müssen bei einer Spezifikation dieser Systeme Modellierungstechniken verwendet werden, welche kontinuierliche Modelle der Physik, die Datenfluss-Sicht und die algorithmische Sicht berücksichtigen.\\ Auf Basis der in dieser Arbeit aufgeführten Referenzmodelle und Modellierungstechniken können spezifische potentielle Fehler identifiziert, wie auch Fehlerverhalten spezifisch beschrieben werden. Es wird eine Grundlage für weitere Arbeiten der Fehlermodellierung und Funktionssicherheitsanalyse gelegt.\\ Die Arbeit ist in vier Kernteile gegliedert. Der erste Teil beschreibt Referenzmodelle eingebetteter Systeme und Referenzmodelle zu den Abstraktionsebenen, sowie Eigenschaften der Modellierung der Systeme. Wesentlich sind die Schnittstellen eingebetteter Systeme (Sensoren, Aktoren, MMI, Kommunikationsinterface), die Modellierung verschiedener Domänen (Mechanik, Elektrik, Elektronik) und die Abstraktion von Implementierungsdetails. Der zweite Teil zeigt, wie mit Modellen das Verhalten beschrieben werden kann und wie mit Modellen die Artefakte beschrieben werden können, auf denen das Verhalten implementiert ist. Der dritte Teil erklärt Modellierungstechniken, mit denen Verhaltensmodelle spezifiziert werden können. Hierzu gehören Prädikate und Automaten (, so wie deren Sonderformen 'aufgelöste' Gleichungen und Betriebsmodi-Automaten). Der vierte Teil beschreibt zwei Arten von Abhängigkeiten zwischen Verhaltensmodellen, die bei der Modellierung regelmäßig auftreten. Eine Art der Abhängigkeit ist die Komposition, mit der verschiedene Modelle zu einem Ganzen zusammengefügt werden. Die andere Art der Abhängigkeit ist die Verfeinerung, in der ein Modell detaillierter beschrieben wird. Anhand dieser beiden Arten von Abhängigkeiten werden Ansatzpunkte gegeben, um potentielle Fehler zu identifizieren, die aus Abweichungen dieser Abhängigkeiten entstehen.     «

Dieser technische Bericht beschreibt die Modellierung eingebetteter Systeme und derer Umgebung als Grundlage für die Fehlermodellierung. Eingebettete Systeme sind Rechnersysteme, die in eine physikalische Umwelt eingebunden sind und dort Prozesse regeln. Dabei haben sie Schnittstellen zu anderen Rechnersystemen, zum Menschen, zur Elektrik und zur Mechanik. Entsprechend müssen bei einer Spezifikation dieser Systeme Modellierungstechniken verwendet werden, welche kontinuierliche Modelle der Physik...     »