Praktikumsordnung
 
Praktikum zur Vorlesung Technische Grundlagen der Informatik
Prof. Dr. A. Bode
 

Pflichtenheft und Spezifikation zum Projekt Nr <zum schmunzeln> der Gruppe <elefantinos>

Bearbeiter:

Wurst, Hans
Dirn, Nudeldicke
3. Mann


Aufgabenkurzbeschreibung:

Es ist ein System zu realisiern, dass einen einwertigen Eingang und einen einwertigen Ausgang besitzt. Der Eingang wird mit rosaroten oder blauen Elefanten beschickt. Am Ausgang erscheinen tote Elefanten.



Hilfsmittel:

Die Kraehseite, Unverstand


Black-Box-Sicht:

Das System hat einen Eingang und einen Ausgang. Diese muessen so gestalltet werden, dass jeweils nur ein Elefant durch sie hindurchpasst. Die Groesse der Box ist so zu waehlen, dass mindestens das Maximum der Groesse von rosaroten, blauen und toten Elefanten hineinpasst.
Wird das System mit einem rosaroten oder blauen Elefanten beschickt, so verlaesst ein toter Elefant nach endlicher Zeit das System durch den Ausgang.
Sollte ein indischer Elefant oder Aehnliches in das System gelangen, so ist das Verhalten des Systems nicht spezifiziert. Es sollte jedoch Sorgegetragen werden, dass nachgeschaltete Systeme keine unspezifizierten Eingaben erhalten. Deshalb sollte darauf geachtet werden, dass bei undefinierten Eingaben keine undefinierten Ausgaben entstehen. Das System sollte also nicht lebende Elefanten entlassen.


Zeitplanung:

Zur Bearbeitung der Aufgabe wurden folgende Zeiten und Termine geplant:

Teilaufgabe Hr.Wurst (Projektmanager) Fr.Nudel (Vortragender) Hr.Harry (Dokumentation) Gesamt Milestone Termin
Aufgabenanalyse 1 h 1 h 1 h 3 h <Start>
Suche nach Lösung 1 h 1 h 1 h 3 h <+1 Woche>
Lösungsbewertung 0,3 h 0,3 h 0,3 h 1 h <+1,5 Wochen>
Implementierung 2 h 2 h 1 h 5 h <+3 Wochen>
Systemtests 4 h 4 h 2 h 10 h <+3,5 Wochen>
Besprechungen 3 h 3 h 3 h 9 h  
Brotzeit besorgen 0 h 0 h 2 h 2 h <+3,998 Wochen>
Penizillin verwässern 0 h 0 h 5 h 5 h <+3,999 Wochen>
Besprechungsprotokolle 1 h 0 h 0 h 1 h <+4 Wochen>
Dokumentation 0 h 0 h 4 h 4 h <+4 Wochen>
Vortrag 0 h 2 h 0 h 2 h <+5 Wochen>
Gesamt 12,3 h 13,3 h 19,3 h 44,9 h <+5 Wochen>


 

Spezifikation:

Das Systemgebaeude (Architektur)

Was das Systemgebaeude an sich betrifft, wurden keine Alternativen betrachtet. Es besteht aus 5 grossen Holzbrettern (W), die als Waende für das Gebaeude (G) fungieren. 2 weitere Holzbretter (T) dienen als Tueren fuer den Eingang (E) und den Ausgang (A). Die beiden Holzbretter fuer (T) sind so zuzuschneiden, dass sie in die Aussparungen (S), die in 2 der 5 Bretter fuer (W) vorgesehen sind, passen. Die Aussparungen (S) sind so gross, dass der groesste der drei Elefantenarten (rosarot, blau und tot) hindurchpasst.
Die Assemblierung der Teile bedarf keiner genauen Erlaeuterung, weswegen auf sie verzichtet wurde.

Aktive Elemente (Verhalten)
Es wurden 2 Alternativen zur Loesung des Problems gefunden. Beide werden im Folgenden betrachtet. Zuerst wird jedoch die gemeinsame Basis der Alternativen erlaeutert. Gemeinsame Infrastruktur In Gebaeude (G) befinden sich 2 Maxwellsche Daemonen (M1 und M2) - (M1) am Eingang und (M2) am Ausgang - , 1 Gewehr zum Toeten blauer Elefanten (GB) und ausreichend Munition (MU) fuer das Gewehr (GB).
Die Maxwellschen Daemonen wurden in folgender Weise umtrainiert:
  1. Sie achten nicht mehr auf Teilchen bestimmter Energie.
  2. (M1) oeffnet den Eingang nur, wenn sich kein Elefant im System befindet.
  3. (M1) oeffnet den Eingang nur, wenn sich ein einziger blauer oder rosaroter Elefant vor dem Eingang befindet.
  4. (M1) holt den Gegenstand, der vor dem geoeffneten Eingang steht, in das System und schliesst den Eingang.
  5. (M2) erschiesst blaue Elefanten im System solange mit dem Gewehr zum Toeten von blauen Elefanten (GB), bis sie tot sind.
  6. (M2) oeffnet den Ausgang nur, wenn sich ein toter Elefant im System befindet.
  7. (M2) wirft bei geoeffnetem Ausgang den Gegenstand, der sich im System befindet aus dem Ausgang hinaus und schliesst den Ausgang.
Durch diese Vorschriften sind folgende Sachverhalte sichergestellt:
  • Vom Eingang kommt immer nur eine korrekte Eingabe in das System
  • Im System befindet sich immer nur ein zu bearbeitender Gegenstand
  • Unter der Annahme, dass die Transformation eines blauen oder rosaroten Elefanten in einen toten Elefanten immer gelingt, verlaesst das System immer eine korrekte Ausgabe.
Oben genannte Regeln machen keine Angaben ueber die Bearbeitung von rosaroten Elefanten. Alternative 1 und 2 beschaeftigen sich mit diesem Vorgang.


Alternative 1

Dem Maxwellschen Daemon am Eingang (M1) ist folgende zusaetzliche Aufgabe anzutrainieren:
  • Befindet sich ein rosaroter Elefant im System, so ist er solange zu wuergen, bis er blau ist.

Alternative 2

Im Gegensatz zu Alternative 1 muessen bei Alternative 2, ausser einer zusaetzliche Aufgabe fuer den Maxwellschen Daemon (M1), zwei weitere Gegenstaende in das System (G) eingefuehrt werden.
Diese Gegenstaende sind:
  • Ein Pinsel (P)
  • Ausreichend blaue Farbe (F)
Die zusaetzliche Anweisung fuer (M1) lautet:
  • Befindet sich ein rosaroter Elefant im System, so ist er solange mit blauer Farbe (F) zu behandeln, bis er ganz blau ist.

Bewertung der Alternativen:

Folgende Punkte ergaben sich bei der Bewertung der Alternativen:
  • Bei Alternative 1 ist die direkte Gefahr fuer (M1) durch einen wuetenden Elefanten beim Wuergen verletzt zu werden hoch.
  • Bei Alternative 2 ist die Gefahr fuer (M1) durch einen Fehlschuss von (M2) getroffen zu werden geringer als bei Alternative 1, wenn (M2) wartet, bis (M1) aus der Schusslinie ist (der Elefant bleibt dank der Farbe laenger blau als wenn er gewuergt worden waere).
  • Bei Alternative 2 nimmt die Komplexitaet des Systems wegen der 2 zusaetzlichen Gegenstaende (P) und (F) betraechtlich zu.

Implementierungsentscheidung:

Es wird Alternative 1 implementiert, da die Komplexitaet des Systems geringer ist. Auf die eventuelle Gefaehrdung des Maxwellschen Daemons (M1) braucht keine Ruecksicht genommen zu werden, da es diesen sowieso nicht gibt.
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