Komplexitätsanalyse

Metriken und Methoden zur Komplexitätsanalyse

Im Forschungsbereich “Metriken und Methoden zur Komplexitätsanalyse” entwickeln wir Metriken zur Beschreibung von Programm-Anforderungen und Architektur-Ressourcen sowie Verfahren zur Anwendung dieser Metriken. Dazu verwenden wir in einem ersten Schritt spezielle mathematische Methoden, um maßgebliche Eigenschaften von Programmen (z.B. "Lokalität von Speicherzugriffen") aus Messergebnissen zu extrahieren und in von der Mess-Hardware unabhängige Metriken zu abstrahieren. In einem zweiten Schritt entwickeln wir Methoden, mit denen sich aus diesen hardwareunabhängigen Metriken Aussagen über das Verhalten der untersuchten Programme auf einer beliebigen Hardwareplattform treffen lassen.

Adaptiven Ressourcenzuweisung im Automobil der Zukunft

Heutige Automobile besitzen eine Vielzahl (bis zu 80) elektronischer Steuergeräte, die die unterschiedlichsten Aufgaben wahrnehmen. Das Spektrum reicht von sehr einfachen (z.B. Scheibenwischer- oder Blinker-Steuerung) bis hin zu hochkomplexen und zeitkritischen (z.B. Motorsteuerung) Steuer- und Regelungsaufgaben. Um zukünftige Anwendungen besser unterstützen zu können, planen viele Automobilhersteller, die große Menge unterschiedlicher Steuergeräte, die auch noch auf verschiedenen Bussystemen miteinander kommunizieren, durch einige wenige, dafür sehr leistungsstarke Verarbeitungseinheiten zu ersetzen.
Um die Ressourcen dieser leistungsstarken Verarbeitungseinheiten optimal auszulasten und gleichzeitig den Anforderungen komplexer und zeitkritischer Applikationen gerecht zu werden, verwenden wir die in unserem Forschungsbereich "Metriken und Methoden zur Komplexitätsanalyse" gewonnenen Ergebnisse.
Damit analysieren wir die Anforderungen der verschiedenen Applikationen, vergleichen diese mit der zur Verfügung stehenden Hardware und schätzen eine geeignete Ressourcen-Zuweisung ab. Zur Optimierung der Ressourcen-Zuweisung entwickeln wir Lernalgorithmen, die aus vorangegangenen Eingangsdaten und den resultierenden Ressourcenanforderungen zukünftige Ressourcenzuweisungen abschätzen und das System adaptiv anpassen.

Ressourcenadaptive Videocodierung für Mobiltelefone

Die oben beschriebenen "Metriken und Methoden zur Komplexitätsanalyse" werden von uns auch zur Steuerung von Video-Codecs verwendet. Hierbei schätzen wir anhand bestimmter Metriken den Ressourcen-Verbrauch von Codier-Verfahren ab und stellen ihm dem durch diese Verfahren erreichten Gewinn an Bildqualität (vgl. Forschungsgebiet Objektive Qualitätsmaße für die Videocodierung) gegenüber. Auf diese Weise können wir für jede beliebige Hardware die hinsichtlich Ressourcen-Ausnutzung und Bildqualität optimalen Codierparameter bestimmen und den Vorgang der Bildcodierung an die zur Verfügung stehenden Ressourcen anpassen. Speziell im Bereich der Mobiltelefonie ermöglicht unsere ressourcenadaptive Videocodierung, diejenige Bildqualität, die mit der in Mobiltelefonen verbauten Hardware erreichbar ist, auch tatsächlich zu erreichen.