Architekturgetriebene Selbstadaptierung von Hybridsystemen

In den letzten Jahrzehnten bildete sich ein Trend zu Softwaresystemen welche aus Tausenden oder sogar Millionen von aktiven Elementen bestehen. Die Merkmale solcher Systeme sind fehlende zentrale Steuerung, fortwährende Teilnehmerfluktuation, kontinuierlich auftretende Fehler, sowie Aufeinandertreffen von gemeinschaftlichem Verhalten und gegensätzlichen Interessen. Vor allem die traditionelle Trennung zwischen Software und Mensch löst sich auf, da Menschen gleichzeitig Informationen produzieren und konsumieren. In solchen hybriden Systemen hat die Kommunikationsstruktur der menschlichen Teilnehmer einen bedeutenden Einfluss auf die Instanthaltung des Gesamtsystems. Die komplexen Abhängigkeiten zwischen Menschen und Softwareelementen erfordert eine holistische Betrachtung des Systems um effektive Änderungen zu bewirken. Zugleich haben die einzelnen aktiven Elemente nur einen eingeschränkten Überblick über die Systemkonfiguration. Globale Bedürfnisse werden dadurch kaum erkannt. Selbstadaptierung ist eine vielversprechende Lösung, jedoch ergeben sich aus den genannten Eigenschaften folgende Herausforderungen: " Wie kann man optimale und kritische Zusammensetzungen von Hybridsystemen beschreiben? " Wie kann man die Fähigkeit des Systems zur Selbstadaption beschreiben? " Wie können biologisch inspirierte, selbstorganisierende Mechanismen in Hybridsystemen angewendet werden? Das Ziel dieses Forschungsprogrammes sind Modelle, Maßzahlen und Techniken zu erarbeiten welche es erlauben: " die Konfiguration eines Hybridsystems zu beschreiben. " die Änderungsfähigkeit zu messen. " die Möglichkeiten zur Adaption auszuloten. " die Gründe für durchgeführte Adaptionen nachzuvollziehen. Die Grundidee dieses Forschungsvorhabens ist es software-architektonische Stile mit Modellen von Hybridsystemen zu verknüpfen. Dies wird in fünf Forschungsabschnitten bewerkstelligt: 1. Die Grundlegende Annahme ist die separate Betrachtung von Softwarearchitektur und menschlicher Kommunikationsarchitektur. Zu Beginn ist deshalb eine fundamentale Analyse von architektonischen Stilen in Hinblick auf Adaption in Hybridsystemen notwendig. 2. Kennzahlen aus der Analyse sozialler Netzwerke bilden die Grundlage für die Beschreibung der Systemkonfiguration. Die Abweichung von IST und SOLL Zustand wird durch die Anwendung von Ähnlichkeitsmaßen erreicht. 3. Aggregation von Kennzahlen über das Interaktionsnetzwerk und QoS einzelner Elemente sowie Analyse von Handlungsalternativen berechnet die Fähigkeit des Systems zur Adaption. 4. Adaptionsrichtlinien, welche rein auf örtlich limitierte Informationen zurückgreifen, müssen an den jeweilig angewendeten architektonischen Stil angepasst werden. 5. Die Rückverfolgung von Adaptionsentscheidungen verlangt nach der Zusammenfassung von verhaltensähnlichen Systemzuständen, da nur so die Abfolge von Änderungen sinnvoll interpretiert werden kann.