Collaborative Design for Embedded Systems: Co-modelling and Co-simulation

ویرایش: 1 
نویسندگان: John Fitzgerald,  Peter Gorm Larsen,  Marcel Verhoef (eds.)  
سری:  
ISBN (شابک) : 9783642541179, 9783642541186 
ناشر: Springer-Verlag Berlin Heidelberg 
سال نشر: 2014 
تعداد صفحات: 393 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 24 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 86,000



یکی از مهم‌ترین چالش‌ها در توسعه سیستم‌های جاسازی شده و سایبری-فیزیکی، شکاف بین رشته‌های مهندسی نرم‌افزار و کنترل است. در بازاری که نوآوری سریع ضروری است، مهندسان هر دو رشته باید بتوانند طرح‌های سیستم را به طور مشترک بررسی کنند، مسئولیت‌ها را به نرم‌افزار و عناصر فیزیکی تخصیص دهند و مبادلات بین آنها را تجزیه و تحلیل کنند.

برای این منظور. ، این کتاب چارچوبی را ارائه می دهد که انواع بسیار متفاوتی از مدل های طراحی را امکان پذیر می کند - مدل های رویداد گسسته (DE) مدل های نرم افزار و زمان پیوسته (CT) مدل های محیط فیزیکی - بر اساس سناریوهای مشترک به طور مشترک تجزیه و تحلیل و شبیه سازی شود. فصل‌های جداگانه مقدمه‌ای برای هر دو طرف این فناوری شبیه‌سازی مشترک ارائه می‌دهند و راهنمای گام به گام روش‌شناسی طراحی و تحلیل مدل‌های مشترک را ارائه می‌دهند. آنها به سه بخش گروه بندی می شوند: بخش اول پایه های فنی مدل سازی و شبیه سازی مشترک با فناوری Crescendo را معرفی می کند. بخش دوم با دستورالعمل‌های روش‌شناختی مختلف برای ایجاد مدل‌های مشترک و تحلیل آنها به روش‌های مختلف با استفاده از مطالعات موردی ادامه می‌یابد. بخش سوم سپس به موضوعات پیشرفته تر می پردازد و به آینده بالقوه این فناوری در حوزه سیستم های فیزیکی-سایبری می پردازد. در نهایت ضمائم مختلف خلاصه‌ای از فناوری‌های VDM و 20 سیم کارت، تعدادی الگوهای طراحی ارزشمند قابل اجرا برای مدل‌های مشترک، و فهرست اختصاری همراه با شاخص‌ها و ارجاع به ادبیات دیگر را ارائه می‌کنند. با ترکیب توصیفات نظریه اساسی با سوابق تجربه مهندسان واقعی در استفاده از چارچوب در یک سری مطالعات موردی، این کتاب برای دانشمندان و پزشکان به طور یکسان جذاب است. این با ابزارها، مثال‌ها، ویدئوها و سایر مطالب در www.crescendotool.org تکمیل می‌شود.

دانشمندان/محققان و دانشجویان فارغ‌التحصیل که در سیستم‌های فیزیکی تعبیه‌شده و سایبری کار می‌کنند، مبانی معنایی مدل‌سازی و شبیه‌سازی مشترک را یاد خواهند گرفت. همچنین توانایی ها و محدودیت های فعلی روش ها و ابزارها در این زمینه. متخصصان می‌توانند از قابلیت‌های تکنیک‌های هم‌مدل‌سازی قدردانی کنند، مزایای رویکردهای مشارکتی‌تر برای مدل‌سازی و شبیه‌سازی را ارزیابی کنند، و از دستورالعمل‌ها و الگوهای مدل‌سازی ارائه‌شده بهره‌مند شوند.

One of the most significant challenges in the development of embedded and cyber-physical systems is the gap between the disciplines of software and control engineering. In a marketplace, where rapid innovation is essential, engineers from both disciplines need to be able to explore system designs collaboratively, allocating responsibilities to software and physical elements, and analyzing trade-offs between them.

To this end, this book presents a framework that allows the very different kinds of design models – discrete-event (DE) models of software and continuous time (CT) models of the physical environment – to be analyzed and simulated jointly, based on common scenarios. The individual chapters provide introductions to both sides of this co-simulation technology, and give a step-by-step guide to the methodology for designing and analyzing co-models. They are grouped into three parts: Part I introduces the technical basis for collaborative modeling and simulation with the Crescendo technology. Part II continues with different methodological guidelines for creating co-models and analyzing them in different ways using case studies. Part III then delves into more advanced topics and looks into the potential future of this technology in the area of cyber-physical systems. Finally various appendices provide summaries of the VDM and 20-sim technologies, a number of valuable design patterns applicable for co-models, and an acronym list along with indices and references to other literature. By combining descriptions of the underlying theory with records of real engineers’ experience in using the framework on a series of case studies the book appeals to scientists and practitioners alike. It is complemented by tools, examples, videos, and other material on www.crescendotool.org.

Scientists/researchers and graduate students working in embedded and cyber-physical systems will learn the semantic foundations for collaborative modeling and simulation, as well as the current capabilities and limitations of methods and tools in this field. Practitioners will be able to develop an appreciation of the capabilities of the co-modeling techniques, to assess the benefits of more collaborative approaches to modeling and simulation, and will benefit from the included guidelines and modeling patterns.

Front Matter....Pages i-xxi
Front Matter....Pages 1-1
Collaborative Development of Embedded Systems....Pages 3-14
Co-modelling and Co-simulation in Embedded Systems Design....Pages 15-25
Continuous-Time Modelling in 20-sim....Pages 27-59
Discrete-Event Modelling in VDM....Pages 61-95
Support for Co-modelling and Co-simulation: The Crescendo Tool....Pages 97-114
Co-model Structuring and Design Patterns....Pages 115-137
Front Matter....Pages 139-139
Case Studies in Co-modelling and Co-simulation....Pages 141-152
Methods for Creating Co-models of Embedded Systems....Pages 153-183
Co-modelling of Faults and Fault Tolerance Mechanisms....Pages 185-197
Design Space Exploration for Embedded Systems Using Co-simulation....Pages 199-222
Industrial Application of Co-modelling and Co-simulation Technology....Pages 223-259
Front Matter....Pages 261-261
Deploying Co-modelling in Commercial Practice....Pages 263-271
Semantics of Co-simulation....Pages 273-292
From Embedded to Cyber-Physical Systems: Challenges and Future Directions....Pages 293-303
Back Matter....Pages 305-385