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Intelligente und Verteilte Systeme

IslandViz: A Tool for Visualizing Modular Software Systems in Virtual Reality

Die Abteilung Intelligente und verteilte Systeme forscht auf den Gebieten verteilte und dezentrale Softwaresysteme, intelligente und wissensbasierte Softwaresysteme, künstliche Intelligenz (KI) sowie Software Engineering und Software-Analytik. Auf diesen Forschungs- und Anwendungsgebieten arbeitet die Abteilung gruppenübergreifend daran komplexe Prozesse vollständig nachvollziehbar, reproduzierbar und automatisierbar zu machen und komplexe Systeme greifbar, verstehbar und einfach nutzbar zu machen. 

Insbesondere liegt ein Schwerpunkt darauf, komplexe Software- und Systemarchitekturen zu entwerfen, zu warten und ihre Benutzbarkeit (Usability) zu verbessern. In vielen Anwendungen spielen abstrakte Graph-basierte Daten eine Rolle (z.B. Software-Abhängigkeiten, Provenance-Graphen oder Simulationsnetzwerke), für welche die Abteilung innovative Ansätze zur Analyse und Visualisierung entwickelt, beispielsweise in Virtual- und Augmented Reality.

Arbeitsgruppen

• Ein Schwerpunkt der Arbeitsgruppe „Verteilte Softwaresysteme“ ist, komplexe Prozesse aus der Wissenschaft zu verstehen, nachzuvollziehen und reproduzierbar zu machen. Dazu gehört, Software zur multidisziplinären Kopplung mehrerer Fachdisziplinen zu entwickeln, um in verteilten Systemen Simulationen, Systementwürfe und Systembewertungen durchzuführen. Forschung auf dem Gebiet Data Provenance dient dazu, das Entstehen von Daten nachzuvollziehen und Data-Science-Prozesse zu verstehen.
• Der Forschungsschwerpunkt der Arbeitsgruppe „Intelligente Softwaresysteme“ ist, Methoden der künstlichen Intelligenz (Deep Learning etc.) zu entwickeln und erklärbar zu machen (Explainable AI). Eingesetzt werden sie zur Entwicklung und Verbesserung intelligenter, interaktiver Softwaresysteme. Beispiele sind Benutzerschnittstellen mit hoher Usability, intelligente Sprachassistenten oder visuelle Explorationswerkzeuge für Informationen und Wissensquellen.
• Um die Qualität und Nachhaltigkeit der Softwareentwicklung im DLR zu verbessern, arbeitet die Arbeitsgruppe „Sustainable Software Engineering“ daran, mit Entwicklungstools, systematischen Testverfahren und Know-how in Open-Source-Softwareentwicklung, Software-Artefakte und die damit erzielten Ergebnisse über lange Zeit reproduzierbar wieder erzeugen zu können. Dabei geht es auch um Methoden für wissenschaftliche Softwareentwicklung (Research Software Engineering; RSE) und um Wissensaustausch zwischen Kolleginnen und Kollegen im DLR, welche Software entwickeln.
• Die Arbeitsgruppe „Human Factors in Software Engineering“ beschäftigt sich mit der Erforschung und Entwicklung von Mensch-Technik-Interaktion. Unter Beobachtung menschlichen Verhaltens in computergestützten Anwedungen untersucht HFSE die Nutzungsqualität mit Methoden aus der Soziologie und Psychologie. Im Software Engineering Kontext evaluiert und konzipiert die Arbeitsgruppe benutzerzentrierte und intuitive Lösungen, um die Arbeitsqualität unter anderem in der Entwicklung, Wartung und Zusammenarbeit von Software-Ingenieuren und Data Scientists zu verbessern. Die Kompetenzen des interdisziplinären Teams liegen dabei besonders in Design, Prototyping und Analyse und Evaluation.

Forschungsgebiete

Verteilte und dezentrale Softwaresysteme

• Verteiltes Rechnen
• Peer-to-peer Systeme
• Workflow-Systeme
• Blockchains
• Mobile Systeme
• Reproduzierbarket
• Provenance

Software Engineering und Software-Analytik

• Automatisiertes Testen
• Software Repository Mining
• Methoden und Werkzeuge
• Software-Integration
• Restruktuierung von Legacy-Anwendungen
• Lizensierung und Open Source
• Wissensmanagement

Künstliche Intelligenz & intelligente und wissensbasierte Systeme

• Explainable AI
• Intelligente Benutzerschnittstellen
• Maschinelles Lernen
• Metadatenmanagement
• Wissensmanagement
• Usability

Visual Computing

• Visualisierung von Software
• Visualisierung von Graphen
• Visuelle Datenanalyse