Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Der digitale Kammerjäger

20.01.2011
Der PC ist kaum noch aus dem heutigen Leben wegzudenken. Unzählige Anwender schätzen die elektronische Rechenmaschine für die Unterstützung bei den verschiedensten Anwendungen. Doch kaum ein Anwender bleibt von Software-Fehlern, so genannten Bugs (engl.: Käfer), verschont.

Genau wie der reale Namensgeber ist das digitale Ungeziefer schwer zu finden und zu beseitigen. Spezialisten des Instituts für Programmstrukturen und Datenorganisation (IPD) am KIT arbeiten daran, die Suche einfacher zu gestalten.

Nach Aussagen des Research Triangle Institute (RTI) werden bei der Softwareentwicklung rund 35 Prozent der Zeit mit der Fehlersuche verbracht. Die Grundform dieses so genannten Debugging besteht darin, ein Programm Schritt für Schritt abzuarbeiten. Dabei muss die Belegung von Variablen beobachtet werden. Selbst bei kleineren Software-Projekten können sowohl die Anzahl der durchlaufenen Schritte als auch die Anzahl der belegten Variablen und die Entscheidungen, die von der Belegung abhängen, gigantisch sein. Die Komplexität von Software führt zudem in vielen Fällen dazu, dass sich ein Fehler nur unter gewissen Bedingungen manifestiert. Ein kurzer Blick auf den Programmtext hilft bei der Fehlersuche selten weiter. Um einen Fehler zu finden, sind oft viele schrittweise Ausführungen des Programmes unter den Argusaugen des Programmierers nötig – eine Sisyphusaufgabe.

Es existieren vielfältige Ansätze, diese Arbeit zu optimieren. Einige zielen darauf ab, Fehler von vornherein zu vermeiden. Aber Bugs können nicht vollständig vermieden werden und sind nicht nur während der Entwicklung ein lästiges Übel. Kaum ein Programm ist bei der Markteinführung vollständig fehlerfrei. Um Programmierer bei der Fehlersuche effektiv zu unterstützen, entwickeln Informatiker am Lehrstuhl für Systeme der Informationsverwaltung am IPD unter Leitung von Professor Klemens Böhm Methoden, die Programmierern Hinweise geben, wo sie überhaupt nach einem Fehler suchen sollten. „Wenn ein Programmierer im Schnitt nur noch halb so viel Programmtext ansehen muss, ist das eine enorme Arbeitserleichterung“, so Projektleiter Christopher Oßner.

Um einem Programmfehler auf die Schliche zu kommen, setzen die Forscher Methoden des Data-Mining ein. Diese beschäftigen sich damit, Interessantes in Datenbeständen zu finden. Ähnliche Mittel werden beispielsweise eingesetzt, um Spam von erwünschten E-Mails zu trennen oder Sterne in Teleskopaufnahmen zu Galaxien zusammenzufassen. Um so auf die Jagd nach Bugs zu gehen, wird aufgezeichnet, was ein Programm während seiner Ausführung tut. Diese Daten analysiert man mit Hinblick darauf, was für einen Programmfehler typisch ist.

Die gewonnenen Daten sind üblicherweise sehr umfangreich, die Analyse daher überaus aufwendig. Um der Datenfülle Herr zu werden, setzten die Wissenschaftler am IPD nun ein hierarchisches Vorgehen ein. Anstatt den gesamten Datenbestand auf einmal zu analysieren, wird er zunächst auf einer gröberen Ebene betrachtet. „Wenn Sie eine Weltreise planen, studieren Sie nicht als Erstes die Straßenkarten einer Stadt, sondern werfen zunächst einen Blick auf den Globus“, veranschaulicht Oßner das Vorgehen, mit dem auch größere Softwareprojekte analysiert werden können. Die so gewonnenen Informationen können schließlich einen Programmierer bei seiner Suche nach einem Defekt in dem Programm anleiten.

Die Aufgabenstellung ist nicht nur aus wirtschaftlicher Sicht interessant, schließlich gibt es hier großes Potenzial zum Einsparen von Zeit bei der Entwicklung von Software. Innerhalb der Data-Mining-Forschergemeinschaft wird Fehlerlokalisierung als eines der interessantesten und herausragendsten Probleme angesehen. Das IPD wird seine aktuellen Ergebnisse daher im April auf der SDM, der Konferenz für Daten-Analyse der amerikanischen Gesellschaft für industrielle und angewandte Mathematik, der Fachwelt vorstellen.

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist eine Körperschaft des öffentlichen Rechts und staatliche Einrichtung des Landes Baden-Württemberg. Es nimmt sowohl die Mission einer Universität als auch die Mission eines nationalen Forschungszentrums in der Helmholtz-Gemeinschaft wahr. Das KIT verfolgt seine Aufgaben im Wissensdreieck Forschung – Lehre – Innovation.

Weiterer Kontakt:

Christopher Oßner
Institut für Programmstrukturen und Datenorganisation
Tel.: +49 721 608-47336
E-Mail: ossner@kit.edu

Monika Landgraf | idw
Weitere Informationen:
http://www.kit.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Brain-Computer-Interface: Wenn der Computer uns intuitiv versteht
18.01.2017 | Technische Universität Berlin

nachricht »Lernlabor Cybersicherheit« startet in Weiden i. d. Oberpfalz
12.01.2017 | Fraunhofer-Gesellschaft

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise