Nyt EU-projekt vil revolutionere måden, vi programmerer forbundne computer-systemer

Computere udveksler hele tiden informationer med andre computere, og samfundet er dybt afhængigt af sådanne forbundne systemer, som giver adgang til applikationer og delte programmer. Det er takket være dem, at vi kan overføre penge, chatte med familien, se en film, kontrollere industrielle processer og meget andet.

Tilsyneladende fungerer det gnidningsfrit, når computere skal udveksle oplysninger med hinanden. Men det er kun tilsyneladende, for i kulissen knokler programmører mere og mere febrilsk med at udvikle software programmer, der kan få alle vores forskellige computere og systemer til at udveksle de nødvendige beskeder ved at følge nogle nøje designede koordineringsplaner.

Professor Fabrizio Montesi fra Institut for Matematik og Datalogi kaldes disse planer for koreografier, fordi opgaven minder om en koreografs, der skal sørge for, at alle dansere i en trup tager deres specifikke trin på det rette tidspunkt, så ingen støder ind i hinanden – så dansen går gnidningsfrit og uproblematisk.

- Problemet er, at vi i dag ikke har nogen effektive programmeringssprog til at skrive computer koreografier. I stedet programmerer vi manuelt de skridt, som hver enkelt computer skal udføre, og så håber vi ellers, når alle computerne er blevet forbundne, at alle de manuelt indtastede skridt vil integreres og danne den koreografi, vi havde tænkt. Det er en utroligt kompleks opgave, selv for eksperter, siger Fabrizio Montesi.

Med den approach kan tingene let gå galt, mener Montesi:

- Hvis det går galt, kan prisen være alt fra irritation hos brugeren til tab af penge og private oplysninger, hvis følsomme data havner et forkert sted eller i værste tilfælde; tab af liv, hvis der opstår fejl i apps, der fx skal sørge for overvågning af indlagte patienter.

De rigtige instruktioner til computerne

Udfordringen er at komme alle disse usikkerheder til livs. Og for Fabrizio Montesi ligger løsningen i at udvikle et præcist programmeringssprog, som kan skrive koreografier, der kan følges af alle forbundne computere.

Med ERC-bevillingen kan Montesi nu arbejde videre med en lovende metode, som han er fadder til og har forsket i i mere end ti år: choreographic programming.

Med den metode kan programmører fokusere på at skrive de koreografier, som de vil have computerne til at følge, og så ellers overlade til et automatisk værktøj, en såkaldt compiler, at generere de rigtige instruktioner til de enkelte computere.

Mere sikkerhed i systemerne

Målet er at sikre, at computersystemerne arbejder korrekt sammen ved at lade dem koordinere med hinanden gennem netværk uden fejl. Lykkes det, vil programmører blive meget mere effektive til at udvikle forbundne systemer, og det vil også øge systemernes sikkerhed.

- Med denne bevilling vil vi nu fortsætte vores forskning i den nødvendige teori og praksis, så vi kan gøre koreografisk programmering anvendelige for real-world forbundne systemer, og det med en høj grad af sikkerhed. Koreografisk programmering står på skuldrene af mange brilliante ideer, som er fostret i forskningsmiljøer for programmeringssprog, concurrency theory, forbundne systemer og software udvikling. Det er virkelig spændende for mig at arbejde videre med at gøre alle disse ideer til virkelighed, siger Fabrizio Montesi.

European Research Council (ERC) blev dannet af EU i 2007 og har til formål at støtte excellent forskning i Europa. ERC uddeler fire forskellige bevillinger: Starting Grants, Consolidator Grants, Advanced Grants and Synergy Grants. I 2023 har 308 forskere modtaget et Consolidator Grant.