Logische und Methodische Grundlagen der Entwicklung verteilter Systeme

ISBN-13: 9783662673164 / Niemiecki / Miękka / 2023 / 460 str.

Manfred Broy

Opis

Softwareentwicklung erfordert - ausgehend von informellen Problemstellungen - Spezifikationen unter Festlegung der Daten- und Rechenstrukturen, Implementierungen und die Verifikation der Korrektheit. Zur Bewältigung dieser Aufgaben hat die Informatik eine Reihe grundlegender Ansätze und Methoden entwickelt, die in zwei Bänden in einem einheitlichen Rahmen zusammengefasst und an Beispielen erläutert werden. Der erste Band widmet sich der Spezifikationen von Daten- und Rechenstrukturen, der Spezifikation und Implementierung sowie dem Nachweis der Korrektheit funktionaler, prozeduraler und objektorientierter Programme. Der zweite Band dieses umfassenden und zugleich grundlagenorientierten Werkes behandelt softwareintensive Systeme und ihre Darstellung durch Zustandsmaschinen, nebenläufige Programme mit gemeinsamen Variablen, Datenflussprogramme, Schnittstellspezifikation, Zeitfluss, Architektur verteilter Systeme, Prozessmodellierung, Verfeinerung und spezifische Formalismen wie CSP, TLA und prädikative Spezifikation.Dies schließt unter anderem auch Themen wie Korrektheitsbeweise in Hinblick auf Sicherheit und Lebendigkeit sowie schrittweise Verfeinerung ein. Insbesondere werden im Buch die Grundlagen für eine wissenschaftlich abgesicherte Entwicklung von Programmen gelegt.

Spis treści

Einführung in Grundlagen der Systementwicklung: Verteilte, nebenläufige, interaktive Systeme - Zustandsbasierte Systemmodelle - Systeme als Zustandsmaschinen, attribuierte Zustandsräume - Interaktion, Verteilung, Zeit, Schnittstellensicht für interaktive Systeme - Komposition, Struktur- und Verteilungssicht, Zeitmodellierung - Prozesse, synchroner Nachrichtenaustausch und Verfeinerung, Ablaufsicht

O autorze

Manfred Broy leitete an der Technischen Universität München den Lehrstuhl Software & Systems Engineering. Er gründete 2009 das Forschungsinstitut für angewandte Forschungstechnik fortiss. Seit 2016 ist er Gründungspräsident des Zentrums Digitalisierung. Bayern. Seine wissenschaftlichen Arbeiten, die diesem Buch zugrunde liegen, zielen auf die formale Fundierung der Konzepte und Methoden des Softwareengineerings als Basis für eine fundierte Entwicklung von Programmsystemen.

Alexander Malkis ist ein internationaler Forscher im Bereich „formale Methoden“ mit Fokus auf Verifikation, Programmanalyse und Nebenläufigkeit. Sein Forschungsziel besteht darin, Methoden zur Steigerung von Sicherheit, Zuverlässigkeit und Vertrauenswürdigkeit nebenläufiger Programme, Architekturen und Systeme zu entwickeln.

Blurb

Software- und Systementwicklung erfordern – ausgehend von informellen Problemstellungen – Spezifikationen unter Festlegung der Daten- und Rechenstrukturen, Implementierungen und die Verifikation der Korrektheit. Der erste Band dieser zwei Bände widmet sich der funktionalen und sequentiellen Programmierung. Der vorliegende zweite Band behandelt softwareintensive Systeme und ihre Darstellung durch Zustandsmaschinen, nebenläufige Programme mit gemeinsamen Variablen, Datenflussprogramme, Schnittstellspezifikation, Zeit, Architektur, Prozessmodellierung, Verfeinerung und spezifische Formalismen wie CSP, TLA und prädikative Spezifikation sowie Themen wie Korrektheitsbeweise für Systeme und schrittweise Verfeinerung. Im Buch werden die Grundlagen für eine wissenschaftlich abgesicherte Entwicklung von Systemen gelegt.

Der Inhalt

• Einführung in Grundlagen der Systementwicklung: Verteilte, nebenläufige, interaktive Systeme
• Zustandsbasierte Systemmodelle, Zustandsmaschinen, attribuierte Zustandsräume
• Interaktion, Verteilung, Zeit, Schnittstellensicht für interaktive Systeme
• Komposition, Struktur- und Verteilungssicht, Zeitmodellierung
• Prozesse, synchroner Nachrichtenaustausch und Verfeinerung, Ablaufsicht

Die Zielgruppen 

• Studierende der Informatik im Masterstudium, Doktoranden in der Informatik
• Praktiker des Softwareengineerings mit Interesse an Grundlagen und Methodik

Das Autoren-Team
Manfred Broy leitete an der Technischen Universität München den Lehrstuhl Software & Systems Engineering. Er gründete 2009 das Forschungsinstitut für angewandte Softwaretechnik fortiss. Seine wissenschaftlichen Arbeiten zielen auf die formale Fundierung der Konzepte und Methoden des Softwareengineerings als Basis für eine fundierte Entwicklung von Software und softwareintensiven cyber-physischen Systemen.

Alexander Malkis ist ein internationaler Forscher im Bereich „formale Methoden“ mit Fokus auf Verifikation, Programmanalyse und Nebenläufigkeit mit Schwerpunk auf Methoden zur Steigerung von Sicherheit, Zuverlässigkeit und Vertrauenswürdigkeit nebenläufiger Programme, Architekturen und Systeme zu entwickeln.