This paper presents two different approaches to the problem of formally verifying the correctness of control systems which consist of a logic controller and a continuous plant and, thus, constitute a hybrid system. One approach aims at algorithmic verification and combines Condition/Event Systems with Timed Automata. The first framework is used to model the controller and the plant in a block-diagram representation, which is then translated into the latter model for analysis by available tools. A second approach is presented which is based on deductive verification. It allows for a structured analysis of compositional specifications formulated in a temporal logic called cTLA. This logic is a compositional style of the Temporal Logic of Actions established in Computer Science by Lamport. Both approaches are introduced using a common example and the results of their application are discussed. As an outlook, a possible strategy for integrating algorithmic and deductive verification of hybrid systems is sketched at the end of the paper.
Der Beitrag eröffnet eine neue Artikelreihe in der Rubrik „Theorie für den Anwender”, die „Modellierungsmethoden aus der Informatik” zum Thema hat. Das Ziel der Reihe ist es, die wichtigsten Vertreter dieser Methoden in der Automatisierungstechnik bekannter zu machen und ihr Potential zur Unterstützung eines systematischen Entwurfs von Automatisierungssystemen zu verdeutlichen. Der vorliegende Beitrag dient zur Einführung in die Reihe. Er beginnt mit einer Gegenüberstellung der unterschiedlichen Bedeutungen des Begriffs Modellierung in der Informatik und in der Regelungstechnik als der in dieser Hinsicht prägenden Teildisziplin der Automatisierungstechnik. Es werden allgemeine Modellierungsaspekte beleuchtet, zum Beispiel unterschiedliche Ansätze zur Synchronisation verteilter Systemkomponenten. Es folgt ein Ausblick auf die in den kommenden Beiträgen der Reihe behandelten Modellierungsansätze. Schlie{ss}lich wird ein Illustrationsbeispiel vorgestellt, das als durchgängiges Anwendungsbeispiel dienen wird und dem Leser das Verständnis und die Einordnung der einzelnen Modellierungsmethoden erleichtern soll.
Der Beitrag stellt einen Ansatz zur Entwurfsunterstützung für fehlertolerante softwareintensive Systeme auf der Basis von Entwurfsmustern vor. Es wird ein einfaches Referenzmodell für Fehlertoleranz eingeführt, auf dessen Grundlage die wesentlichen Parameter zur Auswahl geeigneter Fehlertoleranzmuster erläutert werden. Das daraus folgende Entwurfsvorgehen und der dazu benötigte Katalog von Mustern werden skizziert und mit Hilfe eines Beispiels illustriert.This contribution presents an approach to support the design of fault-tolerant softwareintensive systems by design patterns. We introduce a simple reference model for faulttolerance und use it to identify the basic parameters needed for the selection of appropriate patterns. The design process and the pattern representation supporting it are described with the help of an example.
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