Evaluation und prototypische Implementierung eines Parsers für Ereignisbeschreibungssprachen in Echtzeitlokalisierungssystemen

BearbeiterIn:Patrick Cerny
Titel:Evaluation und prototypische Implementierung eines Parsers für Ereignisbeschreibungssprachen in Echtzeitlokalisierungssystemen
Typ:bachelor thesis
Betreuer:Mutschler, C.; Philippsen, M.; Edelhäußer, T.
Status:abgeschlossen am 11. November 2013
Vorausetzungen:

Programmierkenntnisse in C/C++

Thema:

Die Gruppe „Sensorfusion und Ereignisverarbeitung" am Fraunhofer Institut für Integrierte Schaltungen in Nürnberg arbeitet an der Generierung und Verarbeitung von Positionsdatenströmen in Echtzeit.
Basierend auf diesen Positionsdaten können Ereignisse zur Laufzeit detektiert werden. Auf Grund der hohen Datenrate von Echtzeitlokalisierungssystemen (Realtime Locating Systems – RTLS) sowie der hohen Anzahl an parallelen Datenströmen entstehen hohe Anforderungen an die Effizienz und Skalierbarkeit von Systemen zur Ereignisverarbeitung. Hierfür wurde in Kooperation mit dem Lehrstuhl für Programmiersystem ein verteiltes System entwickelt, um Ereignisse errechnen zu können.
Auf Grund eben dieser hohen Anforderungen an die Systemperformanz werden Ereignisse durch in C++ entwickelte Ereignisdetektoren bestimmt. Erkennung von verschiedensten Ereignissen und Subereignissen kann daher massiv parallel oder auch über Rechnergrenzen verteilt durchgeführt werden, und „höhere" Ereignisse können hierarchisch aus Sub-Ereignissen zusammengesetzt werden. Allerdings hat der Performanz-Vorteil von nativen Programmiersprachen auch ein hohes Maß an Wartungsaufwand und Komplexität zur Folge.
Ziel der Arbeit ist es, zu analysieren inwieweit die auf Positionsdatenströmen zu erkennenden Ereignisse durch sogenannten Ereignisbeschreibungssprachen (Event Definition Languages – EDL) ausgedrückt bzw. beschrieben werden können. Hierbei ist es wichtig, die Anforderungen an solche Art von Sprachen herauszuarbeiten, und sich in der Forschungslandschaft nach bereits vorgestellten Sprachen umzusehen. Diese müssen anschließend auf deren Vollständigkeit bzgl. der Anforderungen evaluiert werden. Ein anschließende prototypische Implementierung eines Parsers und der zugehörigen Ablaufmaschine soll aufzeigen, ob und ggf. mit welchen Einschränkungen Ereignisbeschreibungssprachen im Kontext von Ereignisverarbeitung auf Echtzeitlokalisierungssystemen betrieben werden können.

Meilensteine

  • Literaturrecherche zu Ereignisbeschreibungssprachen
  • Einarbeitung in das am Fraunhofer IIS benutzte System und Anforderungsanalyse für die Beschreibungssprachen
  • Prototypische Implementierung eines Parsers für eine ausgewählten Sprache
  • Evaluierung der Sprachabdeckung für gegebene Ereignisse auf Positionsdaten
  • Evaluation der Systemperformanz
  • Ausarbeitung der Ergebnisse

Literatur

  • Agrawal, J.; Diao, Y.; Gyllstrom, D. & Immerman, N. Efficient pattern matching over event streams Proc. ACM Intl. Conf. Management of Data, 2008, 147-160
  • Brenna, L.; Demers, A.; Gehrke, J.; Hong, M.; Ossher, J.; Panda, B.; Riedewald, M.; Thatte, M. & White, W. Cayuga: a high-performance event processing engine Proc. ACM Intl. Conf. Management of Data, 2007, 1100-1102
  • Cugola, G. & Margara, A. TESLA: A formally defined event specification language Proc. 4th Intl. Conf. Distributed Event-Based Systems, 2010, 50-61
  • Faison, T. Anglin, S.; Buckingham, E.; Cornell, G.; Gilmore, J.; Gennick, J.; Hassel, J.; Huddleston, J.; Mills, C.; Moodie, M.; Shakeshaft, D.; Sumser, J.; Thomas, K. & Wade, M. (Eds.) Event-Based Programming - Taking Events to the Limit Apress, 2006
  • Gyllstrom, D.; Wu, E.; jin Chae, H.; Diao, Y.; Stahlberg, P. & Anderson, G. Sase: Complex Event Processing over Streams Proc. 3rd Biennial Conf. Innovative Data Systems Research, 2007
  • Gyllstrom, D.; Agrawal, J.; Diao, Y. & Immerman, N. On supporting kleene closure over event streams Proc. 24th Intl. Conf. Data Engineering, 2008, 1391-1393
  • Li, C.-W.; Gu, Y.; Yu, G. & Hong, B. Aggressive complex event processing with confidence over out-of-order streams Comp. Science and Technol., Springer Boston, 2011, 26, 685-696
  • Wang, D.; Rundensteiner, E. A. & Ellison, III, R. T. Active complex event processing over event streams Proc. VLDB Endow., VLDB Endowment, 2011, 4, 634-645
watermark seal