MOSEL ist eine formale Sprache zur Modellierung von Systemen, die sich als Diskretes Ereignissystem (discrete event system) auffassen lassen, wie z.B. viele Kommunikationssysteme, Fertigungssysteme, in Automobile eingebettete Systeme. Die Modellbildung basiert auf den folgenden Abstraktionen: Die von uns betrachteten Systeme bestehen in der Regel aus mehreren Komponenten, die in asynchroner Weise nebeneinander ablaufen. Zur Erfüllung der gemeinsamen Aufgabe müssen die Systemkomponenten miteinander kommunizieren, was durch synchronen gemeinsamen Zustandsübergang der Kommunikationspartner erreicht wird. Ein zentrales Konzept ist die Integration von stochastischer Zeitinformation bei der Modellierung: die Verweildauern der Systemkomponenten in ihren Zuständen werden durch Zufallsvariablen beschrieben. Die Parameter der den Zufallsvariablen zugeordeneten kontinuierlichen Wahrscheinlichkeitsverteilungen werden in der MOSEL-Spezifikation angegeben. Die mit MOSEL erstellten Modelle können mit numerischen und simulativen Methoden auf ihre nichtfunktionalen, quantitativen Eigenschaften, wie z.B. Durchsatz, Ausfallwahrscheinlichkeit, zu erwartende mittlere Dienstgüte (QoS-level, performability) untersucht werden. Die Stärke von MOSEL liegt in der leicht verständlichen Syntax; die Dynamik des modellierten Systems wird durch einen Satz von Regeln in sehr kompakter und übersichtlicher Weise beschrieben. Identische Komponenten eines Systems müssen nur einmal modelliert werden, wodurch auch die kompakte Darstellung komplexerer Systeme ermöglicht wird. Die Sprache bildet das Kernstück einer Modellierungsumgebung, mit der für die erstellten Modelle in benutzerfreundlicher, unkomplizierter Weise Lösungen für unterschiedliche Sätze von Eingangsparametern berechnet werden können. Die Modellierungsumgebung beinhaltet eine Komponente, mit der sich die gewonnenen Lösungen in graphischer Form darstellen und weiterverarbeiten lassen.

Seit der Veröffentlichung der Monographie "Practical Performance Modeling. Application of the MOSEL Language" (Kluwer Academic Publishers, 443 Seiten) im Jahre 2001, in welcher die erste Version von MOSEL anhand zahlreicher Praxisbeispiele beschrieben wird, sind sowohl die Sprache als auch die zugehörige Modellierungsumgebung grundlegend überarbeitet und wesentlich erweitert worden.

Im Berichtszeitraum wurde das Projekt in den folgenden Bereichen vorangetrieben:

• Die Version 2.0 der Sprache und Modellierungsumgebung entstand im

Rahmen der Diplomarbeit von Björn Beutel (DA Beutel erlangen.de/Projects/MOSEL/Download/beutel03thesis.pdf), welche die Integration des Petri-Netz basierten Analysewerkzeuges TimeNet zum Ziel hatte.

• Eine weitere Steigerung der Ausdrucksfähigkeit erfuhr die Sprache im

Rahmen der Studienarbeit von Patrick Wüchner (SA Wüchner erlangen.de/Research/MOSEL/Download/wuechner03sa.pdf): Ab der Version 2.2 von MOSEL stehen nun eine Reihe von nicht-exponentiellen Verteilungen zur Modellierung der Verweildauern des Systems in seinen Zuständen zur Verfügung. Die mit MOSEL-2.2 erstellten Modelle lassen sich mit der Simulationskomponente des Petri-Netz basierten Werkzeuges SPNP 6.1 bewerten.

• Die neue MOSEL-Version wurde im Juni 2003 in einem Tutorium im

Rahmen der 17. European Simulation Multiconference in Nottingham vorgestellt.

• Im konzeptionellen, methodologischen Bereich konzentriert sich die

Forschung von Jörg Barner auf die Entwicklung einer formal definierten Semantik, die den MOSEL Spezifikationen zugrundeliegt. Es wurde ein operationelles semantisches Modell für MOSEL mit echter Nebenläufigkeit entwickelt und gezeigt, wie das semantische Modell mit einer Klasse von zeitkontuierlichen Stochastischen Prozessen, den sogenannten Generalisierten Semi-Markov Prozessen, korreliert. Zusammen mit der an die aktuelle Sprachversion angepassten formal definierten Syntax und der erweiterten Modellierungsumgebung kann MOSEL nunmehr als vollständig formale Methode bezeichnet werden.

• Aufgrund der leichtverständlichen Syntax ist MOSEL auch für

Softwareentwickler interessant, die in den frühen Phasen des Systementwurfs Vorhersagen über die zu erwartenden nichtfunktionalen Eigenschaften der geplanten Systeme gewinnen möchten und mit MOSEL eine wertvolle Hilfe bei zu fällenden Designentscheidungen and die Hand bekommen.

• Um zu untersuchen, inwieweit die Modellierung und Bewertung von realen

Systemen möglich ist, wurden detaillierte Modelle von WLAN-Netzwerken in MOSEL modelliert, die sich mit noch vertretbarem Zeitaufwand simulativ lösen ließen.

• Patrick Wüchner hat Ende 2003 eine Diplomarbeit mit dem Titel

"Performance Modeling of Mobile Networks using MOSEL-2" begonnen, die er zum Teil in der Arbeitsgruppe von Prof. Begain an der University of Glamorgan, Wales anfertigt. Im Rahmen dieser Diplomarbeit werden auch die Sprache und Modellierungsumgebung weiterentwickelt, so ist z.B. geplant, MOSEL um Konstrukte zur Spezifikation allgemeiner Verteilungen für die Verweilzeiten zu erweitern, die von einem in die Modellierungsumgebung integrierten Präprozessor in äquivalente, aus mehreren exponentiell verteilten Phasen bestehende Ersatzdarstellung überführt werden. Dadurch können MOSEL-Modelle mit generell verteilten Verweilzeiten auch mittels numerischer Verfahren analysiert werden. Die so erweiterte MOSEL-Version soll zur Zuverlässigkeits- und Leistungsbewertung von Mobilfunksystemen der dritten und vierten Generation eingesetzt werden.