Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

wiki:study:se [2005/09/22 15:41] (current)
Line 1: Line 1:
 +====== Systementwurf ======
 +===== 1. Systementwurf =====
 +
 +==== eingebettetes System? ====
 +<graphviz neato?400>
 +digraph {
 + node [shape=box];
 + Umwelt [pin=true,pos="0,0",width=0.4,height=1];
 + subgraph cluster_1 {
 +  color=lightgrey;
 +  Sensor [pin=true,pos="1,0.3",width=0.8,height=0.4];
 +  Aktor [pin=true,pos="1,-0.3",width=0.8,height=0.4];
 +  IO [pin=true,pos="2,0",width=0.2,height=1,label="I/O"];
 +
 +  ASV [pin=true,pos="3,0.3",width=0.8,height=0.4,label="analoge SV"];
 +  DSV [pin=true,pos="3,-0.3",width=0.8,height=0.4,label="digitale SV"];
 +
 +  SR [pin=true,pos="4.5,0",height=1,shape=record,
 +      label="{<SS>System-\nSteuerung|<R>Regelung}"];
 +
 +  KS [pin=true,pos="4.5,-1",height=0.4,label="Kommunikations-\nSystem"];
 +
 +  ES [pin=true,pos="6,0",height=1.5,shape=record,
 +      label="{<ES>Energie in\nSteuerung|<SV>Strom-\nVersorgung}"];
 +
 +  Sensor -> IO -> ASV -> SR:SS;
 +  ES:ES -> SR:SS -> DSV -> IO -> Aktor;
 +  SR:R -> KS;
 +  KS -> SR:R;
 + }
 + Umwelt -> Sensor;
 + Aktor -> Umwelt;
 +}
 +</graphviz>
 +  * Steuerrung:
 +    * Feed Forward Control System
 +  * Regelung:
 +    * Feed Back Control System
 +    * Beobacktung des Ausgangs
 +    * Eingang ändern, bis sich die Werte ergeben
 +
 +==== Heterogenität? ====
 +// Zusammengesetztes System, bei dem mehrere Disziplinen beteiligt sind.//
 +
 +==== Problem? Zielstellung? ====
 +  * Komplexität steigt
 +  * heterogene Komponenten
 +    * analog
 +    * digital
 +    * biologisch
 +  * Qualitätsanforderungen
 +    * Zuverlässigkeit
 +    * Sicherheit
 +    * Funktionalität
 +  * Vernetzung von versch. Komponenten
 +    * Verklemmung
 +    * Bsp. Schaltsysteme
 +  * Kosten/Zeit
 +
 +==== Ebenenbetrachtung ====
 +  * Volkswirtschaftlich
 +    * Umweltschutz
 +    * Verkehrsgang
 +    * globale Vorgänge
 +  * Betriebswirtschaftlich
 +    * Marktstrategie
 +    * Produktplanung
 +  * Projektebene
 +    * Projektplanung
 +    * Ressourcen
 +  * Systemebene
 +    * Abläufe zur Entwicklung
 +
 +==== Phasen, Spezifikation ====
 +
 +
 +=== Rechnergestützte Spez. ===
 +  * umfaßt Methoden, Beschreibungsmittel, Werkzeuge \\ -> konsistente vollständige Spezifikation des Zielsystems
 +  * unterstützt wird:
 +    * Ermittlung der Anforderung
 +    * welche Zielstellungen
 +    * Randbedingungen
 +
 +=== Phasen ===
 +  * Spezifikation
 +  * Entwurf
 +  * Implementierung
 +  * Integration
 +  * Test
 +
 +
 +===== 2. Entwurf auf Missionsebene =====
 +==== Systemmodelle (Bild) ====
 +  * Konzeptionelle Modelle
 +  * operationelle Modelle
 +
 +=== Umgebungsmodell ===
 +=== Strukturmodell ===
 +==== Top-Down, Teilkomponenten ====
 +
 +==== Pyramide Entwurfsschwerpunkt ====
 +<graphviz ?100>
 +digraph {
 + 1 [shape=house,label="Mission\nArchitektur\nFunktion\nHardware"];
 +}
 +</graphviz>
 +
 +===== 3. Systemspezifikation =====
 +==== Ziel? Aktivitäten, Abläufe (Diagramm) ====
 +=== Ziel ===
 +//vollständige konsistente Spezifikation//
 +  * Abhängigkeiten
 +    * Systemdesigner \\ (Entwurfsvorlage)
 +    * Auftraggeber \\ (Funktion, Leistung, Preis)
 +
 +=== Ablauf der Spez. ===
 +<graphviz neato?100>
 +digraph {
 + rankdir=LR;
 + node [shape=box];
 +
 + Ermittlung [pin=true,pos="0,4"];
 + Beschreibung [pin=true,pos="0,3"];
 + Analyse [pin=true,pos="0,2"];
 + fin [pin=true,pos="0,1",shape=none,label="akzeptierte Spez."];
 +
 + Ermittlung -> Beschreibung -> Analyse -> fin;
 + Analyse -> Beschreibung;
 +}
 +</graphviz>
 +|                ^      Aufgaben                                              ^                      Inhalt                  ^
 +^  Ermittlung    | Vorgaben \\ Richtlinien                                    | **unstrukturierte Information ** \\ Bedarf \\ Kontext \\ Umgebung \\ Machbarkeit  |
 +^  Beschreibung  | Methoden \\ Beschreibungsmittel \\ Werkzeuge \\ Standarts  | **strukturierte/formale Information ** \\ Definition \\ Zuordnung \\ Formalisierung    |
 +^  Analyse      | Prüfverfahren \\ Regeln \\ Werkzeuge                        | Konsistenz \\ Vollständigkeit                |
 +
 +==== Unterschied: Top-Down <-> Buttom-Up ====
 +==== Kriterien, Techniken der Spezifikation ====
 +=== Kriterien der Spez. ===
 +^ Vollständigkeit  | keine offenen Punkte \\ keine Referenz auf nicht existierende Bestandteile  |
 +^ Konsistenz        | intern \\ extern \\ verfolgbar                                              |
 +^ Machbarkeit      | technisch \\ Risikobezogen \\ ökonomisch \\ ökologisch \\ ethisch            |
 +^ Testbarkeit      | explizit \\ Qualität \\ Quantität                                            |
 +
 +=== Techniken der Spez. ===
 +  * manuell
 +    * Lesen
 +    * Checklisten
 +  * einfach rechnergestützt
 +    * Querverweise
 +    * Syntaxanalyse
 +  * detailliert manuell
 +    * manuelle Beweise
 +    * Heuristik
 +  * detailliert rechnergestützt
 +    * Simulation
 +    * formale Verifikation
 +    * Lebendigkeit
 +    * Erreichbarkeit
 +
 +
 +===== 4. Spezifikation./Verifikation von dig. Systemen =====
 +==== Vollständigkeit u. Widerspruchsfreiheit ====
 +
 +==== Verklemmungsfreiheit ====
 +
 +==== Unterschied: Deadlock <-> Lifelock ====
 +=== Wie erkennen? ===
 +=== Wie lösen? ===
 +
 +
 +===== 5. Sicherheit/ Fehlertoleranz =====
 +
 +==== Risiko? Anomalie? ====
 +=== Anomalie ===
 +  * Programmfehler
 +  * Störung
 +  * Ausfall
 +  * unerwartete Situation
 +
 +  * **Folgen:**
 +    * tödliche Folge
 +    * großte Verluste
 +    * Systeme, keine Reperatur möglich
 +
 +==== Fehlerverlauf (Diagramme) ====
 +  * Integration/Akkumulation
 +  * Offsetfehler
 +  * Nicht-Linearitäten
 +  * "Aufhängen" bei Prozessoren
 +
 +==== Fehlertoleranz: Kategorien/Unterschiede ====
 +
 +==== Zeitdiagramme für Wahrscheinlichkeiten ====
 +
 +
 +===== 6. Hazardanalyse =====
 +
 +==== Forward Search / Back Search ====
 +
 +=== Forward/TopDown Search ===
 +  * was passiert bei Ereigniss A?
 +
 +<graphviz neato?200>
 +digraph {
 + rankdir=LR;
 + node [shape=box];
 +
 + X [shape=record,pin=true,pos="3,0",label="{Folge X|Folge Y|Folge Z}"];
 + E [pin=true,pos="0,0",label="Ereignis A"];
 + HAM [pin=true,pos="1.5,0",label="Hazard\nAnalyse\nModell"];
 +
 + E -> HAM;
 +}
 +</graphviz>
 +
 +=== Back/BottomUp Search ===
 +  * was müßte passiert sein damit Folge A eintritt?
 +
 +<graphviz neato?200>
 +digraph {
 + rankdir=LR;
 + node [shape=box];
 +
 + X [shape=record,pin=true,pos="3,0",label="{Auslöser X|Auslöser Y|Auslöser Z}"];
 + F [pin=true,pos="0,0",label="Folge A"];
 + HAD [pin=true,pos="1.5,0",label="Hazard\nAnalyse\nDiagramm"];
 +
 + F -> HAD;
 +}
 +</graphviz>
 +
 +==== Baum Analyse ====
 +
 +=== ETA - Event-Tree-Analyse ===
 +  * Vorwärtssuche
 +
 +  * Beginn mit dem Ereigniss
 +  * 2 Alternativen (Erfolg oder Versagen)
 +  * Baumpfade beschreiben Unfallsequenz
 +  * Knotenbewertung: Wahrscheinlichkeit
 +  * Unfallwahrscheinlichkeit
 +
 +=== FTA - Fault-Tree-Analyse ===
 +  * Rückwärtssuche
 +
 +  * Klassifikation:
 +<graphviz ?200>
 +digraph {
 + "elementares\nEreigniss" [shape=circle];
 +
 + "Folge\nEreigniss" [shape=box];
 +
 + unbekannt [shape=diamond];
 +}
 +</graphviz>
 +
 +<graphviz ?400>
 +digraph {
 + node [shape=circle]
 +  "Pumpe\ndefekt" "Sensor\ndefekt" Korrosion;
 +
 + node [shape=diamond]
 +  "Rechner\nFehler" "Steruerungs\nFehler" "menschl.\nVersagen";
 +
 + node [shape=box];
 + OR_1 [label="OR"];
 + OR_2 [label="OR"];
 + OR_3 [label="OR"];
 + OR_4 [label="OR"];
 +
 + AND_1 [label="AND"];
 +
 + "sinkt Schiff" -> AND_1;
 + AND_1 -> Leck;
 + AND_1 -> "Pumpe\narbeitet nicht";
 + "Pumpe\narbeitet nicht" -> OR_1;
 + OR_1 -> "Pumpe\ndefekt";
 + OR_1 -> "Pumpen Control\nFehler" -> OR_2;
 + OR_2 -> "Sensor\ndefekt";
 + OR_2 -> "Rechner\nFehler";
 +
 + Leck -> OR_3;
 + OR_3 -> Korrosion;
 + OR_3 -> Stoß;
 +
 + Stoß -> OR_4;
 + OR_4 -> "Steruerungs\nFehler";
 + OR_4 -> "menschl.\nVersagen";
 +
 +}
 +</graphviz>
 +
 +=== CEA - Cause-Effect-Analyse ===
 +  * Vorwärtssuche
 +
 +<graphviz ?60>
 +digraph {
 + Stoß [shape=box];
 + Leck [shape=record,label="{Leck|{Yes|No}}"];
 + Stoß -> Leck;
 +}
 +</graphviz>
 +
 +==== Fehler/Sensor Problematik ====
 +  * Diskretisierung
 +  * Auflösung
 +  * Offset
 +  * Rauschen
 +  * Geschwindigkeit
 +  * eventuell Ausfall
 +
 +==== Stichwort: Redundanz ====
 +  * Verwendung von mehreren Systemen, die alle den selben Zweck erfüllen
 +  * bei 2 Modulen -> Lokalisierung nicht möglich
 +  * bei 3 Modulen -> Fehler lokalisierbar
 +
 +==== Knotenausfall ====
 +
 +
 +===== 7. Methoden u. Beschreibungsmittel =====
 +==== Wissensbasiertes Verfahren ====
 +==== FSM, Beschreibung im Zustandsraum (Feder Masse Teil) ====
 +
 +
 +===== 8. Entwurfsprozeß =====
 +==== Black Box (Eingangssprachen, Ausgangssprachen) ====
 +
 +==== Abstraktionsebenen ====
 +  * digitale Systeme
 +    * Systemebene (1)
 +    * Layoutebene (6)
 +
 +==== Sichten, Struktur, Geometrie ====
 +
 +=== Sichten ===
 +//siehe Y-Diagramm//
 +  * Verhalten
 +  * Geometrie
 +  * Struktur
 +  * Test
 +
 +=== Ebenen ===
 +  * Systemebene
 +  * Algorithmenebene
 +  * Register Transfer
 +  * Gatter Ebene
 +  * Schaltebene
 +  * Layout
 +
 +=== Geometrie ===
 +  * Vektor
 +  * Raster
 +  * Flächenmodelle
 +
 +===== 9. geograph. Modelle =====
 +==== Vektor-, Rastermodelle ====
 +==== Höhen/ Flächen ====
 +==== Eigenschaften: Verzerrung ====
 +==== Abbildung, Projektion ====
 +==== Generierung Höhenmodelle ====
 +
 +
 +===== 10. Navigation =====
 +
 +==== Koordinatentransformation ====
 +  * Verzerrung
 +    * Konfürmität (Winkeltreue)
 +    * Äqistanz (Längentreue)
 +    * Aquivokation (Flächentreue)
 +
 +==== Standartisierung, Laufzeitsteuerung (GPS, Pseudorange) ====
 +  * [[wp>Global_Positioning_System]]
 +
 +==== Ortsbestimmung, Algorithmen ====
 
wiki/study/se.txt · Last modified: 2005/09/22 15:41 (external edit)
 
Except where otherwise noted, content on this wiki is licensed under the following license:CC Attribution-Noncommercial-Share Alike 3.0 Unported
Recent changes RSS feed Donate Powered by PHP Valid XHTML 1.0 Valid CSS Driven by DokuWiki