AlgoSyn (GRK 1298/2)

 

Algorithmische Synthese reaktiver und diskret-kontinuierlicher Systeme

Zum Hintergrund: Automatischen Synthese von Software

Methoden der Softwarevalidierung und -verifikation sind heute gut etabliert, durch adäquate formale Modelle abgesichert und auch erprobt in der praktischen Anwendung.

Dagegen ist der anspruchsvollere Ansatz der automatischen Synthese von Software - und auch Hardware - erst rudimentär entwickelt, obwohl es ein Potenzial für den Einsatz von Syntheseverfahren in zahlreichen Szenarien gibt, so vor allem in reaktiven (Multi-Agenten-)Systemen mit geringer Datenkomplexität sowie 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.

Ziele

Das Graduiertenkolleg AlgoSyn will eine Integration dieser Forschungen erreichen und ein Instrumentarium von formalen Modellen und algorithmisch realisierbaren Verfahren entwickeln, das die Anforderungen einschlägiger Ingenieurdisziplinen berücksichtigt.

Sowohl ein forschungsnahes Lehrprogramm als auch die interdisziplinären Themen der Dissertationsvorhaben sollen die nötige Methodenintegration vorantreiben.

Zentrale Forschungbereiche

Zentrale Forschungsprobleme in diesem Feld sind u. a.

• die Etablierung von System-Modellen, die algorithmische Lösungen des Syntheseproblems unterstützen,
• die Kombination von diskreten und kontinuierlichen Parametern (hybride Systeme) sowie
• die Integration der Theorieforschung mit Modellen und Sprachen, die sich in verschiedenartigen Anwendungsbereichen herausgebildet haben.

Die Forschungen erfolgen in vier Themenbereichen:

• Algorithmik für agentenbasierte, probabilistische und hybride Systeme
• Formale Modelle reaktiver Systeme und spieltheoretische Methoden
• Softwaretechnische Einbettung und Modellierungssprachen
• Anwendungen und Demonstratoren

Hierbei haben die ersten beiden Bereiche die Weiterentwicklung der theoretischen Grundlagen zum Ziel. Der Bereich "Softwaretechnische Einbettung" bildet die Schnittstelle zu den Ingenieurfächern, und im Bereich "Anwendungen und Demonstratoren" wird die Systementwicklung in unterschiedlichen Feldern wie Chipdesign, Prozessleittechnik und Verkehrswesen verfolgt.

Interdisziplinäre Zusammenarbeit

Im Graduiertenkolleg AlgoSyn wird diesen Herausforderungen durch eine Bündelung der Expertise aus den Disziplinen

• Informatik,
• Mathematik

sowie den vier Ingenieurdisziplinen

• Prozessorarchitekturen,
• Regelungstechnik,
• Prozessleittechnik und
• Schienenverkehrswesen

begegnet.

Sprecher

Sprecher des Graduiertenkollegs ist Profess Dr. Dr. h.c. Wolfgang Thomas vom Lehrstuhl 7 für Informatik an der RWTH Aachen.