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Masters of Complexity

21. März 2018, 9:46 Uhr | Dr. Constantin Tomaras, Ressortredakteur für Systemdesign
Christian Guß (The MathWorks), Jürgen Jäger (Cadence) und Timo Giesselmann (Bosch Sensortec) diskutieren mit Dr. Constantin Tomaras (DESIGN&ELEKTRONIK) über den Komplexitätsgrad moderner Embedded-Elektronik
© DESIGN&ELEKTRONIK

Die Welt dreht sich ständig weiter, die Bandbreite aber nicht: Was Entwickler unter diesem Paradigma den Tag über umtreibt, verriet unsere Podiumsdiskussion im Ausstellerforum der embedded world 2018.

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Dr. Constantin Tomaras: Auf Anwenderkongressen für Elektronikdesign und -test fällt das Attribut komplex gefühlt in nahezu jedem dritten Titel. Ein Highlight meiner Konferenzkarriere stellte dabei die Ankündigung auf einem amerikanischen Anwenderkongress, alle komplexen exponentiellen Probleme der Menschheit mit Technologien zu lösen.
Meine Bitte um Präzisierung des Begriffs wurde mit "eine hinreichend große Zahl von I/Os" nur unzureichend beantwortet.
Dabei ist der Begriff in Informatik und Mathematik klar definiert: In der Informatik
steigert ein weiterer Freiheitsgrad die Programmlaufzeit in einer komplexen Anwendung exponentiell. In der Mathematik versteht man darunter Systeme, deren seltsames Skalenverhalten die Angabe einer exakten analytischen Lösung verhindern.

Dr. Horst Symanzik erklärte DESIGN&ELEKTRONIK zur DVCon 2017, dass sein Arbeitsbereich den Begriff komplex immer mathematischer meint: Weg von einer optimalen, hin zu einer hinreichend guten Lösung, die verifiziert werden muss. Solche Systeme finden übrigens seitens der Mathematik formale Lösungen, die in der Elektrotechnik als Rückkopplung bzw. Regelschleife bekannt sind.
Die Internet-der-Dinge-Gemeinde frägt in Wahrheit sehr oft danach, ob eine digitale Regelschleife, e.g. M2M-Kommunikation, komplexe Dynamik erfassen kann (Bild 1).

Bild 1: Im Internet-der-Dinge verbirgt sich laut Dr. Tomaras eine digitale Regelschleife.
Bild 1: Im Internet-der-Dinge verbirgt sich laut Dr. Tomaras eine digitale Regelschleife.
© DESIGN&ELEKTRONIK

Mit dem Attribut komplex werden aber oft auch die Netzwerke selbst bezeichnet.
Aus der Grundvorlesung wissen Sie vielleicht, dass eine Widerstandskette eine kritische Länge besitzt: Ab hinreichend vielen Knoten wird der Transport in großen Netzwerken immer diffusiv.
Deshalb ist Alles-mit-Allem vernetzen ohnehin nicht möglich,dieses komplexe Element in hinreichend großen Netzen fordert aber Design-Know-how.

Weiterhin sind widersprüchliche Anforderungen ein Komplexitätsgenerator.
Internet-der-Dinge meint auch mobile Geräte, performante Vorhersagen benötigen aber hohe Echtzeitbandbreite: Am Ende des Tages bedeutet das dann wieder das Grundsatzproblem Effizienz vs. Performanz.

Solche mathematisch komplexen Designs gestalten sich ad-hoc nicht automatisierbar: Hier hilft seitens der Ingenieurwissenschaft nur ein Build&Bench-Approach.


  1. Masters of Complexity
  2. Die Diskussion
  3. Prototyping mit FPGAs
  4. Modellbasierter Entwurf

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