Skip to main content
Oficjalna strona internetowa Unii Europejskiej Oficjalna strona internetowa UE
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski polski
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS
Zawartość zarchiwizowana w dniu 2024-05-27
COrrect development of reAl-time Embedded systems in UML

Article Category

Article available in the following languages:

Wyzwania dotyczące systemów wbudowanych

W porównaniu z "normalnymi" językami programowania, wzrastająca złożoność systemów wbudowanych oraz systemów czasu rzeczywistego, wymaga prezentacji na wyższym poziomie abstrakcji. W finansowanym przez UE projekcie OMEGA zaproponowano metodologię, która okazała się zadowalająca przy modelowaniu systemów oprogramowania, które muszą spełniać surowe i bezwzględne wymagania.

Wprawdzie komputery osobiste są być może najbardziej widocznym przedmiotem rewolucji mikroprocesora, to w reczywistości kryje się za tym znacznie więcej urządzeń (telefony komórkowe, rozruszniki serca, systemy automatyki domowej, a nawet sprzęt gospodarstwa domowego). Wszystkie te wymienione urządzenia z systemami czasu rzeczywistego lub wbudowanymi wymagają oprogramowania, by realizować swoje funkcje. Z drugiej strony projektowanie oprogramowania dla urządzeń wbudowanych i czasu rzeczywistego może być szczególnym wyzwaniem. Urządzenia te muszą współdziałać z rzeczywistym światem, który jest normalnie hałaśliwy oraz obfituje w trudne do przewidzenia wydarzenia. Ponadto muszą realizować to w sposób niezawodny i w surowych ograniczeniach czasowych, zwłaszcza w przypadku systemów krytycznych dla życia ludzkiego. W oparciu o takie założenia, uzgodniono, że standardowy język UML, służący do opracowywania krytycznych systemów, posiada braki w pewnych kluczowych dziedzinach. Szczęśliwie jednak i wbrew często wyrażanej opinii, w trakcie projektu OMEGA odkryto, że UML posiada wszelkie niezbędne wstępne warunki do realizacji zagadnień, które stanowią szczególne utrudnienia dla programistów. Skrót UML oznacza "Zunifikowany Język Modelowania". Jako język modelowania trzeciej generacji, stwarza on konieczność poczynienia znacznych wysiłków ze strony dużej liczby metodologów, by skonstruować uniwersalny sposób opisywania złożonych systemów. W konsekwencji tego, nie było konieczności dodawania do języka UML nowych koncepcji modelowania. Prace uczestników projektu OMEGA skupiły się na zdefiniowaniu standardowego sposobu wykorzystania jego możliwości rozwojowych. W pierwszym rzędzie wybrano dostatecznie ekspresywny język, który pozwala na wychwycenie charakterystycznych właściwości systemów z krytycznymi ograniczeniami czasowymi, takimi jak wyłączniki czasowe i algorytmy planowania. Następnie zaproponowano niewielkie rozszerzenia do wybranych zapisów UML oraz wyspecyfikowano formalną semantykę. Był to pierwszy krok na drodze do powszechnego zrozumienia semantyki, stanowiący fundament w zakresie modelowania systemów czasu rzeczywistego. Partnerzy projektu z uniwersytetu Stichting Katholieke Universiteit poszli dalej. Opracowali oni metodologię wraz z zestawem narzędzi do weryfikacji służących do weryfikacji czy rozmaite właściwości pozostają nadal ważne dla modeli UML. Testowanie i inne metody walidacji mogą wzbudzać zaufanie do rozwijanego systemu i pomagać w znajdowaniu defektów, ale nie mogą zagwarantować prawidłowości. Przyjęto więc formalny sposób weryfikacji, co pozwala projektantom na wyprowadzenie matematycznego dowodu prawidłowości przy wykorzystaniu "Systemu weryfikacji prototype" (PVS), potężnego mechanizmu dowodzenia twierdzeń. Nowa technika metodologii weryfikacji została przetestowana na dwóch przykładach w trakcie realizacji projektu OMEGA. Były to algorytm lub sito Erastotenesa do identyfikacji liczb pierwszych, oraz model "systemu rekonesansu średniej wysokości" (MARS). System MARS wykorzystywany jest do sterowania ruchem kamery w samolocie w celu przeciwdziałania degradacji jakości obrazu powodowanej przez ruch do przodu. Liczbę zastosowań można jednak rozszerzać znacznie dalej, w miarę jak opracowana metodologia powiększana zostaje, podczas dochodzenia do dużych i złożonych systemów. Dzięki ulepszaniu jakości oprogramowania i obniżeniu kosztów etapu walidacji, wyniki uzyskane w trakcie projektu OMEGA stanowią obietnicę podniesienia wydajności europejskiego sektora projektów oprogramowania.

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania

Moja broszura 0 0