Till innehåll på sidan

ForSyDe-Atom: Design of Heterogeneous Embedded Systems

Tid: On 2021-11-17 kl 13.15

Plats: https://kth-se.zoom.us/j/62793219585 (no password required), Ka-Sal C (Sven-Olof Öhrvik) Electrum, Kistagången 16, Kista (English)

Ämnesområde: Informations- och kommunikationsteknik

Respondent: George Ungureanu , Elektronik och inbyggda system

Opponent: Professor Reinhard von Hanxleden, University of Kiel, Kiel, Germany

Handledare: Professor Ingo Sander, Elektronik och inbyggda system

Exportera till kalender

Abstract

Inbyggda systemdesign är en komplex process av två skäll. För det första krävs det en kombination av kunskap och resultat från flera väletablerade discipliner. För det andra ska denna pocess redogöra för datorelemens övergripande beteende, deras infrastruktur samt fysiska miljö. Detta beteende härrör inte från summan av dessa beståndsdelar, utan uppstår från de mångfaldiga feedbacksinteraktioner mellan dem. Ett av de viktigaste verktygen som har gjort det möjligt att styra utvecklingen av komplexa system är abstraktion, dvs. att fånga fenomenens väsentliga egenskaper i analyserbara matematiska modeller.  Kombinationen av modeller från separata väletablerade discipliner är dock starkt begränsad eftersom dessa modeller oftast är oförenliga, särskilt när det gäller inbydda system. Detta avslöjar oönskade eller farliga beteenden sent i systemutvecklingsprocessen, under prototyp- eller distributionsfasen, när designreiterationer blir mycket kostsamma.

Denna avhandling introducerar ForSyDe-Atom, ett formellt ramverk avsett som startpunkt för en rigorös design av inbyggda system. Detta ramverk ger en uppsättning regler för att kombinera flera domänspecifika språk som strukturerade, täckande lager. Dessa ortogonaliserar de många aspekterna av systembeteende, samtidigt som de gör det möjligt att studera deras interaktioner i tandem. Det möjliggör ett systematiskt utnyttjande av designegenskaper i ett systemdesignflöde, genom att underlätta den stegvisa projektionen av vissa intressanta lager, den isolerade analysen samt förfinningen av projektioner och den sammanhängande rekonstruktionen av en systemmodell från (möjligen förfinade) projektioner. Som exempel på språk som ryms i detta ramverk presenteras fem lager: ett för att fånga tidsinteraktioner i heterogena system, ett för att utvidga beteenden med kontrollerade effekter, ett för strukturerad parallellitet, ett för modelleringsosäkerhet och ett för att beskriva komponentegenskaper. Modelleringsfunktionerna demonstreras genom ett antal didaktiska exempel samt fyra stora fallstudier från applikationsområdena digital signalbehandling och avioniksystem. Potentialen som startpunkt för systemdesign framhävs genom en uppsättning strategier för parallellisering av tidsbestämda simuleringsmodeller och ett preliminärt komponentbaserat syntesflöde. 

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-303934