Uninews-Online

Messbarkeit sich selbst organisierende Software-Systeme

Seit Anfang Oktober 2009 kooperieren Augsburger und Hannoveraner Informatiker in der neuen DFG-Forschergruppe 1085 “OC-Trust”. Ziel der gemeinsamen Forschungen ist es, Organic Computing-Systeme, also sich selbst organisierende Software-Systeme, für den Benutzer mess- und beweisbar und zugleich für andere Systeme als vertrauenswürdige Interaktionspartner wahrnehmbar zu machen.

Der Begriff “Vertrauenswürdigkeit” umfasst dabei neben einer hohen Betriebssicherheit auch die Aspekte Zuverlässigkeit, Glaubwürdigkeit und Benutzerfreundlichkeit. Geforscht wird in einem Hannoveraner und in drei Augsburger Teams mit unterschiedlichen Schwerpunkten. Sprecher und Leiter der Forschergruppe ist Prof. Dr. Wolfgang Reif, Inhaber des Augsburger Lehrstuhls für Softwaretechnik und Programmiersprachen und Sprecher des Kompetenzzentrums für innovative Technologien der Universität Augsburg.

Dynamische Veränderung und Selbstorganisation von Struktur und Komponenten
“Organic Computing-Systeme zeichnen sich dadurch aus, dass im Gegensatz zu klassischen Software-Systemen die Systemstruktur und die am System teilnehmenden Komponenten nicht a priori gegeben sind , sondern Struktur und Komponenten sich während der Laufzeit des Systems unvorhergesehen verändern und selbst organisieren können”, erläutert Reif. “Durch diese Dynamik entstehen völlig neue Herausforderungen zum einen für die Verifikation und Validierung solcher Systeme, zum anderen aber auch für die Interaktion zwischen Systemkomponenten sowie für die Schnittstelle zwischen System und Benutzer.” Diese Herausforderungen bündeln sich in der Notwendigkeit, solche Systeme vertrauenswürdig zu machen: Sie müssen für andere Systeme verlässlich wahrnehmbar sein, ihre Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit müssen kalkulierbar sein und der Benutzer muss sie kalkuliert handhaben können.

Entwicklung, Evaluierung und Anwendung von Techniken zur Vertrauenswürdigkeitsprüfung
In der ersten OC-Trust-Projektphase werden jetzt zunächst grundlegende Techniken, Metriken und Methoden erarbeitet, mit denen die Vertrauenswürdigkeit von OC-Systemen überprüft werden kann. In einer zweiten Phase werden diese Techniken dann in einem Demonstrator eingesetzt und evaluiert. Auf der Basis der so gewonnenen Daten erfolgen schließlich die Verfeinerung der Techniken und ihre Anwendung auf weiteren Domänen. “Organic Computing-Systeme auf diese Weise vertrauenswürdig zu machen”, so Reif, “sehen wir als den nächsten Schritt, der unverzichtbar ist, um OC zu einer akzeptierten Technologie zu entwickeln und die vielen wünschenswerten Eigenschaften dieser Systeme allgemein zugänglich zu machen.”

Vier Teams mit unterschiedlichen Schwerpunkten
Von den vier Teilprojekten wird eines an der Universität Hannover
bearbeitet: Unter Leitung von Prof. Dr. Christian Müller-Schloer und Prof. Dr. Jörg Hähner geht am dortigen Fachgebiet System- und Rechnerarchitektur ein Team der Frage nach, wie sich Vertrauen in Verbünden von autonomen Software-Systemen erzeugen und zur Verbesserung der Effizienz nutzen lässt.

An der Universität Augsburg befasst sich die Gruppe von Projektsprecher Reif am Lehrstuhl für Softwaretechnik und Programmiersprachen mit der formalen Untersuchung von Trust-Metriken und Algorithmen zur Erzeugung von Trust. Die zweite Augsburger Gruppe am Lehrstuhl für Systemnahe Informatik und Kommunikationssysteme von Prof. Dr. Theo Ungerer setzt sich mit der vertrauenswürdigen Interaktion zwischen Komponenten in OC-Systemen auseinander. Die Anforderungen, die die Benutzerschnittstelle eines OC-Systems erfüllen muss, wenn dieses vertrauenswürdig sein soll, sind schließlich das Thema der dritten Augsburger Gruppe um Prof. Dr. Elisabeth André am Lehrstuhl für Multimedia-Konzepte und Anwendungen.

“Ich bin zuversichtlich, dass wir mit dieser Forschergruppe unser Forschungsprogramm erfolgreich bewältigen werden”, versichert Reif. “Die Expertise aus unterschiedlichen Forschungsbereichen der Informatik und die einzigartige Betrachtungsweise der Vertrauenswürdigkeit als ganzheitliches Problem machen das Projekt so interessant und werden zu innovativen Lösungen führen.”
(Uni Augsburg)