Kapitel 5
Bewertung und Validierung
Während des Entwurfs müssen wir uns immer wieder davon überzeugen, dass das
geplante System voraussichtlich seine Funktion erfüllen wird und gemäß aller relevanten Bewertungskriterien die Anforderungen einhalten wird. Diesem Zweck dienen die Validierung und die Bewertung von Zwischenzuständen im Entwurfsprozess.
In den Abschnitten 5.1.2 bis 5.6 geben wir einen Überblick über wichtige Bewertungstechniken. Dabei werden Bewertungstechniken für eine Anzahl von Kriterien
vorgestellt, insbesondere für die Kriterien der Ausführungszeit, der Ergebnisqualität, des Energieverbrauchs, des thermischen Verhaltens und der Verlässlichkeit. Wir
betrachten in diesem Rahmen ausführlich Basistechniken zur Bestimmung der größtmöglichen Ausführungszeit. Wir empfehlen, auf der Basis der vorgestellten Modelle
des Energieverbrauchs jeweils ein dem vorliegenden Problem angepasstes Energiemodell zu entwickeln. Das Problem der thermischen Modellierung führen wir auf
das äquivalente Problem der Modellierung von elektrischen Schaltkreisen zurück.
Zur Berechnung der Verlässlichkeit stellen wir Basistechniken der statistischen Analyse der Zuverlässigkeit, die Fehlerbaumtechnik sowie die Fehlermöglichkeits- und
Einflussanalyse vor. Zum Vergleich der Bewertungen gemäß verschiedener Kriterien stellen wir das Konzept der Pareto-Optimalität vor. Beginnend mit Abschnitt 5.7
werden wir einen kurzen Überblick über Validierungstechniken (wie die Simulation,
das Rapid Prototyping und die formale Verifikation) geben.
5.1 Einleitung
5.1.1 Begriffe
Spezifikationen, Hardwareplattformen und Systemsoftware stellen die grundlegenden Zutaten zur Verfügung, die für den Entwurf eingebetteter Systeme benötigt werden. Während des Entwurfsprozesses müssen Entwürfe bewertet (oder „evaluiert”)
und validiert werden. Diese Entwurfsschritte können wie folgt definiert werden:
261
P. Marwedel, Eingebettete Systeme, https://doi.org/10.1007/978-3-658-33437-6_ 5
© Der/die Autor(en) 2021
Bewertung und Validierung
Während des Entwurfs müssen wir uns immer wieder davon überzeugen, dass das
geplante System voraussichtlich seine Funktion erfüllen wird und gemäß aller relevanten Bewertungskriterien die Anforderungen einhalten wird. Diesem Zweck dienen die Validierung und die Bewertung von Zwischenzuständen im Entwurfsprozess.
In den Abschnitten 5.1.2 bis 5.6 geben wir einen Überblick über wichtige Bewertungstechniken. Dabei werden Bewertungstechniken für eine Anzahl von Kriterien
vorgestellt, insbesondere für die Kriterien der Ausführungszeit, der Ergebnisqualität, des Energieverbrauchs, des thermischen Verhaltens und der Verlässlichkeit. Wir
betrachten in diesem Rahmen ausführlich Basistechniken zur Bestimmung der größtmöglichen Ausführungszeit. Wir empfehlen, auf der Basis der vorgestellten Modelle
des Energieverbrauchs jeweils ein dem vorliegenden Problem angepasstes Energiemodell zu entwickeln. Das Problem der thermischen Modellierung führen wir auf
das äquivalente Problem der Modellierung von elektrischen Schaltkreisen zurück.
Zur Berechnung der Verlässlichkeit stellen wir Basistechniken der statistischen Analyse der Zuverlässigkeit, die Fehlerbaumtechnik sowie die Fehlermöglichkeits- und
Einflussanalyse vor. Zum Vergleich der Bewertungen gemäß verschiedener Kriterien stellen wir das Konzept der Pareto-Optimalität vor. Beginnend mit Abschnitt 5.7
werden wir einen kurzen Überblick über Validierungstechniken (wie die Simulation,
das Rapid Prototyping und die formale Verifikation) geben.
5.1 Einleitung
5.1.1 Begriffe
Spezifikationen, Hardwareplattformen und Systemsoftware stellen die grundlegenden Zutaten zur Verfügung, die für den Entwurf eingebetteter Systeme benötigt werden. Während des Entwurfsprozesses müssen Entwürfe bewertet (oder „evaluiert”)
und validiert werden. Diese Entwurfsschritte können wie folgt definiert werden:
261
P. Marwedel, Eingebettete Systeme, https://doi.org/10.1007/978-3-658-33437-6_ 5
© Der/die Autor(en) 2021