Forschungsprojekt »Green Configuration« will Energieverbrauch von komplexen IT-Systemen reduzieren
Das Forschungsprojekt »Green Configuration« von Prof. Dr. Norbert Siegmund, Professur für Intelligente Softwaresysteme an der Bauhaus-Universität Weimar, wird ab Februar 2018 über einen Zeitraum von drei Jahren mit 590.000 Euro durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert. Ziel des Forschungsprojekts ist es, den Energieverbrauch von komplexen IT-Systemen zu reduzieren.
Nutzerinnen und Nutzer können sich heutzutage ihre Soft- und Hardwarekomponenten selbstständig zusammenstellen. Häufig fehlt ihnen dabei aber das Verständnis darüber, wie die einzelnen Komponenten zusammenwirken. Die Folge: Der Energieverbrauch unserer IT-Systeme steigt stetig an. »Bis zum Jahr 2020 wird er sich voraussichtlich verdoppeln«, warnt Prof. Siegmund aus dem Fachbereich Medieninformatik.
Um den Energieverbrauch von IT-Systemen langfristig reduzieren zu können, entwickelt der Medieninformatiker mit seinem Team im Projekt »Green Configuration« Wege, das Zusammenwirken verschiedener Hard- und Software-Komponenten zu identifizieren und in Bezug auf ihre Energieeffizienz zu verbessern. »Im Projekt wollen wir Techniken entwickeln, mit denen wir den Einfluss einzelner Features und deren Auswirkungen auf den Energieverbrauch messen, vorhersagen und optimieren können. Indem wir das Bewusstsein erhöhen, dass viele Konfigurationsentscheidungen einen bedeutenden Einfluss auf den Energieverbrauch haben, können wir potentiell größere Energieeinsparungen erreichen als mit Software-basierten Optimierungen«, so Prof. Dr. Siegmund.
Den Kern des Projektes bildet ein Modell, das die Auswirkungen auf den Energieverbrauch durch Features von Soft- und Hardware-Systemen sowie die Arbeitsbelastung beschreibt. Der Einfluss von Features wird mittels Softwareanalysen und modernen maschinellen Lernverfahren bestimmt. Dabei werden als Eingaben spezielle Sampling-Verfahren mit den Ergebnissen von Kontroll- und Datenflussanalysen kombiniert, um optimale Konfigurationen zu ermitteln und gleichzeitig Ursachen für Energieprobleme zu bestimmen. Das Einflussmodell liefert die Datengrundlage für den »Green Configurator« – eine Software, die Nutzerinnen und Nutzern die Auswirkungen von Konfigurationsoptionen auf Energie und andere Eigenschaften (z.B. Performance) bewusst macht.
Ein zweiter Teil des Projekts entwickelt Methoden und Analysen, die Entwicklerinnen und Entwicklern eines Softwaresystems helfen sollen, Stellen im Code mit hohem Verbrauch zu identifizieren und visualisieren. Der Code soll damit gezielt hinsichtlich des Energieverbrauches optimiert werden können.
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