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    Chair of Computer Science II - Software Engineering

    einBLICK: Die Suche nach der Antwortmaschine

    06/30/2016

    Das Online-Magazin der Universität Würzburg berichtet über ein aktuelles Forschungsvorhaben des Lehrstuhl II: Wie können Unternehmen ihre Computersysteme so effizient wie möglich nutzen? Ein Team um Diplom-Informatiker Jürgen Walter und Professor Samuel Kounev will in dieser Frage eine Revolution in Gang setzen.

    "Declarative Performance Engineering" heißt das Projekt, an dem Jürgen Walter (links), Professor Samuel Kounev und Studierende der Uni Würzburg derzeit arbeiten. (Foto: Nikolas Herbst)

    Mit möglichst geringem Aufwand eine möglichst hohe Leistung erzielen – kurzum: Ressourceneffizienz ist das, was Unternehmen für ihre Computersysteme anstreben. Die Krux: Eine solche zu erreichen, kann ganz schön kompliziert sein. „In den meisten Fällen zu kompliziert“, finden Jürgen Walter und Samuel Kounev.

    Um das zu ändern, haben die Wissenschaftler vom Lehrstuhl für Informatik II der Universität Würzburg nicht nur ein Forschungsprojekt ins Leben gerufen, sondern gemeinsam mit Wissenschaftlern der Universität Stuttgart auch 380.000 Euro Förderung von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) erhalten. Das Ziel ist klar formuliert: „Wir wollen einen Durchbruch in Performance Engineering schaffen, indem wir die Benutzung radikal vereinfachen.“

    Vorhersagen zu machen, ist bisher sehr kompliziert

    Zu wie viel Prozent sind meine Server ausgelastet? Wie wird meine Leistung sein mit weniger, mehr oder gleich vielen Ressourcen? Unternehmen, die versuchen, das Verhalten ihrer Computersysteme vorherzusagen, treiben allerhand Fragen um. Antworten zu bekommen, die dann als Basis zur Rekonfiguration und Optimierung dienen, gestalte sich dabei oftmals schwierig, bedauert Walter.

    In den vergangenen Jahren seien zwar immer neue mess- und modellbasierte Analysetechniken entwickelt worden. Das Problem sei jedoch, dass es inzwischen sehr viele dieser Modelle und Verfahren gebe, die obendrein zum Teil äußerst kompliziert seien. Ein Anwender, der eine passende Antwort auf seine Frage bekommen wolle, müsse folglich alle Methoden nicht nur kennen, sondern auch verstehen. „Ist das nicht der Fall“, sagt der Informatiker, „ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass er einen ungeeigneten Ansatz auswählt und letztlich nicht die optimale Lösung erhält.“

    Ein neuer Ansatz: Trennung von Frage und Antwort

    „Declarative Performance Engineering“ heißt der Ansatz, mit dem Walter und Kounev neue Wege in der Performance-Technik einschlagen wollen: „Wir streben eine komplette Prozessautomatisierung an.“ Die Idee: Frage und Antwort sollen in Zukunft getrennt werden. „Der Anwender beschreibt, was er wissen möchte, ohne sich um die Beantwortung zu kümmern.“ Letztere soll stattdessen automatisiert und optimiert abgeleitet werden. Die Frage kann dabei in einer vom Lehrstuhl entwickelten Sprache formuliert werden.

    Um den Ansatz verständlich zu machen, hat Walter sich einen Vergleich ausgedacht: „Nehmen wir an, Sie möchten eine Kamera für einen bestimmten Zweck kaufen. Die Frage, die Sie sich stellen, ist folglich: Welche Kamera passt am besten zu meinen Anforderungen? Um die optimale Antwort zu erhalten, müssten Sie mit der bisherigen Performance-Technik zunächst alle Testberichte von Stiftung Warentest lesen und das passende Modell anschließend manuell auswählen. Mit unserem Ansatz dagegen bekommen Sie alle relevanten Informationen kompakt zusammengefasst mit einer Empfehlung, welche Kamera am besten zu Ihren Zwecken passt.“

    Die Vorteile einer Antwortmaschine

    „Die Idee ist revolutionär“, sind sich Walter und Kounev sicher. „Es gibt niemanden, der bisher versucht hat, diesen Frage-Antwort-Prozess so zu automatisieren wie wir.“ Die Vorteile, die sich dadurch ergeben, lägen auf der Hand: „Mit einer Antwortmaschine würden wir die ganze Komplexität vom Anwender fernhalten und gleichzeitig eine optimale Beantwortung der Frage gewährleisten. Der Weg für Unternehmen hin zu einer perfekten Performance wäre damit geebnet.“

    Positives Feedback erhalten

    Sowohl auf der ICPE, der jährlich stattfindenden internationalen Konferenz für Performance Engineering, als auch im DFG-Schwerpunktprogramm sei die Idee sehr gut angekommen, berichten die beiden Wissenschaftler. Um das Projekt, das momentan noch relativ am Anfang steht, schneller voranzutreiben, binden sie auch Studierende in verschiedene Teilprojekte ein und ermöglichen spannende Abschlussarbeiten und Jobs. „Einen lauffähigen Prototypen gibt es auch schon“, verrät Walter. Dieser werde im Rahmen des Projektes weiterentwickelt.

    Kontakte und Links

    Jürgen Walter, Lehrstuhl für Informatik II, T (0931) 31-84568, juergen.walter@uni-wuerzburg.de

    www.dfg-spp1593.de/declare

    www.descartes.tools/dql

    Partner der Universität Würzburg in diesem Projekt ist die Universität Stuttgart.

    Von: Karsten Fehr (einBLICK)

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