Research Cluster "Systems" | Hasso-Plattner-Institut

Das Systems-Cluster deckt alle Phasen des IT-Systems-Engineering-Lebenszyklus ab. Von Systemdesign und -analyse über Softwarearchitekturen, Programmierung, Test, Netzwerke, Bereitstellung bis hin zum Betrieb. Dazu wird ein umfassendes Spektrum an Methoden und Techniken der Informatik untersucht. Der breite Anwendungsbereich des Systems-Clusters trägt wesentlich zum strategischen Ziel des HPI's bei, komplexe Softwaresysteme zu entwickeln.

Unsere Mission

Da das Systems-Cluster Methoden und Techniken für das Engineering komplexer IT-Systeme abdeckt, leistet es wertvolle Beiträge zu den anderen HPI-Methoden- und HPI-Domänenclustern. Die Weiterentwicklung des Systems-Clusters wird sich daher auf diese Cluster auswirken. Das Systems-Cluster unterstützt die Entwicklung von Systemen, die

die Nutzer:innenbedürfnisse durch dediziertes Requirement Engineering, einschließlich Systemmodellierung und Prozessanalyse, erfüllen,
sich durch dedizierte Systemlaufzeitanalysen schnell an veränderte Anforderungen anpassen können, von der Systeminfrastrukturebene bis zur Ebene der Geschäftsprozesse,
qualitativ hochwertige Systeme durch Funktionen mit vorhersagbaren Garantien bereitstellen, indem nicht-funktionale Anforderungen in Systemdesign und -laufzeit integriert werden,
eine solide Basis für Transferaktivitäten bilden, einschließlich HPI-Ausgründungen und Systems-Engineering-Projekten in den Domänenclustern.

Ziel des System-Clusters ist es, den Studierenden eine qualitativ hochwertige und gut koordinierte Lehre zu bieten, bei der ein solides konzeptionelles Fundament die Basis für die Entwicklung komplexer IT-Systeme bildet.

Research School "Service-Oriented Systems Engineering"

Ein Redner hält einen Vortrag auf dem HPI Research Schools Symposium.

Modelliert nach dem Vorbild der DFG-Graduiertenkollegs wird im Cluster “Systems” das 2005 gegründete HPI-Forschungskolleg “Service-Oriented Systems Engineering” betrieben. Das Forschungskolleg, mit seinen Lehrveranstaltungen und Klausurtagungen, bietet 28 Stipendiat:innen (Vier je Professur) eine Plattform für Forschungsarbeiten zu Modellierung, Entwicklung, Bewertung, Optimierung und Anwendung verteilter dienstorientierter Systeme. Das jährliche “Symposium on Future Trends in Service Computing” ist das zentrale Event des Clusters “Systems”. Es findet 2025 zum 20. Mal statt.

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Forschungsschwerpunkte

Modellierung: Modelle, Methoden und Systeme der Modellierung für Softwareprodukte und -prozesse (Geschäftsprozesse, Entwicklungsprozesse usw.) spielen im Software Engineering eine entscheidende Rolle. Das gilt sowohl für die Systemsicht auf softwareintensive Systeme als auch für die Durchdringung einzelner Aspekte.
Programmiertechniken und Softwarearchitekturen: Gegenstand der Softwarearchitektur sind die theoretischen Grundlagen, Ausdrucksmittel und Architekturtypen für softwareintensive Systeme. Das ist verbunden mit der Klassifikation der Komponenten und Beziehungstypen, der Ableitung von Musterarchitekturen für wichtige Anwendungsdomänen, der Vorfertigung und Nutzung von Komponententypen, deren Verwaltung und Komposition, der Bewertung von Architekturvarianten, der Allokation und Replikation.
Eine Grundlage dieses Themengebiets sind Kenntnisse in der Programmiertechnik. In dieses Gebiet eingeordnet werden auch spezielle Teilsysteme, Komponenten, Frameworks, die mit Wiederverwendungscharakter bestimmte Produkteigenschaften unterstützen, wie z.B. die Sicherheit in softwareintensiven Systemen.
Core-Softwaresysteme: Core-Softwaresysteme sind Teilsysteme, die einen weitgehend applikations-unabhängigen Charakter haben und zusammen mit Hardware die Grundlage für die Entwicklung von softwareintensiven Systemen bilden. Dazu gehören vor allem Betriebssysteme, Datenbanksysteme, Kommunikationssysteme, Systeme für die Mensch-Maschine-Kommunikation, Middleware, Compiler und Interpreter, Wissensverarbeitungssysteme, und weitere. Zu den Grundlagen gehören Kenntnisse über die Komponentenstruktur dieser Systeme und der programmtechnischen Schnittstellen.
Neben reinen Softwaresystemen finden sich hier auch Software-Hardware-Systeme, d.h., Computer-Systeme, die durch Microcontroller-basierte Komponenten erweitert wurden (Kameras, Mobilgeräte, Scanner, Fabrikationsmaschinen, etc.).
Prozesse: Auf den oben genannten Gebieten aufbauend existieren im Software Engineering verschiedene prozessbezogene Teilgebiete, die auf die Schaffung der organisatorischen und technischen Rahmenbedingungen für die Softwarekonstruktion, das Softwaremanagement und die Softwarequalitätssicherung zielen. Geeignete Prozesse sind eine unverzichtbare Voraussetzung für die Entwicklung großer softwareintensiver Systeme.
Systemsicht und Integrationsprojekte: Herausragendes Merkmal der Studiengänge der Digital Engineering Fakultät ist die Integration aller Ausbildungsgebiete zu einer ganzheitlichen Systemsicht unter Einbeziehung von Projekten und Softwarelaboren. Wir legen großen Wert auf die praktische Umsetzung unserer theoretischen Erkenntnisse. Dies beinhaltet sowohl die Implementierung innovativer Lösungen als auch deren Anwendung in realen Szenarien.