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Software in Zeiten der Digitalisierung sicherer machen

Kieler Arbeitsgruppe für Zuverlässige Systeme präsentiert IT-Technologie auf der Hannover Messe

Dirk Nowotka
© privat

Prof. Dr. Dirk Nowotka

Unsere Welt wird smarter, komplexer und innovativer. Die Digitalisierung dringt in alle Lebensbereiche vor. Viele betroffene Bereiche sind sicherheitsrelevant, wie zum Beispiel autonomes Fahren, Industrie 4.0, Medizintechnik und Luft- und Raumfahrt. Damit Menschenleben nicht gefährdet werden und große wirtschaftliche Schäden gar nicht erst entstehen, verlässt sich die Industrie auf sichere und verlässliche Software. Computeranwendungen arbeiten heute oft parallel und datenzentriert – und werden immer komplexer. Um ein hohes Sicherheitsniveau zu gewährleisten, werden neue Methoden benötigt. Das Kieler Forschungsteam um Professor Dirk Nowotka vom Institut für Informatik der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) stellt sein neues Verfahren „G2“ auf der Hannover Messe 2019 vor.

Gemeinsam mit seiner Arbeitsgruppe entwickelte Nowotka eine Technologie zur vollautomatischen Analyse von Datenabhängigkeiten in parallelen und komplexen Programmen. „Diese Technologie bietet die Möglichkeit, komplexe Software in einer bisher nicht erreichten Genauigkeit umfassend zu analysieren. Zudem findet G2 Fehler in Systemen, welche durch einfaches Testen bisher nicht erkannt werden konnten. Die dabei verwendeten Algorithmen heben die Untersuchung von Datenabhängigkeiten auf eine neue Stufe“, so Nowotka.

 

Datenabhängigkeiten berechnen durch Programmcodeanalyse

Software besteht heutzutage aus der Integration vieler einzelner Module. Ob und auf welchem Wege zwei Module miteinander kommunizieren, ist aus dem Programmcode aufgrund der hohen Komplexität nur mit großem Aufwand nachvollziehbar. Das Wissen über alle möglichen Datenabhängigkeiten zwischen Modulen ist jedoch Voraussetzung für die Entwicklung zuverlässiger Softwaresysteme. „Das Softwareverhalten unter Laborbedingungen zu beobachten reicht nicht aus, um mit Sicherheit alle Datenabhängigkeiten zu erfassen“, weiß Nowotka. „G2 berechnet die Datenabhängigkeiten zwischen den Modulen, indem es den Programmcode analysiert. Eine Ausführung der Software ist dabei nicht notwendig.“ G2 wurde im Rahmen von Forschungsprojekten mit Industriebeteiligung in den Bereichen Automobil, Industrieanlagen und Luftfahrt erfolgreich erprobt.

Screenshot G2 Technologie
© Institut für Informatik

Screenshot: So sieht es aus, wenn die G2-Technologie nach Fehlern sucht.

Vom 1. bis 5. April 2019 präsentiert die Arbeitsgruppe ihre Technologie und seine Anwendungsmöglichkeiten am Stand der CAU auf der Hannover Messe (Halle 2, Research & Technology, Stand C07). Nowotka hält dazu am Montag, 1. April, um 15:00 Uhr einen englischsprachigen Vortrag mit dem Titel „Safety Verification is an Innovation Enabler“. Am Dienstag, 2. April, stellt Dirk Nowotka auf der Messebühne einen weiteren Ansatz vor, mit dessen Hilfe künstliche neuronale Netzwerke gegen gegnerische Eingriffe geschützt werden könnten. 

 

Das Wichtigste in Kürze:

  • Was? Vortrag: „Safety Verification is an Innovation Enabler“ und Exponat: Infostele mit digitalem Poster
  • Wer? Prof. Dr. Dirk Nowotka
  • Wann? Der englischsprachige Vortrag findet am Montag, 1. April, um 15:00 Uhr statt. Das Exponat ist vom 1. bis 5. April zu sehen.
    Zweiter Vortrag am Dienstag, 2. April, um 14:30 Uhr
  • Wo? CAU-Messestand C07 in Halle 2 „Research & Technology“, Messegelände (Eingang Nord 2), 30521 Hannover

Zur Person:

Professor Dr. Dirk Nowotka leitet die Arbeitsgruppe für Zuverlässige Systeme am Institut für Informatik der CAU. Vor seiner Berufung zum DFG-Heisenberg Professor an der CAU im Jahr 2011, habilitierte er sich an der Universität Stuttgart (2004-2011). Im Jahr 2004 arbeitete er an der ETH Zürich als wissenschaftlicher Assistent. Dirk Nowotka wurde an der Universität Turku, Finnland, im Fach Mathematik promoviert. Sein Hauptforschungsinteresse liegt in der Theorie und Praxis entscheidbarer mathematischer und logischer Verfahren für Sicherheitsanalysen von Softwaresystemen. Sein besonderes Interesse gilt der Sicherheit auf dem Gebiet der künstlichen Intelligenz. 

CAU@Hannover Messe:

Nach 33 Jahren gehen die CEBIT und die Hannover Messe zusammen. Vom 1. bis 5. April zeigen über 6.000 Aussteller auf der Weltleitmesse der Industrie neueste Entwicklungen aus den Bereichen Digitalisierung, Industrie 4.0 und der Forschung. Mit dabei ist zum dritten Mal die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). In der Halle 2 „Research & Technology“ stellen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus dem echten Norden 17 inter- und transdisziplinäre Forschungsprojekte vor. 39 Bühnen-Präsentationen bieten zusätzlich den Schulterblick auf aktuelle Forschungsvorhaben zu Themen wie Batterieforschung, autonome Schifffahrt oder radargestützte Immissionsmessverfahren. Gemeinsame Podiumsdiskussionen mit dem schleswig-holsteinischen Bildungsministerium und Wirtschaftsministerium, ein parlamentarischer Abend und Mitmachangebote der Kieler Forschungswerkstatt runden das Angebot ab. Informationen unter www.uni-kiel.de/hannovermesse

Kontakt:

Prof. Dr. Dirk Nowotka
Institut für Informatik, Arbeitsgruppe Zuverlässige Systeme
+49 431/880-4199
dn@informatik.uni-kiel.de
www.zs.informatik.uni-kiel.de

Pressekontakt:

Farah Claußen
Presse, Digitale und Wissenschaftskommunikation