Entwurf und Prototyping eines Expertensystems zur Diagnose von Störungen im Anwendungsbetrieb

Diploma Thesis , 2008 , 60 Pages , Grade: 1,3

Computer Science - Software

In den letzten Jahren haben verschiedene Programme zur Systemüberwachung Einzug in Unternehmen und Verwaltungen gehalten. Die Sichtweise solcher Überwachungen ist jedoch
hardwareorientiert und beschränkt sich auf die Erfassung und Auswertung technischer Ereignisse. Für Anwendungsbetreuer die Fachanwendungen betreuen bedeutet dies, dass eine Sicht vorherrscht die die Diagnose von Anwendungsstörungen erschwert. Es fehlt eine zentrale Sicht auf das Betriebsverhalten von Softwareanwendungen. Zudem sind die Auswertungsfunktionen einer Systemüberwachung nur eingeschränkt zur Diagnose von Anwendungen geeignet.

Ziel dieser Diplomarbeit ist deshalb eine ganzheitliche maschinelle Anwendungsüberwachung, die Störungsursachen feststellen und bewerten kann. Für die plausibelste Ursache soll ein Therapievorschlag angezeigt werden, der dem Anwendungsbetreuer erklärt welche Maßnahmen notwendig sind. In der Diplomarbeit werden zunächst eine komplexe Workflow-Anwendung und deren Überwachung analysiert. Die resultierenden Problembereiche werden durch Konzeption und Entwurf eines Expertensystems gelöst. Bei der theoretischen Lösung werden wissensbasierte Methoden und neuronale, sowie mathematische Ansätze verwendet.

Die praktische Umsetzbarkeit der theoretischen Lösung wird durch einen Prototypen validiert. Um Entwicklungszeit einzusparen wird der Systemkern in eine Datenbank implementiert. In der Programmiersprache Java wird ein vom Systemkern getrennter
Regeleditor entwickelt.

Der Prototyp wird bewertet. Weiterführende Verbesserungsmöglichkeiten werden aufgezeigt.

Inhaltsverzeichnis

• Abstract
• 1 Einführung
  • 1.1 Motivation
  • 1.2 Aufbau der Diplomarbeit
• 2 Analyse
  • 2.1 Workflow-Anwendung
    • 2.1.1 Workflow
    • 2.1.2 Architektur
  • 2.2 Systemüberwachung
    • 2.2.1 Überwachungsablauf
    • 2.2.2 Architektur
• 3 Konzeption und Entwurf des Expertensystems
  • 3.1 Abstrakte Architektur
  • 3.2 Basisschnittstelle
  • 3.3 Systemkern
    • 3.3.1 Wissensbasis
    • 3.3.2 Steuerungssystem
      • 3.3.2.1 Inferenzkomponente
      • 3.3.2.2 Erklärungskomponente
    • 3.3.3 Diagnostische Auswertung
  • 3.4 Regeleditor
  • 3.5 Ansätze zur Optimierung
    • 3.5.1 Temporale Inferenz
    • 3.5.2 Automatische Schwellwertbestimmung
• 4 Prototypisierung
  • 4.1 Wissensbasis
  • 4.2 Inferenzkomponente
    • 4.2.1 Kontrollsystem
    • 4.2.2 Regelinterpreter
  • 4.3 Diagnostische Auswertung
  • 4.4 Regeleditor
    • 4.4.1 Regeleingabe
    • 4.4.2 Transfer zur Datenbank
    • 4.4.3 Auslesen der Faktentabelle
    • 4.4.4 Eingabe potentieller Diagnosen
• 5 Bewertung

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Diese Diplomarbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Expertensystems zur Diagnose von Störungen im Anwendungsbetrieb. Das Ziel ist es, eine ganzheitliche maschinelle Anwendungsüberwachung zu schaffen, die Störungsursachen feststellen und bewerten kann. Für die plausibelste Ursache soll ein Therapievorschlag angezeigt werden, der dem Anwendungsbetreuer erklärt, welche Maßnahmen notwendig sind.

• Analyse von Workflow-Anwendungen und deren Überwachung
• Konzeption und Entwurf eines Expertensystems zur Anwendungsdiagnose
• Einsatz wissensbasierter Methoden und neuronaler sowie mathematischer Ansätze
• Prototypisierung und Validierung der theoretischen Lösung
• Bewertung und Aufzeigen von Verbesserungsmöglichkeiten

Zusammenfassung der Kapitel

Die Diplomarbeit beginnt mit einer Einführung, die die Motivation und den Aufbau der Arbeit erläutert. Anschließend erfolgt eine Analyse einer komplexen Workflow-Anwendung und deren Überwachung, wobei die resultierenden Problembereiche identifiziert werden. Im dritten Kapitel werden die Konzeption und der Entwurf des Expertensystems vorgestellt, das zur Lösung der Probleme eingesetzt werden soll. Hier werden die Architektur, die Wissensbasis, das Steuerungssystem und die diagnostische Auswertung des Systems beschrieben. Das vierte Kapitel widmet sich der Prototypisierung des Expertensystems und erläutert die Implementierung der Wissensbasis, der Inferenzkomponente, der diagnostischen Auswertung und des Regeleditors. Abschließend erfolgt eine Bewertung des Prototyps und es werden weiterführende Verbesserungsmöglichkeiten aufgezeigt.

Schlüsselwörter

Expertensystem, Anwendungsdiagnose, Workflow-Anwendung, Systemüberwachung, Wissensbasis, Inferenz, Diagnostische Auswertung, Prototypisierung, Bewertung, Service Level Agreements (SLAs).

• College: University of Cooperative Education Ravensburg
• Grade: 1,3
• Author: Daniel Krüger (Author)
• Publication Year: 2008
• Pages: 60
• Catalog Number: V150296
• ISBN (eBook): 9783640623044
• ISBN (Book): 9783640623235
• Language: German
• Tags: Application Monitoring, Experten System, Anwendungsüberwachung, Systemüberwachung, Systemmonitoring, Systemdesign, Inferenzsystem, Regeleditor, Prototyp