Forschung in der Arbeitsgruppe Echtzeitsysteme/Eingebettete Systeme

Unser Forschungsinteresse gilt dem systematischen Entwurf und der Analyse von Computern, die nicht primär als Computer wahrgenommen werden. Dies ist eine Definition von eingebetteten Systemen - die es in sehr unterschiedlichen Formen gibt, von Miniatur-Hörgeräten über Handys, Röntgengeräte und elektronisch unterstützte Bremssysteme bis hin zu großen Fly-by-Wire-Flugzeugen. Diese Systeme müssen in der Regel nicht nur exakte Ergebnisse an die Umgebung liefern, sondern auch pünktlich - daher werden sie auch als Echtzeitsysteme bezeichnet.

Unsere Forschungsgruppe setzt sich für die Bereitstellung von Open-Source-Software ein, siehe auch Dokumentation zum Projekt KIELER bei GitHub.

Kontakt

Prof. Dr. Reinhard von Hanxleden

reinhard.vonhanxleden@informatik.uni-kiel.de

+49 431 880-7281

Christian-Albrechts-Platz 4

24118 Kiel

Raum: 1117 (CAP 4)

Forschungsschwerpunkte

Automatic graph drawing

Ein Baustein der pragmatischen Modellierung ist die Trennung von Modell und Ansicht (View). Dies erfordert die Fähigkeit, automatisch angepasste Modellansichten zu synthetisieren, die auf verschiedene Anwendungsfälle zugeschnitten sind. Wir stellen eine Reihe von Layout-Algorithmen in der Open-Source-Bibliothek elkjs zur Verfügung, die zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels 1,6k Sterne auf Github hat und durchschnittlich 100k Downloads pro Tag verzeichnet.

Beispiel eines mit ELK automatisch gezeichnetem Datenflussdiagramms — © RTSYS

Modellbasierter Entwurf und Visualisierung von komplexen reaktiven Systemen

Unser besonderes Interesse gilt der pragmatischen Modellierung, bei der die Produktivität der Designer bei der Verwendung visueller und textueller Modellierungssprachen im Vordergrund steht. KIELER (KIEL for the Eclipse Rich Client Platform) ist eine prototypische Modellierungsumgebung für die experimentelle Validierung neuartiger Modellierungs- und Analysemethoden. Ein weiteres Beispielprojekt ist Lingua Franca, bei dem wir mit der UC Berkeley und anderen Institutionen zusammenarbeiten.

Synchrone Sprachen

Diese Familie von Programmiersprachen eignet sich besonders gut für den Entwurf sicherheitskritischer Echtzeitsysteme. Ein entscheidender Vorteil ist ihre deterministische Handhabung des reaktiven Kontrollflusses, einschließlich Nebenläufigkeit und Präemption. Ein besonderes Interesse gilt dem sequentiell-konstruktiven Modell von Berechnungen, das synchronen Determinismus mit den aus C bekannten Freiheiten der Programmierung verbindet. Ein Beispiel dafür ist die Modellierungssprache SCCharts, die z.B. für die Modellierung von Bahnsteuerungssystemen verwendet wird.

IT für Bahnanwendungen

Wir sind an der REAKT-Forschungsinitiative beteiligt, deren Ziel es ist, die Reaktivierung ländlicher Eisenbahnen durch die Entwicklung neuartiger, leichter und kostengünstiger Fahrzeug- und Infrastrukturkonzepte zu fördern. Dazu gehört die Entwicklung von autonomen Fahrzeugen und neuartigen Konzepten für den Zweirichtungsverkehr auf eingleisigen Strecken. Für diese Initiative wird die Eisenbahnforschungsstrecke Malente – Lütjenburg genutzt. Die REAKT-Initiative wird von der CAU Kiel geleitet und umfasst eine Reihe von akademischen Einrichtungen und Unternehmen.