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22. März 2010
 

heute-Nachrichten

 
Sicherheitschip einer Bankkarte. Quelle: dpa

Wann ist eine Software verlässlich?

Informatiker in Saarbrücken arbeiten an fehlerfreier Software

von Sheila Gusenburger

Nach dem EC-Kartendebakel fragen sich viele, ob Programmfehler wie die in den Kartenchips vermeidbar sind, oder ob sie heute zu unserem Alltag gehören. Ein Softwareexperte der Uni Saarbrücken sagt: Das Kartenproblem wäre vermeidbar gewesen.

 
 
 
Prof. Holger Hermanns. Quelle: Uni Saarbrücken
Uni Saarbrücken
Prof. Holger Hermanns

"Zu Recht ärgerten sich Millionen Bankkunden über die stümperhafte Software auf ihren Kreditkarten", sagt Prof. Holger Hermanns von der Universität Saarbrücken. Und er fügt hinzu: "Offensichtlich ist das passiert, was viele bereits zur Jahrtausendwende 1999 auf 2000 befürchtet hatten: ein Software-Crash!" Dass solche Pannen bei komplizierter Software passieren können, räumt der Experte für verlässliche Systeme und Software ein. "In dem konkreten Fall der EC-Karten wäre dieser Fehler aber durchaus vermeidbar gewesen", sagt Hermanns zu heute.de. "Denn die Programme auf den Kartenchips sind so klein und übersichtlich, da muss das nicht sein."

 

Man muss sich drauf verlassen können

Holger Hermanns ist Professor für Informatik, Experte für "Fehlerfreie Software" und leitet eine Forschungsgruppe für "Verlässliche Systeme und Software". "Ein System", erklärt Hermanns, "ist verlässlich, wenn man rechtfertigen kann, warum man sich auf dessen korrektes Funktionieren verlassen darf." Das Forscherteam entwickelt Methoden, mit denen die Informatiker voraussagen können, wie verlässlich die Eigenschaften eines Systems sind.

 

Außerdem wird den Saarbrücker Informatikstudenten schon in der allerersten Pflichtvorlesung - und das ist deutschlandweit einzigartig - beigebracht, wie fehlerfreie Softwaresysteme aufgebaut sein müssen. "Ursachen für Software-Pannen sind in der Regel Schreibfehler, Denkfehler oder Missverständnisse", sagt Hermanns. Ähnlich wie es im Matheunterricht gelte, eine Formel oder eine Gleichung zu beweisen, müssten seine Studenten ihre Programme aus mathematischer Sicht auf ihre Korrektheit überprüfen.

 

Auf dem Weg zum Null-Fehler-System

Die Forscher an der Universität des Saarlandes unterstützen, so Hermanns, außerdem Programmierer dabei, die Ursachen für Softwarefehler aufzuspüren. Außerdem arbeite man daran, dass Programme automatisch repariert werden. Ein anderes Projekt ist auf mathematische Methoden ausgerichtet, die nachweisen können, dass ein ganzes Computersystem null Fehler hat.

 

Nicht überall sind Softwarefehler bedrohlich, heißt es an der Saarbrücker Uni. Kleine Schrammen an der Software einer neuen Digitalkamera oder an einem Handy seien lästig, aber nicht gesellschaftlich relevant. Wenn aber ganze Firmenketten, Flughäfen oder Krankenhäuser lahm gelegt würden, dann werde es zum gesellschaftlichen Problem. "Leider gibt für Computerprogramme bisher noch kein Qualitätssiegel, kritisiert Hermanns, "und Programme werden häufig unter Zeitdruck geschrieben." Und das kann unter Umständen lebensgefährlich werden - in der Verkehrssicherheit etwa.

 

Lebensnotwendige Zuverlässigkeit

In unseren Autos werden zum Beispiel Airbags und Bremssysteme durch viele kleine Rechner gesteuert. Auch in Flugzeugen sorgen tausende Mini-Computer für Sicherheit. Diese kleinen Rechner müssen immer pünktlich und zuverlässig reagieren. Die Saarbrücker Informatiker erforschen und entwickeln aufwändige Prüfverfahren, die denkbar höchsten Ansprüchen gerecht werden müssen. So muss beispielsweise das Analyseprogramm der Firma AbsInt für den Airbus A 380 hundertprozentig funktionieren. Die Software garantiert, dass das Flugsteuerungssystem innerhalb einer vorgeschriebenen Zeitschranke arbeitet und somit Katastrophen verhindert.

 

Die in Saarbrücken ansässige Firma AbsInt wurde unter anderem von Reinhard Wilhelm gegründet, der als Professor am Lehrstuhl für Programmiersprachen und Übersetzerbau der Universität des Saarlandes tätig ist. Die Forschungsprojekte beschränken sich allerdings nicht nur auf die Lehrstühle der Informatik. In Kooperation mit dem benachbarten Max-Planck-Institut und dem Deutschen Institut für Künstliche Intelligenz (DFKI) arbeiten sie gemeinsam an verschiedenen Projekten. Ein Netzwerk für mehr Software-Sicherheit.

 

Sicherheit kostet Geld

Aktuell beschäftigen sich die Wissenschaftler auch mit dem Forschungsprojekt "Automatische Analyse komplexer Systeme" (AVACS). Dabei geht es unter anderem um die Bremssicherheit bei ICE-Zügen. Die Experten sorgen mithilfe ihrer Software dafür, dass Züge, die zum Beispiel hintereinander in einen Bahnhof einfahren, keine Auffahrunfälle verursachen und "sanft und rechtzeitig" anhalten.

 

"Damit Denk- oder Schreibfehler in einer Software nicht zu unerwarteten Pannen oder gar Katastrophen führen", fordert Hermanns, "müssen Unternehmen in die Aus-, Fort und Weiterbildung ihrer Mitarbeiter investieren. Pannen passieren immer wieder, weil unter Zeitdruck gearbeitet wird und zu wenig Qualitätskontrollen durchgeführt werden. Leider werden aus Kostengründen zu viele mäßig ausgebildete Fachinformatiker und Programmierer eingestellt. Die Guten sind oftmals zu teuer oder nicht mehr auf dem Markt."