A new formal approach for the efficient analysis of continuous-state dynamical models of software systems using process algebra.

• Applicant: Professor Mirco Tribastone, Ph.D.
• Subject Area: Software Engineering and Programming Languages
• Term: from 2012 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 214086195

Stochastische Modelle mit diskreten Zustandsräumen bilden heutzutage das Fundament quantitativer Performance-Evaluierung von Softwaresystemen. Um der immer größer werdenden Komplexität von modernen Softwarearchitekturen gerecht zu werden, wurden in der nahen Vergangenheit skalierbare deterministische (kurz fluide) Approximationen basierend auf gewöhnlichen Differentialgleichungen erfolgreich eingeführt. Diese Technik konnte nun kürzlich auch im Rahmen der stochastischen Prozessalgebren für Modelle formal umgesetzt werden, die viele unabhängig agierende Agenten identischen Verhaltens enthalten. Die Frage, ob auf die Einschränkung an die Agenten verzichtet werden kann, wurde bis heute im Kontext der fluiden Approximation nur wenig erforscht. Dies ist das Hauptanliegen dieses Projekts. An dessen Ende wird ein neues, effizientes, automatisierbares und formal fundiertes Verfahren zur quantitativen Erfassung von Modellen mit Agenten stehen, die einem Replikationsverhalten genügen, das derzeit nicht effizient analysiert werden kann. Die Mächtigkeit des Ansatzes soll an Fallstudien aus den Bereichen Peer-To-Peer-Netzwerke und Cloud Computing gezeigt werden, die bisher bei größer werdenden Gruppen von Agenten entweder zu nicht akzeptablen Simulationszeiten führen, oder sich nicht mehr durch die fluide Approximation beschreiben lassen. Für den Ansatz soll ein Unterstützungswerkzeug entwickelt werden, das auch zur Realisierung der Fallstudien dienen soll.

• DFG Programme: Research Grants
• International Connection: United Kingdom