Strukturtreue Modellierung sicherheitskritischer Systeme

Abstract:
Für die funktionale Sicherheit von sicherheitskritischen Schaltungen und Systemen muss die der realen Struktur zugehörige Funktion strukturtreu modelliert werden; es muss also gewährleistet sein, dass die formal hergeleitete und modellierte Funktion mit der durch die reale Struktur erzeugte Funktion konsistent übereinstimmt. Umgekehrt ist es sicherheitstechnisch fatal, wenn die modellierte Funktion ein Verhalten aufweist, welches sich von der realisierten Funktion unterscheidet. Obgleich also die strukturtreue Modellierung sicherheitstechnisch relevant ist, wird die im Stand der Technik etablierte formale Herleitung und Modellierung von Funktionen von insbesondere asynchron rückgekoppelten Strukturen inkonsistent gehandhabt zugunsten der Vereinfachung bzw. der späteren Optimierung. In diesem Beitrag zeigen wir anhand von elementarer asynchron rückgekoppelter Logik, dass diese Inkonsistenz-Problematik allgegenwärtig ist und die essentielle Forderung nach Übereinstimmung der theoretischen Funktion mit der realen Funktion einer Struktur gemäß den Standardverfahren nicht gewährleistet werden kann. Als Lösungsansatz zeigen wir ein Verfahren für die strukturtreue Modellierung von asynchron rückgekoppelten Strukturen.