ConcSys: Zuverlässigkeit und Effizienz komplexer, nebenläufiger Softwaresysteme

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Pradel
• Fachliche Zuordnung: Softwaretechnik und Programmiersprachen
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 255842496

Moderne Softwaresysteme sind nicht nur komplex, sondern in zunehmendem Maße auch nebenläufig. Mobilfunkendgeräte, Laptops und Desktopcomputer verfügen über Mehrkernprozessoren, die nur mit Hilfe nebenläufiger Software effektiv ausgenutzt werden können. Fahrzeugsysteme bestehen aus zahlreichen Computern, die nicht nur über Mehrkernprozessoren verfügen, sondern auch miteinander interagieren. Im wissenschaftlichen Rechnen führen Cluster von vernetzten Computern hochgradig parallele Berechnungen aus. Ein gemeinsames Bedürfnis all dieser Systeme ist nebenläufige Software, welche mehrere Berechnungen parallel ausführen und miteinander synchronisieren kann. Nebenläufige Software zu implementieren ist ausgesprochen herausfordernd, weshalb dies bisher nur besonders qualifizierten Spezialisten vorbehalten war. Die zunehmende Omnipräsenz paralleler Systeme erfordert jedoch, dass auch durchschnittlich qualifizierte Programmierer an der Entwicklung nebenläufiger Systeme mitwirken.Das ConcSys-Projekt entwickelt Programmanalysen und Softwaresysteme, die Programmierern helfen, die Zuverlässigkeit und Effizienz komplexer, nebenläufiger Softwaresysteme zu verbessern. Um dieses Ziel zu erreichen, verknüpft das Projekt skalierbare Techniken der statischen Programmanalyse, präzise Techniken der dynamischen Programmanalyse und automatische Verfahren zur Testfallgenerierung. Diese Verknüpfungen wirken synergetisch, da die Präzision der dynamischer Analyse die inhärente Ungenauigkeit der statischen Analyse ausgleicht, während die automatische Testfallgenerierung vielfältige Programmeingaben liefert, die eine umfassende dynamische Analyse erst ermöglichen. Daneben sichert ein neuartiger Ansatz zur gründlichen und vergleichenden Evaluierung von Programmanalyseverfahren die Wirksamkeit und Relevanz der hier beschriebenen Techniken. Das ConcSys-Projekt zielt auf Verfahren ab, welche auf große Softwaresysteme mit Millionen von Codezeilen anwendbar sind, und wird daher nicht nur wissenschaftliche Neuerungen bringen, sondern auch einen praktischen Beitrag dazu leisten, zukünftige Softwaresysteme zuverlässiger und effizienter zu gestalten.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen
• Internationaler Bezug: USA
• Beteiligte Person: Professor Koushik Sen