EC5: Unsicherheiten im offenen Kontext

Die Unsicherheiten und das Unwissen über den jeweiligen Kontext von kollaborierenden Systemen erfordern neue Konzepte der Umweltmodellierung und Darstellung, die es den Systemen erlaubt, durch Selbstwahrnehmung und Selbstanpassung die Systemfunktionalität zu erhalten und zur Vermeidung von auftretenden Risiken beizutragen. Unsicherheit entsteht im Kontext der Modellierung kollaborierender eingebetteter Systeme an verschiedenen Stellen. Generell sind die aufgenommenen Sensorwerte mit Messungenauigkeiten behaftet, und die Aktuatoren sind durch die physische Umgebung mit Toleranzbereichen versehen. Bei verteilten Systemen kommt hinzu, dass die Übertragungszeiten von Signalen mit unvorhersehbaren Verzögerungen behaftet sind, wodurch die Kausalität von Ereignisketten nicht immer eindeutig festlegbar ist. In offenen Kontexten ist zudem die Anzahl, Identität und Intention der Partner nicht von vorne herein bekannt. Als weitere Unsicherheit kommt für die Qualitätssicherung hinzu, dass der Systemzustand nur teilweise beobachtbar ist; Annahmen über das Wissen und die Absichten der Partner führen zu weiteren Unsicherheiten.

Aufgaben und Vorgehen

• Anforderungsanalyse: Ermittlung und Konsolidierung der Anforderungen an Modellierungsansätze und Verfahren zur Berücksichtigung von Unsicherheiten im offenen Kontext kollaborierender eingebetteter Systeme
• Entwurf der Techniken zur Unterstützung der modellbasierten Entwicklung kollaborierender eingebetteter Systeme in unsicheren offenen Kontexten.
• Entwicklung von Werkzeugen und Werkzeugprototypen zur durchgängigen Modellierung und Analyse in der Entwicklung von kollaborierenden eingebetteten Systemen in unsicheren offenen Kontexten.
• Evaluation der entwickelten Techniken und Verfahren

Ziele

• - Bestehende Techniken in der durchgängigen modellbasierten Entwicklung (z.B. Modellierungsansätze und Analyseverfahren) so zu erweitern bzw. anzupassen, dass Unsicherheiten in offenen Kontexten adäquat in der Entwicklung und dem Betrieb kollaborierender eingebetteter Systeme berücksichtigt werden können.

Geplante Resultate

• Anforderungen an Modellierungsansätze und Verfahren zur Berücksichtigung von Unsicherheiten im offenen Kontext kollaborierender eingebetteter Systeme.
• Modellierungsansätze für die Dokumentation und Formalisierung von Unsicherheiten im offenen Kontext kollaborierender eingebetteter Systeme
• Verfahren zur Erkennung kritischer Kontextsituationen bezüglich der Funktion kollaborierender eingebetteter Systeme
• Werkzeugdienste bzw. Werkzeuge zur Modellierung und Analyse von Unsicherheiten im offenen Kontext
• Ergebnisse und Schlussfolgerungen aus der Evaluation der entwickelten Modellierungsansätze und Verfahren zur Berücksichtigung von Unsicherheiten im offenen Kontext.