Methoden und Werkzeuge, Infrastruktur

Wirklich prägend für die Tätigkeit des Ingenieurs und der Ingenieurin und damit auch für sämtliche Forschungs- und Unterrichtsaktivitäten des Departements war das Eindringen des Computers in immer mehr Arbeitsbereiche. Selbstverständlich spielte das computergestützte Arbeiten für Elektroingenieurinnen und -ingenieure schon vor 1980 eine wichtige Rolle; Forschungsgruppen des Departements nutzten die neuen Werkzeuge nicht nur, sie lieferten auch Beiträge zur Weiterentwicklung der ihnen zu Grunde liegenden Modelle (zum Beispiel zur Berechnung elektromagnetischer Felder) und zur Methodik des Entwurfs und der Entwicklung elektronischer Komponenten und Systeme. Mit der zunehmenden Verfügbarkeit preisgünstiger Arbeitsplatzrechner (als heute wichtigstem Ingenieurwerkzeug) und Mikroprozessoren bzw. Speicherchips (als dominierenden Bausteinen für die Entwicklung elektronischer Systeme) verstärkte sich dieser Trend nach 1980. Neue Arbeitsgebiete wurden dabei mit neuartigen Ansätzen erschlossen. Beispiele dafür sind:

• Man begann bei der Konzipierung von Regelsystemen im Sinne der "Hardware inside the Loop"-Methode Rechner einzusetzen – d.h. das Regelsystem wird auf einem Rechner modelliert, die Implementierung der Regelstrecke erfolgt als Hardwaremodell (zum Beispiel als Modell für das Energieerzeugungs- und übertragungsnetz).

• Der Computer wurde zum Entwurfsinstrument für digitale Systeme vom Bauelement bis hin zu ganzen Rechnern. Exemplarisch können wir folgende Aktivitäten nennen:

• Mit dem immer stärkeren Verdrängen klassischer elektronischer Schaltkreise durch Mikroprozessoren musste der Ingenieur oder die Ingenieurin die Software in die Entwurfs- und Optimierungsüberlegungen einbeziehen. Verschiedene Projekte befassten sich deshalb mit neuen Methoden für die Entwicklung der Software von eingebetteten Systemen und sicherheitskritischen Anwendungen bis hin zum so genannten Hardware/Software-Codesign.

An einem speziellen Beispiel kann die Entwicklungsfähigkeit des D-ITET, aber auch dessen flexibles Eingehen auf neue Rahmenbedingungen, sehr schön illustriert werden. Bereits 1968 begann das damalige Institut für Automatik und Industrielle Elektronik mit dem Aufbau des so genannten Hybrid-Rechenzentrums: Durch die Kopplung von Analog- und Digitalrechnern wurden die Vorzüge der beiden Techniken symbiotisch genutzt (z. B. durch die Implementierung so genannter Discrete Event-Subsysteme auf Digitalrechnern oder durch rechenintensive Regelalgorithmen auf Analogrechnern). Anderthalb Jahrzehnte später erreichte die Leistungsfähigkeit von Digitalrechnern einen Stand, der diese Technik obsolet macht – das Hybrid-Rechenzentrum wurde 1983 aufgelöst.