Pressemeldungen

Dr. rer. nat. Max Kramer gewinnt den Uniserv-Forschungspreis 2018 am KIT

In diesem Jahr überzeugte der Preisträger mit seiner Dissertation „Specification Languages for Preserving Consistency between Models of Different Languages“, in welcher er Sprachen für die Entwicklung von Werkzeugen vorstellt, die  Systemrepräsentationen während der Softwareentwicklung effizient konsistent halten.

Pforzheim, 26.06.2018 - Die Uniserv GmbH, Experte für Datenmanagement-Lösungen, stiftete am 22. Juni 2018 im Rahmen des Tags der Informatik am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) erneut den Forschungspreis für die beste Dissertation auf dem Gebiet „Algorithmen für effiziente Datenverarbeitung“ im vergangenen akademischen Jahr. Preisträger ist Dr. rer. nat. Max Kramer, den das Auswahlgremium für seine Dissertation „Specification Languages for Preserving Consistency between Models of Different Languages“ auszeichnet.

In seiner Dissertation befasst sich Herr Dr. Kramer mit der Komplexität, unterschiedliche Modelle und Beschreibungen der verschiedenen Aspekte software-intensiver technischer Systeme effizient konsistent zu halten. Deren Einsatz ist innerhalb der Entwicklung dieser Systeme heutzutage zur Abstraktion sehr häufig erforderlich. Dabei werden Teile des Systems mit unterschiedlichen Sprachen konstruiert und dargestellt, um verschiedene Entwurfs- und Entwicklungstätigkeiten zu unterstützen. Da die Systemteile und Entwicklungstätigkeiten in Beziehung zueinander stehen, enthalten diese Repräsentationen oftmals auch redundante Informationen. Solche partiell redundanten Repräsentationen evolvieren zwangsweise während der Systementwicklung. Das kann zu Inkonsistenzen und damit zu fehlerhaften Entwürfen und Implementierungen führen. Daher sind konsistente Systemrepräsentationen entscheidend für die Entwicklung solcher Systeme. Fachsprachlich werden solche Repräsentationen „Sichten“ und der Vorgang der Abstraktion über Einführung verschiedener Sichten als „Sichtenbildung“ bezeichnet.

An einem IT-fremden Beispiel der Fahrzeugentwicklung kann man veranschaulichen, was mit diesem Begriff praktisch gemeint ist: An der Planung eines neuen Fahrzeugmodells sind ganz unterschiedliche Abteilungen und Rollen beteiligt. Nun wird der Fahrzeugdesigner natürlich ein anderes Modell des Fahrzeugs und andere Modellierungsmethoden verwenden, als der Entwicklungsingenieur für den Antriebsstrang. Beide betrachten dasselbe zu entwickelnde Fahrzeug, aber jeder hat seine eigene Sicht darauf, mit eigenen Modellen, Modellierungswerkzeugen und eigener Sprache. Es wäre wenig praktikabel, wenn beide Entwickler dieselbe bzw. nur eine umfassende Sicht auf das Fahrzeug für ihre Arbeit verwenden würden, die alle Details für alle Entwicklerrollen enthält. Daher also die Notwendigkeit der Sichtenbildung.

Uniserv GmbH, Experte für Datenmanagement-Lösungen, stiftet Forschungspreis 2018 am KIT
Uniserv GmbH, Experte für Datenmanagement-Lösungen, stiftet Forschungspreis 2018 am KIT
Uniserv GmbH, Experte für Datenmanagement-Lösungen, stiftet Forschungspreis 2018 am KIT

In seiner Dissertation untersucht Herr Dr. Kramer diese Problematik. Basierend auf einer umfassenden systematischen Analyse verschiedener universeller Herausforderungen entwickelt Herr Dr. Kramer eine formale und somit wiederum universell einsetzbare Sprache (specification language) zur Lösung eines wesentlichen Teils dieser Herausforderungen. Dies ist insbesondere die weitestgehende Automatisierung der Konsistenzhaltung. Zur praktischen Validierung seines weltweit neuartigen Ansatzes entwickelt Herr Dr. Kramer daraus drei weitere, konkret anwendbare Spezifikationssprachen zur Konsistenzerhaltung. Mit diesen gelingt es ihm, den praktischen Beleg für die Validität seines Lösungsansatzes in mehreren Case Studies zu erbringen. Er belegt, dass sein Ansatz zur Lösung des Problems bis zu 70 % effizienter ist – gemessen an der Menge an Codezeilen, die zur Konsistenzhaltung mit älteren Ansätzen erforderlich sind.

Dr. Heiko Papenfuß, fachlicher Leiter Data Quality Customer Operations, zur Arbeit des Preisträgers: „Herrn Dr. Kramers Arbeit „Specification Languages for Preserving Consistency between Models of different Languages“ ist somit eine bedeutende allgemeine Grundlage für die effiziente Konsistenzhaltung von zunächst unabhängigen Systemrepräsentationen bei der Entwicklung komplexer Software-Systeme, ist aber darüber hinaus auch noch übertragbar auf software-intensive technische Systeme, bei denen das Problem der Sichten-Konsistenz noch deutlich ausgeprägter ist. Dies betrifft letztlich alle Geräte unseres alltäglichen Lebens, vom Auto, der Bahn, dem Flugzeug bis zum Mobiltelefon. 

Zusammengefasst stellt Herr Dr. Kramers Arbeit einen herausragenden Meilenstein bei der theoretischen und praktischen Lösung der Herausforderung der effizienten Sichtenbildung und deren Konsistenzhaltung dar, mit weitreichendem Nutzen selbst über die Softwareentwicklung hinaus. Dazu hat Herr Kramer in beeindruckender Weise exzellente konzeptionelle und formale Ergebnisse mit praktischer Anwendung und erfolgreicher Validierung verbunden.“

Link zur Dissertation >>