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Vorlesung: Modellierung selbstadaptiver Systeme


Titel: Modellierung selbstadaptiver Systeme
Dozent(in): Prof. Dr. Matthias Tichy
Termin: Mittwochs 8:15 - 9:45 (Vorlesung, erster Termin 20.10.); Montags 09:00-12:00 (Übung, erster Termin 8.11.)
Gebäude/Raum: 1054 N (Vorlesung), 3017 N (Übung)
Ansprechpartner: Prof. Dr. Matthias Tichy
Anmeldung: Die Anmeldung findet in der ersten Vorlesung statt.


Inhalt der Lehrveranstaltung:

Die Veranstaltung "Modellierung selbstadaptiver Systeme" (V2+Ü4) befasst sich mit der Entwicklung selbstadaptiver Systeme. In der Vorlesung werden verschiedene Techniken für die Modellierung und Analyse der Struktur und des Verhaltens selbstadaptiver Systeme vorgestellt.

Auf Basis einer Einführung in die Thematik werden Modellierungssprachen für Struktur und Verhalten selbstadaptiver Systeme vorgestellt. Die vorgestellten Modellierungssprachen für die Struktur solcher Systeme fokussieren auf Architekturen mit Komponenten, Ports, Konnektoren etc. Die vorgestellten Modellierungssprachen für Verhalten adressieren zum einen die Adaption der Struktur zur Laufzeit als auch die Modellierung des diskreten ereignisbasierten Verhalten. Für die Verhaltensmodelle werden verschiedene Analysetechniken vorgestellt. Die Vorlesung schließt mit einem Ausblick, wie aus den verschiedenen Modellen Code zur Ausführung generiert werden kann.

Im Fokus der Übungen der Vorlesung "Modellierung selbstadaptiver Systeme" steht die Entwicklung eines selbstadaptierenden Ausführungsplattform für verteilte Systeme. Die Ausführungsplattform ist dafür zuständig, dass das gesamte System, also im Wesentlichen die verschiedenen Softwarekomponenten des Systems und Ihre Verbindungen auf einer durch Busse verbundene Menge von Steuergeräten, über die gesamte Lebenslaufzeit funktioniert. Ausfälle einzelner Steuergeräte und damit der darauf ausgeführten Softwarekomponenten führen dazu, dass das System nicht mehr funktioniert. Die Ausführungsplattform muss auf diese Fehler reagieren, und die ausgefallenen Komponenten auf anderen Steuergeräten neu zu starten.

Die Vorlesung adressiert Studenten im Masterstudium; es besteht allerdings die Möglichkeit, dass auch Bachelorstudenten im 5. Semester an der Veranstaltung teilnehmen.

Themen der Veranstaltung:

  • Einführung
  • Grundlagen
    • Modellierung, Metamodellierung
    • Eigenschaften und Anforderungen selbstadaptiver Systeme  
    • Optimierung
  • Modellierung von Struktur
    • Architekturen
    • Architekturbeschreibungssprachen
    • Architekturen für selbstadaptive Systeme
  • Modellierung von Verhalten
    • Modellierung von Strukturanpassung
      • Graphtransformationen
      • Storydiagramme
      • Komponentenstorydiagramme
      • Planning Domain Definition Language
    • Modellierung von diskretem Zustandsverhalten
      • Timed Automata
      • Statecharts
      • Probabilistische Automaten
    • Verhaltensanalysen
    • Codegenerierung
  • Zusammenfassung

 

Aktuelles

31.01.2011:

Die Übung am 7. Februar wird in den letzten Vorlesungstermin am 9. Februar integriert.

10.12.2010:

Als Zeitraum für die mündlichen Prüfungen ist der 28.2. bis 2.3. vorgesehen. Die Studenten werden gebeten, mit dem Dozenten einen Termin zu vereinbaren.

08.12.2010:

Die erste ausgefallene Vorlesung wird am Di., den 14.12.2010 von 10:00 bis 12:00 Uhr im 3017 N nachgeholt.

06.12.2010:

Bei Aufgabe 1 des Übungszettels 4 müssen die genannten "Properties" nicht betrachtet werden. Die angesprochenen Komponententypen sind im Klassendiagramm als Klasse "Component" modelliert.

Für die Bestimmung eines Ersatztermins für die erste ausgefallene Vorlesung bitte die folgende Doodle-Umfrage ausfüllen: http://www.doodle.com/97zvzziutbhan9g2 In der Vorlesung am 8.12. wird dann das Ergebnis der Umfrage besprochen.

02.12.2010:

Die Vorlesung am 8.12. und die Übung am 6.12. finden wieder statt.

29.11.2010:

Die Vorlesung am 1.12. fällt wegen Krankheit aus. Einer neuer Termin für die Vorlesung wird noch bekanntgegeben. Die Vorlesung und die Übung in der Woche ab dem 6.12. finden höchstwahrscheinlich wieder statt.

23.11.2010:

Die Vorlesung am 24.11. fällt wegen Krankheit aus. Einer neuer Termin für die Vorlesung wird noch bekanntgegeben. Die Übung am 29.11. findet statt.

22.11.2010:

Klarstellung zum Übungsblatt 3: Die modellierten Regeln sollen auch garantieren, dass Weiß und Schwarz korrekt abwechselnd Züge ausführen.

15.11.2010:

In Bezug auf Aufgabe 2 auf dem Übungsblatt 2 gelten folgende Klarstellungen: (a) Die erreichbaren Zustände müssen nicht berechnet werden, falls das Modell zu groß wird. (b) Bei der Erläuterung der Ausführungsreihenfolge für die Abarbeitung der Aufträge müssen nicht alle einzelnen Regelanwendungen beschrieben werden. Hier können die Beschreibungen der Regelanwendungen geeignet textuell zusammengefasst werden. Es sollte allerdings dann das bei der manuellan Regelanwendung erzeugte LTS als PNG exportiert und mit abgegeben werden.

11.10.2010:

Interessierte Bachelorstudenten werden gebeten, sich schon vor Beginn der Veranstaltung aus organisatorischen Gründen beim Veranstalter per e-mail kurz zu melden.

Folien:

Übungsblätter:

Fujaba4Eclipse-Screencasts:


Vorkenntnis für die Lehrveranstaltung:

Erfolgreich bestandene Softwaretechnik-Klausur

 


weitere Informationen zu der Lehrveranstaltung:

empfohlenes Studiensemester der Lehrveranstaltung: ab dem 5. Semester
Fachrichtung Lehrveranstaltung: Informatik (Master und Bachelor)
Nummer der Lehrveranstaltung: 07334
Dauer der Lehrveranstaltung: 2 SWS
Typ der Lehrveranstaltung: V - Vorlesung
Leistungspunkte: 8
Prüfung: Mündliche Prüfung
Turnus des Prüfungsangebots: Prüfungszeitraum: 28.2.-02.3. und 21.2.-23.2. (und nach Vereinbarung)
Begleitende Lehrveranstaltung(en): 07335
Semester: WS 2010/11