Informatik

Computer, selbst programmierend

Christian Zillner | aus HEUREKA 2/11 vom 25.05.2011

Mithilfe von speziellen Programmen sollen Computer lernen, Programme für ihre Nutzer zu generieren

Programmieren von Software ist ziemlich fehleranfällig. Der Aufgabe, Fehler in Computerprogrammen aufzuspüren, hat sich die Disziplin "Rigorous System Engineering“ verschrieben. 98 Prozent aller Mikrochips sind in Geräten eingebaut, die keine Computer sind, darunter in Autos und Flugzeugen. Pannen in deren Computersystemen können tödliche Folgen haben. Daher suchen weltweit Wissenschafter nach Methoden, die eine effiziente Fehleranalyse ermöglichen.

Auch in Österreich arbeiten Forscher wie Helmut Veith von der TU Wien mit dem Ziel, die methodische Fehleranalyse zu erweitern und zu verbessern. Veith ist einer der Mitbegründer von ARiSE, dem österreichischen Forschungscluster "Austrian Rigorous System Engineering“. Wissenschafter der TU Wien, der TU Graz, der Universitäten Salzburg und Linz sowie am Institute of Science and Technology Austria ISTA stehen in ständigem Austausch über den Stand ihrer jeweiligen Forschung. "Die Zusammenarbeit in Österreich funktioniert sehr gut“, sagt Veith. "Das Netzwerk ARiSE findet in internationalen Fachkreisen Beachtung. Herausragende Vertreter der Computerwissenschaften kommen gern zu Vorträgen und Tagungen nach Wien.“

Einer, der Veiths Einladung zu einem Vortrag an der TU Wien Folge leistete, ist der indische Computerexperte Sumit Gulwani. Seiner Tätigkeit geht er am Forschungszentrum von Microsoft in Redmond nach. Auch er hat sich mit der Fehleranalyse in Computerprogrammen beschäftigt.

Mit den Erfahrungen, die er daraus gewinnen konnte, versucht er nun, von der Analyse zur Synthese zu kommen. Konkret heißt das, er will Computern beibringen, einfache Programme durch ihre Benutzer selbst zu schreiben.

"Ursprünglich dachte ich an Programmierer, denen durch solche Programme bestimmte Routinen erleichtert werden sollten“, sagt Gulwani.

Mittlerweile gilt er als führender Kopf im Bereich der automatischen Programmsynthese.

"Die Programmsynthese nützt die aus der Programmanalyse gewonnenen Einsichten und Methoden, um zu neuen Programmen zu kommen. Dabei geht es nicht mehr nur um Hilfestellung für Spezialisten. Ich möchte Benutzern von Computern, aber auch von Handys die Möglichkeit eröffnen, solche einfachen Programme, selbst zu schreiben‘ und zu nutzen.“

Gulwani führt anhand von Tabellenkalkulationen vor, was solche selbst lernenden Programme für ihre Nutzer leisten können.

Ein Ziel ist, künftig Computer, Handys und Roboter nicht mehr nur durch starre Bedienschemata zu steuern, sondern mit flexiblen Programmen, die nach Bedarf automatisch generiert werden. "Der Nutzer als, Programmierer‘ sagt dem Gerät, was es machen soll. Dieses führt ein paar Probeläufe durch, um festzustellen, ob es die Aufgabe verstanden hat, und setzt dann seine neue Fähigkeit an gegebener Stelle ein“, erklärt Gulwani.

Seine Absicht ist, damit etwa den Unterricht in unseren Schulen, aber auch in Ländern wie Indien, wo besonders am Land entsprechende Einrichtungen fehlen, zu unterstützen.

So entwickelt er Software für den Mathe- und Geometrieunterricht, die Kinder bei ihren Lösungsversuchen entsprechend helfen soll. "Der Unterricht soll zum interaktiven Spaß werden“, meint der Forscher lächelnd. "Und der Lehrer über sein Handy stets feststellen können, ob die Kinder verstanden haben, was er vorträgt.“

Informationen zu ARiSE (mit Job-Angeboten): http://arise.or.at

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