Systemmodellierung

Der Entwurf und die Simulation komplexer mechatronischer und verteilter intelligenter Systeme erfordern eine einheitliche Systemmodellierungs- und Programmiersprache. Dieser Beitrag stellt JavaScript als eine vereinheitlichte Modellierungs- und Programmiersprache vor, indem JavaScript mit einem semantischen Typsystem JST erweitert wird, um die Lücke zwischen Modellen und Implementierungen zu schließen. Daraus resultiert die JS+ Superset-Sprache, die Typisierung, Modellierung und Programmierung kombiniert. Es werden verschiedene Modelldomänen und ihre Beziehung zum JS+-Programmierungsmodell einschließlich einiger generischer Transformationsregeln am Beispiel eines sensorischen Materials gezeigt. Schließlich wird das Multidomain-Simulationswerkzeug SEJAM eingeführt, das physikalische und datenverarbeitende Simulation mit Agenten kombiniert.

Der Entwurf komplexer Systeme startet in der Regel mit der Erstellung einer natürlichsprachlichen Spezifikation, aus der im Anschluss die gewünschte Implementierung generiert wird. Um der steigenden Komplexität Rechnung zu tragen, werden Spezifikationen darüber hinaus aber auch vermehrt durch formalere Beschreibungen, z.B. mithilfe der Unified Modeling Language (UML) und der Object Constraint Language (OCL), erweitert. Diese ermöglichen es bereits vor der Implementierung die Korrektheit und Widerspruchsfreiheit des spezifizierten Systems zu prüfen. In diesem Beitrag werden Verfahren vorgestellt, welche sich diese Möglichkeiten zu Nutze machen. Es wird illustriert, welche Fehler bereits früh in der Entwicklung auftreten können und welche Methoden sich zu deren automatischer Erkennung einsetzen lassen.