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Saarbrücker Informatiker für automatische Programmierempfehlungen ausgezeichnet

12.06.2014

Ein komplexes Softwaresystem zu ändern, ist fehleranfällig – der kleinste Fehler kann das gesamte System gefährden.

Vor zehn Jahren entwickelten Saarbrücker Informatiker um Professor Andreas Zeller eine Technik, die aus der digital erfassten Entwicklungsgeschichte einer Software automatisch Empfehlungen abgibt, wie Softwareänderungen korrekt zu gestalten sind. Ihre Arbeit wurde nun auf der „International Conference on Software Engineering“ als Beitrag mit dem größten Einfluss über die vergangenen zehn Jahre ausgewählt.

Für den preisgekrönten Fachartikel untersuchten die Saarbrücker Informatiker erstmals die Entwicklung einer Software über die Zeit hinweg, dokumentiert in Versionslisten, in denen Änderungen gespeichert sind. Auf diese ließen sie Rechenverfahren los, wie sie beispielsweise auch der US-amerikanische Online-Versandhändler Amazon verwendet.

Dort erhalten Kunden Empfehlungen nach dem Motto: „Kunden, die dieses Produkt erworben haben, kauften auch dieses...“ Die Informatiker setzten dieses Verfahren im Sinne von „Der Programmierer, der diese Funktion geändert hat, änderte auch folgende Codestücke“ ein. Auf diese Weise konnte ihr neu entwickeltes und auf den Namen „eRose“ getauftes Programm die Entwickler sicher durch notwendige Änderungen an komplexer Software führen.

Der Beitrag von 2004 erregte sofort Aufmerksamkeit. Zum ersten Mal war die automatisch erfasste Änderungsgeschichte eines Programms benutzt worden, um daraus automatisch Empfehlungen abzuleiten. Der Beitrag führte zu weiteren automatischen Analysen der Versionsgeschichten, ein Gebiet, auf dem sich heute mehr als 150 Forscher weltweit tummeln.

In Kombination mit Fehlerdatenbanken konnten die Saarbrücker bei Microsoft etwa erfolgreich vorhersagen, wo im Programmcode des Betriebssystems Windows Vista die meisten Probleme auftauchen würden, und dies auf damals unzureichende Teamstrukturen zurückführen. Heute unterhält Microsoft eine eigene Forschungsabteilung, die systematisch Fehler- und Änderungsgeschichten untersucht und Empfehlungen ableitet.

Auch bei Softwareunternehmen wie IBM, Google, und SAP waren die Saarbrücker erfolgreich. „Mit Data Mining konnten wir nicht nur Fehler vorhersagen, sondern auch auf eine neue Art Einblicke in die Software-Entwicklung erhalten“, erklärt Zeller. In Nachhinein sei es daher auch gar nicht überraschend, dass die Analyse von Versionsarchiven ein eigener Forschungszweig in der Softwaretechnik geworden ist – lange bevor „Big Data“ zum Schlagwort des Internet wurde.

Auch in ihrem jüngsten Projekt nutzen die Forscher das Prinzip des Data Mining, indem sie automatisch Informationen aus großen Datenmengen herausfiltern. So untersuchten sie mit ihrer neuesten Software namens „Chabada“ 22.521 Mini-Programme (Apps) von der Plattform „Google Play“. Die Software konnte dabei 81 Prozent der vorhandenen Spione-Apps entlarven, ohne vorab deren Verhaltensmuster zu kennen. Dem US-amerikanischen Suchmaschinenkonzern Google gefiel dieser Ansatz scheinbar sehr gut: Ulfar Erlingsson, Leiter der Forschung zu IT-Sicherheit, vereinbarte sofort nach der Veröffentlichung ein Treffen und hat im Herbst zwei Saarbrücker Forscher eingeladen, bei Google entsprechende automatische Empfehlungen zu installieren.

Es wäre nicht der erste Forschungserfolg aus Zellers Arbeitsgruppe, der sich nach akademischer Aufmerksamkeit auch in der Wirtschaft etabliert. 2013 hat Zeller das Software-Unternehmen „Testfabrik“ mitgegründet. Mit Hilfe der Software „Webmate“ bieten ehemalige Doktorandern das automatische Testen komplexer Web 2.0-Anwendungen an. Alleine in Deutschland schätzen die Gründer das Marktpotenzial auf 120 Millionen Euro jährlich.

Hintergrund zur internationalen Auszeichnung
Mit dem sogenannten „Most Influential Paper Award“ zeichnet ein Experten-Gremium auf der „International Conference on Software Engineering“ jedes Jahr den Fachartikel aus, der laut eigener Einschätzung auf das Gebiet der Softwaretechnik „seit seiner Veröffentlichung vor zehn Jahren den höchsten Einfluss in Theorie und Praxis hatte“. Dieses Jahr stammt der Artikel von Saarbrücker Computer-Wissenschaftlern um Professor Andreas Zeller, der an der Universität des Saarlandes den Lehrstuhl für Softwaretechnik innehat. „Mining Version Histories to Guide Software Changes“ lautete der Titel des wissenschaftlichen Artikels, den Thomas Zimmermann, Peter Weißgerber, Stephan Diehl und Andreas Zeller zusammen 2004 verfasst und auf der Konferenz vorgestellt hatten. Seit Einrichtung des Preises vor 25 Jahren ist es ist das erste Mal, dass der Preis an eine Forschergruppe aus Deutschland geht.

Hintergrund zur Saarbrücker Informatik an der Universität des Saarlandes
Den Kern der Saarbrücker Informatik bildet die Fachrichtung Informatik. In unmittelbarer Nähe forschen auf dem Campus sieben weitere weltweit renommierte Forschungsinstitute. Neben den beiden Max-Planck-Instituten für Informatik und Softwaresysteme sind dies das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI), das Zentrum für Bioinformatik, das Intel Visual Computing Institute, das Center for IT-Security, Privacy und Accountability (CISPA) und der Exzellenzcluster „Multimodal Computing and Interaction“.

Pressefotos unter: www.uni-saarland.de/pressefotos

Fragen beantwortet:
Professor Andreas Zeller
Lehrstuhl für Softwaretechnik
Universität des Saarlandes
E-Mail: zeller@cs.uni-saarland.de
Tel.: 0681 302 70970

Redaktion:
Gordon Bolduan
Wissenschaftskommunikation
Kompetenzzentrum Informatik Saarland
E-Mail: bolduan@mmci.uni-saarland.de
Tel.: 0681 302 70741

Hinweis für Hörfunk-Journalisten: Sie können Telefoninterviews in Studioqualität mit Wissenschaftlern der Universität des Saarlandes führen, über Rundfunk-Codec (IP-Verbindung mit Direktanwahl oder über ARD-Sternpunkt 106813020001). Interviewwünsche bitte an die Pressestelle (0681/302-3610) richten.

Weitere Informationen:

http://www.sigsoft.org/awards/mostInfPapAwd.htm - Liste der Most Influential Paper Awards ab 1989
http://www.st.cs.uni-saarland.de/chabada/
http://testfabrik.com/de/

Friederike Meyer zu Tittingdorf | Universität des Saarlandes

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