Synthese zuverlässiger und flexibler Systeme

Abstract:
Die Erhöhung der Zuverlässigkeit ist eines der wichtigsten Entwurfsziele derzeitiger und zukünftiger eingebetteter Systeme. In diesem Beitrag konzentrieren wir uns auf die Entwurfsphase, in der die Zuverlässigkeit nur eine von vielen, häufig konkurrierenden Zielgrößen darstellt. Existierende Ansätze betrachteten die gleichzeitige Optimierung von Zuverlässigkeit gemeinsam mit allen anderen Zielgrößen als zu aufwändig. Aus diesem Grund erfolgt in einem ersten Schritt der Systementwurf, in einem zweiten Schritt eine Analyse des Systems hinsichtlich dessen Zuverlässigkeit und im dritten Schritt eine Optimierung bzw. Einhaltung von Beschränkungen hinsichtlich der Zuverlässigkeit durch Austausch kritischer Ressourcen bzw. Einführung von Redundanz. Dieses Vorgehen führt bei Betrachtung aller Zielgrößen im Allgemeinen zu suboptimalen Lösungen. Wir präsentieren darum a) einen neuen Ansatz, der Zuverlässigkeit gleichzeitig mit allen anderen Zielgrößen optimiert und Funktionsalternativen als funktionale Redundanzen nutzt, b) eine Analysetechnik, die es erlaubt, auch für reale Beispiele einen quantitativen Vergleich der Zuverlässigkeit der gefundenen Lösungen in akzeptabler Zeit durchzuführen, sowie c) experimentelle Ergebnisse, die die Effektivität unseres Ansatzes verdeutlichen.