Aktuelles

Heraklit.org geht online

01.11.2020

Seit dem 01.11.2020 ist Heraklit.org online. Dort finden Sie alle Neuigkeiten, Publikationen, Tutorien und vieles mehr rund um Heraklit.

Workshop-Vortrag zu „Modelling service-oriented systems and cloud services with Heraklit

28.9.2020

Im Rahmen des 16th International Workshop on Engineering Service-Oriented Applications and Cloud Services auf der 8th European Conference On Service-Oriented And Cloud Computing Worshops, wurde der Beitrag „Modelling service-oriented systems and cloud services with Heraklit (arxiv) von Peter Fettke und Wolfgang Reisig vorgestellt.

Über Heraklit

... integriert Daten und Kontrollfluss

Symbolische Petrinetze und ihre Instanziierungen modellieren Daten und Kontrollfluss, und damit Verhalten dynamischer Systeme.

... beschreibt Module und Hierarchien

Ein Heraklit-Modul ist ein Petrinetz, oder es ist komponiert aus anderen Modulen. So können komplexe hierarchische Modelle auf frei wählbaren Abstraktionsstufen gebildet werden.

... komponiert große Modelle

Ein technisch einfacher, ausdrucksstarker und flexibel einsetzbarer Kompositionsoperator schafft intuitiv ansprechend strukturierte Modelle

... erweitert und ändert Modelle systematisch

Mit dem Schnittstellen-Konzept von Heraklit können Module flexibel erweitert und verändert werden.

... stellt Korrektheit sicher

Petrinetze und abstrakte Datentypen bieten vielfältige Konzepte zur Formulierung und zum Nachweis von Korrektheitseigenschaften, die in Heraklit eingesetzt werden.

... kombiniert bewährte und neuartige Konzepte

Heraklit kombiniert die bewährten Petrinetze zur Modellierung von Verhalten und die abstrakten Datentypen zur Formulierung von Daten mit einem neuartigen Kompositionsoperator zur Konstruktion großer Modelle.

Module

Module modellieren, komponieren, abstrahieren, verifizieren.

Heraklit-Module ermöglichen die Darstellung verschiedener Abstraktionsebenen und Abhängigkeiten zwischen Modulen anhand ihrer Schnittstellen.

Modellieren

Das Innere eines Heraklit-Moduls besteht aus symbolischen Petri-Netzen mit nach außen sichtbaren rechten und linken Schnittstellen.

Komponieren

Mehrere Heraklit-Module können anhand gleichbenannter Schnittstellen komponiert werden, um neue Module zu generieren.

Abstrahieren

Ein- und Ausblenden des Inneren von Modulen steuern für den Nutzer relevante Informationen.

Verifizieren

Die Korrektheit von Modulen gegenüber wichtigen Anforderungen ist formal beweisbar. Typisches Beispiel einer solchen Anforderung für ein Modell eines Handelsunternehmens: Was bestellt wurde, wird geliefert. Was geliefert wird, wurde bestellt.

Fallstudien

Auch ohne viele Vorkenntnisse sind Heraklit-Modelle intuitiv leicht verständlich. Grundkenntnisse über Petrinetze und abstrakte Datentypen sind aber durchaus vorteilhaft. Die fünf Fallstudien sind inhaltlich unabhängig voneinander; die verwendeten Heraklit-Notationen werden in den ersten drei Fallstudien gründlich erläutert. Die erste Fallstudie, Addierer, erläutert die drei zentralen Modellierungskonzepte zur Struktur, Daten, und Verhalten eines dynamischen Systems, an Hand eines einfachen und dem Leser bekannten Beispiels. Die folgenden realistischen Fallstudien zur Wirtschaftsinformatik zeigen Best Practices – Beispiele und Muster. Jede Fallstudie fokussiert verschiedene Aspekte, beispielsweise Kontrollstrukturen, Datenstrukturen, knappe Ressourcen, Nichtdeterminismus, Hierarchien und Abstraktionen, Nebenläufigkeit, digitale Zwillinge et cetera. Zusammen zeigen die Fallstudien die konzeptuell und technisch einfachen, aber zugleich inhaltlich reichhaltigen Möglichkeiten der Modellierung mit Heraklit. Validierung, Verifikation, Fragen der Korrektheit, Optimierung et cetera folgen in der zweiten Ausbaustufe von Heraklit im kommenden Jahr.

Fallstudie: Addierer

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Am Beispiel des Algorithmus des schriftlichen Addierens dreistelliger Zahlen zeigen wir die zentralen Heraklit-Konzepte zu Modulen, Daten, und Berechnungen. Module werden komponiert, mehrfach verwendet, abstrahiert, grafisch und algebraisch dargestellt.

Fallstudie: Service-Systeme

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Diese Fallstudie präsentiert ein Organisationsschema für Service-Systeme mit mehreren Instanzen. Sie zeigt verteilte Abläufe und ihre Komposition, sowie den Nutzen heterogener Schnittstellen und digitaler Zwillinge.

Fallstudie: Handelsbetrieb

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In dieser umfangreichen Fallstudie wird ein generischer Handelsbetrieb mit Heraklit modelliert: von Kunden über Auftragsverwaltung, Bestandsverwaltung und Lager bis hin zu Zulieferern und Spediteuren werden Datenstrukturen und Verhalten in einzelnen Modulen beschrieben, und das Gesamtverhalten daraus komponiert.

Fallstudie: Paralleladdierer

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Diese Fallstudie erweitert das Modell der ersten Fallstudie. Im Vordergrund stehen Daten und ihre Verknüpfung, die Komposition kleiner Module zu größeren Einheiten, die Unabhängigkeit und Synchronisation von Berechnungen, sowie die Wiederverwendung und Komposition von Modulen in algebraischer Darstellung.

Fallstudie: 8-Sekundenhölle

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Hier geht es um Kontrollstruktur und Synchronisation von Ereignissen verschiedener Module, die hierarchische Verfeinerung und Abstraktion und die systematische Verwendung knapper Ressourcen.

Publikationen

2020

Fettke, P., Reisig, W.: Modelling service-oriented systems and cloud services with Heraklit. (2020) Volltext|BibTeX

Ressourcen

Heraklit-Flyer

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Der Flyer erläutert Heraklit.

Memorandum

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Memorandum zur zukünftigen Gestaltung rechnerintegrierter betrieblicher Systeme.

Heraklit-Handbuch

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Das Handbuch erläutert systematisch die zentralen Konzepte von Heraklit.

Heraklit-Symbol-Poster

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Übersichtliches Poster zu Heraklit. Veranschaulichung von Modellelementen und ihrer Verwendung. Es befindet sich zurzeit im Entwurf.

MS Visio-Symbol-Datei

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Enthält für Heraklit relevante Symbole zur Nutzung von Microsoft Visio als Modellierungstool. Die Datei befindet sich zurzeit in Entwicklung.

Werkzeuge

Heraklit-Navigator

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Der Heraklit-Navigator ist ein Werkzeug zur Navigation in und Darstellung von Heraklit-Modellen, insbesondere der vorliegenden Heraklit-Fallstudien. Er befindet sich zurzeit Entwicklung.

Heraklit-Modeler

Webanwendung

Der Heraklit-Modeler ermöglicht die Erstellung und Verwaltung von HERAKLIT-Modellen. Er befindet sich zurzeit ebenfalls in Entwicklung.

Heraklit-Korpus

Das Heraklit-Korpus ist eine Sammlung bekannter HERAKLIT-Modelle, das sich zurzeit in Entwicklung befindet.

Heraklit-Partner

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  • Forschung
  • Industrie

Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH

Forschungspartner

Humboldt-Universität zu Berlin

Forschungspartner

Wenn Sie Interesse an einer Partnerschaft haben, schreiben Sie uns!

Kontakt aufnehmen

Adresse

Stuhlsatzenhausweg 3
Saarland Informatics Campus, Geb. D 3_2
D-66123 Saarbrücken

Telefon

+49 (0)681 85775 5142

Email

peter.fettke@dfki.de

Heraklit-Team

Prof. Dr. Peter Fettke

Professor für Wirtschaftsinformatik an der Universität des Saarlands, Leiter der Forschungsgruppe „Geschäftsprozessmanagement“ am DFKI

Prof. Dr. Wolfgang Reisig

Emeritierter Professor für Softwaretechnik und Theorie der Programmierung an der Humboldt-Universität zu Berlin

Philip Hake

Researcher

Dominic Neu

Researcher

Peter Pfeiffer

Researcher

Brian Willems

Researcher