Call for Papers

Safety in sich schnell ändernden Systemen ( Vortrag )

Praxistaugliche Anwendung von formalen Methoden

Referent: Christine Jakobs, TU Chemnitz
Vortragsreihe: Echtzeit II
Zeit: 05.12.18 16:45-17:25
Co-Referenten: Prof. Matthias Werner (Co-Autor) hat an der HU Berlin E-Technik und Regelungstechnik studiert, und dort auch promoviert. Nach Forschungsaufenthalten in Austin und Cambridge (UK) habilitierte er an der TU Berlin zu Eigenschaften verlässslicher Systeme. Er hat die Professur für Betriebssysteme an der TU Chemnitz inne. Zu seinen Forschungsinteressen zählt Entwurf und Analyse von Laufzeitsystemen unter Berücksichtigung von Eigenschaften wie Echtzeitfähigkeit, Mobilität oder Verlässlichkeit.

Zielgruppe

Forschung&Lehre

Themenbereiche

Analyse & Design, Aus Forschung & Lehre, Sichere Software, Echtzeit/RTOS

Schwerpunkt

Methode

Voraussetzungen

Grundlagenwissen

Kurzfassung

Der klassische Entwicklungsprozess für Software im Bereich eingebetteter Echtzeitsysteme geht von einem statischen System mit festgelegten Komponenten aus. Jedoch führt die Marktnachfrage zu einem Bedarf nach stärkerer Dynamik. Dies führt zu einer erhöhten Komplexität und zunehmend zu Systemkonfigurationen und Nutzungsmustern, die erst gegen Ende der Entwicklung vollständig bekannt sind. Dadurch wird es wichtiger, den Erhalt von sicherheitskritischen Eigenschaften (safety) methodisch abzusichern. Der Übergang zu dynamischen Systemen macht daher eine neue Betrachtung von Softwarearchitekturen notwendig, die auf stringenter Modellierung und Analyse beruhen sollten. Am Beispiel des Automobilbereiches zeigt der Vortrag Probleme des gegenwärtigen Entwicklungsprozesses, diskutiert zukünftige Herausforderungen und zeigt mögliche Lösungen im Rahmen eines wissenschaftlich fundierten Ansatzes auf.

Gliederung

Ausgehend von einer kurzen Diskussion des klassischen Entwicklungsprozesses von Software für eingebettete Systeme und von Beispielen zu geforderten nicht-funktionalen Eigenschaften, geht der Vortrag über zu den neuen Herausforderungen in dynamischen Softwaresystemen. Klassische Herangehensweisen zur Analyse von Softwaresystemen werden kurz hinsichtlich ihrer Tauglichkeit bewertet. Ausgehend vom Konzept "Komponierbarkeit von Softwaresystemen" wird die Verwendung von Temporallogik als toolübergreifende Metasprache im Entwicklungsprozess vorgestellt. Dieser Ansatz wird am Praxisbeispiel von Software für Auto-ECUs als klassische eingebettete und sicherheitskritische Echtzeitsysteme demonstriert.

Nutzen und Besonderheiten

Während Stichworte wie Industrie 4.0 überall zu finden sind, ist jenseits der reinen Funktionalität die Methodik zur Einhaltung von nicht-funktionalen Eigenschaften Gegenstand aktueller Forschung. Am Beispiel des Fahrzeugs als klassisches sicherheitskritisches Echtzeitsystem wird im Vortrag die mögliche Verwendung von formalen Methoden zur Garantie von nicht-funktionalen Eigenschaften aufgezeigt. Formale Methoden werden in der Praxis oftmals gescheut, da sie als zu schwerfällig und kostenintensiv gelten. Beispiele wie Amazon und Google zeigen jedoch, dass unter anderem temporale Logiken erfolgreich in der Praxis eingesetzt werden können. Im Vortrag wird die Verwendung einer solchen Logik in der Modellierung und Analyse von Echtzeitsystemen als Ansatz für ein übergreifendes Framework vorgestellt, sowie Konsequenzen im Hinblick auf zukünftige Softwarearchitekturen diskutiert.

Über den Referenten

Christine Jakobs studierte BWL und Informatik und forscht seit ihrer Masterarbeit im Bereich von cyber-physischen Systemen. Dabei ist sie insbesondere an Eigenschaften wie Echtzeitfähigkeit und Verlässlichkeit interessiert. Im Rahmen ihrer Promotion verfolgt sie das Ziel, mit Hilfe formaler Methoden künftige sicherheitskritische Systeme insbesondere aus dem Transportbereich auch unter den Bedingungen der heute durch den Mark geforderten Flexibilität beherrschbar zu halten.