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Robustness Validation

Dem Worst Case auf der Spur (Teil 2)

7. Juni 2010, 14:59 Uhr | Thorsten Gerke

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Fortsetzung des Artikels von Teil 3

Worst-Case-Analyse in Saber

Nach zweijähriger Forschungs- und Entwicklungsarbeit sowie einigen erfolgreichen Evaluierungen in Kundenprojekten steht den Anwendern von Saber nun ein Werkzeug zur Verfügung, welches die Untersuchung des Worst-Case-Verhaltens beschleunigt und akkurate Ergebnisse ermittelt. Ein maßgeblicher Unterschied zu den obigen Verfahren besteht in der Anwendung von Suchalgorithmen, welche gezielt den Worst Case automatisch aufspüren. Der makroskopische Ablauf ist in Bild 1 dargestellt. Der Entwickler spezifiziert das Design (DUUT), die zu berücksichtigen (toleranzbehafteten) Parameter und definiert die zu evaluierende Designgröße (auch als Zielfunktion bezeichnet). Basierend auf diesen Informationen ermittelt das Tool die zum Worst Case gehörenden Parameterwerte der einzelnen Design- Parameter und das Worst-Case-Verhalten. Der Algorithmus zur Ermittlung des Worst-Case-Verhaltens sieht in in vereinfachter Form wie folgt aus:

Schritt 1: Starte Simulation mit initialer Parameterkonfiguration (z.B. für den Nominalfall).
Schritt 2: Evaluiere Ergebnisse der Simulation und übergebe Ergebnis an den Suchalgorithmus.
Schritt 3: Ermittle neue Parameterkonfiguration für die nächste Simulation.
Schritt 4: Führe die obigen Schritte 2 und 3 so lange aus, bis der Worst Case ermittelt wurde.
Schritt 5: Liefere Worst-Case-Ergebnis und den Suchverlauf zurück an den Anwender. Um die Suche bestmöglich zu gestalten, bietet das Worst-Case-Analysewerkzeug in Saber eine flexible Möglichkeit, die Suchalgorithmen zu kalibrieren und zu kombinieren. Eine Bibliothek aus globalen und lokalen Suchalgorithmen steht dabei zur Verfügung. Um dem Entwickler einen möglichst schnellen Einstieg in das Werkzeug zu gewährleisten, wurde eine Optimierung bei der Verkettung verschiedener Suchalgorithmen vorgenommen, die beim Start des Werkzeugs automatisch zur Verfügung stehen. Im Folgenden wird die Arbeitsweise der neuen Lösung anhand eines einfachen Beispiels dargestellt.