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 Smart Living: VDE-Institut entwickelt Cloud-basierte interoperable Testplattform
15.02.2017 | VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V.

nachricht Saarbrücker Informatiker machen „Augmented Reality“ fotorealistisch
15.02.2017 | Universität des Saarlandes

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Im Focus: Breakthrough with a chain of gold atoms

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

Im Focus: Hoch wirksamer Malaria-Impfstoff erfolgreich getestet

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungen

Physikerinnen und Physiker diskutieren in Bremen über aktuelle Grenzen der Physik

21.02.2017 | Veranstaltungen

Kniffe mit Wirkung in der Biotechnik

21.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rittal vereinbart mit den Betriebsräten Sozialpläne

21.02.2017 | Unternehmensmeldung

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Zur Sprache gebracht: Und das intelligente Haus „hört zu“

21.02.2017 | Messenachrichten