INRIA: erfolgreiche Zusammenarbeit mit der Industrie im Bereich Systemzuverlässigkeit

10 Dezember 2012

In den letzten 20 Jahren hat die Informatik (Computer, Software, Netzwerke) unser tägliches Leben immer mehr erobert und ihre Anwendungsbereiche werden immer lebenswichtiger. Ihre technische Komplexität nimmt stetig zu, während bei der Produktion die Bedingungen hinsichtlich der Kostensenkungen und der Fristen zunehmend angespannt sind. Welche Konsequenzen hat das für die Qualität und die Sicherheit? Software-Ausfälle durch die wissenschaftlichen Fortschritte der letzten Jahrzehnte zu vermeiden, gehört zu den künftigen Herausforderungen für die Industrie (Luftfahrt, Gesundheitssysteme, Energie- oder Finanzmanagement, etc.).

 

Nach Meinung von Hubert Garavel, Pionier bei der Entwicklung formaler Methoden und Verifikationstechniken für kritische industrielle Systeme am INRIA (französisches Forschungsinstitut für Informatik und Automatik) und Gewinner des Gay-Lussac-Humboldt-Preises 2011, wurde man sich der Probleme der Software-Zuverlässigkeit bereits 1968 bei einer Konferenz zum Thema „Software-Krise: wie lässt sich Qualitäts-Software in großen Mengen herstellen?“ bewusst und die Disziplin des Software-Engineerings wurde geboren. In den letzten 20 Jahren gewann dieses Thema jedoch immer mehr an Bedeutung, da die Informatik-Landschaft von vier tiefgreifenden Veränderungen beeinflusst wurde:

 

  • Die massive Verbreitung von eingebetteter („Embedded“) Software in Flugzeugen, Autos, aber auch in Telefonen und Waschmaschinen, die weit über das hinausging, was man sich 1968 vorstellte
  • Die zunehmende Komplexität von Computersystemen, die an der Anzahl der Kodierzeilen für die Programme und der Anzahl der Transistoren für elektronische Schaltkreise gemessen wird
  • Der Anstieg der Leistungsfähigkeiten der Parallelprogrammierung – effizienter, aber auch viel komplizierter zu steuern als die sequentielle Programmierung – sowohl entscheidend für Multi-Core-Prozessoren in Computern als auch für die hunderttausenden Prozessoren in Supercomputern
  • Die Vernetzung aller Computer und Geräte durch das Internet, die eine der größten Herausforderungen an die Systemsicherheit stellt.

 

Schätzungen gehen davon aus, dass sich die jährlichen Kosten für Software-Fehler in der globalen Wirtschaft heute auf rund hundert Milliarden Euro belaufen.

 

Mehrere Forscherteams des INRIA in Grenoble (Convecs, Mescal, Moai, Pop-art, Privatics, Sardis und Vasy) beschäftigen sich derzeit mit diesen schwerwiegenden Problemen: verteilte Systeme, Embedded Systems, Parallelrechnung, Sicherheit und Schutz der Privatsphäre. Ein besonderes Augenmerk wird hierbei auf die Embedded Systems gelegt, die kontinuierlich den Energieverbrauch, die Leistung und die Verfügbarkeit verwalten müssen. In diesem Bereich wurden in den letzten 20 Jahren kontinuierlich Fortschritte erzielt und die Innovationen werden, häufig über den Minalogic-Cluster, an die Unternehmen weitergeleitet.

 

Die Teams Vasy und Convecs des INRIA haben zum Beispiel umfassend zur Entwicklung der Toolbox „CADP“ (Construction and Analysis of Distributed Processes) beigetragen. Diese Forschungsplattform wurde vor 25 Jahren gestartet und vereint heute 50 Tools zur Modellierung, für Tests und zur Überprüfung und Bewertung der Leistung für verteilte und parallele Systeme. Forscher und Akademiker benutzen sie weltweit, um diese Thematiken zu unterrichten. In über 150 wissenschaftlichen Publikationen ging es um die Probleme, die mit CADP gelöst wurden und mehr als 60 Suchmaschinen sind mit CADP verbunden.

 

Industrielle Anwendung findet die CADP-Toolbox beispielsweise bei der von Airbus betriebenen Entwicklungsplattform TOPCASED. Die Informatikfirma Bull nutzte CADP zur Validierung der Architektur seiner Supercomputer, und STMicroelectronics und das CEA-Leti setzten sie zur Überprüfung von Systemen und Netzwerken auf Nano-Chips und zur Erstellung von Prognosen zu ihrer Leistungsfähigkeit ein. Neue Partnerschaften zielen auf programmierbare Automaten, grafische Benutzeroberflächen und Cloud Computing ab.

 

 

Quelle: Pressemitteilung des INRIA – 20/11/2012 – https://www.inria.fr/centre/grenoble/actualites/la-fiabilite-des-systemes-devient-un-defi-majeur

 

Redakteur: Charles Collet, charles.collet@diplomatie.gouv.fr – http://www.science-allemagne.fr