Java Diagnosis Experiments (JADE)

Das JADE-Projekt beschäftigte sich mit der automatischen Suche nach Fehlerursachen in Java-Programmen. Die Grundlage dazu lieferte eine Reihe theoretischer Untersuchungen, die sich in zahlreichen Publikationen des Projektteams niederschlugen. Im Rahmen des Projekts wurde der JADE-Prototyp-Debugger implementiert, der es seinem Benutzer ermöglicht, Fehlerstellen in Java-Programmen automatisch einzugrenzen und in einem interaktiven Prozeß Fehler eindeutig zu lokalisieren. Die verwendeten Ansätze erwiesen sich als erfolgversprechend für weitere Aktivitäten in diesem Bereich. Kurzbericht Fehler in Softwaresystemen haben meist negative Auswirkungen für die Benutzer und bedeuten eine drastische Erhöhung der gesamten Produktionskosten. Daher stellt die Entwicklung eines Werkzeugs zur automationsunterstützten Lokalisierung und Beseitigung solcher Fehler nicht nur eine technische Herausforderung dar, sondern beinhaltet auch eine hohe wirtschaftliche und gesellschaftliche Relevanz. Das JADE-Projekt beschäftigte sich in den letzten 3 Jahren mit der Anwendung modellbasierter Diagnosetechniken, die vor allem im Bereich der Diagnose von physikalischen Systemen immer wieder erfolgreich eingesetzt werden konnten, auf den Softwarebereich. Ziel war es, sowohl theoretische Grundlagen der Fehlerlokalisierung in Computerprogrammen zu erarbeiten, als auch einen benutzerfreundlichen und intuitiven Prototypen zu entwickeln, der den Benutzern das effiziente Auffinden von Fehlern in Java-Programmen ermöglicht. Auf theoretischer Ebene wurde die prinzipielle Anwendbarkeit modellbasierter Techniken untersucht sowie verwandte Ansätze diskutiert und beschrieben. Darüber hinaus wurden konkrete Methodiken und Algorithmen entwickelt, die die Voraussetzung für den praktischen Einsatz der gewählten Techniken bildeten und somit direkt in die Entwicklung des Prototypen einflossen. Als Resultat dieser Aktivitäten können eine Diplomarbeit, eine Dissertation, eine Habilitationsschrift, 3 Publikationen in einschlägigen Fachzeitschriften, sowie zahlreiche Artikel und Präsentationen bei internationalen Konferenzen und Workshops genannt werden. Die wohl signifikanteste Errungenschaft des JADE-Projektes ist die Prototyp-Implementierung zur Berechnung möglicher Fehlerstellen in Java-Programmen. Dieses System ist voll funktionsfähig und arbeitet im Moment mit fünf verschiedenen Modellen eines zu analysierenden Java-Programms. Seine Diagnosefähigkeit wurde anhand mehrerer fehlerhafter Programme getestet und erwies sich als erfolgversprechend. In allen Testfällen konnten Teile von Programmen, die den Fehler beinhalten, stark reduziert werden. Darüberhinaus können Fehler über eine interaktive Dialogführung eindeutig lokalisiert werden. Das JADE-System erwies sich herkömmlichen Diagnosesystemen und Debuggern als überlegen, weshalb eine Weiterentwicklung der gezeigten Techniken sowie deren Eingliederung in den kompletten Softwareentwicklungsprozeß erfolgversprechend scheinen.