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Gut eingebettete Sicherheit

Marcel Kyas erforscht die Programmierung und Überprüfung von Steuergeräten

18.08.2009

Marcel Kyas ist Juniorprofessor für Technische Informatik an der Freien Universität
Marcel Kyas ist Juniorprofessor für Technische Informatik an der Freien Universität Bildquelle: privat

Wenn die Textverarbeitung streikt, der Internetbrowser abstürzt oder das Handy nicht mehr reagiert, kommt der Benutzer bestenfalls mit einem Fluch davon. Ähnliche Fehler in einem Flugzeug oder in medizinischen Geräten können jedoch Menschenleben gefährden. Damit das nicht passiert, forscht der Juniorprofessor Marcel Kyas zur Programmierung eingebetteter Systeme.

Ganz trocken heißt Marcel Kyas' Arbeitsfeld „formale Methoden für eingebettete Systeme“, doch die Auswirkungen können handfest sein: Wenn ein Auto nicht so reagiert, wie es sollte, wenn ein Flugzeug nicht erwartungsgemäß auf den Piloten reagiert oder ein Laborgerät streikt, hat der Programmierer die Software des eingebetteten Geräts nicht sauber geschrieben. „Solche Software muss eine extrem hohe Qualität haben“, sagt Kyas, der seit 1. März Juniorprofessor für Technische Informatik an der Freien Universität ist.

 Der Entwicklungsprozess der Software wird daher sehr streng kontrolliert, die Anforderungen an solche Programme sind sehr genau spezifiziert. Der Entwickler muss sich peinlich genau um Fehlervermeidung kümmern und seine Arbeit umfangreich dokumentieren. Zudem ist die Qualitätssicherung sehr teuer. Deshalb erforscht Marcel Kyas, wie sich diese Aufgaben computergestützt erledigen lassen. „Wir reden hier vom 100- bis 200-fachen Aufwand im Vergleich zu normaler Softwareprogrammierung“, verdeutlicht er die Dimensionen.

Absolventen sind gefragte Spezialisten

Wie solche Prüfsoftware aussieht und was sie leisten muss, ist Teil seiner Lehre. Experten auf diesem Feld sind gefragte Berufseinsteiger: Firmen wie Siemens, die Telekom oder der Airbus-Hersteller EADS sind hoch interessiert an Absolventen mit diesem Wissen. „Aus Forschungssicht erwarten wir, dass die Autoindustrie und die Medizintechnik bald nachziehen“, sagt Marcel Kyas. Seit die EU-Kommission darüber diskutiert, dass die Gewährleistung für solche Software künftig nicht mehr ausgeschlossen werden darf, hat das Firmeninteresse noch einmal zugenommen.

Im kleinen Rahmen funktioniert es gut

Im kleinen Rahmen laufe diese Fehlerprüfsoftware schon gut, viele reale Systeme sind aber noch zu groß für die automatische Überprüfung: Die Komplexität nimmt beständig zu. „Die Apollo-1-Mondlandefähre kam noch mit 7000 Programmanweisungen aus. Die internationale Raumstation ISS hat schon jetzt 1,5 Millionen Anweisungen allein im amerikanischen Segment“, veranschaulicht Kyas. In Kiel, wo er studiert hat, ist die Forschung zu diesem Thema schon recht weit, an der Freien Universität baut er diesen Bereich nun auf – als einer der führenden Experten.