Research

Forschungsschwerpunkte: Programmiersprachen, Übersetzerbau, statische Programmanalyse, eingebettete Systeme, Echtzeitanalysen, Animation und Visualisierung von Algorithmen und Datenstrukturen

Reinhard Wilhelm ist Informatiker. Seine Forschungsschwerpunkte sind Programmiersprachen, Übersetzerbau, statische Programmanalyse, eingebettete Systeme, Echtzeitanalysen und die Visualisierung von Algorithmen und Datenstrukturen. Er hat Übersetzergeneratoren mitentwickelt und Softwarewerkzeuge zum Nachweis von Echtzeitanalysen entwickelt.

Reinhard Wilhelm hat eingebettete Systeme und Echtzeitanalysen erforscht. Eingebettete Computersysteme spielen in der Industrie und in vielen Bereichen des modernen Lebens eine wesentliche Rolle: in Flugzeugen, im Straßen- und Schienenverkehr oder in der Medizintechnik. Die Software von eingebetteten Systemen ist oft von zentraler Bedeutung für sicherheitsrelevante Systemfunktionen, wie zum Beispiel auch bei der Überwachung und Steuerung von Atomkraftwerken. Dafür sind solche Softwaresysteme zur Echtzeitanalyse fähig. Echtzeitanalysen haben nur eine begrenzte Zeit, um auf Signale zu reagieren. Sie müssen Rechenergebnisse innerhalb vorgegebener, oft sehr kurzer Fristen liefern. Beim Airbag-Controller im Auto sind dies Millisekunden. Gibt es Reaktionsfristen, müssen Software-Entwickler nachweisen können, dass ihr entwickeltes System diese einhält.

Techniken wie Testen und Simulation reichen in Echtzeitsystemen nicht aus, da Randfälle übersehen werden können. Reinhard Wilhelm hat Softwarewerkzeuge entwickelt, die Fehler ausschließen und zuverlässig Laufzeitschranken bestimmen. Auf der Basis beweisbar korrekter Methoden (formale Verifikation) kann vorhergesagt werden, wann ein Computer in einem eingebetteten System seine Aufgabe spätestens ausgeführt hat.

In weiteren Arbeiten hat Reinhard Wilhelm Übersetzergeneratoren mitentwickelt (MUG1, MUG2, OPTRAN). Ein Übersetzer ist ein Programm, das Programmiersprachen transformiert. Es übersetzt den Quellcode einer höheren Programmiersprache in eine Zielsprache, die von einem Computer direkt ausgeführt werden kann. Für die Übersetzung werden meist mit einer speziellen Programmiersprache sogenannte virtuelle Maschinen in die Computersoftware programmiert. Außerdem beschäftigte er sich mit kleinen Programmen in 3D-Grafikprozessoren (Shader). Diese ermöglichen fast unbegrenzte Echtzeit-Effekte, wie zum Beispiel wehende Fahnen oder realistisch reflektierende Oberflächen. In Forschungsprojekten kombinierte er Computergrafik und Übersetzerbau.

Werdegang

• seit 2014 Professor Emeritius, Universität des Saarlandes, Saarbrücken
• 2008 u. 2009 Gastwissenschaftler, Verimag, Grenoble, Frankreich
• 1990-2014 Wissenschaftlicher Direktor, Leibniz Centre for Computer Science, Schloss Dagstuhl
• 1978-2014 Professor für Informatik, Universität des Saarlandes
• 1999 u. 2008 Gastwissenschaftler, École Normale Supérieure, Paris, Frankreich
• 1998 Ausgründung der Firma AbsInt Angewandte Informatik, Hersteller von Werkzeugen zur Softwarequalitätssicherung
• 1989 Gastwissenschaftler, International Computer Science Institute, Berkeley, USA
• 1986 Gastwissenschaftler, Hebrew University und IBM Israel Scientific Centre, Israel
• 1983 Gastwissenschaftler, University of California, Berkeley, USA
• 1977 Promotion, Technische Universität (TU) München
• Studium der Mathematik, Physik und mathematischen Logik, Westfälische Wilhelms-Universität Münster
• Studium der Informatik, TU München und Stanford University, Stanford, USA

Projekte

• 2008-2011 Projekt „Reconciling Predictability with Performance” (PREDATOR), Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT), Pfinztal
• seit 2007 Graduiertenschule GSC 209 „Saarbrücker Graduiertenschule für Informatik“, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
• 2006-2009 Projekt „Generische invarianten-basierte Visualisierung für die Algorithmen-erklärung“, DFG
• 2004-2015 Teilprojekt „Zeitanalyse, Scheduling und Verteilung von Echtzeittasks“, Transregio (TRR) 14, DFG
• 2002-2007 Projekt „Hochoptimierende, retargierbare Compiler für 3D-Graphikprozessoren mit programmierbaren Vertex- und Pixel-Shadern“, DFG
• 2002-2005 Graduiertenkolleg GRK 776 „Automatische Konfigurierung in offenen Systemen“, DFG
• 2000-2002 Projekt „Validation of critical software by static analysis and abstract testing” (DAEDALUS), European IST-Programme, Europäische Union (EU)
• 2000-2009 Graduiertenkolleg GRK 623 „Leistungsgarantien für Rechnersysteme“, DFG
• 1999-2001 Sprecher, Teilprojekt „Laufzeitgarantien für moderne Architekturen durch abstrakte Interpretationen“, TFB 14, DFG
• 1999-2000 Projekt „Java and CoSy for Embedded Systems” (JOSES), European Strategic Program on Research in Information Technology (Esprit), EU
• 1998-2002 Projekt „Generierung interaktiver, multimedialer Visualisierungen und Animationen für Lernsoftware im Bereich des Übersetzerbaus“, DFG
• 1990-1995 Projekt „Compiler generation for Parallel machines” (COMPARE), Esprit, EU
• 1985-1990 Projekt „Program development by Specification and Transformation” (PROSPECTRA), Esprit, EU

Funktionen

• Mitglied, Vorstand, Association for Computing Machinery – Special Interest Group on Embedded Systems (ACM SIGBED)
• Mitglied, Programmkomitee, 40 internationalen Konferenzen und Workshops
• Mitgründer, European Symposium on Programming (ESOP)
• Associate Editor, Communications, Association for Computing Machinery (ACM)

Auszeichnungen und Mitgliedschaften

• 2020 Outstanding Technical Achievement and Leadership Award, Technical Committee on Real-Time Systems (TCRTS), IEEE Computer Society, Washington D.C. USA
• 2019 Test-of-Time Award, Embedded Systems Week (ESWEEK)
• seit 2013 Mitglied, Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina
• 2010 Verdienstkreuz am Bande, Bundesrepublik Deutschland
• 2010 Distinguished Service Award, Association for Computing Machinery (ACM), New York, USA
• 2009 Konrad-Zuse Medaille, Gesellschaft für Informatik, Bonn
• 2008 Ehrendoktorwürde, RWTH Aachen und Universität Tartu, Finnland
• 2007 Gay-Lussac-Humboldt-Preis, deutsch-französischer Wissenschaftspreis
• 2006 Alwin Walther-Medaille, Technische Universität Darmstadt und Fraunhofer Institut für Graphische Datenverarbeitung, Darmstadt
• 2004 European Information Society Technologies Prize
• seit 2000 Fellow, Association for Computing Machinery, New York, USA