Neue Big-Data-Ansätze für Technologien der Zukunft – Fraunhofer IAIS leitet EU-Projekt »FERARI«

Ob Smart Grids, Car-to-Car-Kommunikation oder automatische Handelssysteme –  die Technologien der Zukunft setzen auf die autonome Interaktion zwischen Maschine und Maschine (M2M). Die Steuerung solcher Systeme stellt die Industrie allerdings vor große Herausforderungen. Zu gewaltig und gleichzeitig kurzlebig sind die Datenströme, die ihre Komponenten liefern. Im EU-Projekt »Flexible Event pRocessing for big dAta aRchItectures« – kurz: »FERARI« – arbeiten Forscher des Fraunhofer-Instituts für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS zusammen mit Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft an Open-Source-Lösungen, um die Umsetzung von entsprechenden Anwendungen mit modernsten Big-Data-Verfahren voranzutreiben.

Die Entwicklung von Big-Data-Technologien zielte bislang in erster Linie auf Daten ab, die nicht unmittelbar an zeitliche Abläufe gebunden waren: Seien es Kommunikationsdaten aus dem Social Web – die sich auch noch nach Jahren auf den entsprechenden Plattformen einsehen lassen – oder mittlere bis kleine Projekte, bei denen der gesamte Datensatz lokal gespeichert und anschließend ausgewertet werden kann. An ihre Grenzen stoßen solche Methoden, wenn es darum geht, große Mengen flüchtiger Daten zu analysieren – wie es bei verteilten Systemen der Fall ist: Unabhängige Einheiten – etwa einzelne Maschinen eines Industrieunternehmens – liefern permanent gewaltige Datenströme. Um sie systemweit zu analysieren, sind grundlegend neue Strukturdesigns erforderlich. Im Projekt »FERARI« entwickeln sechs Partner aus Wirtschaft und Wissenschaft unter der Leitung des Fraunhofer IAIS ein Open-Source-Paket, das den Ansprüchen solcher Anwendungen gerecht wird.

»Bei der Entwicklung unserer Systeme achten wir darauf, dass sie auch von Anwendern mit wenigen Vorkenntnissen genutzt werden können«, erklärt Dr. Michael Mock, Projektleiter am Fraunhofer IAIS. »Und weil sie ›Open Source‹ entwickelt werden, sind sie jedem frei zugänglich und individuell anpassbar. Damit wollen wir die Verbreitung von Big-Data-Technologien in der Wirtschaft vorantreiben.« Trotz des leichten Zugangs sollen die Softwarepakete komplexe Analyse-Aufgaben in Echtzeit lösen. Dazu greifen sie auf Methoden des »Complex Event Processing« und hochentwickelte »Machine-Learning-Operatoren« als festen Bestandteil ihrer Architektur zurück. »Um Echtzeitanalysen mit derart massiven Datenströmen zu realisieren, haben wir außerdem die Maschinenebene – also die Ebene der datenverarbeitenden Sensoren an den Maschinen – zum zentralen Bestandteil der Systemarchitektur gemacht«, betont Mock. »Die Sensoren entscheiden selbstständig, ob und welche Daten sie dem zentralen System liefern. Damit reduzieren sie ihren Beitrag zum Gesamtdatenstrom auf das Wesentliche.« Getestet und bewertet werden die Lösungen an echten Anwendungsdatensätzen aus der Telekommunikationsbranche und Cloud-Systemen.

Der offizielle Auftakt zum Projekt fand im Februar 2014 am Israel Institute of Technology (TECHNICON) in Haifa statt. Neben dem Fraunhofer IAIS und dem TECHNICON beteiligen sich die Technical University of Crete, die kroatische Telekom, das kroatische Unternehmen Poslovna Inteligencija und IBM Israel. »FERARI« ist Teil des siebten Forschungsrahmenprogramms der EU. Der Projektzeitraum beträgt 36 Monate.