SpesML

Moderne cyber-physische Systeme zeichnen sich durch immer neue und umfangreichere Funktionalitäten aus. Gerade in den Mobilitätsdomänen Automotive, Luftfahrt und Bahn wird dieser Trend nicht nur durch den Wettbewerbsdruck auf internationalen Märkten angetrieben, sondern auch durch die typischerweise hohen Anforderungen an die Sicherheit solcher Systeme.

Die dadurch immer weiter gesteigerte Komplexität für die Entwicklung und Absicherung der Systeme bringt traditionelle Entwicklungsmethoden aus Maschinenbau und Software Engineering an ihre Grenzen. Einen Ausweg zur Beherrschung der Komplexität versprechen moderne modell-basierte Ansätze, wie die Software Platform Embedded Systems (SPES).

Dieser SPES Ansatz stellt hierbei nicht nur einen methodischen Ansatz zur Strukturierung der Entwicklungsprozesse für cyber-physische Systeme zur Verfügung, sondern legt auch die Grundlagen für eine semantisch klare Beschreibung und Analyse von Systemen.

Ziel des SpesML-Projekts ist es, diesen fundierten Ansatz auch für die industriell weitverbreitete Systems Modelling Language (SysML) anwendbar zu machen und ein kommerzielles SysML Werkzeug auf die SPES Methodik anzupassen.

Eine der zentralen Forschungsfragen, die das Projekt beantworten wird, ist zunächst die Identifikation geeigneter Teile der SysML Modellierungssprache, die für die Umsetzung der SPES Methodik benötigt werden. Basierend auf diesem Teil der SysML soll dann ein klar definiertes SysML Profil definiert werden, das alle benötigten Sprachelemente umfasst.

Ein weiterer wichtiger Forschungsaspekt des Projekts stellt die Definition einer klaren Semantik dar. Da SysML im Wesentlichen nur eine grafische Notation vorgibt, deren klare Bedeutung aber offenlässt, gilt es für das SpesML Profil eine formale Semantik entsprechend des SPES Ansatzes und der dort verwendeten FOCUS Theorie zu spezifizieren.

Diese Semantik stellt wiederum die Grundlage für den dritten Forschungsbereich dar: Die Entwicklung passender Analysemechanismen zur Überprüfung von Korrektheit und Konsistenz von SpesML Modellen.

Alle Forschungsergebnisse werden an drei umfangreichen industriellen Fallstudien evaluiert.

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), Fördernummer: 01IS20092G

01.01.2021 – 31.03.2023