Zusammenfassung
Komplexität als reale und Produktivität als geforderte Größe — derlei Gegensätze lassen den Systementwurf nicht selten zum „monströsen“ Unterfangen ausarten. Der vielbesprochene Aufsatz von Frederick P. BROOKS No Silver Bullet: Essence and Accidents of Software Engineering [Brooks, 1987] bringt den Konflikt auf den Punkt: Eindrucksvoll werden die in der Natur der Software liegenden Schwierigkeiten — die Essenz — und die lediglich mit der Entwicklung von Software einhergehenden, somit wesensfremden Schwierigkeiten — die Akzidenzien* — of- fengelegt. Wir wollen uns von der BROOKSschen Metapher und den aristotelischen Begriffen von „Akzidens und Substanz“ leiten lassen, wenn wir im folgenden den Entwurf komplexer Artefakte aus Soft- und Hardware beleuchten. Dabei interessieren wir uns besonders für die Unterschiede in den Entwurfs disziplinen der modernen Informatik: zwischen dem Software-Entwurf der Praktischen und dem VLSI-Entwurf der Technischen Informatik.
„Of all the monsters that fill the nightmares of our folklore, none terrify more than werewolves, because they transform unexpectedly from the familiar into horrors. For these, one seeks bullets of silver that can magically lay them to rest.
The familiar software project, at least as seen by the nontechnical manager, has something of this character; it is usually innocent and straightforward, but is capable of becoming a monster of missed schedules, blown budgets, and flawed products. So we hear desperate cries for a silver bullet — something to make software costs drop as rapidly as computer hardware costs do.
But, as we look to the horizon of a decade hence, we see no silver bullet. There is no single development, in either technology or in management technique, that by itself promises even one order-of-magnitude improvement in productivity, in reliability, in simplicity.“
Frederick P. Brooks [Brooks, 1987]
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Referenzen
über die Entropie im Entwurf läßt sich zum Beispiel Cees Koomen in [Koomen, 1985] aus. Sie dient ihm als Maß für die Entwurfsfreiheit, für die Kreativität des Entwerfers.
Klir und andere schlagen für die Analyse geordneter Komplexität die Fuzzy-Logik vor [Zadeh, 1965].
Gordon Moore, Mitbegründer von Intel, stellte in [Moore, 1975] die Regel auf, nach der sich die Integrationsdichte der Halbleiterschaltungen alle 18 bis 24 Monate verdoppelt. Seine Voraussage von 1975 hat sich bislang bestätigt und wird wohl über das Jahr 2000 hinaus gültig bleiben.
Die Strukturgröße λ und der gleichnamige Parameter λ’ nach Mead und Conway [Conway & Mead, 1980] unterscheiden sich: A steht für die minimale Leiterbahnweite, während λ’ hierfür 4 bis 6 λ je nach Maskenlayer definiert. Da es bei einer Abschätzung aber nur um die Größenordnung geht, können konstante Faktoren vernachlässigt werden.
Während die Annahmen zur Chipfläche unstrittig sind, ist die einheitliche Laufzeit der Signale kritisch: Eine Leiterbahn weist parasitäre Eigenschaften auf, kapazitive und induktive, und diese wachsen jeweils linear mit der Leiterbahnlänge l. Die Signallaufzeit verhält sich also proportional zu l 2.
Die Shannonsche Kommunikationstheorie betiachtet nicht die Bedeutung, sondern ausschließlich den technischen Aspekt (das Kanalverhalten) einer Information und ihrer übermittlung. Als Grad der Wahlfreiheit wird Information definiert über den Logarithmus dualis der Wahlmöglichkeiten.
Er führt in seiner übersichtsarbeit [Courtois, 1985] eine Fülle sehr überzeugender Beispiele aus der Physik, den Sozialwissenschaften und der Informatik an, von denen wir hier nur wenige aus unserem Fach aufnehmen können.
Courtois weist aber auch darauf hin, daß die extrem geringen Dichteschwankungen bei Gasen für den Menschen dennoch beobachtbar sind. Bei kubischen Volumina, deren Kantenlänge der Wellenlänge des sichtbaren Lichts entspricht, beträgt N ≈ 106 und die Fluktuation somit ≈ 10-3. Dieser Unterschied von neun Größenordnungen zwischen makroskopischem und mikroskopischem Verhalten ist einer der Gründe, warum unser Himmel vorwiegend blau erscheint.
Vergleiche mit Edsger Dijkstras berühmtem Kommentar, der die Wende zur „Strukturierten Programmierung“ einleitete: Go To Statement Considered Harmful [Dijkstra, 1968].
J. H. Amkreutz zum Beispiel skizziert in [Amkreutz, 1976] die technische Evolution für die Architektur.
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Quibeldey-Cirkel, K. (1994). Das Problem: Komplexität und ihre Bewältigung. In: Das Objekt-Paradigma in der Informatik. Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-663-09545-3_2
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