Prof. Dr. Jürgen Teich

"Modellbasierter Entwurf, Analyse und Synthese vernetzter eingebetteter Systeme im Automobil"

Der erfolgreiche Entwurf immer komplexer werdender und vernetzter eingebetteter Systems wird in Zukunft davon abhängen, dass wichtige Entwurfsentscheidungen zur Auslegung des Systems und Aufteilung der Funktionen auf Komponenten verlässlich und recht früh im Entwurf treffen zu können, um die Hard- und Software-Produktlinien möglichst gleichzeitig starten zu können. Vorgestellt wird eine Modell-basierte Vorgehensweise, die es ermöglicht, Entwurfsentscheidungen durch einen virtuellen Prototyp und ohne Vorliegen eines physikalischen Hardware-Prototypen vorab analysieren und testen zu können. In diesem Vortrag stellen wir anhand der Anwendungsdomäne vernetzter Steuergeräte des Automobilbaus vor, welche Probleme es in diesem Kontext gibt sowie erste Lösungsansätze, diese Probleme in den Griff zu bekommen. Dazu gehören a) das Erstellen eines virtuellen Prototypen, b) Verfahren zum Modell-basierten Entwurf eingebetteter Systeme und Verfahren zur c) möglichst akkuraten Evaluierung und d) Exploration vieler Entwurfsalternativen. Dabei zeigt es sich, dass nichtfunktionale und häufig gegensätzliche Forderungen wie Kosten, Geschwindigkeitsmaße, Energieverbrauch und viele mehr nur geschätzt werden können. Im Vortrag werden Ergebnisse vorgestellt, wie man für Funktionen im Automobilbau Zeiteigenschaften als auch Zuverlässigkeits- eigenschaften ermitteln und durch gezielte Maßnahmen der Software-Redundanz und Daten- Redundanz verbessern kann, ohne dabei die Hardware-Kosten zu vergrößern. Weiterhin wird ein Ansatz zur Entwurfsraumexploration vorgestellt, der in der Lage ist, auch für sehr stark beschränkte Vorgaben gültige und möglichst Pareto-nahe Lösungen zur Auslegung des zu entwerfenden Systems zu bestimmen. Die vorgestellten Verfahren werden im realen Einsatz in Projekten mit namhaften Automobilherstellern erprobt.