Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Qualitätscheck für Software: DFG fördert Informatik-Projekt mit 600 000 Euro

29.02.2016

Informatiker der Uni Ulm und der HU Berlin arbeiten an einem zuverlässigen "Qualitätscheck" für Software während der Entwicklung. Das Ziel: Die Schnelligkeit und Zuverlässigkeit technischer Systeme sollen gewährleistet und gefährliche Fehler vermieden werden. Ein Beispiel kommt aus der Fahrzeugentwicklung: Vor allem in den Bereichen Fahrerassistenzsysteme oder Sicherheit kann der Ausfall einzelner Systeme zu Gefahrensituationen führen. Deshalb muss genauestens analysiert werden, ob und wie Fehler von Komponenten und Kombinationen von Fehlern Unfälle verursachen können. Das Projekt der Forscher wird von der DFG für weitere drei Jahre mit insgesamt 600 000 Euro gefördert.

Software ist aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Sie steckt in Smartphones, Autos, aber auch zum Beispiel im guten alten Fahrkartenautomaten. Um die Schnelligkeit und Sicherheit solcher technischen Systeme zu gewährleisten, muss die entsprechende Software bereits während ihrer Entwicklung systematisch analysiert und kontrolliert werden.


Prof. Matthias Tichy ist der neue Leiter des Instituts für Programmiermethodik und Compilerbau an der Universität Ulm

Foto: Eberhardt/Uni Ulm

Zur Vorhersage und Kontrolle solcher Qualitätseigenschaften forschen Professor Matthias Tichy, Leiter des Ulmer Instituts für Programmiermethodik und Compilerbau, und Professor Lars Grunske (HU Berlin). Nun wurde bekannt, dass die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) ihr Projekt ENSURE auch in der zweiten Förderphase über drei Jahre mit insgesamt knapp 600 000 Euro unterstützt.

Bisher ist die Qualitätsanalyse von Software während der Entwicklung oft unzureichend. Das Problem: Wie sich ein System und seine Umwelt verhalten, ist noch nicht ausreichend bekannt, was zu gefährlichen Fehlern führen kann. Ein Anwendungsbeispiel des Projekts ENSURE (ENsurance of Software evolUtion by Run-time cErtification) kommt aus der Fahrzeugentwicklung, denn in modernen Autos sind über 100 vernetzte Steuergeräte und eine Vielzahl von Sensoren verbaut:

„Ein Ausfall jedes einzelnen dieser Systeme kann vor allem in den Bereichen Fahrerassistenzsysteme oder Sicherheit zu Gefahrensituationen und schließlich Unfällen führen. Deshalb wird hier genauestens analysiert und geprüft, ob und wie Fehler einzelner Komponenten und Kombinationen von Fehlern Unfälle verursachen können“, erläutert Tichy. Bei solchen Prüfungen ist die stark arbeitsteilige Entwicklung von Fahrzeugen hinderlich: Änderungen am technischen System – ein Beispiel ist der Einbau weiterer Sensoren – und Sicherheitsanalysen werden meist in unterschiedlichen Abteilungen durchgeführt, die nicht selten mit verschiedener Software arbeiten.

Der spätere, oft manuelle Abgleich ist eine nicht zu unterschätzende Fehlerquelle. Im Projekt ENSURE arbeiten Forscher um Tichy und Grunske an der Lösung: Sie wollen diese Abgleichprozesse teilautomatisieren, so dass neue mögliche Fehler nach einer technischen Änderung sofort in so genannte Fehlerbäume eingepflegt werden. Diese Fehlerbäume sind dann eine wesentliche Grundlage der Sicherheitsanalyse.

Ein weiteres Anwendungsbeispiel aus dem Projekt ENSURE ist die Analyse der Leistungsfähigkeit verteilter Webanwendungen. Wie reagiert das System auf sich ändernde und vor allem steigende Nutzerzahlen? Und inwiefern ändert sich die „Performance“, wenn man eine neue Funktionalität hinzufügt? Sind mögliche Fragestellungen eines Qualitätschecks. Die Softwaretechniker untersuchen etwa konkret, ob die Antwortzeit des Systems bei einer unterschiedlichen Anzahl gleichzeitiger Benutzer (maximal 500) unter 0,5 Sekunden bleibt, wenn eine bestimmte zusätzliche Funktionalität eingebaut wird.

ENSURE wird im Zuge des Schwerpunktprogramms 1593 „Design for Future – Managed Software Evolution“ als eines von 13 Forschungsprojekten von der DFG gefördert. In der ersten Phase haben die Wissenschaftler Tichy und Grunske grundlegende Konzepte entwickelt und Softwareprototypen erstellt, die eine kontinuierliche Qualitätskontrolle ermöglichen – selbst wenn sich das System verändert. In der jetzt angelaufenen zweiten Förderphase soll die Analysegeschwindigkeit gesteigert werden:

Zum einen setzen die Forscher auf maschinelle Lernverfahren, um Entwickler in nicht-automatisierbaren Situationen auf technische Änderungen hinzuweisen, damit sie die nötigen Schritte veranlassen. Zum zweiten sollen bei kleineren Änderungen nur noch die betroffenen Komponenten analysiert werden. Die Kontrolle kann also deutlich schneller durchgeführt werden. Ob sich ihre Forschungsergebnisse in die Praxis übertragen lassen, wollen die Informatiker weiterhin in Zusammenarbeit mit zwei großen europäischen Industriepartnern überprüfen.

„Eine herausragende Qualität von Produkten ist vor allem in einem Hochlohnland wie Deutschland wichtig, um sich im internationalen Wettbewerb zu behaupten. Das Projekt ENSURE ermöglicht, systematisch die Qualität der Software zu sichern und somit diesen Wettbewerbsvorteil zu erhalten“, stimmen die Professoren Tichy und Grunske überein.

Weitere Informationen: Prof. Dr. Matthias Tichy: 0731/50-24160, matthias.tichy@uni-ulm.de

www.uni-ulm.de

Annika Bingmann | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Klimafreundliche Energie aus Abwärme
20.12.2019 | Technische Universität München

nachricht Der DPG-Technologietransferpreis 2020 geht an Orcan Energy für die Nutzung von Abwärme für die CO2-freie Stromerzeugung
16.12.2019 | Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wissenschaftler beleuchten aktuellen Stand der Anwendung des Maschinenlernens bei Forschung an aktiven Materialien

Verfahren des Maschinenlernens haben durch die Verfügbarkeit von enormen Datenmengen in den vergangenen Jahren einen großen Zuwachs an Anwendungen in vielen Gebieten erfahren: vom Klassifizieren von Objekten, über die Analyse von Zeitreihen bis hin zur Kontrolle von Computerspielen und Fahrzeugen. In einem aktuellen Review in der Zeitschrift „Nature Machine Intelligence“ beleuchten Autoren der Universitäten Leipzig und Göteborg den aktuellen Stand der Anwendung und Anwendungsmöglichkeiten des Maschinenlernens im Bereich der Forschung an aktiven Materialien.

Als aktive Materialien bezeichnet man Systeme, die durch die Umwandlung von Energie angetrieben werden. Bestes Beispiel für aktive Materialien sind biologische...

Im Focus: Computersimulationen stellen bildlich dar, wie DNA erkannt wird, um Zellen in Stammzellen umzuwandeln

Forscher des Hubrecht-Instituts (KNAW - Niederlande) und des Max-Planck-Instituts in Münster haben entdeckt, wie ein essentielles Protein bei der Umwandlung von normalen adulten humanen Zellen in Stammzellen zur Aktivierung der genomischen DNA beiträgt. Ihre Ergebnisse werden im „Biophysical Journal“ veröffentlicht.

Die Identität einer Zelle wird dadurch bestimmt, ob die DNA zu einem beliebigen Zeitpunkt „gelesen“ oder „nicht gelesen“ wird. Die Signalisierung in der Zelle,...

Im Focus: Bayreuther Hochdruck-Forscher entdecken vielversprechendes Material für Informationstechnologien

Forscher der Universität Bayreuth haben ein ungewöhnliches Material entdeckt: Bei einer Abkühlung auf zwei Grad Celsius ändern sich seine Kristallstruktur und seine elektronischen Eigenschaften abrupt und signifikant. In diesem neuen Zustand lassen sich die Abstände zwischen Eisenatomen mithilfe von Lichtstrahlen gezielt verändern. Daraus ergeben sich hochinteressante Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der Informationstechnologien. In der Zeitschrift „Angewandte Chemie – International Edition“ stellen die Wissenschaftler ihre Entdeckung vor. Die neuen Erkenntnisse sind aus einer engen Zusammenarbeit mit Partnereinrichtungen in Augsburg, Dresden, Hamburg und Moskau hervorgegangen.

Bei dem ungewöhnlichen Material handelt es sich um ein Eisenoxid mit der Zusammensetzung Fe₅O₆. In einem Hochdrucklabor des Bayerischen Geoinstituts (BGI),...

Im Focus: Von China an den Südpol: Mit vereinten Kräften dem Rätsel der Neutrinomassen auf der Spur

Studie von Mainzer Physikern zeigt: Experimente der nächsten Generation versprechen Antworten auf eine der aktuellsten Fragen der Neutrinophysik

Eine der spannendsten Herausforderungen der modernen Physik ist die Ordnung oder Hierarchie der Neutrinomassen. Eine aktuelle Studie, an der Physiker des...

Im Focus: High-pressure scientists in Bayreuth discover promising material for information technology

Researchers at the University of Bayreuth have discovered an unusual material: When cooled down to two degrees Celsius, its crystal structure and electronic properties change abruptly and significantly. In this new state, the distances between iron atoms can be tailored with the help of light beams. This opens up intriguing possibilities for application in the field of information technology. The scientists have presented their discovery in the journal "Angewandte Chemie - International Edition". The new findings are the result of close cooperation with partnering facilities in Augsburg, Dresden, Hamburg, and Moscow.

The material is an unusual form of iron oxide with the formula Fe₅O₆. The researchers produced it at a pressure of 15 gigapascals in a high-pressure laboratory...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

CLIMATE2020 – Weltweite Online-Klimakonferenz vom 23. bis 30. März 2020

26.02.2020 | Veranstaltungen

Automatisierung im Dienst des Menschen

25.02.2020 | Veranstaltungen

Genomforschung für den Artenschutz - Internationale Fachtagung in Frankfurt

25.02.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Bonner Mediziner etablieren weltweit neues, leicht tragbares Ultraschallsystem aus den USA für die Lehre am Krankenbett

27.02.2020 | Medizintechnik

Gegen multiresistente Tuberkulose-Erreger: Mit künstlicher Intelligenz neuen Wirkstoffkombinationen auf der Spur

27.02.2020 | Medizin Gesundheit

Mikro-Überlebenskünstler: Archaeen bewältigen biologische Methanisierung trotz Asche und Teer

27.02.2020 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics