Software-Entwicklung für Verteilte Systeme

Die Bereitstellung sicherer und effizienter Programmsysteme für heterogene, keiner globalen Kontrolle mehr unterliegenden, Netzwerke von Rechnern - sogenannte verteilte Systeme - stellt heute eine der wichtigsten Herausforderungen im Bereich Softwareentwicklung dar. Die immer weitere Verbreitung von Rechnern in alle Lebensbereiche sowie die Fortschritte im Bereich der Netzwerktechnik haben überall in der Praxis verteilte Systeme entstehen lassen. Neuere Entwicklungen verschärfen die Situation durch die notwendige Integration mobiler Endgeräte, die vom Laptop über sog. Handheld-Rechner bis hin zu Mobiltelefonen reichen.

Wie Programme für komplexe Anwendungen zu entwickeln sind, die den Anforderungen solcher Systeme entsprechen, ist zur Zeit Gegenstand intensiver Forschungsarbeiten weltweit. Der Bereich des vorhersagbaren Verhaltens solcher Systeme während der Interaktion von Teilsystemen ist dabei wesentlich für den sicheren Betrieb insgesamt. Gerade in der Verhaltensmodellierung sind aber noch viele Fragen offen.

Die Entwicklung einer praktisch einsetzbaren Methodik zur Unterstützung dieser Aufgabe von der Problembeschreibung bis zur konkreten Implementierung steht im Zentrum des Arbeitsbereichs. Neben der Untersuchung der theoretischen Hintergründe bildet die Entwicklung einer geeigneten Designsprache einen Schwerpunkt der aktuellen Arbeiten. Unter Nutzung der mittlerweile weit verbreiteten UML für statische Modellierungsaspekte wurde eine spezielle Art von Petri-Netzen - sogenannte Object Coordination Nets - definiert, die zur objekt-orientierten Verhaltensmodellierung dient. Praktische Arbeiten führten zu einem ersten Prototyp für ein Modellierungswerkzeug, das auch die Möglichkeit zur (teilweisen) Simulation der spezifizierten Abläufe bietet. Die Methode wurde mittlerweile in einer Reihe von praktischen Einsätzen in Praktika und Examensarbeiten erfolgreich evaluiert und weiterentwickelt.

Beteiligte Wissenschaftler:

Dr. rer. nat. H. Giese, Prof. Dr. rer. nat. habil. G. Wirtz, Dipl.-Ing. J. Graf

Veröffentlichungen:

H. Giese, J. Graf, G. Wirtz: Contract-based Coordination of Distributed Object Systems. IN: Proc. Int. Conf. on Parallel and Distributed Processing Techniques and Applications, PDPTA-99 , Juli 1999, Las Vegas (USA); CSREA Press 1999

H.Giese, J. Graf, G. Wirtz: Verhaltensmodellierung eingebetteter Systeme mi dem OCoN-Ansatz. IN: Objektorientierte Modellierung eingebetteter Realzeitsysteme, Workshop des AG GROOM der GI-FG 2.1.9 OOSE, Herrsching (P. Hofmann und A. Schürr, eds.), München 1999.

H.Giese, J. Graf, G. Wirtz: Seamless Visual Object-Oriented Behavior Modeling for Distributed Software Systems. IN: Proc. IEEE/CS Int. Symposium On Visual Languages, VL-99, Sept. 1999, Tokyo (Japan)

H. Giese, J. Graf, G. Wirtz: Closing the Gap Between Object-Oriented Modeling of Structure and Behavior. IN: Proc. of the 2nd Int. Conf. on The Unified Modeling Language, UML-99 , Okt. 1999, Fort Collins, Colorado (USA)

H. Giese: Towards a Dynamic Model for the UMl. IN: 14th Annual ACM SIGPLAN Conf. on Object-Oriented Programming Systems, Languages, and Applications, Denver, USA, WS Rigorous Modeling and Analysis with the UML: Challenges and Limitations, Nov. 1999

J. Graf, H. Giese, G. Wirtz: Modellierung verteilter Systeme nach dem OCoN/UML-Ansatz. IN: 7. FG-Treffen der GI-FG 2.1.9 Objektorientierte Software-Entwicklung, München, Feb. 2000.

H. Giese, G. Wirtz: Early Evaluation of Design Options for Distributed Systems. IN: Proc. Int. Symp. on Software Engineering for Parallel and Distributed Systems, PDSE-2000, Juni 2000, Limerick (Irland), IEEE Press 2000

J. Graf, H. Giese, G. Wirtz: Präzisierung des UML-Metamodells durch ein semantisches Objektmodell. IN: 7-ter GROOM-Workshop UML - Erweiterungen (Profile) und Konzepte der Metamodellierung GI-Softwaretechnik-Trends, vol. 20, 2000

H. Giese, G. Wirtz: Skalierbare Beschreibung des Verhaltens verteilter Systeme. IN: 10. GI/ITG Fachgespräch Formale Beschreibungstechniken für Verteilte Systeme, ITG-FBT-2000, Juni 2000, Lübeck

H. Giese, G. Wirtz: Visual Modeling of Object-Oriented Distributed Systems. IN: Workshop Visual Methods for Parallel/Distributed Programming, IEEE/CS VL-2000, Sept. 2000, Seattle (USA)