Fehlerdetektiv im Softwaredickicht – Braunschweiger Software checkt Echtzeitsysteme

Klein und handlich, sind sie für viele Menschen ständige Begleiter: winzige Mobiltelefone, MP3- und CD-Player. Auf den ersten Blick scheinen diese nur wenig mit einem Computer gemein zu haben. Jedoch steuern Hard- und Softwaresysteme jede einzelne Funktion dieser Miniaturen und sind in fast alle technischen Alltagsgegenstände integriert. Ständig fordert der Markt leistungsstärkere und kompaktere Neuentwicklungen, sodass diese so genannten eingebetteten Systeme immer komplexer und dichter werden. Ohne Datenverlust sollen zeitlich korrekte Abläufe gewährleistet sein. Technische Probleme können hier verhängnisvolle Folgen haben. In Steuersystemen von Kraftfahrzeugen beispielsweise, wo eingebettete Systeme in Sekundenbruchteilen eine Vielzahl von Daten auswerten, könnten Fehler zum Bremsversagen oder zu Störungen im Lenksystem führen.

Sind zeitkritische Effekte in kleinen Systemen noch nachvollziehbar, so ist die Überprüfung von mehreren ineinander eingebetteten Systemen, wie sie zum Beispiel in modernen Fahrzeugen üblich sind, kaum überschaubar. Bisher konnte nur ein begrenzter Teil möglicher Fehlerquellen mit teurem und zeitaufwändigem Simulieren am Computer und mit dem Testen von Prototypen gefunden und eliminiert werden. Für dieses Dilemma fand Dr. Kai Richter mit seiner Idee der „kompositionellen Analyse“, eine ebenso einfache wie Aufsehen erregende Lösung. Statt die Textmethoden analog zu den eingebetteten Systemen immer komplexer werden zu lassen, koppelte er kleine und überschaubare Analysemodule über Standardschnittstellen nach dem „Baukastenprinzip“ zusammen. Notwendige Anpassungen können dabei automatisiert werden.

Hochschulübergreifend mit Wissenschaftlern der ETH Zürich entstand dabei ein Analyseverfahren, welches in allen Entwicklungsphasen neuer Systeme schnell zuverlässige Ergebnisse liefert. Mit seiner Dissertation hat Dr. Kai Richter ein immenses Spektrum an Möglichkeiten für Entwickler von Echtzeitsystemen geschaffen, das bislang international einzigartig ist. Resultierend aus seiner Dissertation entstand eine Software, die weltweit in der Industrie und an führenden Universitäten von Singapur bis Skandinavien eingesetzt wird. Eine Leistung, die Prof. Dr. Rolf Ernst, Geschäftsführender Leiter des Instituts für Datentechnik und Kommunikationsnetze der Technischen Universität Braunschweig, würdigt: „Dr. Kai Richter hat mit seiner Forschung einen entscheidenden Beitrag dazu geleistet, komplexe Prozessornetzwerke, wie sie in Kraftfahrzeugen oder in der Kommunikationstechnik eingesetzt werden, analysierbar zu machen und systematisch zu optimieren.“

Zur Person:

Dr.-Ing. Kai Robert Richter, geboren 1973 in Northeim, studierte von 1992 bis 1998 Elektrotechnik an der Technischen Universität Braunschweig. Seine Promotion erhielt er im Jahr 2004 mit Auszeichnung. Trotz seiner noch jungen akademischen Karriere ist er bereits ein international angesehener Experte im Bereich der Zeit- und Performanz-Analyse für eingebettete Echtzeitsysteme. Die Liste der Veröffentlichungen von Dr. Kai Richter umfasst schon über 40 Titel, die weltweit zitiert werden. Im Sommer 2005 gründete er gemeinsam mit Dr. Marek Jersak die Symtavision GmbH, um seine Technologie weiter zu entwickeln und zu vermarkten.

Der Heinrich-Büssing Preis

… gilt als der höchstdotierte Wissenschaftspreis in der Hochschullandschaft der Region. Mit dieser Auszeichnung ehrt die „Stiftung zur Förderung der Wissenschaften an der Carolo-Wilhelmina“ jährlich herausragende Leistungen von Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern der Technischen Universität Braunschweig. Der Braunschweigische Hochschulbund will mit seiner Stiftung dazu beitragen, dass die Bedeutung Braunschweigs als Wissenschafts- und Wirtschaftsregion noch stärker bekannt wird.