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TU Berlin

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Selected finished projects and programs


  • DFG-Projekt: Behavioural Simulation and Equivalences of Systems Modelled by Graph Transformation (Behaviour-GT),
  • DFG Projekt: Formal Modelling and Analysis of flexible Processes in Mobile Ad-hoc Network
  • Integrate Graduate College Human-Centric Communication
  • Syntactic and Semantic Integration of Visual Modelling Techniques(Research Training Network funded by the European Union)
  • DFG Project: Application of Graph Transformation to Visual Modelling Languages
  • DFG Priority Programme: Integration of Software Specification Techniques for Engineering Applications
  • IOSIP - Integration of object-oriented software specification techniques and their application-specific extension for industrial production systems on the example of automobile industry , Project in the DFG Priority Programme Software Specification
  • German-Brazilian Cooperation: GRAPHIT - Graphical Support and Integration of Formal and Semiformal Methods for Software Specification and Development
  • BMBF Research Project: Continuous Engineering for Information and Communication Infrastructures
  • DFG Researcher Group: Conception, theoretical Foundation and Validation of an application oriented Petri net Technology
  • DFG Project: Application of Graph Transformation to the visual Design of Distributed Systems
  • ESPRIT TMR Research Network: GETGRATS - General Theory of Graph Transformation Systems
  • ESPRIT Working Group: APPLIGRAPH - Applications of Graph Transformation Systems
  • Structuring and Analysis of algebraic Graph Transformations
  • COMPUGRAPH - Computing by Graph Transformations
  • COMPASS - A Comprehensive Algebraic Approach to System Specification and Development
  • ESPRESS - Engineering of Safety Critical Embedded Systems
  • DFG Graduate College "Communication based Systems" [1]


  • Fraunhofer Institut für Software- und Systemtechnik (FhG/ISST) [2]
  • Barcelona ( Prof. Orejas [3])
  • Braunschweig ( Prof. Schnieder [4], L. Jansen)
  • Bremen ( Prof. Kreowski [5])
  • München ( Prof.  Minas [6])
  • Darmstadt (Prof. Schürr [7])
  • Essen ( Prof. Goedicke [8])
  • Marburg (Prof. Taentzer [9])
  • Leiden (Prof. Rozenberg [10])
  • Paderborn ( Prof. Engels [11])
  • Leicester (Prof. Heckel [12], K. Ehrig [13])
  • Pisa/Padua (Prof. Montanari [14], A. Corradini [15], F. Rossi) [16]
  • Rom ( Prof. Parisi-Presicce [17])
  • Venedig (M. Simeoni [18])


Project Descriptions (partly in German)

    Behaviour Simulation and Equivalence of Systems Modelled by Graph Transformation (Behaviour-GT) (TU Berlin und Uni Duisburg-Essen, 04/2009 - 04/2014) The current trend to model driven software and system development requires the construction of different kinds of models and model transformations. In order to validate such transformations, behaviour preservation and refinement are important, but often neglected issues. In this project we concentrate on graph transformation as a modelling language, due to its success in modelling dynamically evolving graphical structures and system architectures. Up to now, however, there is no systematic study of behaviour simulation and equivalence for graph transformation systems. The main aim of this project is to fill this gap and to apply the corresponding results and techniques to the problem of behaviour preservation of model transformations. For this purpose we transfer on the one hand concepts of behaviour simulation from operational semantics defined by rewriting systems and on the other hand concepts of behavioural equivalences from the area of process algebras to the algebraic theory of graph transformations. In addition to model transformation in general the results will be applied to the special case of model refactoring and to protocol verification. Moreover, tool support will be provided for behaviour simulation and equivalence and the results will be evaluated in several case studies.

    Kontakt: Claudia Ermel, Claudia.Ermel@TU-Berlin.De [19]frank@cs.tu-berlin.de [20]

    Formal Modeling and Analysis of Flexible Processes in Mobile Ad-hoc Networks
    (DFG Project, 10/2006 - 10/2008)

Mobile Ad-hoc NETworks (MANETs) consist of mobile nodes which communicate with each other independently from a stable infrastructure, while the topology of the network constantly changes depending on the current position of the nodes and their availability. Unfortunately there are almost no approaches so far for the modeling and the analysis of those MANETs, which are urgently needed for a correct course of the relevant processes. It is the aim of this project to develop a formal technique which on the one hand enables the modeling of flexible processes in MANETs and on the other hand supports changes of the network topology and the transformation of processes. This can be achieved by an appopriate integration of graph transformation, nets and processes in high level net classes. In this project a successful application on MANETs requires a specific advancement concerning structuring, process

modeling, analysis, methodology and tool support. The achieved results will be validated by a case study in the area of emergency management, which has been already developed in cooperation with the Università di Roma „La Sapienza”.

More Information: see the forMAlNET project Web site [21]  [22]


Dr. Kathrin Hoffmann, hoffmann@cs.tu-berlin.de [23]
Dr. Julia Padberg, padberg@cs.tu-berlin.de [24]



Integrated Graduate Programme Human-Centric Communication (TU Berlin, 10/2007 - 10/2012)

The H-C3 Initiative (Human-Centric Communication Cluster) is launching an Integrated Graduate Program in Human-Centric Communication (IGP H-C3) at the Technische Universität Berlin [26] to coincide with the 2007/2008 winter semester.
The H-C3 Initiative seeks to promote development of technologies that provide flexible and intuitive communications approaches for the good of mankind. This innovative program follows a vision of Human-Centric Communication offering flexible and intuitive support in accessing situation-dependent information as well as in exchanging information with others. More than 50 academic groups [27] are contributing their expertise to this initiative, especially the Faculty of Electrical Engineering and Computer Science [28], as well as 11 non-university research institutes.
The initiative's graduate program provides students and doctoral candidates with an ideal environment to conduct research, in addition to the supervision they need to obtain their doctoral degrees. Students can profit directly from the TU Berlin's outstanding research partnerships comprising a network of scientific facilities that performs at the highest international level. Students will also have an opportunity to earn a doctorate in a future-oriented area of telecommunications, just three years after obtaining a Master's degree.

    More Information: see HC-3 Web site [29] [30]

    Contact:  Tony Modica, modica@cs.tu-berlin.de [31]

    "Syntactic and Semantic Integration of Visual Modelling Techniques", a Research Training Network to be funded by the European Union
    Starting in August 2002, the SegraVis Network [32] offers grants to post-doctoral researchers and advanced doctoral students.

      Visual modelling techniques, like the UML, combine several notations in order to describe different aspects of a system. Often, these sublanguages do not have a formal syntax and semantics, the relationships between them are not clearly defined, and a general methodological approach is missing. Despite the wide-spread usage of visual modelling techniques, compared to textual languages there is a considerable lack of meta-level support for defining their syntax, semantics, and implementation. As a consequence, most published visual languages come with informal and imprecise definitions, and the development of their tools often requires way far too many person years. Therefore, the research objectives of this network are

      • to develop meta-level solutions for the definition and implementation of visual modelling techniques
      • to employ these solutions to improve and integrate existing visual techniques
      • to evaluate the use of visual modelling techniques in specific application domains.

      The network offers training in three categories, corresponding to the three research objectives:

      • meta-level techniques for the definition and implementation of visual modelling techniques, like meta-modelling, XML and XMI, graph transformation and graph grammars, etc.,
      • individual modelling techniques, like the UML and its profiles, Petri net-based languages, and domain-specific notations,
      • visual modelling techniques in typical application domains, like the modelling of software architectures, mobility, and evolution.

      More Information [33]

      Contact: Gabriele Taentzer, gabi@cs.tu-berlin.de [34]

    Anwendung von Graphtransformation auf visuelle Modellierungssprachen (DFG-Projekt, 1. Phase 4/2002 - 4/2003)

      Visuelle Modellierungssprachen haben eine zentrale Bedeutung in der Entwicklung von Softwaresystemen. Eine, wenn nicht die wesentlichste, visuelle Modellierungssprache ist die Unified Modeling Language (UML). Dar"uberhinaus sind auch andere visuelle Modellierungssprachen, wie SDL, Petrinetze und StateCharts, und visuelle Sprachen f"ur spezifische industrielle Anwendungen von gro"ser Bedeutung. Durch ihren mehrdimensionalen Charakter liegt es nahe, die Struktur von Graphiken durch Graphen und von visuellen Sprachen durch Graphgrammatiken zu definieren. Graphgrammatiken sind bereits seit l"angerer Zeit im Rahmen der theoretischen Informatik und graphbasierten Softwareentwicklung untersucht worden. Graphen und Graphtransformation sind aber nicht nur geeignet, mehrdimensionale Sprachen zu definieren, sondern auch um Softwaresysteme, speziell verteilte, direkt zu spezifizieren. Eine visuelle Designsprache, die direkt auf der Graphtransformation basiert, ist in dem DFG-Projekt "Anwendung von Graphtransformation auf das visuelle Design von verteilten Systemen" entwickelt worden. Sie erlaubt es, anschaulich und zugleich formal ein verteiltes System zu modellieren und verschiedene Systemeigenschaften nachzuweisen. In der ersten Projektphase sind die Konzepte und Werkzeuge f"ur eine visuelle Designsprache f"ur verteilte Systeme entwickelt worden.

      Das Ziel dieser zweiten Projektphase ist die Entwicklung eines konzeptionellen Rahmens zur Syntax- und Semantikdefinition von allgemeinen visuellen Modellierungssprachen auf der Basis von Graphtransformation. Au"serdem soll die Validation von visuellen Modellen unterst"utzt werden. Basierend auf diesen Konzepten soll ein Generator f"ur visuelle Modellierungsumgebungen, die visuelle Editoren, Simulations-, Test- und Validationswerkzeuge enthalten, entwickelt werden. Die Basis f"ur diesen Generator bilden die Graphtransformationsmaschine AGG, die auch verteilte Graphtransformationen durchf"uhren kann, sowie GenGEd, ein Generator f"ur visuelle Editoren, der intern AGG benutzt. Beide Werkzeuge wurden im Vorgänger-DFG-Projekt "Anwendung von Graphtransformation auf das visuelle Design von verteilten Systemen" konzipiert und implementiert. Die Konzeption sowie der Generator sollen an verschiedenen konkreten Modellierungssprachen und Fallstudien entwickelt und getestet werden. Dazu gehören eine visuelle Designsprache für verteilte Systeme, die auf den Konzepten des Vorgänger-DFG-Projekts aufbaut, eine visuelle Sprache zur Qualitätssicherung in der Glasproduktion, die im Rahmen einer industriellen Fallstudie geplant ist, sowie Teilsprachen und Erweiterungen von UML und visuelle Petrinetz-Sprachen.

      Contact:  Gabriele Taentzer, gabi@cs.tu-berlin.de [35]

    Anwendung von Graphtransformation auf das visuelle Design von verteilten Systemen (DFG-Projekt, 3/98 - 2/2001)

      Graphische Darstellungen werden zum Entwurf und zur Dokumentation von Softwaresystemen, speziell verteilten, in zunehmenden Maße benutzt. Graphtransformation als formal fundierte Spezifikationstechnik bietet die Möglichkeit, dynamische Änderungen dieser Darstellungen exakt zu beschreiben und zu analysieren. Während Graphgrammatiken bereits seit längerer Zeit im Rahmen der theoretischen Informatik und graphbasierten Softwareentwicklung in der praktischen Informatik untersucht wurden, ist Graphtransformation als formale Spezifikationstechnik erst in jüngerer Zeit als interessante Ergänzung oder Alternative zu anderen Spezifikationstechniken propagiert worden.

      Für das Kalkül der Graphtransformation wurden verschiedene Strukturierungskonzepte, die ein modulares, verteiltes Vorgehen ermöglichen, entwickelt. Weiterhin sind eine Reihe von Analyse-/Validationstechniken für Graphtransformation ausgearbeitet worden, die den Nachweis wesentlicher Eigenschaften von Anwendungssystemen unterstützen. Entscheidende Arbeiten in diesen Bereichen werden bereits in dem bis zum Oktober 1997 laufenden DFG-Projekt Strukturierung und Analyse algebraischer Graphtransformationssysteme geleistet.

      Das Gesamtziel dieses neuen DFG-Projekts ist das visuelle Design verteilter Systeme basierend auf Graphtransformation. Es umfasst die formal fundierte Entwicklung von visuellen Methoden und Sprachmitteln, die das Design von verteilten Systemen in anschaulicher Weise und auf einem hohen Abstraktionsniveau ermöglichen. Die Entwicklung einer entsprechenden visuellen Sprache wird nicht nur von der Graphtransformation sondern auch von graphischen Methoden, wie Petrinetze, Statecharts, und Sprachen, wie die Unified Modeling Language, beeinflusst sein. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Entwicklung von Validationsmöglichkeiten für verschiedene Eigenschaften von verteilten Systemen. Hier denken wir insbesondere an ein maschinenunterstütztes Nachweisverfahren für graphisch notierte Konsistenzbedingungen, das auf temporaler Logik und Graphtransformation basiert. Nicht nur die Validation, sondern das visuellen Design von verteilten Systemen an sich sollen mit geeigneten Werkzeugen unterstützt werden. Die Werkzeugunterstützung soll auf dem bereits seit 1992 vorhandenen und im DFG-Projekt Strukturierung und Analyse algebraischer Graphtransformationssysteme weiterentwickelten AGG-System aufbauen.

      Das Projekt soll auf die Ergebnisse des DFG-Projekts Strukturierung und Analyse algebraischer Graphtransformationssysteme sowie der ESPRIT Basic Research Working Groups Computing by Graph Transformation (COMPUGRAPH) I und II aufbauen. Es steht in engem Forschungszusammenhang zum DFG-Graduiertenkolleg Kommunikationsbasierte Systeme, zur DFG-Forschergruppe Petrinetztechnologie sowie zum BMFT-Projekt Ingenieurmäßige Entwicklung sicherheitsrelevanter eingebetter Systeme (ESPRESS). Im europäischen Rahmen wird das Projekt durch das EU-TMR Network General Theory of Graph Transformation Systems und die ESPRIT Basic Research Working Group Applications of Graph Transformation ergänzt.

      Contact:  Gabriele Taentzer, gabi@cs.tu-berlin.de [36]

    Kontinuierliches Engineering von IuK Infrastrukturen (BMBF-Forschungsprojekt, Laufzeit 1999 - 2002)

      Kontinuierliches Engineering von IuK Infrastrukturen Die Forderung nach kontinuierlicher Entwicklung von Software und deren Qualität über lange Zeiträume hinweg führt zu einer Sicht auf Software als langlebige Infrastruktur, die sich in einem fortgesetzten, schrittweisen - möglichst weitgehend formalisierten und konsistenzerhaltenden - Anwenden von geplanten Entwicklungsschritten über alle Ebenen von Analyse, Design und Implementierung (mit ihren jeweiligen Dokumenten im Sinne von Texten, Spezifikationen, Modelldiagrammen, Code, Dokumentation etc.) niederschlägt. Schwerpunkte im Rahmen des Projektes sind

      • Continuous Software Engineering (CSE)
      • System Evolution
      • Component-based Software Systems

      Im Rahmen des Verbundprojektes Kontinuierliches Engineering von IuK Infrastrukturen KONTENG [37] erarbeitet die TU Berlin Beiträge im Teilprojekt »Konzeptionellen Basis«. Inhaltlich wird dabei Grundlagenforschung zu »Komponenten und zu »systemtechnischer Evolution« geleistet.

      Contact:   Julia Padberg, padberg@cs.tu-berlin.de [38]

    IOSIP [39] - Integration of object-oriented software specification techniques and their application-specific extension for industrial production systems on the example of automobile industry
    Project in the DFG Priority Programme Software Specification

      The growing share and the increasing decentralisation in production technique require software development techniques that guarantee the production of safe and flexibly adjustable software. Recent development techniques, as given by the Unified Modeling Language UML and corresponding development methods, satisfy these requirements only partly. Especially the integration of the single modelling techniques, that guarantees a consistent entire modelling, and the extension by application specific specification techniques and their integration into the modelling process, need to be completed. In both cases consistency conditions for the different views or partial models must be given. For these purposes a reference model for the integration of software specification techniques is developed in the project IOSIP, which is validated by means of the reference case study Production Automation of the Priority Programme Integration of Software Specification Techniques.

    Integration von Techniken der Softwarespezifikation fü;r Ingenieurwissenschaftliche Anwendungen (DFG-Schwerpunktprogramm, Laufzeit 1997 - 2004)

      Ziel dieses DFG-Schwerpunktprogramms [40] ist die theoretisch fundierte Integration unterschiedlicher Spezifikationstechniken und systematischer Vorgehensweisen für die Entwicklung von sicheren Softwaresystemen in komplexen ingenieurwissenschaftlichen Anwendungen, insbesondere in den Bereichen Produktionsautomatisierung und Verkehrsleittechnik. Dabei wird sowohl von den in der Forschung entwickelten, mathematisch fundierten als auch von den in der Praxis der Softwareproduktion verwendeten, pragmatischen Spezifikationstechniken ausgegangen. Die Ergebnisse dieser Arbeiten sollen schließlich zu einer theoretisch fundierten Integration mathematischer und pragmatischer Techniken und Werkzeuge der Softwarespezifikation und zu einem Referenzkonzept für die Spezifikation von softwareintensiven technischen Systemen führen. Durch flexible Kombination von Spezifikationstechniken können damit sichere Softwaresysteme für unterschiedliche technische Systeme wirtschaftlich entwickelt werden. Im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms sind wir ab 1998 am Einzelprojekt IOSIP (Integration objektorientierter Softwarespezifikationstechniken und deren anwendungsspezifische Erweiterung für industrielle Produktionssysteme am Beispiel der Automobilindustrie) [41] beteiligt.

    Petrinetz-Technologie (DFG-Forschergruppe, Laufzeit der 1.Phase 4/96 - 3/99, im Okt.'98 verlängert um eine weitere Phase 4/99 - 3/2002

      In der Hardware- und Softwareindustrie wächst das Interesse an Entwurfsmethoden, die eine zuverlässige formale Grundlage besitzen. Nur solche Methoden können die Korrektheit komplexer Systeme und ihre Anpaßbarkeit an veränderte Anforderungen gewährleisten. Eine Basis für eine solche Methode sind Petrinetze. In vielen Varianten sind Petrinetze in den letzten Jahren in Projekten industrieller Größe erfolgreich eingesetzt worden. Ihre Akzeptanz in der Praxis stiege erheblich, wenn einheitliche Vorgehensweisen gefunden würden und die theoretische Forschung über Petrinetze mehr praktische Anforderungen berücksichtigte.

      Die Forschergruppe Petrinetz-Technologie [42], bestehend aus Prof. Weber, Prof. Ehrig (TU Berlin) und Prof. Reisig (HUB Berlin), bündelt Erfahrungen aus typischen Projekten verschiedener Anwendungsbereiche, konstruiert formale, systematische Grundlagen dafür und verallgemeinert sie zu praktisch handhabbaren Techniken. Die Ergebnisse der Forschergruppe systematisieren, vereinfachen und erweitern die Verwendbarkeit von Petrinetzen in der Softwareindustrie und unterstützen so den Transfer bekannter und neu zu entwickelnder theoretischer Ergebnisse in die Praxis.

      Ziel dieses Projektes ist eine anwendungsorientierte Petrinetz-Technologie, die kompositional beschrieben wird, und dadurch für unterschiedliche Anwendungsgebiete adäquate Techniken zur Verfügung stellt.

      Unser Teilprojekt befasst sich mit speziell mit Universellen Beschreibungsverfahren für netzbasierte Systeme [43]. Solche Beschreibungsverfahren sind für die Konzeption und die theoretische Fundierung des Projekts von zentraler Bedeutung sind, um die Vielzahl der Komponenten der zu konzipierenden Petrinetz-Technologie adäquat beschreiben und miteinander in Beziehung setzen zu können.

      Contact: Julia Padberg, padberg@cs.tu-berlin.de [44]

    GETGRATS - General Theory of Graph Transformation Systems (ESPRIT TMR Research Network, Laufzeit 9/96 - 8/2001)

      Es hat sich gezeigt, daß Graphtransformationssysteme in vielen Gebieten der Informatik interessante Anwendungen haben. Ziel des GETGRATS-Netzwerkes [45] ist die Entwicklung einer allgemeinen Theorie über Graphtransformationssysteme. Ein besonderer Schwerpunkt ist der Vergleich, die Kombination und die Vereinheitlichung der verschiedenen Ansätze zur Graphtransformation, zu denen die Partner über große Kompetenz verfügen. Die Forschungsthemen in diesem Netwerk werden den folgenden "Focus Areas", die die Kooperation zwischen den 7 europäischen Partnern erleichtern sollen, zugeordnet:

      a) Foundation, Unification, Combination and Comparison,
      b) Classification and Expressive Power,
      c) Analysis and Verification Techniques,
      d) Abstract Semantics,
      e) Concurrency Aspects,
      f) Modularity Aspects,
      g) Morphisms, Transformations and Operations.

      Contact:   Gabriele Taentzer, gabi@cs.tu-berlin.de [46]

    APPLIGRAPH - Applications of Graph Transformation Systems (ESPRIT Basic Research WG, Laufzeit 4/97 - 3/2001)

      Das Hauptziel der Research Working Group APPLIGRAPH [47] mit 8 europäischen Partnern ist die Förderung von angewandter Graphtransformation als regelbasierte Technik zur Spezifikation und Entwicklung von Systemen, Sprachen und Werkzeugen und die Industrierelevanz dieser Technik aufzuzeigen. Um dieses Ziel zu erreichen, hat die Working Group folgende Aufgaben:

      • Forschungsaktivitäten bzgl. angewandter Graphtransformation zu koordinieren und zu fördern
      • den systematischen Austausch und die Verteilung von Informationen über Graphtransformation und seine Anwendungen zu verbessern
      • formale Graphtransformationsmethoden und Modellierungswerkzeuge bereitzustellen, die die Spezifikation und Implementierung von nebenläufigen und verteilten Systemen unterstützen

      Betrachtet man Graphtransformation als formalen Ansatz zur Systementwicklung, ergeben sich drei Forschungsrichtungen:

      Sprachen. Untersuchung von Sprachkonzepten in graphtransformationsbasierten Sprachen: Typisierung, Modularisierung, Verfeinerung, Parallelismus, Nebenläufigkeit, Verteilung, Optimierung und Korrektheit

      Werkzeuge. Konzeption und Entwicklung von untestützenden Werkzeugen für graphtransformationsbasierte Sprachen: Editoren, Parser, Interpreter, Compiler, Optimierer, Validationswerkzeuge und graphische Benutzeroberflächen.

      Anwendungsbereiche. Nachweis der Brauchbarkeit von Graphtransformation durch Fallstudien in Bereichen wie visuelle Sprachen, Datenbankmodelle, nebenläufige und verteilte Systeme, Softwareentwicklung und Implementierung von Programmiersprachen.

      Contact: Gabriele Taentzer, gabi@cs.tu-berlin.de [48]

    GRAPHIT - Graphical Support and Integration of Formal and Semiformal Methods for Software Specification and Development (German-Brazilian Cooperation, Laufzeit 1993 - 2001)

      Das Hauptziel von GRAPHIT [49] ist, die Lücke zwischen formalen Spezifikationstechniken, wie sie in Forschungsprojekten entwickelt werden, und semiformalen oder informellen Methoden, wie sie in der industriellen Praxis verwendet werden, zu füllen. Die Hauptidee, dieses Problem zu lösen, ist die Entwicklung einer graphischen Unterstützung für die formalen Methoden, um die Akzeptanz in der Praxis zu erhöhen und Mittel zur Integration von formalen und semiformalen Methoden bereitzustellen. Im spezielleren Sinne bedeutet dies, geeignete Konzepte zur Kombination von algebraischen Spezifikationen, Petrinetzen und Graphgrammatiken miteinander bereitzustellen und diese wiederum mit speziellen graphischen Komponenten, wie sie von den industriellen Partnern verwendet werden, zu kombinieren. Das Projekt mit 2 brasilianischen und 2 deutschen Partnern aus Industrie und Universitäten ist in drei Bereiche unterteilt:

      • Integration und Adaption von formalen und semiformalen Methoden.
      • Konzepte und Werkzeuge für das graphische Layout von algebraischen Spezifikationen.
      • Kombination von algebraischen mit graphischen Spezifikationstechniken.

      Contact: Roswitha Bardohl, rosi@cs.tu-berlin.de [50]

    ESPRESS - Ingenieurmäßige Entwicklung sicherheitsrelevanter eingebetteter Systeme (BMBF-Projekt, Laufzeit 9/95 - 12/98)

      Für sicherheitsrelevante Anwendungen werden in maßgeblichen Regelwerken besondere Maßnahmen zur Vermeidung von Software-Fehlern gefordert. Für höchste Sicherheitsanforderungen wird der Einsatz formaler Methoden empfohlen. In Zukunft wird ihr Einsatz in solchen Anwendungsfeldern sogar gefordert, da die "klassische" Entwicklung sicherheitsrelevanter Systeme zu fehleranfällig, zu unsystematisch und, wegen unzureichender Werkzeugunterstützung, zu aufwendig ist, um den steigenden Anforderungen gerecht zu werden.

      Das Vorhaben ESPRESS [51] zielt auf eine breite Verbesserung der Produktivität bei der Entwicklung komplexer sicherheitsrelevanter eingebetteter Systeme und auf eine Steigerung der Verläßlichkeit der Systeme selbst. Das Hauptanliegen besteht darin, eine durchgängige methodisch und werkzeugunterstützte Softwaretechnologie bereitzustellen. Die Angemessenheit und Praxisorientierung dieser Softwaretechnologie werden durch die begleitende Erprobung und schrittweise Verbesserung ihrer Bestandteile, Konzepte und zugehörigen Werkzeuge sichergestellt, und zwar anhand praxisrelevanter industrieller Fallstudien, die aus realen Beispielen der industriellen Projektpartner Daimler Benz und Bosch in den Bereichen Kraftfahrzeug- und Verkehrselektronik stammen.

      Schwerpunkte der angestrebten Methode sind die explizite Trennung in funktionale Spezifikation und Spezifikation der Sicherheitsanforderungen, die Kombination der formalen Spezifikationstechniken Statecharts und Z sowie Verifikation, Code-Generierung und systematischer Test.


    Strukturierung und Analyse algebraischer Graphtransformationen (DFG-Projekt, Laufzeit 10/95 - 9/97)

      Zum intuitiven Verständnis von komplexen Situationen werden in zunehmendem Maße graphische Darstellungen benutzt. Algebraische Graphtransformationen als formale Spezifikationstechnik bieten die Möglichkeit, dynamische Änderungen dieser Darstellungen exakt zu beschreiben und zu analysieren. Wenn auch Graphen und Graphtransformationen prinzipiell recht anschaulich sind, so werden sie ab einer bestimmten Größe unüberschaubar und benötigen weitere Strukturierung. Das Graphtransformationsprojekt [52] hat daher zum Ziel, algebraische Graphtransformationsysteme um verschiedene Arten von Strukturierungsmöglichkeiten zu erweitern und mit Spezifikationstechniken für abstrakte Datentypen zu kombinieren. Graphtransformationssyteme lassen sich in verschiedenen Gebieten anwenden und sind zum Beispiel geeignet, als Berechnungsmodell für funktionale und logische Programmierung zu dienen oder grundlegende Konzepte von nebenläufigen und verteilten Systemen zu beschreiben. Ein weiteres Ziel ist die Analyse der Eigenschaften von Anwendungssystemen, die durch Graphtransformation modelliert werden. Dabei sollen bekannte Fragestellungen aus den Bereichen der Termersetzung und der Petrinetze auf Graphtransformationen übertragen werden. Die neu entwickelten Konzepte und Methoden werden in kleineren Fallbeispielen angewendet und erprobt. Aufbauend auf einem bereits bestehenden algebraischen Graphgrammatiksystem (AGG) werden verschiedene Strukturierungskonzepte und Analysetechniken implementiert.


    COMPUGRAPH - Computing by Graph Transformations (ESPRIT Basic Research WG, Laufzeit 3/89 - 3/96)

      Graphische Repräsentationen und ihre dynamischen Änderungen sind in vielen Bereichen der Informatik untersucht und angewendet worden. Innerhalb der ESPRIT Basic Research Working Group COMPUGRAPH [53] wurden sowohl die theoretischen Grundlagen der Graphtransformation als auch deren praktische Anwendungen in den Bereichen Languages Based on Graph Transformation, Term Graph Rewriting, Applications to Language Definitions und andere Anwendungen weiterentwickelt. Die drei Hauptforschungsrichtungen waren Foundations, Concurrency und Graph Transformation in Specification and Programming. In dieser Working Group haben sechs europäische Partner unter Leitung der TU Berlin zusammengearbeitet. Diese Zusammenarbeit wurde im Rahmen der Projekte GETGRATS und APPLIGRAPH fortgesetzt.

    COMPASS - A Comprehensive Algebraic Approach to System Specification and Development (ESPRIT Basic Research WG, Laufzeit 3/89 - 3/96)

      Das Ziel der COMPASS Working Group [54] war es, eine umfassende algebraische Grundlage zur Spezifikation von Softwaresystemen und ihrer Komponenten zu entwickeln. In dieser Working Group arbeiteten 20 europäische Partner zusammen und erreichten einen wesentlichen Fortschritt bei der Konsolidierung algebraischer Spezifikationsmethoden als Basis korrekter Softwareentwicklung. Die Zusammenarbeit wird nach Ablauf des Projektes im Rahmen von CoFI (Common Framework Initiative) [55] fortgesetzt.


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