Jörg Schneider 
Ablaufvorhersage für verteilte Programme mit Hilfe von Graphtransformationen [PDF ebook] 

Diplomarbeit aus dem Jahr 2004 im Fachbereich Informatik – Programmierung, Note: 1, 3, Technische Universität Berlin (Kommunikations- und Betriebssystem – Fak. IV Elektrotechnik und Informatik), Sprache: Deutsch, Abstract: Für die Lösung von rechenintensiven Problemen werden häufig Parallelrechner eingesetzt.
Diese werden in der Regel so gebaut, dass nicht alle Prozessoren die selben
Ressourcen nutzen oder dass der Rechner gleich aus vielen in sich abgeschlossenen
Rechnern – Cluster von Rechnern – besteht. Da nicht nur die dazu notwendige
Kommunikation zwischen zwei Programmteilen stark von den jeweils ausf¨uhrenden
Prozessoren abhängt, muss ein Programm an die Struktur dieses parallelen Rechners
angepasst werden. Diese Aufgabe soll dem Programmierer eine Zuordnungseinheit
abnehmen, die entscheidet, welches Teilprogramm zu welcher Zeit auf welchem Teilsystem
ausgeführt wird. Diese Entscheidung ist allerdings schwierig zu treffen, wenn
Informationen über das Programm kaum und vor allem über den zukünftigen Ablauf
nicht bekannt sind. Wenn die Anpassung an die Struktur des Rechners erst kurz
vor der Ausführung des Programms oder während des Programmlaufes stattfindet, so
kann das Programm ohne Modifikationen auf Rechnern mit unterschiedlicher Architektur
eingesetzt werden. Auf diese Weise wird nicht nur der Programmierer entlastet,
sondern auch mehr Flexiblität bei der Ausführung erreicht.
Es ist also ein Weg zu suchen, der ausgehend von Informationen aus vergangenen
Programmläufen und dem bisherigen Verlauf des Programms den zukünftigen Programmablauf
mit einer Vorhersage skizziert. Die in dieser Arbeit beschriebene Vorhersage
kann dann als Basis für eine Zuordnungseinheit dienen. Die Informationen
über den aktuellen Programmzustand sollen von einer getrennten Analyseanwendung
bereitgestellt werden.Wie das Programm beobachtet werden kann und welche Werte
gemessen werden können, wurde dazu in [Gra04] untersucht.
Da die Programmabläufe sich klassischer Weise als Graph darstellen lassen, ist
eine Möglichkeit, diese Graphen mit Hilfe eines Graphtransformationssystems auf
dem laufenden Stand zu halten. Graphtransformationssysteme beschreiben das regelbasierte
Modifizieren von graphartigen Strukturen. Sie sind als Spezifikationstechnik
formal definiert. Allerdings ist es leicht vorstellbar, dass sich mit solchen Regelsystemen
auch programmieren lässt. Es soll daher auch untersucht werden, inwieweit
sich die Regeln, mit denen sich der Aufbau der Vorhersage modellieren lässt, auch
zur Umsetzung in einem Vorhersageprogramm nutzen lassen. […]