Von Nebeln und Wolken: Wie können wir Berechnungen für Echtzeitanwendungen durchführen?

Narges Mehran, die für ihr Doktoratsstudium aus dem Iran nach Klagenfurt kam, hat sich im Rahmen ihrer Dissertation auf Cloud und Fog Computing spezialisiert. Diese dezentralen Verarbeitungssysteme ermöglichen es, Latenz- und Verarbeitungszeiten zu senken.

Nehmen wir das Beispiel eines Smart Home, in dem Dutzende kleine Geräte mit Sensoren verbaut sind, die die technologischen Anwendungen des Hauses steuern: Ist es zu warm, werden Räume mit Jalousien verdunkelt; steht man morgens auf, schaltet sich die Kaffeemaschine automatisch an und das Kühlschrankmanagement wird ebenfalls von Sensoren und Apps übernommen. In einer Welt voller solcher Internet-of-Things-Geräte – Narges Mehran geht von Milliarden von IoT-Devices in wenigen Jahren aus – entsteht ein enormes Datenaufkommen, das ressourcenschonend und schnell verarbeitet werden muss.

Die Lösung für Echtzeitverarbeitung könnte im Fog Computing liegen. Diese Form der Datenverarbeitung verlagert Rechenleistung an den Rand des Netzwerks, sodass die Daten nicht mehr weite Wege bis hin zu zentralen Servern zurücklegen müssen. Stattdessen soll es, in der Nähe zu den IoT-Geräten so genannte Mikrodatenzentren geben, die die Rechenleistung wesentlich schneller abschließen können.

Narges Mehran arbeitet am Institut für Informationstechnologie in der Forschungsgruppe von Radu Prodan daran, die verschiedenen Charakteristiken dieser Anwendungen zu definieren und diesen Prioritäten zuzuordnen, um sie den Ressourcen von Cloud und Fog Computing zuzuordnen. „Kommen solche Systeme in die Anwendung, müssen wir uns immer fragen, wie aufwendig wir sie gestalten müssen, um eine möglichst niedrige Latenz bzw. Verarbeitungszeit zu gewährleisten. Wo kann man, vielleicht auch bei geringeren Kosten und Energieverbrauch, Abstriche machen?“ Narges Mehran schreitet mit ihrer Arbeit zügig voran, mittlerweile arbeitet sie seit eineinhalb Jahren an ihrer PhD-Thesis. Sowohl das Bachelor- als auch das Masterstudium absolvierte sie an der University of Isfahan im Iran. Aus der 2-Millionen-Einwohner-Stadt nach Klagenfurt kommend, war die erste Zeit in Österreich für sie von vielen erstaunlichen Erfahrungen geprägt: „Das Wetter war gut, die Umwelt grün, alles sehr sauber. Schnell war mir klar, dass ich hier länger bleiben will. Klagenfurt bietet die perfekten Voraussetzungen für die Arbeit an der PhD-Thesis, man kann sich unglaublich gut konzentrieren. Das motiviert ungemein“, erzählt sie uns.

Dass sie dabei weit entfernt von ihren Eltern und ihren Freundinnen und Freunden lebt, wurde ihr zu Beginn der Coronakrise im März schmerzhafter bewusst als sonst. Die modernen Kommunikationstechnologien sind aber nützliche Helfer, die diese Lebenssituation deutlich erträglicher machen. Narges Mehran erzählt: „Wir können jetzt stundenlang miteinander plaudern.“ Lachend fügt sie hinzu: „Manchmal ist es so, dass wir mehr kommunizieren, als meine Eltern mit deren Nachbarn reden.“

Wenn voraussichtlich im Jahr 2022 ihre PhD-Thesis abgeschlossen sein wird, würde Narges Mehran gerne in der akademischen Welt bleiben. „Industrielle und akademische Forschung haben jeweils Vor- und Nachteile. Es ist wichtig, dass man im Austausch bleibt und wir unseren Studierenden den jeweils aktuellen Stand der Dinge vermitteln können. Ich würde aber gerne im universitären Umfeld bleiben und dort möglichst viel zum technologischen Fortschritt beitragen“, erläutert sie.