Projektgruppe ReCab Re-Engineering mechatronischer Systeme

1. Projektgruppe ReCabRe-Engineering mechatronischer Systeme Christopher Brink, Stefan Henkler, Martin Hirsch, Claudia Priesterjahn

2. Überblick • Motivation & Hintergrund Organisatorisches 2. Aufgabenstellung 2.1 Aufgabenbereiche 2.2 Seminarthemen (zu den Aufgabenbereichen) 3. Projektablauf 4. Weiteres

3. Shuttle 2 Shuttle 1 Shuttle 3 Shuttle 5 Shuttle 4 Shuttle 6 Shuttle 8 Shuttle 7 Shuttle 2 Shuttle 1 Motivation • RailCabProjekt • ErweiterungdervorhandenenFunktionalitäten • KeinModellvorhanden

4. Motivation http://www.heise.de/ct/03/14/170/ • 61 Steuergeräte • Davon 45 verschiedene • Nur drei entkoppelte Bussysteme inklusive eines optischen (3860 m Kabel; 64 Kg) • Ca. 2500 Signale in 250 Bus -Nachrichten

5. Motivation • Entwicklung auf der grünen Wiese? • Häufig Integration / Wiederverwendung von vorhanden Komponenten • Legacy (Software) System • System, welches ererbt wurde und einen Wert darstellt • Software Evolution • Ständige Anpassung erforderlich • Komplexität muss kontrolliert und begrenzt werden • Wunsch • System antizipiert mögliche Änderungen • Änderungen werden durchgeführt • Dokumentation wird mitgeführt • Realität • Evolution lässt sich nur begrenzt vorhersagen • Ursprüngliche Systemstruktur wird ignoriert • Dokumentation ist unvollständig • Mitarbeiter verlassen Projekt (knowhow)

6. Aufgabenstellung • Wie kann Legacy System / Komponente sicher integriert werden? • Statische Analyse • Dynamische Analyse • Wie kann das Legacy System angepasst werden / die Evolution des Gesamtsystems berücksichtigt werden? • Synthese des (internen) Verhaltens • Berücksichtigung von Anforderungen • Adaptives Verhalten • System passt sich der Systemumgebung an • Modellierung, Analyse, Codegenerierung

7. Organisatorisches • Ablauf • Beginn Projektgruppe und Seminar Oktober • Evaluation • RailCab • Industrieprojekt (über Jan Meyer) • Prüfungsleistung: Projektgruppe (SWT) • Perspektiven • Diplomarbeiten/SHK Tätigkeiten • Software Engineering Group • Die Fachgruppen „Software Engineering“ und „Database and Information Systems“ sind Nummer 1 in Deutschland im Bereich Software Engineering, weltweit Top 16 (Communications of the ACM (Juni 2007) ) http://www.cs.uni-paderborn.de/de/fachgebiete/fachgebiet-softwaretechnik/lehre/lehrveranstaltungen/pg-recab.html

8. Organisatorisches • Vorstellungsrunde • Was habt ihr bisher gemacht • Nebenfach

9. 2 Aufgabenbereiche • Reverse Engineering • Modellierung von dynamischen Strukturen • WCET und Codesynthese von b. • Querschnittsaufgaben • Werkzeug • Anwendungsbeispiel & Evaluierung

10. a. Reverse Engineering Ziel: Gewinnung von Koordinations- und Reglerverhalten ermöglichen Aufgabe: Geeignete Reverse Engineering Konzepte erforschen / implementieren • Black-box Verfahren • Integration von Trace-Verfahren • Regelungstechnisches Verhalten erkennen • System Identification • Kombination von White-box / Black-box Verfahren • Implementierungsmuster im Code finden • State Pattern, … • Regler Implementierungen

11. b. Modellierung von dynamischen Strukturen Ziel: Modellierung von dynamsichen Strukturen Aufgabe: Geeignete Modellierungstechniken zur Unterstützung der Evolution / Adaption / dynamische Strukturen • Parametrisierte Koordinationsmuster • Adaptionsverhalten • Verbreiten auf internes Verhalten • Flexible Modellierung von Rekonfigurationen • Erzeugendensysteme (GTS) ausnutzen • Spezifikationsbeschreibung von dynamischen Strukturen • Aufbauend auf GTS

12. c. WCET und Codesynthese von b. Ziel: WCET und Codesynthese von Modellen, die dynamische Struktur beschreiben, unterstützen Aufgabe: WCET für parametrisierte Modelle mit GTS anteilen entwickeln • Konkrete Ausprägung (Evolution) des Systems nur zur Laufzeit bekannt • Standard WCET Verfahren nicht anwendbar • Unendlich viele Elemente -> unendliche WCET / Memory • Dynamische WCET Bestimmung • Parametrisierte Ausführungsprofile • PSM berücksichtigt Ressourcen (WCET und Memory) • Datenflussorientierte Codesynthese für hybrides System • Da erst zur Laufzeit konkrete Ausprägung bekannt ist

13. d. Werkzeug • Umsetzung der Konzepte • Umsetzung der Analysealgorithmen • Integration der Lösungen

14. d. Anwendungsbeispiel & Evaluierung • aus der industriellen Praxis abgeleitet • Es soll dazu dienen sich • in die Problematik einzuarbeiten • die entwickelten Konzepte zu evaluieren • die entwickelten Werkzeuge zu evaluieren

15. 3.2 Seminarthemen • Grundlagen: Mechatronic UML • Reverse Engineering: Black-box Verfahren • Reverse Engineering: White-box Verfahren • System Identification • WCET • Codesynthese • Parametrisierte Koordinationsmuster • Komponentenbasierte GTS • Hybride Statecharts • Spezifikationssprache für dynamische Strukturen

16. Seminar • Bis nächste Woche Montagabend 2 Wunschthemen an shenkler@upb.de

17. Grober Projektablauf • Einarbeitung (Oktober/November) • Thematik im Allgemeinen • Projektplan aufstellen (November) • Seminar (November/Dezember/48. Woche) • Seminarausarbeitung (Dezember / Vor Weihnachten) • Fujaba Tool Suite / Werkzeuge Workshop (Oktober, 43. Woche) • Miniprojekt (Petri Net) Mitte Nov (47. Woche) • Anforderungsdefinitionen / Lastenheft für die Arbeitspakete (1. Version vor Weihnachten) • Konzeption der Werkzeugumgebung/Kette (Dezember/Januar) • Implementierung der Teile der Werkzeugumgebung (Februar bis Juni) • Evaluation an Beispielen (April bis August) • Integration der Teile der Werkzeugumgebung (Juni bis September) • Evaluation am Gesamtbeispiel (August bis September)

18. 2. Treffen • Seminarthemenzuteilung • Wer macht was • 43. Woche Termin für Workshop

19. Weiteres • Projekt wird durch PG Teilnehmer organisiert • Projektleiter • Testbeauftragter • Dokumentbeauftragter • Präsentationsbeauftragter • … • Wöchentlicher Termin für Alle und Kleingruppen • Repository – Gforge (http://dsd-serv.uni-paderborn.de/) • Anmelden • Login an shenkler@upb.de • IMT Login an shenkler@upb.de