Software nimmt in vielen Bereichen eine immer größere Rolle ein. Autos, Züge, Smart Home-Technologien oder intelligente Stromnetze sind nur eine kleine Auswahl der Anwendungen, bei denen cyber-physikalische Systeme (CPS), also mit Software kombinierte elektronische und mechanische Elemente, zum Einsatz kommen. In einem neuen Sonderforschungsbereich, der in Karlsruhe angesiedelt ist, untersuchen Informatikerinnen und Ingenieure der Universitäten Karlsruhe (KIT, Sprecheruniversität), Dresden (TUD), München (TUM) und Mannheim die stärkere Nutzung und Verschränkung von Software Engineering Ansätzen.
Das grundlegende Ziel des Sonderforschungsbereichs besteht darin, es Ingenieurinnen und Ingenieuren aus allen relevanten Fachrichtungen zu ermöglichen, nahtlos mit verschiedenen Bildschirmansichten eines auf ihre Rolle und Expertise zugeschnittenen CPS zu arbeiten. Zu diesem Zweck wird im Rahmen des Projekts ein neuer Ansatz erarbeitet, bei dem jede Person eine auf sie maßgeschneiderte Ansicht nutzen kann, die entsprechend den Anforderungen dieser Person automatisch aus der zentralen zugrunde liegenden Version der Software angezeigt wird. So werden beispielsweise Anforderungsanalysten eine übergeordnete Sichtweise haben, die sich auf die Beschreibung der gewünschten Eigenschaften und des Verhaltens des Systems konzentriert, während Implementierungsingenieure eine konkretere Sichtweise haben, die die interne Struktur und das Design der Komponenten des Systems beschreibt.
Der Lehrstuhl für Softwaretechnik an der Universität Mannheim wird daran in zwei wichtigen Teilprojekten mitwirken. Im ersten Teilprojekt mit dem KIT wird der Mannheimer Lehrstuhl an der Untersuchung verschiedener Designalternativen für das einzelne zugrunde liegende Modell arbeiten. „Darauf aufbauend werden wir Sprachen und Algorithmen zur Generierung optimaler Ansichten für die verschiedenen Ingenieure und Interessengruppen entwickeln, die automatisch sicherstellen, dass die Konsistenz aller Informationen über die Systeme in allen Ansichten erhalten bleibt“, erklärt Prof. Atkinson.
Im zweiten Teilprojekt mit der TUM werden die Mannheimer Forscherinnen und Forscher geeignete Zugriffskontrollrechte und ein Rechtemanagement entwickeln. „Große CPS werden in der Regel durch die Zusammenarbeit vieler Unternehmen entwickelt und an den Produkten hängen komplexe Wertschöpfungsketten. Die Umsetzung und Verwaltung der individuellen Zugriffsrechte ist hier ein wichtiges Element. Denn einerseits müssen die Unternehmen in diesen Wertschöpfungsketten zusammenarbeiten, andererseits müssen sie ihr spezifisches Know-how schützen“, erläutert Prof. Atkinson.
Der Sonderforschungsbereich ist auf vier Jahre angelegt. Die Forschung an der Universität Mannheim wird mit 600.000 Euro gefördert.