Meine Damen und Herren, es ist mir eine große Freude, dass ich
Gelegenheit habe, heute zu Ihnen zu sprechen, aus Anlass dieses
Festkollog oder dieser Festveranstaltung zu 40 Jahren Fakultät für
Informatik in Karlsruhe.
Und ich mache dies als wissenschaftlicher Sprecher des KIT
-Schwerpunkts Computation und ist vielleicht nicht allen bekannt, aber
wir haben auch gerade vier Jahre, oder könnten auch gerade vier Jahre
KIT -Schwerpunkt Computation feiern.
Nicht ganz so alt, gerade ein Zehntel, aber ich werde Ihnen etwas
erzählen über Computation.
Es ist kein Schreibfehler, Computation mit den beiden Ms, sondern es
geht halt bei Computation darum, dass wir es immer stärker zu tun
haben mit einer inhärenten Verbindung von Communication und
Computation, also von Kommunikation und leistungsfähiger
Informationsverarbeitung, insbesondere, weil wir immer stärker umgeben
sind mit einer Vielfalt von Geräten, von intelligenten, eingebetteten
Systemen, die sich gegenseitig wahrnehmen können, die kommunizieren,
die mit uns als Menschen kommunizieren und sich auch anpassen sollten
an veränderliche Anforderungen.
Typische Objekte sind halt Rechner, Smartphones, Autos, Flugzeuge,
Haushaltsgeräte, Sie können eine Vielfalt von Geräten benennen, ich
habe hier einige einfach mal so aufgeführt, damit man sieht, worum es
eigentlich geht.
Und was machen wir in Computation?
Wir fokussieren uns auch darauf, Konzepte, Architekturen, Methoden und
Werkzeuge zu entwickeln für ausgewählte Anwendungen, und zwar von
Informationsverarbeitung, Kommunikation und Dienstleistungen, um
vertrauenswürdige, robuste und effiziente Systeme zu entwickeln, die
halt ein solches Verhalten von komplexen, adaptiven Systemen
garantieren können.
Das ist eine ziemliche Herausforderung, das tatsächlich zu schaffen,
solche Systeme mit einer Vielfalt von Komponenten so zu organisieren,
so zu entwerfen, dass sie vertrauenswürdig, robust und effizient
bleiben.
Wir machen das aus verschiedenen Kompetenzbereichen, aus verschiedenen
Topics heraus, verschiedene Themenbereiche, in denen 50 Mitglieder,
also Principal Investigators, zusammenarbeiten in den Bereichen zum
Beispiel Algorithmen und Software Engineering oder Grid und Scientific
Computing, Systementwurf, Kommunikationstechnik oder auch
Dienstleistungsforschung.
Und diese Bereiche tragen etwas dazu bei, dass wir die Infrastruktur
liefern für komplexe Systeme, die eben auf Kommunikation angewiesen
sind und auf leistungsfähige Informationsverarbeitung.
Wir machen das in einer ganzen Reihe von Anwendungsbereichen, die
jetzt beispielhaft aufgeführt sind, wie das Smart Home oder Digital
Living oder virtuelle Kraftwerke im Energiebereich, intelligente
Verkehrssteuerung, Cloud Computing, dann im Einzelhandel intelligente
Komponenten oder auch Komponenten, die wir am Körper tragen, zum
Beispiel im Bereich eHealth.
Das heißt, wir haben es zu tun mit vernetzten, adaptiven Systemen, die
Kommunikation und Informationsverarbeitung brauchen, das war auch der
erste Name, den wir hatten für diesen Schwerpunkt, vernetzte, adaptive
Systeme.
Wir haben ihn dann verworfen, weil wir sagten, wir entwickeln
eigentlich nicht die vernetzten, adaptiven Systeme, sondern das, worum
es uns geht als Informatiker und auch als Elektrotechniker, als
Wirtschaftswissenschaftler, Maschinenbauer und Mathematiker, um die
beteiligten Fakultäten zu nennen, wir liefern die Infrastrukturen.
Und das ist das, was wir beitragen und es dient dazu, dass solche
vernetzten, adaptiven Systeme sinnvoll arbeiten können.
Es gibt mittlerweile einen Begriff, den wir damals auch schon
diskutiert haben, der aber in den letzten Jahren sehr stark in den
Vordergrund gekommen ist, das sind die cyberphysischen Systeme.
Im Prinzip sind es genau die Systeme, mit denen wir uns beschäftigen,
wir liefern die Infrastruktur, die für solche Systeme erforderlich
sind, und machen das halt an einer Reihe von größeren Projekten, die
in diesem Schwerpunkt zusammengefasst sind.
Die Informatik ist ein wesentlicher Bestandteil dieses Schwerpunkts
Computation, und wenn man sich anschaut, die Geschichte der
Informatik, die verschiedenen großen Projekte, die hier gelaufen sind,
dann treten eine ganze Reihe von interessanten Themen hier auf.
Ich habe als erstes aufgeführt, aus einer kleinen Auswahl, die ich
hier gewählt habe, das graduierten Kollege Beherrschbarkeit komplexer
Systeme, ein Thema, das heute genauso aktuell wäre wie damals, ein
sehr zukunftsweisendes Thema.
Wir haben auch heute noch zu tun mit der Beherrschbarkeit komplexer
Systeme, das heißt nicht, dass Herr Vollmer nicht ordentlich
gearbeitet hätte und sich nicht ausreichend beschäftigt hätte mit der
Beherrschbarkeit, aber die Systeme werden halt wirklich immer
komplexer.
Dann weitere größere Verbunde, die entweder in Karlsruhe direkt
gelaufen sind oder bei Schwerpunktprogrammen von Karlsruhe aus
koordiniert wurden.
Algorithmen großer und komplexer Netzwerke, dann SESAM,
Selbstorganisation und Spontaneität in liberalisierten und
homogenisierten Märkten, da hatten sich zehn Lehrstühle aus zwei
Fakultäten mit p2p-basierten Märkten für den Energiemarkt beschäftigt
und waren damit auch etwas der Zeit voraus.
Martina Zitterbart, die das geleitet hat, hat gleichzeitig dann ein
Schwerpunktprogramm geleitet zu Basissoftware für selbstorganisierende
Infrastrukturen für vernetzte mobile Systeme.
Ich habe über sechs Jahre das Schwerpunktprogramm Organic Computing
koordiniert, in dem es um selbstorganisierende adaptive Systeme geht,
um Systemarchitektur und Methoden dafür.
Uwe Hanebeck koordiniert einen graduierten Kollegen über
selbstorganisierende Sensor-Aktor-Netzwerke und seit 2010 koordiniert
Jörg Henkel ein Schwerpunktprogramm zu Entwurf und Architekturen
verlässlicher eingebetteter Systeme.
Und seit kurzem haben wir ein Kompetenzzentrum angewandte
Sicherheitstechnologien organisiert, auch initiiert von Jörn Müller
-Quade, auch dort sind zehn Kollegen des KIT beteiligt.
Dies ist ein bunter Strauß von größeren Projekten, die aber alle sich
beschäftigen mit genau den Themen, die ich vorher aufgeführt habe, die
im Schwerpunkt oder im Zentrum von Computation stehen.
Wesentliche Begriffe, die hier aufgetaucht sind, sind die Begriffe
Beherrschbarkeit, Selbstorganisation, Verlässlichkeit, Sicherheit.
Das sind Eigenschaften, die wir gewährleisten müssen für diese
Anwendungsbereiche.
Und wenn wir uns anschauen, was die wesentlichen Anwendungsbereiche
sind, selbstverständlich IT-Systeme, die müssen alle diese
Eigenschaften haben.
Aber auch der Verkehr.
Wir machen keinen Verkehr, aber wir liefern die Infrastrukturen, die
immer stärker softwaregestützt sind, für den Verkehr, für das
Gesundheitssystem, für den Bereich Energie.
Lassen Sie mich zum Thema Energie einfach ganz kurz darstellen, worum
es eigentlich geht, wenn wir sagen, wir haben als Informatiker mit
solchen Themen zu tun.
Was ich Ihnen hier zeige, ist einfach so ein abstrakter Sicht auf das
physikalische Stromnetz.
Wir haben also die Erzeugung hier auf der einen Seite, die Strom
produziert, der Strom wird geliefert über verschiedene Spannungsebenen
bis und unter zu den Privatkunden, zu Gewerbekunden, Industriekunden
und neuerdings gibt es ja auch Verbraucher.
Das ist das Netz, das physikalische Netz, was hat hier Informatik zu
suchen?
Es gibt eine Reihe von Akteuren, die hier eine Rolle spielen,
miteinander kooperieren und dafür zu sorgen, dass das Netz richtig
funktioniert.
Wir haben die Energieerzeuger, die Übertragungsnetzbetreiber,
Verteilnetzbetreiber, Messstellenbetreiber und wie gesagt,
Energieverbraucher und Erzeuger auf der anderen Seite.
Die müssen in einer geeigneten Art und Weise Informationen
austauschen, das heißt, die sind miteinander verbunden über
Kommunikationswege, die erstaunlicherweise heutzutage noch so aussehen
wie vor langer Zeit, also zum Teil, wie hier angedeutet, per Telefon
werden Informationen ausgetauscht, zum Teil geht das schon sehr stark
basierend auf digitaler Kommunikation, aber es gibt auch
papiergebundene Kommunikation des Energielieferanten mit den
Privatkunden, also sehr viele Medienbrüche, das ist ein System, das
den zukünftigen Herausforderungen sicherlich nicht mehr entspricht,
dem nicht gewachsen sein wird.
Was wir brauchen in der Zukunft und was sich immer stärker entwickelt,
ist ein System, bei dem alle diese Akteure in dem Geschäft, das
Energienetz zu organisieren, dafür zu sorgen, dass es stabil
funktioniert, die müssen sich kommunizieren, die müssen Informationen
austauschen, auf vielfältige Art und Weise, Informationen von den
Endkunden, über das Smart Meter Gateway geht Information über den
Messstellenbetreiber zum Verteilnetzbetreiber, eventuell auch zwischen
den einzelnen Privatkunden, Informationen wandern halt hier auf
verschiedenen Wegen, auch zum Übertragungsnetzbetreiber, zum
Lieferanten, also diese verschiedenen Akteure müssen miteinander
gemeinsam die Aufgaben erfüllen und die brauchen dafür geeignete
Informationen.
Welche Informationen brauchen die eigentlich?
Wie viele Informationen brauchen sie vom Endkunden?
Wie viel kann eigentlich der Endkunde selber machen?
Was macht der Verteilnetzbetreiber?
Was macht der Demandzeitmanager?
Eine Rolle, die es bisher gar nicht gab, die neu dazugekommen ist und
die er nur erfüllen kann, im Verbund mit all den anderen in geeigneter
Art und Weise.
Die Frage, wo man jetzt die Informationen über den aktuellen Zustand
der einzelnen Komponenten, wo die gebraucht wird, wie sie dort
verarbeitet wird, welche Aktionen eigentlich davon angesteuert werden
können, diese Fragen sind noch relativ offen, das heißt, wie man solch
ein Energieinformationsnetz gestaltet, an welchen Stellen man die
Intelligenz dann platziert, das ist ein System mit verteilter
Intelligenz, das ist eine relativ offene Frage, da gibt es einige
einfache, spontane Antworten, die aber nicht tragfähig sein werden.
Und das ist ein Thema, mit dem wir uns intensiv als Informatiker
beschäftigen müssen, um das tatsächlich verlässlich zu gestalten.
Da haben wir noch einiges zu tun, deswegen, das sagte Herr Umbach
vorhin schon, haben wir hier am KIT die Disziplin Energieinformatik
nicht aus der Taufe gehoben, aber wir werden sie hier einrichten, das
Thema Energieinformatik ist auch schon an anderen Stellen in
Deutschland, oder wird auch schon bearbeitet.
Wir müssen uns über eines im Klaren sein, wenn wir ein solches Netz
bauen, ein solches Energienetz, versehen mit weiteren Komponenten, mit
Informationsverarbeitung, wenn viele dieser Bereiche
informationsgesteuert sind, dann sind das auch alles Komponenten, die
eventuell angegriffen werden können, wir müssen uns damit
beschäftigen, welche Probleme auftreten können durch unerwünschtes
Verhalten, durch Fehler, durch Manipulation und ähnliches, das heißt,
wir müssen das Ganze sicher machen.
Das ist ein wichtiger Punkt, wir kennen solche Methoden, wir haben zum
Beispiel unser Kompetenzzentrum Castell, wir müssen es in geeigneter
Art und Weise auf diese Bereiche anwenden.
Das heißt, dieses komplexe Energiesystem braucht vielfältige
Informationen über den Zustand aller relevanten Komponenten, es
braucht Kommunikation zur verlässlichen Weiterleitung der
Informationen, es profitiert von den effektiven Dienstleistungen zur
Optimierung und Steuerung des Systems und seiner Komponenten, es
benötigt selbstverständlich verlässliche Software, deren Eigenschaften
man nachweisen kann, es benötigt Sicherheit, Schutz der Privatsphäre,
Schutz vor Angriffen.
Das sind alles Aufgaben, für die Informatiker Lösungen anbieten
können, im Verbund mit anderen.
Also, Informatiker beschäftigen sich mit Information.
Das Ganze kann nur arbeiten oder kann nur funktionieren, wenn wir
Informationen haben über den Zustand der Systeme.
Informationen im richtigen Umfang, welche Informationen brauchen wir
eigentlich, wie viel, am richtigen Ort, zur rechten Zeit, für die
richtigen Adressaten, die auch darauf zugreifen dürfen, all das muss
geregelt werden, mit korrektem Inhalt, nicht verfälscht, verlässlich,
verfügbar und lieferbar.
Und ohne diese Informationen versagen unsere komplexen Systeme und
kritischen Infrastrukturen.
Und es ist so, dass ohne Informatik, das Ganze auch nicht
funktioniert.
Also, da wäre nicht nur Computation handlungsunfähig.
Wenn da nicht die geeigneten Informatik-Konzepte drinstecken, dann ist
auch ein solches zukünftiges System nicht mehr verlässlich
handlungsfähig.
Also Informatik ist die Schlüsseltechnologie für viele Bereiche von
Wirtschaft und Gesellschaft, das wissen wir ja eigentlich alle, aber
es wird hier nochmal sehr deutlich, nur Informatik allein kann nicht
alle Probleme lösen, deswegen ist es wichtig, dass wir solche Verbünde
bilden, wie Computation, und gemeinsam mit anderen Disziplinen hier an
Lösungen arbeiten, nur ohne Informatik geht es nicht.
Es reicht nicht daran zu schreiben, IKT soll da irgendwelche Probleme
lösen, Informatik-Konzepte sind gebraucht.
Die Karlsruhe Informatik hat große Kompetenz in wichtigen Bereichen,
bei Selbstorganisation, Algorithmik, Verlässlichkeit, Sicherheit,
Softwaretechnik, all das brauchen wir hier, und deswegen gratuliere
ich noch einmal herzlich der Fakultät für Informatik zu 40 Jahren
erfolgreicher Arbeit, und wir brauchen sie alle weiter, nicht nur
Computation, sondern ich denke, die Informatik wird sehr breit
gebraucht.
Vielen Dank.