The benefits of Model-Driven Software Development (MDSD) and Domain-Specific Languages (DSLs) wrt. efficiency and quality in software engineering increase the demand for custom languages and the need for efficient methods for language engineering. This motivated the introduction of language families that aim at further reducing the development costs and the maintenance effort for custom languages. The basic idea is to exploit the commonalities and provide means to enable systematic variation among a set of related languages. Current techniques and methodologies for language engineering are not prepared to deal with the particular challenges of language families. First, language engineering processes lack means for a systematic analysis, specification and management of variability as found in language families. Second, technical approaches for a modular specification and realisation of languages suffer from insufficient modularity properties. They lack means for information hiding, for explicit module interfaces, for loose coupling, and for flexible module integration. Our first contribution, Feature-Oriented Language Family Engineering (LFE), adapts methods from Software Product Line Engineering to the domain of language engineering. It extends Feature-Oriented Software Development to support metamodelling approaches used for language engineering and replaces state-of-the-art processes by a variability- and reuse-oriented LFE process. Feature-oriented techniques are used as means for systematic variability analysis, variability management, language variant specification, and the automatic derivation of custom language variants. Our second contribution, Integrative Role-Based Language Composition, extends existing metamodelling approaches with roles. Role models introduce enhanced modularity for object-oriented specifications like abstract syntax metamodels. We introduce a role-based language for the specification of language components, a role-based composition language, and an extensible composition system to evaluate role-based language composition programs. The composition system introduces integrative, grey-box composition techniques for language syntax and semantics that realise the statics and dynamics of role composition, respectively. To evaluate the introduced approaches and to show their applicability, we apply them in three major case studies. First, we use feature-oriented LFE to implement a language family for the ontology language OWL. Second, we employ role-based language composition to realise a component-based version of the language OCL. Third, we apply both approaches in combination for the development of SumUp, a family of languages for mathematical equations.

Trotz eines verbesserten digitalen Zugangs zu wissenschaftlichen Publikationen in den letzten Jahren bleiben die Grundprinzipien der wissenschaftlichen Kommunikation unverändert und sind weiterhin weitgehend dokumentenbasiert. Die dokumentorientierten Arbeitsabläufe in der Wissenschaft haben die Grenzen der Angemessenheit erreicht, wie die jüngsten Diskussionen über das ungebremste Wachstum wissenschaftlicher Literatur, die Mängel des Peer-Review und die Reproduzierbarkeitskrise zeigen. Open Access ist eine wichtige Voraussetzung diesen Herausforderungen zu begegnen, aber auch nur der erste Schritt. Wir müssen die wissenschaftliche Kommunikation stärker wissensbasiert organisieren, indem wir wissenschaftliche Beiträge und verwandte Artefakte durch semantisch reichhaltige, vernetzte Wissensgraphen ausdrücken und miteinander vernetzen. In diesem Vortrag werden wir mit der Open Research Knowledge Graph Initiative erste Schritte in diese Richtung vorstellen.

The benefits of Model-Driven Software Development (MDSD) and Domain-Specific Languages (DSLs) wrt. efficiency and quality in software engineering increase the demand for custom languages and the need for efficient methods for language engineering. This motivated the introduction of language families that aim at further reducing the development costs and the maintenance effort for custom languages. The basic idea is to exploit the commonalities and provide means to enable systematic variation among a set of related languages. Current techniques and methodologies for language engineering are not prepared to deal with the particular challenges of language families. First, language engineering processes lack means for a systematic analysis, specification and management of variability as found in language families. Second, technical approaches for a modular specification and realisation of languages suffer from insufficient modularity properties. They lack means for information hiding, for explicit module interfaces, for loose coupling, and for flexible module integration. Our first contribution, Feature-Oriented Language Family Engineering (LFE), adapts methods from Software Product Line Engineering to the domain of language engineering. It extends Feature-Oriented Software Development to support metamodelling approaches used for language engineering and replaces state-of-the-art processes by a variability- and reuse-oriented LFE process. Feature-oriented techniques are used as means for systematic variability analysis, variability management, language variant specification, and the automatic derivation of custom language variants. Our second contribution, Integrative Role-Based Language Composition, extends existing metamodelling approaches with roles. Role models introduce enhanced modularity for object-oriented specifications like abstract syntax metamodels. We introduce a role-based language for the specification of language components, a role-based composition language, and an extensible composition system to evaluate role-based language composition programs. The composition system introduces integrative, grey-box composition techniques for language syntax and semantics that realise the statics and dynamics of role composition, respectively. To evaluate the introduced approaches and to show their applicability, we apply them in three major case studies. First, we use feature-oriented LFE to implement a language family for the ontology language OWL. Second, we employ role-based language composition to realise a component-based version of the language OCL. Third, we apply both approaches in combination for the development of SumUp, a family of languages for mathematical equations.:1. Introduction 1.1. The Omnipresence of Language Families 1.2. Challenges for Language Family Engineering 1.3. Language Family Engineering with Features and Role-Based Composition 2. Review of Current Language Engineering 2.1. Language Engineering Processes 2.1.1. Analysis Phase 2.1.2. Design Phase 2.1.3. Implementation Phase 2.1.4. Applicability in Language Family Engineering 2.1.5. Requirements for an Enhanced LFE Process 2.2. Technical Approaches in Language Engineering 2.2.1. Specification of Abstract Syntax 2.2.2. Specification of Concrete Syntax 2.2.3. Specification of Semantics 2.2.4. Requirements for an Enhanced LFE Technique 3. Feature-Oriented Language Family Engineering 3.1. Foundations of Feature-Oriented SPLE 3.1.1. Introduction to SPLE 3.1.2. Feature-Oriented Software Development 3.2. Feature-Oriented Language Family Engineering 3.2.1. Variability and Variant Specification in LFE 3.2.2. Product-Line Realisation, Mapping and Variant Derivation for LFE 3.3. Case Study: Scalability in Ontology Specification, Evaluation and Application 3.3.1. Review of Evolution, Customisation and Combination in the OWL LanguageFamily 3.3.2. Application of Feature-Oriented Language Family Engineering for OWL 3.4. Discussion 3.4.1. Contributions 3.4.2. Related Work. 3.4.3. Conclusion 4. Integrative, Role-Based Composition for Language Family Engineering 4.1. Foundations of Role-Based Modelling. 4.1.1. Information Hiding and Interface Specification in Role Models 4.1.2. Loose Coupling and Flexible Integration in Role Composition 4.2. The LanGems Language Composition System 4.2.1. The Language Component Specification Language . 4.2.2. TheLanguageCompositionLanguage 4.2.3. TechniquesofLanguageComposition 4.3. Case Study: Component-based OCL 4.3.1. Role-Based OCL Modularisation 4.3.2. Role-Based OCL Composition 4.4. Discussion 4.4.1. Contributions 4.4.2. Related Work 4.4.3. Conclusion 5. LFE with Integrative, Role-Based Syntax and Semantics Composition 5.1. Integrating Features and Roles 5.2. SumUp Case Study 5.2.1. Motivation 5.2.2. Feature-Oriented Variability and Variant Specification 5.2.3. Role-Based Component Realisation 5.2.4. Feature-Oriented Variability and Variant Evolution 5.2.5. Model-driven Concrete Syntax Realisation 5.2.6. Model-driven Semantics Realisation 5.2.7. Role-Based Composition and Feature Mapping 5.2.8. Language Variant Derivation 5.3. Conclusion 6. Conclusion 6.1. Contributions 6.2. Outlook 6.2.1. Co-Evolution in Language Families 6.2.2. Role-Based Tool Integration. 6.2.3. Automatic Modularisation of Existing Language Families 6.2.4. Language Component Library Appendix A Appendix B Bibliography

Jag har i min masteruppsats, utifrån ett begreppshistoriskt perspektiv med transnationell tillämpning, analyserat begreppsöverföringen och etableringen från begreppet Holocaust till det svenska ordet förintelsen med dess nya betydelse Förintelsen. Jag har även analyserat när, hur och vilka som befäste begreppet Förintelsen i svenskt språkbruk. Ordet och begreppet Holocaust Min analys visar att begreppet Holocaust överförs till Sverige och etableras i Sverige genom det svenska ordet och begreppet Förintelsen. Ordet och begreppet Förintelsen Mitt arbete presenterar ett resultat som kullkastar tidigare uppfattningar om etableringen av ordet och begreppet Förintelsen i svenskt språkbruk. Etableringen av ordet och begreppet Förintelsen genomfördes på följande sätt. Bonniers Förlag lanserade år 1978 en översättning av romanen Holocaust, i Sverige marknadsförd med titeln Förintelsen. År 1979 premiärvisade SVT den amerikanska tv-serien Holocaust, i Sverige marknadsförd med titeln Förintelsen. Tidningarna fylldes från år 1979 av artiklar om det nazistiska folkmordet på judar under andra världskriget med rubriken Förintelsen samtidigt som Skandinaviska Institutet för judisk utbildning och kultur producerade läromedel för Sveriges samtliga skolor och bibliotek under begreppet Förintelsen. År 1982 repriserades tv-serien Förintelsen, omgärdad av faktaprogram, allt under det samlande namnet Förintelsen. Ordet och begreppet Förintelsen hade slutligen, efter fyra års intensiv användning, slagit igenom i svenskt språkbruk. Mitt arbete visar att det fanns en samstämmighet, en gemensam vilja hos Bonniers Förlag, SVT, massmedia och judiska organisationer att benämna det nazistiska folkmordet på judar under andra världskriget under den gemensamma benämningen Förintelsen. Alla samverkade för att befästa ordet och begreppet Förintelsen. Jag har i mitt arbete visat att det inte enbart var titeln på en tv-serie som befäste begreppet Förintelsen i svenskt språkbruk. Det krävdes en omfattande samverkan för att etablera ordet och begreppet Förintelsen i Sverige såsom ett samlande begrepp för det nazistiska folkmordet på judar under andra världskriget. / In my master's thesis, from a conceptual historical perspective with transnational application, I have analyzed the concept transfer and the establishment from the concept of Holocaust to the Swedish word förintelsen with its new meaning Förintelsen. I have also analyzed when, how and who consolidated the concept of Förintelsen in Swedish language use. The word and the concept of the Holocaust My analysis shows that the concept of the Holocaust is transferred to Sweden and established in Sweden through the Swedish word and the concept of Förintelsen. The word and the concept of Förintelsen My work presents a result that overturns previous perceptions about the establishment of the word and the concept of Förintelsen in Swedish language. The establishment of the word and the concept of the Holocaust was carried out in the following way. Bonniers Förlag launched in 1978 a translation of the novel Holocaust, in Sweden marketed with the title Förintelsen.In 1979, SVT premiered the American television series Holocaust, in Sweden marketed with the title Förintelsen. From 1979, the newspapers were filled with articles about the Nazi genocide of Jews during World War II, entitled Förintelsen, while the Scandinavian Institute for Jewish Education and Culture produced teaching materials for all of Sweden's schools and libraries under the term Förintelsen. In 1982, the television series Förintelsen was repeated, surrounded by factual programs, all under the collective name Förintelsen. The word and the concept of Förintelsen had finally, after four years of intensive use, made its way into Swedish language. My work shows that there was a consensus, a common will at Bonniers Förlag, SVT, the media and Jewish organizations to name the Nazi genocide of Jews during World War II under the common name Förintelsen. Everyone worked together to consolidate the word and the concept of Förintelsen. In my work, I have shown that it was not only the title of a TV series that consolidated the concept of Förintelsen in Swedish language. Extensive collaboration was required to establish the word and concept of Förintelsen in Sweden as a unifying concept for the Nazi genocide of Jews during World War II.

In Swedish dialects we find the terms ris,skäver and skärva referring to illnesses in children. The words are also parts of various compounds which refer to variants of the illnesses. The terms are linguistic expressions denoting two folk categories of illnesses, RIS and SKÄVER/SKÄRVA. These categories are investigated from a cognitive semantic perspective. The cognitive perspective argues that we organize our understanding of reality by using Idealized Cognitive Models (ICM) based on our physical, mental and emotional experiences of the world. The aim is twofold: to demonstrate the bases on which an experienced illness is placed in a certain category, and to show how a folk conception of illness is reflected in the word formation strategies. The word formation strategies emanate from notions of characteristic symptoms, and from notions of causes of illnesses. Both categories, RIS and SKÄVER/SKÄRVA, are based on a number of ICM's. The category RIS is a radial structure, which means that the category is held together although its members have no structural criteria in common. The category SKÄVER/SKÄRVA is a concentrating structure, meaning that all members share all structural criteria. There is a strong connection between word formation strategies and the structures of the categories. Terms related to symptoms refer to members of a category which are part of a radial structure, while terms related to causes refer to members of a category which are part of a concentrating structure. This can be explained by two of the basic assumptions of cognitive semantics: semantic content is structred and symbolized overtly on the surface form of a language and categories are conventional, based on cultural assumptions about the world. / digitalisering@umu

Ob es eine 'kritische Periode' beim Spracherwerb gibt oder nicht, wird kontrovers diskutiert. Die Untersuchung zweisprachiger Probanden mit unterschiedlichem Spracherwerbsalter und Sprachleistungsniveau in der Zweitsprache stellt eine gute Möglichkeit dar, diese Frage näher zu beleuchten. In der vorliegenden Studie nutzten wir die funktionelle Magnetresonanztomographie, um den Einfluss der Faktoren Spracherwerbsalter und Sprachleistungsniveau auf die neuronalen Korrelate grammatikalischer und semantischer Verarbeitungsprozesse bei italienisch-deutschsprachigen Probanden mit unterschiedlichem Spracherwerbsalter und Sprachleistungsniveau zu untersuchen. Während das zerebrale Aktivierungsmuster beim semantischen Urteilen größtenteils vom erreichten Sprachleistungsniveau abhängig war, beeinflusste das Spracherwerbsalter hauptsächlich die zerebrale Repräsentation grammatikalischer Verarbeitungsprozesse. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass beide, das Spracherwerbsalter und das Sprachleistungsniveau, die neuronalen Substrate der Verarbeitung der Zweitsprache beeinflussen, jedoch mit einem unterschiedlichen Effekt auf grammatikalische und semantische Verarbeitungsprozesse. / The existence of a 'critical period' for language acquisition is still controversial. Bilingual subjects with variable age of acquisition and proficiency level constitute a suitable model to study this issue. In the present study, we used functional magnetic resonance imaging to investigate the effects of age of acquisition and proficiency level on neural correlates of grammatical and semantic judgments in Italian-German bilinguals who learned the second language at different ages and had different proficiency levels. While the pattern of brain activity for semantic judgment was largely dependent on the proficiency level, the age of acquisition mainly affected the cortical representation of grammatical processes. These findings support the view that both age of acquisition and proficiency level affect the neural substrates of second language processing, with a differential effect on grammar and semantics.

Einleitung In einem größeren Universitätsklinikum wie in der Charité sind EDV-gestützte Verfahren in verschiedenen Einrichtungen und für verschiedene Aufgaben im Einsatz: Verwaltung, Krankenversorgung, Forschung und Lehre. Diese Subsysteme sind in der Regel nicht in der Lage, Daten untereinander so auszutauschen, daß die in den Daten enthaltene Semantik nicht verlorengeht. Die Ursache liegt im wesentlichen in der Komplexität und in der Unschärfe der medizinischen Informationen. Medizinische Standards (HL7, DICOM, SNOMED, ICD, ICPM, ...) lassen sich für den Austausch von Daten verwenden, die gut formalisierbar und mit einer klaren Bedeutung behaftet sind. Nicht formalisierbare Daten, die z. B. in einem Befund oft vorkommen, lassen sich nicht ohne weiteres mit diesen Standards darstellen. Ziel Entwicklung eines Konzeptes für den Austausch medizinischer Daten, das die o. g. Probleme vermeidet. Material und Methoden Die Analyse der vorhandenen Subsysteme, Standards und Konzepte zeigt, daß das Konzept einerseits eine sehr einfache Syntax und eine simple Struktur aufweisen muß. Andererseits muß die medizinische Semantik voll erhalten bleiben. Als Vorbild kann die relationale Datenbank dienen, die mit einem Datentyp (Relation bzw. Tabelle) und einem einzigen Operator (SELECT) auf diesen Datentyp auskommt. Ergebnisse Das Konzept ist objektorientiert. Es enthält nur einen Datentyp. Das ist das AMICI-Objekt (AMICI: Architecture for Medical Information Exchange and Communication Interface). Über dieses AMICI-Objekt wird der gesamte Datenaustausch vorgenommen. Kann das Empfängersystem ein Objekt nicht oder nicht korrekt interpretieren, so wird die Interpretation vom Sendesystem übernommen. Ein Subsystem wird im Netzwerk über einen medizinischen Kontext angeschlossen, der das Interessengebiet und die Fähigkeit des Subsystems beschreibt. Das Subsystem kann an Hand der im Netz bekannten medizinischen Kontexte feststellen, welche weiteren Subsysteme für den eigenen Zweck interessant sein könnten. Alle AMICI-Objekte erhalten eine weltweit eindeutige Identifikation, so daß die Daten aus verschiedenen Institutionen, auch international, miteinander gemischt werden können. Diskussion Das Konzept kann als Basis für weitere Dienstleitungen in einem Klinikum bzw. einem Krankenhaus dienen. Namentlich zu nennen sind telemedizinische Anwendungen, bei denen nicht nur die Kommunikation zwischen Ärzten, sondern auch zwischen Patienten und Arzt möglich ist. Weiterhin betrifft dies den Einsatz von Software-Agenten, die sich um den Informationsbedarf eines Arztes individuell kümmern. / Introduction Large hospitals like the University hospital Charité use in different units different information systems for recording patient and medical data. There are also different tasks: administration, healthcare, research and education. These medical information systems are often called subsystems. They are usually not able to exchange data without lost of semantic. The complexity and the variability of medical terminology cause this problem. Existing medical standards (e. g. HL7, DICOM, SNOMED, ICD, ICPM, ...) are helpful for well formalised terms. Non-formalised terms that are often used in diagnostic reports can not be represented by existing standards. Aims Development of a concept for medical information exchange which fulfills the requirements mentioned above. Material and Methods The system analysis that is performed based on existing subsystems, medical standards and concepts provides two essential requirements. On the one hand the syntax of such standard must be extremely simple. On the other hand the standard must be able to transfer extremely complex semantics. As an example relational databases (RDB) provide a good idea of such simple syntax and complex semantics. RDB's include only one data type. It is called relation or table. To manipulate tables one needs only one operation. That is the SELECT command in SQL. Result The concept is object oriented. It includes only one object called AMICI-object like RDB's (AMICI: Architecture for Medical Information Exchange and Communication Interface). Data exchange is completely performed by these AMICI-objects. If the receiving subsystem is not able to interpret and represent an object, the sending subsystem will take over this task. Within a network a subsystem uses a special AMICI-object called medical context to describe its features and its area of interest. A subsystem can inquire medical contexts to explore installed and running subsystems in the network. An international unique identifier identifies every AMICI object so that you can mix objects provided by different international institutions, e. g. to use them in multi-center-studies. Discussion This concept can also be used as a basic service for higher level applications in a hospital. Two of them are telemedicine and software agents. Telemedicine is not only a tool for physicians. It should be also a tool for communication and interaction between patient and physician. Physicians can use personal software agents for information acquisition, which meets exactly his specific requirements.

Teil I dieser Arbeit untersucht Effekte einer semantischen Eigenschaft von syntaktisch transitiven Prädikaten auf die Satzverarbeitung: den Grad der Affiziertheit, den solch ein Prädikat für eines seiner Argumente impliziert, also das Ausmaß in dem ein Teilnehmer eine Zustandsveränderung während des ausgedrückten Ereignisses erfährt. Drei Experimente (zu Akzeptabilitätsurteilen, Lesezeiten & ereigniskorrelierten Potentialen [EKP]) überprüften den Einfluss von Affiziertheit auf die lexikalisch-semantische Verarbeitung des Prädikats und die Integration folgender Argument-Nominalphrasen (NPn) beim Satzlesen. Um den Effekt von Affiziertheit auf Verarbeitungsprozesse beim Argumentlinking zu maximieren, machten die Experimente Gebrauch von deverbalen, eventiven, deutschen -ung-Nominalisierungen, die von Verben mit verschiedenem Affiziertheitsgrad abgeleitet sind. Hierbei wurde der Einfluss der Affiziertheit ausgenutzt, folgende Objekts- oder Subjektsgenitive als Argument zu lizensieren. Während sich keine klaren Effekte bei der Verarbeitung der Nominalisierungen ergaben, zeigten die Ergebnisse zur Integration der Genitiv-NPn eine spezifische Interaktion zwischen dem Grad der Affiziertheit und der Akzeptabilität, einen Objekts- bzw. Subjektsgenitiv zu verwirklichen. Dieser Befund wurde von übereinstimmenden Lesezeiten- und EKP-Interaktionseffekten begleitet. Die EKP-Ergebnisse legen eine zentrale Rolle von zwei späten Positivierungen bei der Integration der Genitivargumente nahe. Diese Befunde werden im Kontext theoretischer Modelle von abgestufter Affiziertheit und von Satzverarbeitungsmodellen diskutiert, mit Fokus auf der möglichen Rolle der Prototypikalität von Argumenten und Unterschieden zwischen prädikatsinduzierter und argumentinhärenter semantischer Argumentprominenz. Teil II stellt zwei Softwarepakete für die statistische Umgebung R vor, die Schnittstellen für die zur Analyse der EKP-Daten verwendeten WFMM Software (Morris & Carroll, 2006) bieten. / Part I of this thesis investigates the effects of a semantic feature of syntactically transitive predicates on online sentence processing: the degree of affectedness such a predicate implies for one of its arguments, taken to indicate the extent to which an event participant undergoes a change of state during the event expressed. Three experiments (using acceptability judgements, reading times & event-related potentials [ERPs]) probed the effects of affectedness on the processing of the predicate and on the integration of following argument noun phrases (NPs), thus assessing the impact of affectedness on lexical-semantic processing and its influence on processes related to online argument linking. Maximising the effects of affectedness on linking-related processes, the experiments used German -ung nominalisations derived from verbs implying different degrees of affectedness, exploiting a paradigm involving the linking of either object or subject genitive argument NPs to deverbal, eventive nominalisations. While no clear effects of affectedness emerged for the processing of the nominalisations, results related to the integration of genitive NPs revealed a specific interaction between the degree of affectedness and the acceptability of realising either object or subject genitives. This pattern was accompanied by consistent reading time and ERP interaction effects. ERP results suggest a prominent role of two late positivities with different spatial foci in the integration of the genitive arguments. These findings are discussed in the context of theoretical models of graded affectedness and sentence processing models, considering possible roles of argument prototypicality and differences between predicate-induced and argument-inherent semantic argument prominence. Part II introduces two software packages for the statistical platform R, offering interfaces for the WFMM software (Morris & Carroll, 2006) used for the analysis of the ERP data in part I.

Metamodellierung im Sinne der Meta Object Facility (MOF) stellt eine Methode für die strukturelle Definition der abstrakten Syntax von Modellierungssprachen und Modellen im Softwareentwicklungsprozess dar. Um Modellsimulation und dynamische Analysen für metamodellbasierte Sprachen zu unterstützen, fehlt es an einem Kalkül zur operationalen Semantik. In dieser Arbeit wird ausgehend von MOF die Aktionssemantik MActions entwickelt, die die Definition von operationaler Semantik als Verhalten in Metamodellen ermöglicht. Diese Erweiterung geht einher mit der Beschreibung von Laufzeitmodellen sowie Zuständen und Parallelitätseigenschaften, so dass eine Verifikation von dynamischen Eigenschaften möglich wird. Zu diesem Zweck wird mit der Linear Temporal Object Constraint Language (LT-OCL) exemplarisch eine prädikatenlogische Temporallogik entwickelt, die eine metamodellunabhängige Analyse für ausführbare Modelle erlaubt. Dabei ist die Semantik von temporalen Ausdrücken über Zuständsänderungen von (aufgezeichneten) Ausführungsläufen beschrieben, wobei eine Linearisierung parallele Änderungen zusammenführt. Als weiteren Anwendungsfall der dynamischen Analyse untersuchen wir die Relation zum Verhaltensvergleich im Sinne der Bisimulationstheorie. Metamodelle, Aktionssemantik und Temporallogik werden mittels einer erweiterten Abstract State Machine (ASM) formal beschrieben und kommen in zwei Fallstudien zur Anwendung (Timed Automata und C#). / Object-oriented metamodelling as defined by the Meta Object Facility (MOF) provide a means to describe the structure of models and the abstract syntax of modelling languages at various stages in a software development process. However, MOF lacks concepts for the definition of operational semantics and there is no support for dynamic model analysis based on the semantics and abstract states of a language definition. This thesis investigates on extending the metamodelling framework with an action semantics - the MActions - to support the definition of operational semantics in metamodels and enable simulation as well as verification of dynamic properties. For this purpose, runtime models are incorporated with semantics for states, time, and properties of parallelism that allow a generic analysis solely bound to a certain metamodel definition. Furthermore, we develop the Linear Temporal Object Constraint Language (LT-OCL) to perform a dynamic analysis of execution runs based on the executable models. The semantics of this temporal predicate logic is bound to state changes of (recorded) execution traces that are linearizations of parallel changes of the runtimes model. This establishes the link to the theory of bisimulation as a second application case of dynamic analysis. Abstract State Machines (ASM) have been used to formally define the action language in conjunction with metamodels and the temporal logic. As proof of concept of the whole approach, the framework has been implemented and applied to two languages as case studies (namely Timed Automata and C#).

In dieser Habilitationsschrift wird die formale Semantik der standardisierten Spezifikationssprache SDL (Specification and Description Language) beschrieben. Da SDL eine sehr umfangreiche Sprache ist, wurde eine repräsentative eingeschränkte Sprache RSDL (Restricted SDL) ausgewählt, um die Konzepte der formalen Definition von SDL darzustellen. Die vorliegende Habilitationsschrift umfaßt zwei große Teile: die Definition der formalen Semantik von RSDL und ihre Implementierung. Die formale Definition der Semantik von RSDL ist verständlich, leicht mit der informalen Beschreibung zu vergleichen und repräsentiert die grundsätzliche Vorstellung von RSDL. Für die Beschreibung werden zwei Teile unterschieden, nämlich die statische Semantik und die dynamische Semantik. Die statische formale Sprachdefinition besteht aus einer konkreten Syntax, einer Menge von Korrektheitsbedingungen, einer Menge von Transformationsregeln und einer abstrakten Syntax als Basis für die dynamische Semantik. Das Ergebnis der statischen Beschreibung ist eine Repräsentation der Spezifikation in abstrakter Syntax. Die Formalisierung der dynamischen Semantik beginnt mit der abstrakten Syntax. Aus dieser abstrakten Syntax wird ein Verhaltensmodell abgeleitet, das auf der mathematischen Theorie der Abstrakten Zustandmaschinen ASM (Abstract State Machines) basiert. Um die Definition der Semantik besonders übersichtlich zu gestalten, wird eine Spezielle Abstrakte Maschine (SAM) unter Nutzung von ASM definiert. Diese abstrakte Maschine stellt eine abstrakte SDL-Maschine dar. Die formale Semantik beschreibt die Eigenschaften von SDL exakt. Um jedoch herauszufinden, ob die Semantik korrekt ist, muß sie mit der Sprachbeschreibung und den Intentionen der Sprachentwickler verglichen werden. Dies geschieht am einfachsten durch eine korrekte Implementierung der Semantik. Die Implementierung der formalen Semantik basiert auf einer Repräsentation der Eingabe als abstrakter Syntaxbaum. Um die Semantik mit minimalem Aufwand zu implementieren, werden existierende Werkzeuge verwendet. Der Compiler wird mit den Standardwerkzeugen lex und yacc generiert. Nach der Syntaxanalyse wird die weitere Verarbeitung über dem abstrakten Syntaxbaum der Eingabe definiert. Die Verarbeitung von abstrakten Syntaxbäumen wird durch ein Werkzeug namens kimwitu erledigt. Mit der hier vorgestellten Technologie wurde die formale Semantik von RSDL implementiert. Entsprechend wird die formale Semantik von SDL implementiert. / In this habilitation thesis the formal semantics of the standardised specification language SDL (Specification and Description Language) is described. Because of the size of the language SDL a representative subset of the language called RSDL (Restricted SDL) was selected to present the concepts of the formal definition. In this thesis two major parts are covered: the definition of the formal semantics and its implementation. The RSDL formal semantics is intelligible, easily comparable with the informal description and represents the general understanding of RSDL. We distinguish between two phases of the definition, namely the static semantics and the dynamic semantics. The static semantics comprises the definition of a concrete grammar, a set of correctness constraints, a set of transformation rules and an abstract syntax as basis for the dynamic semantics. The result of the static semantics is a representation of the specification in abstract syntax. The dynamic semantics starts with the abstract syntax. From here a behaviour model is derived based on the theory of Abstract State Machines (ASM). In order to keep the presentation intelligible a special abstract machine is defined using ASM. This abstract machine in fact represents an abstract SDL-machine. The formal semantics describes the properties of SDL exactly. However, in order to check the correctness of the formalisation, it has to be compared with the informal language description and the intentions of the language designers. This is most easily done using a correct implementation of the semantics. The implementation of the semantics is based on a representation of the input as an abstract syntax tree. For implementing the semantics with minimal effort existing tools are used. The compiler is produced using the standard tools lex and yacc. After parsing the remaining processing is defined over abstract syntax trees, which is covered by a tool called kimwitu. The formal semantics of RSDL is implemented using these tools. The same approach is applicable for SDL.