Integrierte Beobachtungs- und Modellierungstechniken zur Adaption und Evolution von Softwaresystemen

• Antragsteller: Professor Dr. Wilhelm Hasselbring; Professor Dr. Klaus Pohl; Professor Dr. Ralf Heinrich Reussner
• Fachliche Zuordnung: Softwaretechnik und Programmiersprachen
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 221686643

Zukünftige Softwaresysteme werden durch die Komposition durch Dritte definierter Softwaredienste gebaut, welche Anwendungssoftware, Cloud-Rechner und -Speicherinfrastruktur, Internet-verbundene Dinge, sowie Daten einkapseln. Dies verspricht großen Nutzen, wie Flexibilität, Skalierbarkeit, Wiederverwendbarkeit und wirtschaftliche Nutzung von Ressourcen, führt aber auch zu großen Herausforderungen im Software Engineering: (1) Dienständerungen zur Laufzeit sind nicht unter Kontrolle der Softwareingenieure und, in den meisten Fällen, können die Änderungen nicht während der Entwicklung antizipiert werden; (2) Softwareingenieure haben nur einen begrenzten Einblick in die Dienste; (3) Daten werden verteilt und dezentralisiert sein, was potentielle Datenschutzprobleme hervorrufen kann; (4) die vollständig automatische Adaption wird Grenzen hinsichtlich Komplexität und Heterogenität erreichen. iObserve geht diese Herausforderungen entsprechend dem weitverbreiteten MAPE-Kontrollschleifenmodell an.In der ersten Förderperiode hat iObserve grundlegende Ergebnisse zun Monitoring und zur Analyse (MA) von Cloud-basierten Softwaresysteme geliefert. Insbesondere hat iObserve-1 ein Konzept der deskriptiven Architekturlaufzeitmodelle erarbeitet um die automatisierte Analyse und auch die Inspektion der Modelle durch Menschen ermöglicht um speziell Performance- und Privacy-Anomalien erkennen zu können. Diese Architekturlaufzeitmodelle werden mittels dynamischer Analyse von Monitoring-Daten Reverse-Engineered und aktualisiert.Das übergreifende Ziel der zweiten Förderperiode von iObserve besteht darin, die Adaption von Cloud-basierten Systemen zu untersuchen mit einem Fokus auf die Planungs- und Ausführungsphasen (PE). iObserve-2 legt eine spezielle Betonung auf die Privacy-getriebene Planung, auf die Entwurfsraumexploration und auf die Optimierung mehrerer Qualitätsziele (Performance, Privacy und Kosten), sowie die Unterstützung sogenannter Operator-in-the-Loop Adaptation. Als entscheidende Basis wird iObserve-2 weiterhin die vielversprechende Richtung der Nutzung von Architekturlaufzeitmodellen verfolgen, wird aber auch deren Rolle in der MAPE-Schleife als präskriptives Modell zur Planung und Ausführung erweitern. iObserve-2 baut dabei auf einen umfassenden modellbasierten Ansatz um konzeptionell die Techniken zum Monitoring, zur Analyse, zur Planung und zur Ausführung von Adaptionen weiterzuentwickeln. Die CoCoME-Fallstudie, die SPP-übergreifend bereits in der ersten Förderphase genutzt wurde, wird ergänzend erweitert und als Evaluationsbenchmark eingesetzt werden, sowie als Basis zur Zusammenarbeit mit inhaltlich verwandten SPP-Projekten.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1593: Design for Future - Managed Software Evolution