Modelle und Theorie Verteilter Systeme

MTV @TUB

Das Fachgebiet existiert seit dem 1. Oktober 2005, gleichbedeutend mit dem Dienstantritt von Fachgebietsleiter Prof. Dr.-Ing. Uwe Nestmann.

Zunächst wurde stellvertretend für den damaligen Titel Theoretische Informatik / Theorie Verteilter Systeme das Acronym TVS verwendet. Um jedoch Verwechslungen mit dem damals benachbarten Fachgebiet TFS (Theoretische Informatik / Formale Spezifikation) zu vermeiden, haben wir uns für MTV entschieden. Das M steht dabei für Modelle, aber auch für Mathematik. Das V interpretieren wir im Übrigen auch als Verifikation; dann macht das Akronym auch auf Englisch Sinn. Mehr dazu auf der Seite Mission & Vision.

Seit Herbst 2011 trägt das Fachgebiet MTV nun auch offiziell seine intendierte Bezeichnung Modelle und Theorie Verteilter Systeme.

 

Unsere Mission

Klären wir zunächst anhand einiger berühmter Zitate, was man gemeinhin unter einem verteilten System versteht. Das erste Zitat stammt vom Verfasser eines einschlägigen Lehrbuchs; es beschreibt ein verteiltes System recht konservativ einerseits durch seine Bestandteile und andererseits durch seine Außenwahrnehmung: 

  • A distributed system is a collection of independent computers that appears to its users as a single coherent system. (Andrew S. Tanenbaum)

Das zweite Zitat stammt von einem der eher theoretisch orientierten wissenschaftlichen Vorreiter des Gebietes; es gibt durch die süffisante Betonung der Sicht eines alltäglichen Benutzers einen Hinweis auf eine Kernproblematik verteilter Systeme:

  • A distributed system is one in which the failure of a computer that you didn't even know existed can render your own computer unusable. (Leslie Lamport)

In der Tat stellt die Programmierung verteilter Systeme eine besondere Herausforderung dar. In diesem Sinne war es wiederum Lamport, der feststellte:

  • We know of no area in computer science or mathematics in which informal reasoning is more likely to lead to errors than in the study of this type of [distributed] algorithm.

Aussagen wie diese beschreiben recht genau die wissenschaftliche Herausforderung unseres Fachgebiets. Um ihr zu begegnen, entwickeln und untersuchen wir formal-mathematische Theorien, die es gestatten in der Konzeption und Programmierung verteilter Systeme Fehler zu finden bzw. sie als fehlerfrei nachzuweisen.

Unsere Vision

Bisherige Korrektheitsuntersuchungen zu verteilten Systemen basieren oftmals auf lediglich informellen oder semi-formalen Methoden. Unsere Vision ist es, systematisch Techniken der formalen Semantik und mathematischen Logik, wie sie im Gebiet der Concurrency Theory seit etwa 30 Jahren entwickelt werden, anzuwenden und anwendungsorientiert weiter zu entwickeln. Schließlich soll die Korrektheit verteilter Systeme nicht nur mit Bleistift und Papier, sondern durch rechnergestützte Beweiswerkzeuge automatisch überprüfbar bewiesen werden. 

Schon heute zeichnet sich ab, daß sich Theorien für verteilte Systeme nicht auf den Bereich verteilter Rechnersysteme beschränken müssen. Konkrete Anwendungen in so unterschiedlichen Bereichen wie der Geschäftsprozessmodellierung und der Systembiologie stellen hier überaus vielversprechende Einsatzgebiete für unsere Grundlagenarbeit dar.

Unser Slogan

Im Laufe der Jahre hat sich für MTV der Slogan Define & Conquer herausgebildet, der sowohl im Forschungs- als auch im Lehrkontext immer wieder bewahrheitet. Dahinter steht natürlich einerseits die Ähnlichkeit zum nicht nur in der Informatik bekannten Prinzip "divide and conquer" (divide et impera). Andererseits ist es in der Theoretischen Informatik – wie wohl auch in der Mathematik – in der Regel so, dass Beweise nur Mittel zum Zweck sind. Der Zweck ist dabei der Beleg, dass die der Theorie zugrunde liegenden Definitionen bzw. das der Realität per Abstraktion zugrunde liegende formale Modell genügend gute Eigenschaften besitzt, so dass man darauf aussagekräftige und praktisch nützliche Theorien aufbauen kann. Nur wer die richtigen Definitionen geschmiedet hat, kann die Realität beherrschen ... im Fall von MTV die Realität Verteilter Systeme.

 

Die üblichen Suchmaschinen zeigen, dass wir nicht die einzigen sind, die diesen Slogan für sich entdeckt haben. Für die Informatik habe es sogar mal einen ebenso genannten Kurs der Deutschen SchülerAkademie.

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