Schon lange ist Lynn von Kurnatowski begeistert vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Nun hat sie mit ihrem Engagement bei ihrer Masterarbeit überzeugt und arbeitet seit Mai 2018 als wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Einrichtung Simulations- und Softwaretechnik.
Bereits während ihres Masterstudiums der Informatik in Erlangen interessierte sich Lynn von Kurnatowski für das DLR. Sie erkannte ihre Chance für eine Mission, als sie sich im Rahmen einer Projekt- und Masterarbeit in der Einrichtung für Simulations- und Softwaretechnik in Köln bewarb.
Von der Uni ins Unternehmen
Die Besonderheit bei Lynn: Sie schrieb sowohl eine Projekt- als auch ihre Masterarbeit kooperativ mit dem DLR. Sie baute das Thema ihrer Masterarbeit auf ihre Projektarbeit auf, um ein umfangreicheres Themengebiet wählen zu können. „In meinem Studiengang ist in der Prüfungsordnung vorgeschrieben, eine Projekt- und eine Masterarbeit zu schreiben. Es wird empfohlen, im dritten Semester eine Projektarbeit und im vierten Semester die Masterarbeit zu schreiben“, erklärt Lynn. Das Ergebnis: eine Projektarbeit mit dem Titel „Effiziente Verarbeitung von historisierten Softwareentwicklungsergebnissen“ und eine darauf aufbauende Masterarbeit mit dem Titel „Visualisierung der Evolution von Softwarearchitektur“. Der Fokus beider Forschungsarbeiten lag dabei auf dem Bereich MSR – Mining Software Repositories. Unter MSR versteht man das Analysieren der Daten, die in Software Repositories verfügbar sind. Ein Repository wiederum ist ein Verzeichnis zur Speicherung und Beschreibung digitaler Objekte für ein digitales Archiv. Dadurch können interessante Informationen über Softwaresysteme und Softwareentwicklung aufgedeckt werden.
Lynn betrachtete für ihre Forschungsarbeiten die zeitlichen Veränderungen von Softwarearchitektur – also die Evolution der Architektur eines Softwaresystems. „Die Historie der Softwarearchitektur wurde aus Git, einem Versionsverwaltungssystem, extrahiert und auf architekturrelevante Änderungen beschränkt – da nicht jeder Commit eine Relevanz bei der Betrachtung der Architektur darstellt. Anschließend wurden die Daten in einer Graphdatenbank abgespeichert. Basierend auf dieser Datenbank können Analysen und Visualisierungen durchgeführt werden.“ Anhand eines solchen Versionsverwaltungssystems sollte die Historie der Quellcodes der einzelnen Commits eines Repository analysiert und deren Architektur extrahiert werden. Ziel war es, die zeitliche Änderung der Architektur eines Projektes nachvollziehen zu können. Bei der Projektarbeit wurde also die gesamte Historie der Architektur eines Repository aus dem Source Code und den dazugehörigen Dateien extrahiert und in der Graphdatenbank entsprechend aufbereitet. Darauf aufbauend war das Ziel der Masterthesis, diese Daten auf die Wesentlichsten zu beschränken. Also nicht die Architektur eines jeden Commits abzuspeichern, sondern ausschließlich die Architekturänderungen.
Umsetzung der ersten eigenen Mission
Nachdem Lynn die Zusage erhalten hatte, ihre Forschungsarbeiten beim DLR zu schreiben, ging alles ziemlich schnell. Es fand sich zeitnah ein Betreuer an ihrer Universität, der sowohl die Projekt- als auch die Masterarbeit in Korrespondenz mit dem DLR betreute. Der Arbeitsalltag hielt schnell Einzug und die Mission konnte beginnen. Das Arbeitsumfeld begeisterte Lynn seit ihrem ersten Tag. Sie erhielt die Chance, über den Tellerrand zu schauen und neue Dinge auszuprobieren. „Wenn du Hilfe brauchst, gibt es auch auf jeden Fall genug Ansprechpartner“, berichtet Lynn. So wurde sie stets neu angespornt, viel auszuprobieren und ihr Wissen auszubauen. Eine Abschlussarbeit in Kooperation mit dem DLR zu schreiben, kann Lynn empfehlen. Sie hat sehr positive Erfahrungen gemacht und konnte durch ihre Entwicklungen einen wichtigen Beitrag zur Forschung leisten.
Resultierend hat Lynn herausgefunden, wie viel Potenzial es im Bereich MSR noch gibt. Sie war ebenfalls darüber erstaunt, wie viele Daten aus einem Repository extrahiert werden können, um nützliche und wichtige Muster und Informationen in der Softwareentwicklung zu finden. Besonders im Bereich Software Engineering bietet MSR noch eine Vielzahl an Anwendungsmöglichkeiten. Die Visualisierung der Daten stellte eine Herausforderung dar, die Lynn mit viel Einsatz erarbeitete. Es gibt viele Ansätze im Bereich der Softwarevisualisierung, um den aktuellen Stand einer Architektur darzustellen. Lynn entwickelte jedoch ein Konzept, um die gesamte Evolution zu visualisieren: „Ich betrachte nicht nur einen konkreten Stand einer Architektur, sondern die gesamte Evolution. Bei RCE (Remote Component Environment – einem Anwendungsprogramm) reden wir hier von zwölf Jahren Entwicklungszeit“, so Lynn. „RCE war ein Anwendungsbeispiel für meine Arbeit. Eigentlich funktioniert die Analyse und Extraktion für alle OSGi-basierenden Projekte in Git.“ Auf Lynns Arbeit ließe sich demnach noch aufbauen, gerade im Bereich der Visualisierungen.
Wichtig für das ganze DLR
Lynns Forschung und Entwicklung hat Potenzial, das DLR im Zuge wichtiger Umstellungen von Arbeitsprozessen und Workflows im Bereich der Softwareentwicklung zu unterstützen.
Inzwischen arbeitet Lynn als wissenschaftliche Mitarbeiterin und führt ihre bisherige Arbeit in der Einrichtung Simulations- und Softwaretechnik auf einem neuen Level fort. Sie unterstützt nun die Initiative der Software-Engineering-Gruppe, die eine Beratungsfunktion für alle DLR-Institute übernimmt. Diese Initiative hilft anderen Instituten mit Checklisten und Trainings vor Ort bei der Entwicklung ihrer Software und der Umsetzung größerer Projekte. Lynns Aufgabe ist es, die erzielten Projekterfolge anhand einer Studie nachzuweisen. „Auch hier befinden wir uns wieder im Bereich MSR. Erfolge, Veränderungen und Missstände sollen durch Repository Mining ‚aufgedeckt‘ werden“, erklärt Lynn. Ein Überblick über das analysierte Projekt soll das Ergebnis ihrer Arbeit sein. Dieses zeigt auf, dass durch konkrete und spezifische Softwareentwicklung die Qualität eines Projektes stetig verbessert wird. Damit unterstützt und hilft Lynn den vielen Instituten des DLR, die so ihre Missionen erfolgreich verfolgen und erreichen können.