Weltweit verdoppelt sich die vorhandene Datenmenge etwa alle zwei Jahre – manche sprechen bereits von „Goldgräber-Stimmung“. Big Data-Technologien ermöglichen es, sehr große Volumina unstrukturierter Daten zu verarbeiten und in angereicherter Form verfügbar und wirtschaftlich nutzbar zu machen.

Projekte

High Performance Cluster für Big Data-Anwendungen

Die Fakultät Informatik hat ein skalierbares System entwickelt, in dem verschiedene gängige Software-Komponenten an einem gemeinsamen Anwendungsfall auf echten Daten arbeiten. Seit  Anfang 2013 steht Lehrenden und Studierenden dafür ein leistungsfähiges High-Performance-Clusters (HPC) für umfangreiche Datenanalysen zur Verfügung. In den vergangenen Semestern sind bereits mehrere, teilweise ausgezeichnete Bachelor- und Masterthesen entstanden. In seiner von der Fördergesellschaft der Hochschule Furtwangen ausgezeichneten Abschlussarbeit „Analyse und Implementierung einer Big Data-Architektur auf einem Computercluster“ entwickelte Tim Schmiedl die Plattform Lioncub. Neben der Basistechnologie Apache Hadoop werden das verteilte Datenbanksystem HBase und der Streaming-Framework Storm genutzt.

Als leistungsfähige Referenzplattform für Big Data-Technologien wird Lioncub an der Fakultät kontinuierlich ausgebaut und optimiert. Derzeit verwaltet die Plattform Lioncub über eine Million Artikel aus sozialen Netzwerken und Nachrichtenportalen und macht sie über eine Web-Oberfläche verfügbar. Nach Eingabe eines Stichwortes werden die Dokumente durchsucht und die Ergebnisse innerhalb weniger Sekunden in Form von Diagrammen oder URL-Listen aufgezeigt. Dieser Anwendungsfall steht jedoch nicht im Zentrum von Lioncub. Lioncub stellt vielmehr eine Forschungsplattform der Fakultät für innovative Software aus dem Big Data-Umfeld dar. Bereits mit geringem Aufwand ist es möglich, andere Anwendungsfälle umzusetzen. So können etwa Daten aus dem CAN-Bus von Autos ausgelesen und mit Hilfe von Lioncub vergleichende Rückschlüsse über das Fahrverhalten des Fahrers gezogen werden.

Die Fakultät wird das HPC in den kommenden Jahren kontinuierlich ausbauen; eine erste Ausbaustufe erfolgt gerade. Das HPC bietet großes Potential für Lehre und Forschung: Es ist davon auszugehen, dass Big Data tiefgreifende Auswirkungen nicht nur auf Produktentwicklung, Unternehmensprozesse und Wissenschaft, sondern auf die ganze Gesellschaft haben wird.

Ansprechpartner

Prof. Dr. Lothar Piepmeyer, Studiendekan Informatik (Master), lothar.piepmeyer(at)hs-furtwangen.de

Event Processing für Big Data

Traditionelle Big Data-Technologien sind optimiert für die Speicherung und Verarbeitung von Massendaten, weisen jedoch Defizite im Bereich der zeitnahen Datenauswertung ("near real-time") auf. Als Folge wurde in den letzten Jahren eine Reihe von Architekturen und Frameworks vorgestellt, um diese Defizite zu beheben. Dabei spielt die Nutzung von Technologien aus dem Bereich des Event Processing eine wichtige Rolle, da eine direkte Informationsgewinnung aus eintreffenden Daten ermöglicht wird. Die besondere Bedeutung des Event Processing für die Echtzeitverarbeitung von Massendaten wurde im HFU-Forschungsbericht 2014/15 in dem gleichnamigen Beitrag dargestellt.

Ausgehend von Untersuchungen zur Leistungsfähigkeit von Complex Event Processing (CEP) Implementierungen wird an der Fakultät unter anderem die Kombination des CEP mit dem Streaming-Framework Storm untersucht. Projekt- und Abschlussarbeiten beleuchten unterschiedliche Ansätze, wie der Einsatz deklarativer CEP-Anfragesprachen mit den Skalierbarkeitsmechanismen von Storm vereint werden kann. Eine Möglichkeit besteht beispielsweise darin, die Musterkennung direkt in einen Storm-Bolt (einen sogenannten "CEP-Bolt") durchzuführen. Herr Philipp Stussak untersuchte diesen Ansatz tiefergehend in seiner Master-Abschlussarbeit „Complex Event Processing auf großen Datenmengen“, die im Oktober 2014 mit dem Aesculap-Preis für besonders innovative Abschlussarbeiten ausgezeichnet wurde.

Die Leistungsfähigkeit möglicher Kombinationen soll nun anhand von ausgewählten Anwendungsszenarien weiter untersucht und praktisch mit der HPC-Infrastruktur erprobt werden

Ansprechpartner

Prof. Dr. Bernhard Hollunder, Prodekan, bernhard.hollunder(at)hs-furtwangen.de

Weitere Aktivitäten

STeP-Konferenz

Die im Zweijahresrhythmus stattfindende Konferenz Software-Technologien und -Prozesse (STeP) richtet sich an Anwender und Entscheider aus der industriellen Praxis sowie an anwendungsorientierte Wissenschaftler aus dem akademischen Umfeld. Aktuelle Trends und Themen der Softwaretechnik werden in technisch-wissenschaftlichen Beiträgen und Industriepräsentationen vorgestellt und diskutiert. Schwerpunktthema der STeP 2016, die am 03. Mai 2016 in Furtwangen stattfand und von der Fakultät Informatik organisiert wurde, war Open-Source Software in der Industrie, KMUs und im Hochschulumfeld.

www.step2016.de

Informatik-Journal

Mit dem InformatikJournal 2016/2017 hat die Fakultät Informatik bereits die sechste Ausgabe dieser in der Regel jährlich erscheinenden Fachpublikation mit aktuellen Berichten aus Forschung und Lehre herausgegeben. Viele der von Masterstudenten, Absolventen und Dozenten publizierten Beiträge der Fachgebiete Mobile und Verteilte Systeme, IT-Sicherheit und Softwaretechnik u.a. bieten schon heute interessante Lösungsansätze zur Verbesserung der industriellen Softwareentwicklung. Sie haben das Potenzial, im Rahmen von Forschungsprojekten und in Kooperation mit Industriepartnern vertieft untersucht zu werden.

Das Journal ist erhältlich im Dekanatssekretariat der Fakultät Informatik, Tel. 07723 920-2331 oder -2090, E-Mail: dekanat-in(at)hs-furtwangen.de