Heinrich Rust Livres

This monograph introduces a novel approach for uniform modeling of timed and hybrid systems. Heinrich Rust presents a time model that accommodates both discrete time steps and continuous processes through a dense real-number time framework. This model effectively expresses event synchronicity in a real-number context while maintaining strict causality using uniform discrete time steps. By integrating these two commonly separated views of time, it addresses the modeling challenges in discrete systems, where time is represented by uniform discrete steps, and continuous systems, which perceive time as a dense flow. The key innovation lies in discretizing the dense real-number time structure using constant infinitesimal time steps at each real-number point. The mathematical foundation of this model draws on Non-standard Analysis concepts introduced by Abraham Robinson in the 1950s. Discrete modeling is achieved through Abstract State Machines, utilizing the formalisms developed by Yuri Gurevich and temporal logic. Together, these elements create a robust formal basis for describing a wide range of systems with quantitative linear time properties, facilitating the seamless integration, refinement, and embedding of continuous and discrete models into a cohesive framework known as "Non-standard Timed Abstract State Machines" (NTASM).

Die Untersuchung beleuchtet die Zuverlässigkeit programmgestützter Maschinen in kritischen Bereichen wie Notfallmedizin und Kraftwerksbetrieb. Es werden verschiedene Verfahren der Informatik analysiert, angefangen bei Spezifikationen und Beweisen bis hin zu Programmtests und statistischen Bewertungsmethoden. Die zentrale These des Buches ist, dass menschliches Verständnis und die Fähigkeit, Verantwortung zu übernehmen, entscheidend für den Erfolg dieser Verfahren sind, sowohl aus theoretischer als auch praktischer Sicht.

Die aktuelle Frage nach der Zuverlässigkeit von programmgestützten Maschinen verlangt in gewissen hochsensiblen Anwendungsbereichen, wie bsw. der Notfallmedizin oder dem Betrieb von Kraftwerken, möglichst präzise Anworten. In diesem Buch wird das Spektrum der Verfahren untersucht, die in der Informatik für diesen Zweck entwickelt und vorgeschlagen werden. Im Verlaufe der Untersuchung, die von Spezifikationen und Beweisen über Programmtests zur Bewertung verschiedener auf Statistik basierender Verfahren fortschreitet, wird die These erhärtet, daß das menschliche Verständnis und damit die Möglichkeit zu individueller Übernahme von Verantwortung das Erfolgskriterium solcher Verfahren ist, und zwar sowohl aus theoretischen wie aus praktischen Gründen.