Komponentenbasiertes EO-Workflow-Engineering: Automatisierung auf Anwendungsebene, Wiederverwendung und Evolution

• Antragsteller: Dr. Nikolas Herbst
• Fachliche Zuordnung: Softwaretechnik und Programmiersprachen ; Datenmanagement, datenintensive Systeme, Informatik-Methoden in der Wirtschaftsinformatik ; Geodäsie, Photogrammetrie, Fernerkundung, Geoinformatik, Kartographie ; Sicherheit und Verlässlichkeit, Betriebs-, Kommunikations- und verteilte Systeme
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 522760169

Heutzutage entwerfen Forscher und Experten im Bereich der Fernerkundung und der computergestützten Ökologie ihre Workflows in der Regel von Grund auf neu, wobei die gemeinsame Nutzung und Wiederverwendbarkeit über verschiedenen Teams und Organisationen hinweg begrenzt ist. Nach dem aktuellen Stand der Technik besteht in den Anwendungsbereichen der Fernerkundung und der computergestützten Ökologie ein enormes Potenzial, die Wiederverwendung von Code zwischen Datenverarbeitungs-Workflows zu erhöhen und die Erstellung neuer Workflows oder die Weiterentwicklung bestehender Workflows zu erleichtern. Die zentrale Herausforderung in diesem Projekt ist die Bereitstellung nützlicher Abstraktionen in einer Entwicklungsumgebung für Workflows zur Analyse von EO-Daten. Ein Hauptanliegen ist die Unterstützung der gemeinsamen Nutzung, Wiederverwendbarkeit und Automatisierung innerhalb und zwischen verschiedenen Anwendungsbereichen. Ein intuitiver Weg zur Spezifizierung und Kommunikation der Anforderungen, Zielsetzungen und Beschränkungen der entwickelnden Benutzer an die Ausführungsplattform ist ein Schlüsselbedarf für alle verwandten Projekte in der Forschungsgruppe. Wir konzentrieren uns auf die Entwicklung einer komponentenbasierten EO-Workflow-Engineering-Methodik, die neuartige Modellierungsabstraktionen bereitstellt, um: (i) die domänenspezifischen Anforderungen für die interdisziplinäre Forschung im Bereich Fernerkundung und computergestützte Ökologie zu unterstützen, (ii) die Wiederverwendung von Workflow-Spezifikationen, -Entwürfen und -Implementierungen zu ermöglichen und (iii) die Automatisierung auf Anwendungsebene und die Workflow-Evolution innerhalb und zwischen mehreren Forschungsprojekten, Teams und Anwendungsbereichen zu unterstützen. Auf einer eher technischen Ebene wird ein zentrales Ergebnis ein Repository für gekapselte Workflow-Komponenten sein, das mit einem Datenkatalog verknüpft ist. Mit diesem zentralen Repository wird dieses Teilprojekt eine Schnittstelle bilden zwischen: (i) den Forschern des Fachgebiets mit ihren jeweiligen Anforderungen an Funktionalität und Benutzerfreundlichkeit und (ii) der Self-Aware Workflow-Orchestrierung durch Übergabe der erforderlichen Workflow-Modelle für die Instantiierung und "serverlose" Ausführung.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5696: SOS: Serverless-Scientific-Computing und -Engineering für Erdbeobachtungs- und Nachhaltigkeitsforschung