Rigorous Systems Engineering wird fortgesetzt

Das international anerkannte Forschungsnetzwerk RiSE – kurz für Rigorous Systems Engineering – sicherte sich eine weitere vierjährige Förderung bis 2019. Der FWF gewährte eine Unterstützung von 3,7 Mill. € für das Nachfolgeprojekt SHiNE (Systematic Methods in Systems Engineering) und bestätigte damit die erfolgreiche Arbeit für die Etablierung eines österreichischen Forschungsnetzwerks, das mittlerweile weltweit zu den besten in diesem Fach zählt.

RiSE begann 2011 als vom FWF gefördertes Nationales Forschungsnetzwerk (NFN). Seither hat sich Österreich zu einem Zentrum computerwissenschaftlicher Exzellenz entwickelt, insbesondere im Bereich von Rigorous Systems Engineering, das die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Softwareapplikationen zu optimieren beabsichtigt. In der zweiten Förderperiode verfolgt SHiNE das Ziel, die Zuverlässigkeit und Ausfallssicherheit wechselwirkender Softwareprogramme zu erhöhen, welche die moderne Technik in allen Bereichen des Alltagslebens zunehmend prägen. Projektkoordinator Roderick Bloem (TU Graz): „Die Fortsetzung der Förderung für RiSE stellt sicher, dass österreichische WissenschaftlerInnen auch weiterhin auf diesem Gebiet federführend sein werden. Zusätzlich können österreichische Unternehmen durch die intensive Zusammenarbeit und die Ausbildung von Studierenden an der Spitze der Innovation bleiben“.

Bisher bildeten neun einzelne Projektteams eine große Forschungsgruppe, die bereits in der ersten Förderperiode große Leistungen erbrachte: Die Gruppe wurde zu einem internationalen Netzwerk mit prestigeträchtigen Projekten in Deutschland (AlgoSyn, PUMA) und den USA (CMACS, ExCAPE) erweitert. RiSE lockte viele junge ForscherInnen an und führte zur Berufung von Radu Grosu zum ordentlichen Professor an der TU Wien. Für internationale Anerkennung sorgte die Ausrichtung der „Summer of Logic“-Konferenz 2014, zu der RiSE-Mitglieder wichtige Beiträge lieferten, sowie viele fruchtbare interdisziplinäre Besuche zum Erfahrungsaustausch. Entscheidende Fortschritte wurden im Bereich der Grundlagenforschung erzielt, die auch für kommerzielle Interessen von Unternehmen sehr wichtig sind. Dies zeigt sich unter anderem darin, dass die PhD-Studierenden und Postdocs des Netzwerks sowohl in der Industrie als auch in der akademischen Welt hervorragende Arbeitsplätze finden.

Während der ersten Förderperiode wurden einige hoch angesehene Preise und Auszeichnungen an RiSE-Mitglieder verliehen: drei ERC-Förderungen (Thomas A. Henzinger, Krishnendu Chatterjee, Laura Kovács), ein Wittgenstein-Preis (T. Henzinger), ein WWTF-Förderpreis für junge ForscherInnen (Georg Weissenbacher), zwei WWTF-Förderungen (Florian Zuleger, Helmut Veith), eine Google PhD-Fellowship (Michael Lippautz), ein FESTO-Preis und eine Wallenberg-Academy-Fellowship (beides L. Kovács). Zusätzlich wurden mehrere Publikationen ausgezeichnet.

Rigorous Systems Engineering versucht in einer Welt steigender Komplexität von Rechensystemen bereits im Stadium der Softwareentwicklung Programmfehler zu verhindern, wobei es nicht nur um die Zuverlässigkeit von PC-Programmen geht, sondern auch um jene von sicherheitskritischen Anwendungen in Flugzeugen, Autos und Energieverteilungssystemen. Die Erforschung mathematischer Werkzeuge und Modelle werden den Weg für eine computergestützte Qualitätssicherung in der Programmierung bereiten und zu fehlerloser Software führen.

SHiNE will in der zugesagten zweiten Förderperiode das Verständnis für die Korrektheit von Systemen auf nicht-funktionale Aspekte ausweiten. Dazu zählen z.B. die stark im Ansteigen begriffene Nebenläufigkeit (d.i. die gleichzeitige Ausführung mehrerer Berechnungen), wie sie im Internet of Things (IoT) und im Cloud Computing benötigt wird, oder eine Verifizierung, dass Systeme auch bei Ausfall von Hardwarekomponenten richtig arbeiten.

Die Leiter der beteiligten Projektteams sind renommierte WissenschaftlerInnen von TU Graz, TU Wien, IST Austria, JKU Linz und PLU Salzburg: Armin Biere, Roderick Bloem, Krishnendu Chatterjee, Thomas A. Henzinger, Helmut Veith, Uwe Egly, Christoph Kirsch, Ulrich Schmid und Radu Grosu.

Diese WissenschaftlerInnen werden von einigen exzellenten jungen ForscherInnen in der zweiten Förderperiode unterstützt: Martina Seidl, eine anerkannte Expertin für die Komplexitätstheorie von Rechensystemen und Dozentin in Linz, wird die Forschung zu Rigorous Solver Engineering leiten; Ana Sokolova, Dozentin in Salzburg und Expertin für probabilistische Systeme, wird für Trace Semantics in probabilistischen Systemen verantwortlich sein; Ezio Bartocci, derzeit Dozent an der TU Wien und Experte für Echtzeitsysteme, wird an parametrischen und probabilistischen Zeitsystemen arbeiten. Georg Weissenbacher (Experte für Interpolation und Fehlerbehebung, vormals in Princeton und Oxford, gegenwärtig Dozent an der TU Wien) wird Methoden zur Erklärung von Fehlern in der Nebenläufigkeit untersuchen; Florian Zuleger (Experte für Programmabbruch und Dozent an der TU Wien) wird die Schranken für nebenläufige Programme analysieren.

Projektkoordinator Prof. Roderick Bloem von der TU Graz erläuterte die Auswirkungen der ersten und zweiter Förderperiode: „Die Förderung bot uns die Gelegenheit, eine Gruppe exzellenter ForscherInnen zu bilden, die eng zusammenarbeiten und international anerkannte Forschung treiben konnten. Die Fortsetzung der Förderung wird uns helfen, hervorragende Wissenschaftler – sowohl PhD-KandidatInnen als auch ProfessorInnen – nach Österreich zu holen. Davon wird sowohl die akademische Ausbildung als auch die Schaffung von Arbeitsplätzen profitieren.“