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Moduldetails
Modellierung verteilter Systeme
Fakultät für Informatik
TUINFIN
4
1
3
IN2080
Zuordnungen zu SPO-Versionen
Lehrveranstaltungen und Prüfungsveranstaltungen
Beschreibungen
11W
Export
Allgemeine Daten (Modulhandbuch)
Bachelor/Master
Einsemestrig
Sommersemester
Deutsch
Arbeitsaufwand (Work Load)
120
45
75
Studien- und Prüfungsleistungen
90-minütige Klausur, die die erwarteten Lernergebnisse und erworbenen Kompetenzen prüft. Die Studierenden weisen nach, dass sie formale Spezifikationen nebenläufiger Systeme erstellen können und am Beispiel, dass sie über Kenntnis von und Verständnis wesentlicher Spezifikationstechniken und Programmierparadigmen für nebenläufige Systeme verfügen. Sie weisen nach, dass sie Beweise bzw. Widerlegungen mathematischer Zusammenhänge in diesen Gebieten erstellen und formale Spezifikationen nebenläufiger Systeme anfertigen können.
N
J
Beschreibung
IN0001 Einführung in die Informatik 1, IN0007 Grundlagen: Algorithmen und Datenstrukturen, IN0003 Einführung in die Informatik 2, IN2078 Grundlagen der Programm- und Systementwicklung
Teilnehmer kennen die wesentlichen Grundbegriffe zu Methoden der Spezifikation, Modularisierung, Abstraktion, Verfeinerung und Verifikation nebenläufiger, verteilter kooperierender Systeme. Sie wissen um die Bedeutung sowohl der Anforderungsdefinition (Spezifikation) als auch der Korrektheitsbeweise (Verifikation) von Implementierungen. Sie beherrschen fundamentale Techniken und Methoden und sind in der Lage, eine Vielzahl existierender Modellierungs- und Beschreibungstechniken zielgerichtet einzusetzen und gegeneinander abzugrenzen.
Fast alle Rechner und Softwaresysteme sind verteilt und vernetzt bzw. laufen in irgendeiner Form vernetzt ab. Ein große Zahl dieser Systeme sind nicht nur untereinander verteilt und vernetzt, sondern sind auch mit physikalischen und technischen Prozessen verbunden und weisen dementsprechend vielfältige Benutzungsschnittstellen auf. Für die systematische Entwicklung moderner Softwaresysteme sind Themen wie Nebenläufigkeit, Vernetzung, Interaktion und Koordination von Systemen somit zentral. Die Modellierung und systematische Behandlung derartiger Systeme bringt eine Vielzahl von Fragestellungen, Phänomenen und Schwierigkeiten, die deutlich über die Behandlung sequentieller, nichtinteraktiver Systeme hinausgehen. Die Vorlesung präsentiert grundsätzliche Konzepte und Modelle für verteilte Systeme sowie Möglichkeiten, diese zu beschreiben, zu spezifizieren, zu strukturieren, ihre Eigenschaften zu analysieren und schließlich auch zu verifizieren. Die Inhalte der Vorlesung behandeln speziell Fragen und Ansätze der Modellierung verteilter Systeme, der gängigen Modelle und ihrer Theorien, Strukturen und Zusammenhänge. Es werden folgende Inhalte vermittelt:
- Nebenläufige, verteilte, kooperierende Systeme: Grundbegriffe und wesentliche Eigenschaften
- Systeme als Zustandsmaschinen
- Funktionale Beschreibung von Systemkomponenten
- Struktur- und Verteilungssicht
- Prozesse als Abläufe verteilter Systeme
- Verfeinerung von Systemen
- Nachrichtensynchrone Systeme
Vorlesung, Übung, Aufgaben zum Selbststudium
- K.R. Apt, E.-R. Olderog. Verification of Sequential and Concurrent Programs. Springer, 1991.
- M. Broy. Towards a Logical Basis of Software Engineering. In: Calculational System Design. IOS-Press, 1999.
- D. Gries. The Science of Programming, Springer, 1987.
- D. Harel. StateCharts: A Visual Formalism for Complex Systems. Science of Computer Programming, 8:231-274, 1987.
- C.A.R. Hoare. Communicating Sequential Processes. Prentice-Hall, 1985.
- L. Lamport. The Temporal Logic of Actions. ACM Transactions on Programming Languages and Systems, 3(16):872-923, 1994.
- N. Lynch, M. Tuttle. An Introduction to Input/Output automata. CWIQuarterly, 2(3):219-246, 1989.
- Z. Manna, A. Pnueli. A Temporal Logic of Reactive Systems and Concurrent Systems. Springer, 1992.
- R. Milner. Communication and Concurrency. Prentice-Hall, 1989.
Modulverantwortliche*r
Alexander Pretschner, Prof. Dr. (alexander.pretschner@tum.de)