Modellierung und Analyse technischer Systeme

Kurzbeschreibung

Perspektiven, Methoden und Algorithmen zur Modellierung und Analyse von Systemen mit UML und SysML

Lehrform/SWS

4 SWS: Vorlesung 1 SWS; Seminar 3 SWS

Arbeitsaufwand

Gesamtaufwand 180 Stunden, davon:

• 18h Vorlesung
• 54h Seminar
• 108h Selbststudium

Angestrebte Lernergebnisse

Die Studierenden werden befähigt,

• Ziele, Perspektiven, Methoden, Techniken und Werkzeuge sowie organisatorischen Maßnahmen zur Modellierung und Analyse von Systemen beschreiben, diskutieren und anwenden zu können, sowie
• Methoden und Techniken hinsichtlich ihrer theoretischen Fundierung und ihrer Eignung in einem Projektkontext analysieren und bewerten zu können, und
• sich selbständig wissenschaftlich und fachlich weiter zu bilden, um Methoden, Techniken und Werkzeuge zur Modellierung und Analyse von Systemen in eigenen, auch fachübergreifenden Projekten auswählen und anwenden zu können.

Inhalt

Das Modul beschreibt Ziele, Perspektiven, Methoden, Techniken und Werkzeuge sowie organisatorischen Maßnahmen zur Modellierung und Analyse im System-Engineering. Schwerpunkte liegen auf der Anwendung der Unified Modelling Language (UML) und darauf aufbauenden Profil Systems Modelling Language (SysML)in den frühen Phasen der Konzeption und Spezifikation sowie der Qualitätssicherung. Ausführungen zu Algorithmen und unterstützenden Werkzeugen runden das Modul ab. Inhalte im Einzelnen:

• Was ist Systems Engineering?
• Überblick UML
• Einführung SysML
• Modellierungspraktikum mit SysML
• Metamodellierung und Modelltransformationen. Aufbauend auf dem in der Vorlesung vermittelten Stoff erstellt jeder Teilnehmer im Seminar-Teil eine Ausarbeitung mit experimenteller Realisierung und eine Präsentation zu einem ausgewählten aktuellen Forschungsgebiet des Systems Engineering.

Studien-/Prüfungsleistungen

Gewichtung der Prüfungsleistung für die Gesamtnote ist jeweils in Klammern angegeben.

• Seminar-Hausarbeit (40%)
• Seminarvortrag (40%)
• Reflektionsbericht (20%)

Medienformen

• Beamer-gestützte Vorlesungen (Folien in elektronischer Form im Netz)
• Materialien zum Selbststudium (Vorlagen, Software-Werkzeuge, Veröffentlichungen)
• Fallbeispielgestützte Übungen in Gruppen, um die erlernten Modelle und Methoden einzuüben und zu vertiefen (Seminarraum, Rechnerlabor).

Literatur

• Weilkiens, T.: Systems Engineering mit SysML/UML. dpunkt.verlag, Heidelberg, 2014
• Debbabi, M. et al.: Verification and Validation in Systems Engineering. Springer Nature, Heidelberg, 2010