Synthese von Petri-Netzen und objektorientierten Konzepten

Ausgangspunkt der vorliegenden Arbeit ist die Beobachtung, daß einerseits existierende objektorientierte Modellierungssprachen geeignete Modularisierungskonzepte zur Handhabung komplexer Systeme bieten, diese Sprachen jedoch entweder nicht formal basiert sind oder aber im entgegengesetzten Fall zumeist keine graphische Repräsentation besitzen und es an Möglichkeiten zur Simulation erstellter Modelle sowie zur Gestaltung nebenläufiger Systeme mangelt. Andererseits steht mit Petri-Netzen ein Formalismus zur Verfügung, der eine graphische Repräsentation besitzt sowie Möglichkeiten zur Simulation erstellter Modelle und dem Entwurf nebenläufiger Systeme bietet. Als problematisch im Zusammenhang mit dem Einsatz von Petri-Netzen zur Modellierung komplexer Systeme erweist sich, daß diese keine adäquaten Modularisierungskonzepte zur Verfügung stellen. Vor diesem Hintergrund ist der Gegenstand der vorliegenden Arbeit die Entwicklung eines Ansatzes zur Synthese von Petri-Netzen und objektorientierten Konzepten, der durch die ausschließliche Integration der positiven Eigenschaften der Ausgangskomponenten sowohl die objektorientierte Strukturierung von Petri-Netzen als auch die formal basierte objektorientierte Modellierung ermöglicht. Grundlage der Entwicklung ist die Untersuchung existierender Ansätze im Gebiet der Synthese von Petri-Netzen und objektorientierten Konzepten anhand eines Kriterienkatalogs, der theoretische und praktische Erfordernisse hinsichtlich der beschriebenen Zielsetzung zusammenfaßt. Mit den Auswirkungen der in den betrachteten Ansätzen verwirklichten Prinzipien der Synthese auf den Kriterienkatalog, fließt das Ergebnis dieser Untersuchung unmittelbar in die Entwicklung des eigenen Ansatzes ein. Mit OOPr/T-Modellen wird auf dieser Grundlage ein Syntheseansatz vorgestellt, der die phasenübergreifende Entwicklung nebenläufiger, objektorientierter Systeme auf beliebigen Abstraktionsstufen von der 'high-level'-Modellierung bis hin zur visuellen Programmierung auf der Basis von (höheren) Petri-Netzen ermöglicht. Ein OOPr/T-Modell setzt sich hierbei zusammen aus statischer, dynamischer und funktionaler Systemsicht, wobei zur Spezifikation der Struktur eines Systems innerhalb der statischen Sicht eingeschränkte UML-Klassendiagramme verwendet werden. Die Definition dynamischer und funktionaler Teilmodelle zur Spezifikation von Aktivierungsbedingungen für extern verfügbare Methoden sowie der Funktionalität der in einem System enthaltenen Methoden erfolgt durch erweiterte Petri-Netze. OOPr/T-Modelle basieren hierbei auf Pr/T-Netzen, durch die deren Semantik und der Zusammenhang zwischen den verschiedenen Sichten formal definiert wird.