SURESOFT - ein Framework zur Entwicklung nachhaltiger Forschungssoftware

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Christoph Jacob; Professor Dr.-Ing. Rüdiger Kapitza; Professor Dr.-Ing. Thomas Kürner; Professorin Dr.-Ing. Sabine C. Langer; Dr. Jan Linxweiler; Jan-Marc Pilawa, seit 7/2021; Robert Strötgen, seit 10/2022
• Fachliche Zuordnung: Akustik ; Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik ; Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese ; Konstruktiver Ingenieurbau, Bauinformatik und Baubetrieb ; Sicherheit und Verlässlichkeit, Betriebs-, Kommunikations- und verteilte Systeme
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 432072763

In vielen Bereichen der Wissenschaft ist Softwareentwicklung heutzutage von zentraler Bedeutung für den Fortschritt. Auf Grund der fachlichen Komplexität wird die Software häufig von den Wissenschaftlern selbst implementiert, wobei der Fokus der Entwicklungen zumeist auf einem unmittelbaren Erkenntnisgewinn (Validierung der Methode oder Anwendung) liegt. Diese kurzfristige Perspektive führt häufig zu Implementierungen, die schwer zu warten, erweitern und bereitzustellen sind. Die mangelnde Softwarequalität und Dokumentation führen häufig jedoch dazu, dass Modifikationen oder Erweiterungen der Software den Fortschritt verzögern. Häufig endet ein derartiger nicht nachhaltiger Entwicklungsprozess damit, dass die Software unbrauchbar wird und neu implementiert werden muss. Darüber hinaus verhindern die Erschwernisse in der Bereitstellung der Software die Verbreitung sowohl im Kontext anderer Projekte als auch der Lehre. In der Summe wird eine weitverbreitete und langfristige Nutzung einschließlich Archivierung und Reproduzierbarkeit verhindert und folglich die Qualität der wissenschaftlichen Forschung behindert. Um diesen Einschränkungen zu begegnen, werden im Rahmen des SURESOFT-Projekts eine auf den Konzepten der kontinuierlichen Integration (CI) beruhende Methodik und Infrastruktur entwickelt und implementiert, deren Ziel es ist, die Verbesserung der Qualität der Forschungssoftware, die Bereitstellung von Software zu erleichtern und langfristige Nachhaltigkeit und Verfügbarkeit zu gewährleisten. Mit Hilfe von CI können Fehler auf Grund von Änderungen frühzeitig erkannt und behoben werden, wovon insbesondere Entwicklungen im agilen Umfeld profitieren, wie man sie häufig in Forschungsprojekten vorfindet. Basierend auf dem zentralen Element der CI wird SURESOFT Prozesse und Werkzeuge bereitstellen, um die Software interessierten Forschenden auf einfache Weise zur Verfügung zu stellen, beispielsweise als gebrauchsfertige Softwarepakete. Dadurch soll die Fachcommunity nicht nur in die Lage versetzt werden, die Software umfassend zu nutzen, sondern auch durch Verfügbarmachung der erforderlichen Entwicklungswerkzeuge selbst Erweiterungen vornehmen können. Darüber hinaus wird SURESOFT die technische Basis der CI nutzen, um eine langfristige Archivierung und Reproduzierbarkeit der Ergebnisse zu ermöglichen. Bei der Archivierung von Software wird häufig nur der Quelltext der Applikation berücksichtigt und Abhängigkeiten zu externen Bibliotheken vernachlässigt, wodurch eine Wiederherstellung aus den Archivdaten erschwert wird. Dementsprechend wird in SURESOFT auch der erforderliche Kontext archiviert werden. Außerdem sollen archivierte Projekte von Zeit zu Zeit erneut validiert werden, um sicherzustellen, dass die Ergebnisse weiterhin reproduziert werden können. Zur Erprobung des vorgeschlagenen Ansatzes werden im Rahmen von SURESOFT vier Forschungssoftwareprojekte der TU Braunschweig die entwickelten Prozesse und Mechanismen anwenden und validieren.

• DFG-Verfahren: Forschungsdaten und Software (Wiss. Literaturversorgung und Informationssysteme)
• Mitverantwortlich: Professor Dr.-Ing. Manfred Krafczyk
• Ehemalige Antragstellerinnen / Ehemalige Antragsteller: Hendrik Eggers, bis 6/2021; Katrin Stump, bis 10/2022