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OC-Trust


OC-Trust -- Vertrauenswürdigkeit von Organic Computing Systemen

Start date: 01.10.2009
Funded by: DFG (Deutsche Forschungsgemeinschaft)
Local project leader: Prof. Dr. Wolfgang Reif
Local scientists: Prof. Dr. Theo Ungerer
Prof. Dr. Elisabeth André
Prof. Dr. Jörg Hähner
Prof. Dr. Wolfgang Reif
External scientists / cooperations: Prof. Dr. Christian Müller-Schloer
Publications: Publication list

Abstract

OCTRUSTLogo Ziel der von der DFG geförderten Forschergruppe OC-Trust ist es, die Vertrauenswürdigkeit von Organic Computing Systemen zu verbessern, um so ihren Einsatz in offenen, heterogenen, sicherheitskritischen und nutzerzentrierten Szenarien zu ermöglichen. Weiterhin soll untersucht werden, inwieweit Trust als konstitutives Element von technischen Systemen zur Verbesserung ihrer Robustheit und Effizienz beitragen kann. Dazu werden Methoden, Modelle, Algorithmen und Benutzerschnittstellen entwickelt. Diese Techniken erlauben, Vertrauen beim Entwurf der Systeme zu berücksichtigen und diese auf ihre Vertrauenswürdigkeit hin zu untersuchen. Außerdem ermöglichen sie, Vertrauen zur Laufzeit zu messen und die Systeme in Bezug auf verschiedene Vertrauensaspekte anzupassen.

Description

An der Forschergruppe sind fünf Teams aus Augsburg und Hannover beteiligt. Sprecher der Forschergruppe ist Prof. Dr. Wolfgang Reif von der Universität Augsburg. Die folgenden Teams arbeiten in der Forschergruppe zusammen:

Organic Computing Systeme sind hochdynamisch, bestehen aus einer Vielzahl veränderbarer Komponenten und befinden sich in einer sich ständig verändernden Umgebung. Daraus ergibt sich eine Vielzahl an wünschenswerten Eigenschaften, u.a. die Fähigkeit zur Selbst-Heilung, zur Selbst-Adaptivität oder zur Selbst-Konfiguration. Allerdings sind klassische Techniken für Analyse und Entwurf von Softwaresystemen für diese Systemstrukturen nicht geeignet. Völlig neue Aspekte, wie emergentes Verhalten und die extreme Wandelbarkeit von OC-Systemen machen ein Umdenken und das Entwickeln neuer Mechanismen notwendig. Dazu gehören neben formalen Methoden für funktionale Korrektheit, Safety und Security auch Methoden für die vertrauensvolle Interaktion zwischen Teilen des Systems, der Überwachung von vordefinierten Richtlinien zur Laufzeit und die Entwicklung von Algorithmen, die Trustaspekte in selbst-organisierenden Systemen berücksichtigen. Insbesondere ist auch die Schnittstelle zum Benutzer nicht mehr mit klassischen Methoden realisierbar. Hier müssen Fragen untersucht werden, die sich mit der Darstellung von selbst-organisierenden Systemstrukturen, der adaptiven Darstellung von Informationen über verschiedene Arten von Displays und nicht zuletzt mit Privatheit von Daten auseinandersetzen.

Vertrauenskritische Organic Computing Systeme unterscheiden sich von herkömmlichen Organic Computing Systemen, wie sie z.B. im Rahmen des Schwerpunktprogrammes 1183 betrachtet worden sind, vor allem durch ihre Offenheit, die Heterogenität der beteiligten Agenten und durch die Berücksichtigung von menschlichen Benutzern. Ein weiteres Merkmal ist die höhere Autonomie der Agenten durch eine zunehmende Verlegung von Entscheidungen aus der Designzeit in die Laufzeit, die im Extremfall zu einem rein egoistischen Agentenverhalten führt. Damit ist auch die Gutwilligkeitsannahme, also die Annahme der prinzipiellen Kooperationsbereitschaft der Agenten, nicht mehr zu halten. Durch all diese Faktoren steigt die Unsicherheit, die über das System, seine Umgebung und die zukünftigen Entwicklungen vorliegt, und emergentes Verhalten wird schwieriger zu kontrollieren.

In der ersten Phase des am 01.10.2009 gestarteten Projektes wurden Basistechnologien entwickelt, um mit diesen Problemen umgehen zu können. Dazu gehören formale Methoden zur Kontrolle emergenten Verhaltens, Gemeinschaften vertrauenswürdiger Agenten, Modelle zur Messung von Nutzervertrauen und von Verfügbarkeit, Algorithmen, die Vertrauenswerte in ihre Berechnungen mit einbeziehen, sowie Konstruktionsmethoden und adaptive Benutzerschnittstellen. Diese Technologien wurden anhand offener, heterogener Organic Computing Systeme evaluiert.

Während der zweiten und dritten Phase sollen diese Technologien ausgebaut und die Komplexität der betrachteten Probleme erhöht werden. Dabei rückt der Umgang mit unsicheren Daten, Konflikten, Wechselwirkungen und einer zunehmenden Hierarchisierung der Systeme in den Vordergrund. Diese Aspekte werden durch Arbeiten abgedeckt, die in enger Kooperation zwischen den Projektgruppen entstehen. Außerdem rücken Anwendungsaspekte zunehmend in den Vordergrund. Dazu werden die Techniken aus den Gruppen kombiniert und in Demonstratoren umgesetzt.

Die einzelnen Arbeitsgruppen arbeiten gemeinsam an den unterschiedlichen Fragestellungen und tauschen sich auf regelmäßigen Treffen miteinander aus.

Ansprechpartner

Projektkoordinatoren:

Sprecher:

Gerrit Anders/Hella Seebach
Lehrstuhl für Softwaretechnik und Programmiersprachen
Universität Augsburg
anders@isse.de/
seebach@isse.de

(0821) 598-2187/
(0821) 598-2176  

Prof. Dr. Wolfgang Reif
Lehrstuhl für Softwaretechnik und Programmiersprachen
Universität Augsburg
reif@isse.de
(0821) 598-2174  

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