Modellwelten für diskrete, ereignisorientierte Systeme und ihre Analyse - eine Übersicht

Spezialvorlesung (Nr 42569)  mit Übungen im Wintersemester 2000/01

Vorlesung  Di 10-12, GB V, R 420,  Start: 17.10.00
Übung Mo 12-14,  GB V, R 420, Start: 23.10.00
 

Thema:

Diskrete ereignisorientierte Systeme finden sich nicht nur in der Informatik und eng verwandten Bereichen wie der Telekommunikation, sondern auch in der Logistik, in der Automatisierung- und Steuerungstechnik.  Zu ihrer Beschreibung wurden zahlreiche Formalismen entwickelt, denen stets die Vorstellung eines diskreten Systemzustands und atomarer Zustandsänderungen eigen sind. Als bekannte Beispiele aus der Informatik seien endliche Automaten (Mealy-, Mooreautomaten), Prozessalgebren (CCS,CSP) und Petri Netze (S/T-Netze, CPNs) angeführt. Als Formalismen aus anderen Disziplinen seien SDL (Telekommunikation), Prozessketten (Logistik) und Bedingungs/Ereignissystemen (Automatisierungs- und Steuerungstechnik) genannt.

Ziel der Vorlesung ist es einen Überblick über eine Auswahl Modellierungsformalismen zu geben und hierbei die Unterschiede aber auch die Gemeinsamkeiten auf Basis des unterliegenden Transitionssystems herauszuarbeiten. Eine wichtige Gemeinsamkeit dieser Notationen ist, daß sie a) die Beschreibung eines verteilten Zustands zulassen und b) Zustandsübergänge durch eine Menge von Übergangsregeln beschreiben, wobei einzelne Regeln typischerweise nur einen Teil der Zustandsbeschreibung betreffen.

Um die Komplexität großer Systeme beherrschbar zu machen, wird ein System zumeist als Menge von Teilsystemen und deren Kopplung betrachtet. Entsprechend unterscheiden sich viele Notationen darin, auf welche Art eine Kopplung zwischen Teilmodellen erm"oglicht wird.

Neben den Modellierungsformalismen existieren eine Reihe von Verfahren zu ihrer Analyse, d.h. zur Ermittlung von funktionalen oder quantitativen Eigenschaften von Modellen. Durch die gemeinsame Basis des unterliegenden Transitionssystems, lassen sich entsprechend in allen Notationen Varianten von Verfahren wiederfinden, die auf dem unterliegenden Transitionssystem beruhen: hierzu zählen neben der breit angewendeten Simulation, auch Verfahren zum Modelchecking und Verfahren zur numerischen Analyse stochastischer Prozesse (insbesondere Markov Prozesse).

Vom Blickwinkel des Transitionssystems aus läßt sich daher auf einfache Art und Weise ein Überblick sowohl über Modellierungsformalismen als auch über Analyseverfahren gewinnen.
 

Literatur

    weiter Literatur in der Vorlesung
 

Unterlagen

Folienkopien als Handouts begleitend zur Vorlesung