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Mathias Röhl (2008)

Definition und Realisierung einer Plattform zur modellbasierten Komposition von Simulationsmodellen

Doktorarbeit, Universität Rostock.

Modular-hierarchische Modellierungsformalismen verfügen über wohldefinierte Ausdrucksmöglichkeiten zur flexiblen Konstruktion von Modellen, sind bisher jedoch vorrangig auf eine zentralisierte Modellentwicklung zugeschnitten. Ansätze zur simulationsbasierten Integration von Modellen unterscheiden demgegenüber explizit zwischen Schnittstellen und Implementierungen, offerieren jedoch wenig Hilfestellung, Modelle zu konstruieren und bieten beschränkte Flexibilität, mit Modellen zu experimentieren. Fortschritte aus dem Bereich komponentenorientierter und modellgetriebener Softwareentwicklung sowie dienstorientierter Architekturen ermöglichen, die Vorteile modellorientierter und simulationsorientierter Kompositionsansätze zu kombinieren. Diese Arbeit konzipiert, definiert und realisiert eine Plattform zur Komposition von Simulationsmodellen. Mittels der entwickelten Komponentenplattform lassen sich Modelle, die in spezifischen Formalismen definiert sind, mit formalismusunabhängigen Schnittstellenbeschreibungen assoziieren und als parametrisierbare Komponenten verwenden. Schnittstellendefinitionen können in Form von XML-Dokumenten in Datenbanken hinterlegt werden, um Kompositionskandidaten aufzufinden, zu selektieren und zu analysieren. Ein Metamodell formalisiert die Beschreibungsmittel der Komponentenplattform, so dass sich die Verfeinerung von Schnittstellen in Modelle und die Kompatibilität von Schnittstellen prüfen lassen. Das Kompositionswerkzeug CoMo (Component Models) realisiert die entwickelte Komponentenplattform in der Programmiersprache Java. Mit CoMo können plattformspezifische Simulationsmodelle aus plattformunabhängigen Kompositionen automatisiert abgeleitet werden. Die Anbindung einer konkreten Simulationsumgebung wird anhand des existierenden Simulationssystems James II demonstriert. Die entwickelte Komponentenplattform wird zur Evaluation von Dienstvermittlung in mobilen Ad-Hoc-Netzen (MANETs) praktisch angewandt.

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