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Projekt
GRK 1298: Algorithmische Synthese reaktiver und diskret-kontinuierlicher Systeme (AlgoSyn)
Fachliche Zuordnung
Informatik
Systemtechnik
Systemtechnik
Förderung
Förderung von 2006 bis 2015
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 12441627
Methoden der Softwarevalidierung und -verifikation sind heute gut etabliert, abgesichert durch adäquate formale Modelle und auch erprobt in der praktischen Anwendung. Dagegen ist der anspruchsvollere Ansatz der automatischen Synthese von Software (und Hardware) erst rudimentär entwickelt, trotz der Tatsache, dass es ein Potenzial für den Einsatz von Syntheseverfahren in zahlreichen Szenarien gibt, vor allem in reaktiven (Multi-Agenten-)Systemen mit geringer Datenkomplexität und in Leit- und Steuerungssystemen. Sowohl in der theoretischen Informatik als auch in der Praxis der Ingenieurdisziplinen wird die Frage der Synthese verfolgt, allerdings aus ganz unterschiedlichen Blickwinkeln.
Das Graduiertenkolleg AlgoSyn will eine Integration dieser Forschungen erreichen und ein Instrumentarium von formalen Modellen und algorithmisch realisierbaren Verfahren entwickeln, welches auf die Anforderungen einschlägiger Ingenieurdisziplinen passt. Zentrale Forschungsprobleme in diesem Feld sind einerseits die Etablierung von System-Modellen, welche algorithmische Lösungen des Syntheseproblems unterstützen, andererseits (ähnlich wie in der Verifikation) die Kombination von diskreten und kontinuierlichen Parametern (hybride Systeme) und schließlich die Integration der Theorieforschung mit Modellen und Sprachen, die sich in verschiedenartigen Anwendungsbereichen herausgebildet haben.
Im Graduiertenkolleg AlgoSyn wird diesen Herausforderungen durch eine Bündelung der Expertise aus Informatik, Mathematik und vier Ingenieurdisziplinen (Prozessorarchitekturen, Regelungstechnik, Prozessleittechnik sowie Schienenverkehrswesen) begegnet. Sowohl ein forschungsnahes Lehrprogramm als auch die interdisziplinären Themen der Dissertationsvorhaben sollen die nötige Methodenintegration vorantreiben. Die Forschungen erfolgen in vier Themenbereichen. Zwei Bereiche ("Algorithmik für agentenbasierte, probabilistische und hybride Systeme" sowie "Formale Modelle reaktiver Systeme und spieltheoretische Methoden") haben die Weiterentwicklung der theoretischen Grundlagen zum Ziel. Der Bereich "Softwaretechnische Einbettung und Modellierungssprachen" bildet die Schnittstelle zu den Ingenieurfächern, und im Bereich "Anwendungen und Demonstratoren" wird die Systementwicklung in unterschiedlichen Feldern wie Chipdesign, Prozessleittechnik und Verkehrswesen verfolgt.
Das Graduiertenkolleg AlgoSyn will eine Integration dieser Forschungen erreichen und ein Instrumentarium von formalen Modellen und algorithmisch realisierbaren Verfahren entwickeln, welches auf die Anforderungen einschlägiger Ingenieurdisziplinen passt. Zentrale Forschungsprobleme in diesem Feld sind einerseits die Etablierung von System-Modellen, welche algorithmische Lösungen des Syntheseproblems unterstützen, andererseits (ähnlich wie in der Verifikation) die Kombination von diskreten und kontinuierlichen Parametern (hybride Systeme) und schließlich die Integration der Theorieforschung mit Modellen und Sprachen, die sich in verschiedenartigen Anwendungsbereichen herausgebildet haben.
Im Graduiertenkolleg AlgoSyn wird diesen Herausforderungen durch eine Bündelung der Expertise aus Informatik, Mathematik und vier Ingenieurdisziplinen (Prozessorarchitekturen, Regelungstechnik, Prozessleittechnik sowie Schienenverkehrswesen) begegnet. Sowohl ein forschungsnahes Lehrprogramm als auch die interdisziplinären Themen der Dissertationsvorhaben sollen die nötige Methodenintegration vorantreiben. Die Forschungen erfolgen in vier Themenbereichen. Zwei Bereiche ("Algorithmik für agentenbasierte, probabilistische und hybride Systeme" sowie "Formale Modelle reaktiver Systeme und spieltheoretische Methoden") haben die Weiterentwicklung der theoretischen Grundlagen zum Ziel. Der Bereich "Softwaretechnische Einbettung und Modellierungssprachen" bildet die Schnittstelle zu den Ingenieurfächern, und im Bereich "Anwendungen und Demonstratoren" wird die Systementwicklung in unterschiedlichen Feldern wie Chipdesign, Prozessleittechnik und Verkehrswesen verfolgt.
DFG-Verfahren
Graduiertenkollegs
Antragstellende Institution
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
Sprecher
Professor Dr. Joost-Pieter Katoen, seit 3/2016; Professor Dr. Wolfgang Thomas, bis 2/2016
beteiligte Wissenschaftlerinnen / beteiligte Wissenschaftler
Professor Dr.-Ing. Dirk Abel; Professor Dr.-Ing. Ulrich Epple; Professor Dr. Erich Grädel; Professor Dr.-Ing. Stefan Kowalewski; Privatdozent Dr. Christof Löding; Professor Dr.-Ing. Nils Nießen; Professor Dr. Bernhard Rumpe; Professor Dr. Berthold Vöcking (†); Professorin Dr. Erika Ábrahám
