[发明专利]用于验证对技术系统的仿真的方法和设备

说明书

用于验证对技术系统的仿真（10）的方法（20），其特征在于以下特征：对于在所述系统上获得的测量序列（30）与所述仿真（10）的对应于所述测量序列（30）的结果（40）的组合，分别计算（21）预给定的验证度量（ε），以及基于所计算的验证度量（ε）对所述仿真（10）进行验证（22）。

技术领域

本发明涉及一种用于验证对技术系统的仿真的方法。本发明还涉及相应的设备、相应的计算机程序以及相应的存储介质。

背景技术

在软件技术中，用通用术语“基于模型的测试”（model-based testing，MBT）总结了使用模型来使测试活动自动化以及使用模型来在测试过程中生成测试伪影。例如，长久以来众所周知的是，从描述待测试系统的目标行为的模型中生成测试情况。

特别是嵌入式系统（embedded system）依赖于来自传感器的确定性输入信号，并进而通过输出到各种致动器的信号来刺激所述嵌入式系统的环境。因此，在这样的系统的验证和上游开发阶段的过程中，在调节环中对所述系统的模型（model in the loop，模型在环，MiL）、软件（software in the loop，软件在环，SiL）、处理器（processor in theloop，处理器在环，PiL）或整个硬件（hardware in the loop，硬件在环，HiL）与环境模型一起进行仿真。在车辆技术中，取决于测试阶段和测试目的，有时将与该原理相对应的用于检查电子控制设备的仿真器称为组件检查台、模块检查台或集成检查台。

DE10303489A1公开了这种用于测试车辆的控制单元的软件的方法，在该方法中，通过测试系统至少部分地仿真可由所述控制单元控制的调节段，其方式是由所述控制单元产生输出信号并且经由第一连接将所述控制单元的输出信号传输到第一硬件模块，并将来自第二硬件模块的信号作为输入信号经由第二连接传输到所述控制单元，其中所述输出信号作为软件中的第一控制值提供，并附加地经由通信接口相对于所述调节段实时地传输到所述测试系统。

这种仿真在各种技术领域中广泛使用，并且例如在开发嵌入式系统的早期阶段用于检查所述嵌入式系统在电动工具、用于驱动系统、转向系统和制动系统的发动机控制设备或甚至自主车辆中的适用性。尽管如此，由于缺乏对根据现有技术的仿真模型的可靠性的信任，所述根据现有技术的仿真模型的结果仅被有限地引入到释放决策（Freigabeentscheidung）中。

发明内容

本发明提供了根据独立权利要求的用于验证对技术系统的仿真的方法，相应的设备，相应的计算机程序以及相应的存储介质。

根据本发明的方案基于以下认识：对来自仿真模型的时间信号的验证是所述仿真模型的输出与来自试验的测量值之间的比较。在此，所选择的仿真信号或测量信号描述了感兴趣的变量（quantity of interest，QOI），该感兴趣的变量可以是标量或存在于时间序列中。

所建议的解决方案还考虑到以下事实：基于测量对仿真进行验证是验证的最简单情况。为此，将两个标量或两个时间序列相互比较。然而，在实践中大多致力于将多次重复试验与多次重复仿真进行比较，以减少所述验证中的统计不确定性。对于标量来说，例如可以借助于所谓的信任区间或置信区间来进行的统计比较是常见的。此外，对于标量QOI建议借助于所谓的概率盒（probability boxes，p盒）进行所述验证。这是两个累积分布函数（cumulative distribution functions，CDF）的比较。

下文描述的方法最终基于以下认识：对时间序列的验证与对标量的验证的不同之处在于验证度量的使用。验证度量是一种数学函数，其将两个时间序列映射为一个标量，该标量同样称为验证度量。最著名的示例是如下定义的均方误差（mean squared error，MSE）：

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