Dr. Manisha Luthra, Senior Researcher im Forschungsbereich „Systemische KI für Entscheidungsunterstützung“ (SAIDE) von Professor Carsten Binnig, wurde für ihre Doktorarbeit aus dem Jahr 2021 mit dem Bundespreis der Fachgruppe Kommunikation und Verteilte Systeme (KuVS) ausgezeichnet. Der Preis wird gemeinsam von der Gesellschaft für Informatik und der Informationstechnischen Gesellschaft im VDE e.V. vergeben.
Dr. Manisha Luthra befasste sich in ihrer Dissertation „Network-centric Complex Event Processing“ [1] mit den drei Kernproblemen Adaptivität, Effizienz und Interoperabilität in der Verarbeitung von Datenströmen und komplexen System zur Ereignisverarbeitung. Die in ihrer Dissertation vorgeschlagenen Konzepte leisten wichtige Beiträge zur Verbesserung der Performance bei der Platzierung und Ausführung von kontinuierlichen Abfragen in hochdynamischen und modernen Netzwerken.
Die Beiträge ihrer Dissertation erleichtern den Aufbau verteilter Systeme, die den komplexen Anforderungen von IoT-Anwendungen gerecht werden – zum Beispiel im Kontext eines sehr dynamischen und komplexen Szenarios der Smart City. Verkehrsmanagement für selbstfahrende Autos, Laststeuerung in intelligenten Stromnetzen, automatische Überwachung von Geldtransfers: In der Smart City beziehen sich die Anwendungen auf riesige Mengen an Echtzeitdaten aus beweglichen Quellen wie Sensoren oder Smartphones. Doch wie können die Daten schnell und sinnvoll verarbeitet werden?
Damit beschäftigte sich Manisha Luthra in ihrer Dissertation am Fachgebiet Multimediakommunikation (KOM) von Professor Ralf Steinmetz an der TU Darmstadt und im Rahmen des DFG-Sonderforschungsbereichs MAKI, für die sie nun mit dem KuVS-Preis für die beste Dissertation 2021 ausgezeichnet wurde.
Konkret entwickelt Manisha Luthra in ihrer Dissertation mit dem Titel "Network-centric Complex Event Processing" Lösungen für dynamische verteilte Echtzeitsysteme: mit Beiträgen zu Adaptivität, Effizienz und Interoperabilität.
Der Beitrag zur "Adaptivität" dreht sich um die Frage, wie die benötigten Recheneinheiten bestmöglich im Netzwerk verteilt werden können und wo im Netzwerk Datenströme am besten als Operatoren zu sinnvollen Einheiten weiterverarbeitet werden – insbesondere dann, wenn zum Beispiel an einer Verkehrskreuzung neue Sensoren zum Netzwerk hinzukommen und andere verschwinden. Sie hat ein intelligentes System entwickelt, das diese Dynamik im Netz berücksichtigt und unter verschiedenen Platzierungsoptionen die leistungsfähigste auswählt sowie bei Bedarf zwischen den Platzierungsoptionen wechselt. Der Operator wird dann auf der Grundlage der entsprechenden Vorhersagen automatisch im Netz verschoben, zum Beispiel von einem Sensor zu einem Server. Das System gewährleistet einen nahtlosen Übergang zwischen den Platzierungsoptionen ohne Leistungseinbußen, basierend auf dem Konzept der Übergänge (Transitions) im Rahmen des SFB MAKI.
Manisha Luthra befasst sich mit dem zweiten Problem der "Effizienz", indem sie programmierbare Switches im Netzwerk einsetzt, um die Geschwindigkeit der Datenverarbeitung unter Verwendung des Paradigmas der informationszentrierten Vernetzung zu erhöhen. Dies garantiert eine extrem niedrige Latenzzeit, was für die Verarbeitung von Datenströmen von Sensoren immens wichtig ist, da ständig neue Daten generiert werden und diese praktisch in Echtzeit zu sinnvollen Einheiten weiterverarbeitet werden müssen.
Im dritten Beitrag zum Thema "Interoperabilität" schlägt Manisha Luthra Methoden vor, die es ermöglichen, die Schnittstellen verschiedener Complex Event Processing (CEP)-Systeme zu vereinheitlichen und somit unterschiedliche Systeme zu nutzen. Um dies zu ermöglichen, macht sie sich die zugrundeliegenden Prinzipien des Serverless-Computing-Paradigmas zunutze. Dieses stellt sicher, dass die Entwickler CEP-Anwendungen unabhängig von der Programmiersprache, der zugrunde liegenden Hardware und dem Betriebssystem programmieren können.
Die GI/ITG-Fachgruppe Kommunikation und verteilte Systeme vergibt den KUVS-Preis für herausragende Diplomarbeiten und Dissertationen. Der Preis wird offiziell auf der International Conference on Networked Systems (NetSys 2023) im September nächsten Jahres in Potsdam verliehen und ist mit einem Preisgeld von 500 Euro für die beste Dissertation verbunden. Frau Luthra wird auf der Veranstaltung einen Vortrag über die prämierte Arbeit halten.
Über die Preisträgerin
Dr. Manisha Luthra, ist Senior Researcher im Forschungsbereich „Systemische KI für Entscheidungsunterstützung“ (SAIDE) von Professor Carsten Binnig. Außerdem ist sie Post-Doktorandin im Fachgebiet Data and AI Systems am Fachbereich Informatik der TU Darmstadt.
Webseite von Manisha Luthra
Publikation
[1] Luthra, Manisha (2021): Network-centric Complex Event Processing.
