Anna Bolotina erhält teampool-Preis für Ihre Masterarbeit

Anna Bolotina erhielt ihren Bachelorabschluss von der Southern Federal University in Russland im Jahr 2018 und ihren Masterabschluss von der Universität Salzburg im Jahr 2024. Derzeit ist sie Doktorandin im Bereich formale Methoden an der Universität Salzburg unter der Betreuung von Prof. Christoph Kirsch. Von 2019 bis 2022 war sie wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Tschechischen Technischen Universität in Prag und von 2022 bis 2024 an der Universität Salzburg. Ihre Forschung beschäftigt sich mit Programmiersprachen und funktionaler Programmierung. Nun hat sie den renommierten teampool-Preis für Ihre Masterarbeit erhalten.

Ihre Arbeit "Symbolic Benchmarking of RISC-V Code" befasst sich mit Symbolic Benchmarking. Was bedeutet das genau, und warum ist das relevant?

Stellen Sie sich vor, ein Programm soll Daten analysieren. Laut Theorie sollte es das in 10 Schritten schaffen. Symbolic Benchmarking kann zeigen, ob das Programm tatsächlich so effizient ist - oder ob es durch einen kleinen Fehler plötzlich 100 Schritte braucht. Symbolic Benchmarking ist ein neues Konzept, mit der man herausfinden kann, wie effizient also ein Computerprogramm arbeitet - und zwar ohne es tatsächlich auszuführen. Statt das Programm mit vielen Eingaben zu testen, verwendet man eine Technik namens "symbolische Ausführung". Die numerischen Werte von Variablen werden durch mathematische Formeln ersetzt. Man untersucht wie viele Rechenschritte es benötigt, abhängig davon, wie groß oder komplex die Eingabe ist. Die Methode hilft dabei zu erkennen, ob ein Programm korrekt funktioniert oder einen Fehler enthält.

Wie sind Sie auf die Idee gekommen, sich mit Symbolic Benchmarking auseinanderzusetzen?

Ich habe Professor Christoph Kirsch, meinen Hauptbetreuer, kennengelernt, als ich als wissenschaftliche Mitarbeiterin in Prag gearbeitet habe. Er schlug mir vor, ein Masterstudium an der Universität Salzburg zu absolvieren, mit der Möglichkeit, anschließend als seine Doktorandin weiterzumachen. Damals arbeitete er gemeinsam mit einem seiner Doktoranden an einer Toolchain für symbolische Ausführung namens Unicorn (Anmerkung: Eine Toolchain ist eine Sammlung von Software-Werkzeugen, die zusammenarbeiten, um eine bestimmte Aufgabe zu erfüllen. In der Informatik bedeutet das oft: verschiedene Programme, die nacheinander oder gemeinsam verwendet werden, um z. B. ein Programm zu analysieren, zu testen oder zu verbessern.). Ich wollte promovieren und nahm sein Angebot an - so begannen wir gemeinsam an diesem Thema zu arbeiten. Die Idee des Symbolic Benchmarking entstand im Laufe unserer Zusammenarbeit.

Können Sie für Laien beschreiben, was "Symbolic Execution" bedeutet und warum es so wichtig ist?

Symbolische Ausführung hilft dabei, Fehler in einem Programm automatisch zu finden, ohne es mit verschiedenen Eingabewerten tatsächlich auszuführen. Zum Beispiel: Ein Programm berechnet (a + b) / c und akzeptiert die numerischen Werte der Variablen a, b und c als Eingabe. Es kann fehlschlagen, wenn der Wert von c gleich 0 ist. Reale Programme verarbeiten Millionen von Werten. Programmierer*innen überprüfen die Korrektheit eines Programms normalerweise durch Tests. Doch bei tausenden Bedingungen ist es leicht, einige Fälle zu übersehen. Deshalb ist symbolische Ausführung wichtig.

Welche praktischen Anwendungen könnten von Ihren Forschungsergebnissen profitieren?

Es ist noch weitere Arbeit nötig, damit meine Ergebnisse wirklich skalierbar werden. Aber meiner Ansicht nach sind sie potenziell nützlich für komplexe, rechenintensive Anwendungen sowie für interaktive Anwendungen, bei denen eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit entscheidend ist. Beispiele könnten die Modellierung physikalischer Prozesse wie Klimamodelle sein. Solche Prozesse benötigen oft viel Zeit, und es ist hilfreich, sicherzustellen, dass keine Rechenzeit durch Fehler verschwendet wird.

Welche Herausforderungen haben Sie in Ihrer Forschung besonders herausgefordert und wie haben Sie sie überwunden?

Die größte Herausforderung für mich war mein fehlender Hintergrund in Rechensystemen, wie etwa der Unicorn-Toolchain, mit der ich zu arbeiten begann. Was mir geholfen hat, waren zahlreiche Gespräche mit meinen Betreuer*innen und dem Doktoranden, der ebenfalls mit Professor Kirsch an diesem Thema arbeitete.

Gibt es ein besonderes Ziel, das Sie in der Informatik erreichen möchten?

Das ist eine schwierige Frage. Im Moment würde ich eher sagen, dass ich so viele nützliche Beiträge zur Informatik leisten möchte wie möglich. Außerdem interessiere ich mich für verschiedene Bereiche innerhalb der Informatik und lerne gerne Neues - daher könnte sich meine zukünftige Forschung auch über das Thema symbolische Ausführung hinaus entwickeln.

Wie kann man sich das Studieren an der Universität Salzburg vorstellen?

Ehrlich gesagt war die Sprachbarriere für mich etwas herausfordernd, da die meisten Studierenden untereinander Deutsch sprachen und ich nur Englisch sprach. Aber ich hatte auch eine etwas andere Erfahrung, da ich von der Universität für ein Projekt unter der Leitung von Professor Sebastian Forster, meinem zweiten Betreuer, angestellt wurde. Ich möchte diese Gelegenheit nutzen, um ihm für diese wunderbare Möglichkeit zu danken. Als Mitglied des Fachbereichs verbrachte ich mehr Zeit mit anderen Mitarbeitenden, Doktorand*innen und Professor*innen. Die Atmosphäre unter ihnen war sehr freundlich, und ich habe auch viel gelernt.

Zu teampool

teampool personal service gmbh gehört zu den führenden Personaldienstleistern in Österreich und ist auf Zeitarbeit, Personalberatung und Engineering spezialisiert. An zwölf Standorten betreuen die Teamplayer die Anliegen ihrer Kund:innen, Zeitarbeiter:innen, Techniker:innen und Bewerber:innen. Das Unternehmen steht für Begeisterung und setzt sich aktiv für die Förderung junger Talente im Bereich Informatik ein, um den Fachkräftebedarf zu decken und innovative Entwicklungen voranzutreiben. Durch Stipendien an Studierende der Paris Lodron Universität Salzburg will teampool nicht nur Karrieren fördern, sondern auch zur Stärkung des Innovationsstandorts Österreich beitragen.

Kommende Woche zeichnet die Firma teampool personal service gmbh vier Informatik-Studierende der Universität Salzburg mit Stipendien und Prämien aus. Diese Reihe zeigt unsere Preisträger*innen.