Final Report for the Emmy Noether Project : ConcSys: Reliable and Efficient Complex, Concurrent Software Systems

Abstract

The ConcSys project aims to develop techniques for testing and analyzing complex software systems, with a focus on increasing the correctness and performance of such systems. The project was running from March 2015 until December 2024. In this period, we made significant progress, both in terms of scientific results and in terms of building up a research group. The scientific results include novel techniques for (i) finding and preventing concurrency bugs, (ii) understanding and analyzing software performance, (iii) automated test generation, (iv) program analysis for WebAssembly, and (v) foundations of dynamic analysis. These results are presented in 83 peer-reviewed publications at top-tier conferences and journals in software engineering and programming languages, e.g., ICSE, OOPSLA, PLDI, and FSE. Beyond these scientific results, the project has enabled the PI, Michael Pradel, to build up his own a research group, to establish himself as an internationally recognized leader in the field, and to secure a permanent professorship at the University of Stuttgart. The project has directly and indirectly contributed to the careers of 12 doctoral students, out of which seven have been partially funded by the project and six have already graduated.

Das ConcSys-Projekt hat zum Ziel, Techniken zum Testen und Analysieren komplexer Softwaresysteme zu entwickeln, mit einem Schwerpunkt auf der Erhöhung der Korrektheit und Leistungsfähigkeit solcher Systeme. Das Projekt lief von März 2015 bis Dezember 2024. In diesem Zeitraum haben wir bedeutende Fortschritte erzielt, sowohl in wissenschaftlicher Hinsicht als auch beim Aufbau einer Forschungsgruppe. Zu den wissenschaftlichen Ergebnissen gehören neuartige Techniken für (i) das Finden und Verhindern von Nebenläufigkeitsfehlern, (ii) das Verständnis und die Analyse der Software-Effizienz, (iii) die automatische Testgenerierung, (iv) die Programmanalyse für WebAssembly und (v) die Grundlagen der dynamischen Analyse. Diese Ergebnisse wurden in 83 von Fachkollegen/innen begutachteten Veröffentlichungen auf erstklassigen Konferenzen und in renommierten Zeitschriften im Bereich Software Engineering und Programmiersprachen präsentiert, z.B. ICSE, OOPSLA, PLDI und FSE. Über diese wissenschaftlichen Ergebnisse hinaus hat das Projekt dem Projektleiter, Michael Pradel, ermöglicht, eine eigene Forschungsgruppe aufzubauen, sich als international anerkannte Führungspersönlichkeit auf diesem Gebiet zu etablieren und eine W3 Professur an der Universität Stuttgart zu erhalten. Das Projekt hat direkt und indirekt zur Karriere von 12 Doktorandinnen und Doktoranden beigetragen, von denen sieben teilweise durch das Projekt finanziert wurden und sechs bereits promoviert haben.