Testen eingebetteter Systeme

Kapitel 3: Testtechniken für eingebettete SystemeQualität des Modells bzw. die Übereinstimmung der Realität mit dem Modell spielt eineentscheidende Rolle für die Verlässlichkeit der Ergebnisse dieser Methode.Die Fehlerbaumanalyse gliedert sich in einen qualitativen als auch in einenquantitativen Bereich. Bei der qualitativen Analyse werden ausgehend von einemunerwünschten (Top-)Ereignis – in der Regel ein Komponenten- oder Teilsystemausfall– systematisch die Ursachen des Ereignisses bis hin zu nicht mehr zerlegbarenBasisereignissen ermittelt und durch logische Verknüpfungen miteinander in Beziehunggesetzt. Die Analyse umfasst neben den Systemfunktionen dieUmgebungsbedingungen, die Systemkomponenten sowie die Organisation und dasVerhalten des Systems. Durch die Kenntnis von Zuverlässigkeitskenngrößen in Formvon Wahrscheinlichkeiten für das Eintreten von Basisereignissen lassen sich in derquantitativen Analyse entsprechende Zuverlässigkeitskenngrößen für das Top-Ereignisermitteln. Die Kenntnis von einem Top-Ereignis beruht dabei entweder auf Erfahrungenoder Dokumentationen funktionsgleicher/-ähnlicher Systeme oder auf gedanklichenProzessen, die vor der erstmaligen Implementierung durchgespielt werden.Ein Fehlerbaum selbst repräsentiert eine hierarchische bool’sche Funktion, die ausmehreren Ebenen mit Ereignissen besteht. Die Basisereignisse auf der untersten Ebenesind z.B. Geräte-, Bedien- oder Softwarefehler. Die Verknüpfung von Ereignissenerfolgt durch verschiedene logische Operatoren, sog. Gates. Geht von einem Ereignisder Wert 1 (wahr) aus, bedeutet dies den Ausfall eines Funktionselements. Bei demWert 0 (falsch) liegt eine intakte Situation vor. Für die Modellierung stehen u.a.folgende Elemente zur Verfügung:Eine Nicht-Verknüpfung, die den Eingangswert negiert wieder ausgibt, eine Und-Verknüpfung, deren Ausgang nur wahr wird, wenn alle Eingangswerte wahr sind sowieeine Oder-Verknüpfung, deren Ausgang wahr wird, sobald an einem Eingang ein Signalanliegt. Ferner gibt es ein Symbol, um Exklusiv-Oder-Bedingungen darzustellen, beidem der Ausgang genau dann wahr wird, wenn genau ein Eingangswert wahr ist. Dassog. m/n-Gate besitzt n Eingänge und einen Ausgang. Der Ausgang wird genau dannwahr, wenn mindestens m der Eingangswerte wahr sind. Die quantitative Analyse einesFehlerbaums mit Wahrscheinlichkeiten setzt voraus, dass nur die eben genanntenVerknüpfungen für den Fehlerbaum verwendet werden. Für komplexere Situationenstehen weitere Symbole zur Verfügung, die allerdings eine quantitative Analyseausschließen:11