Das QualiMaster-Projekt entwickelte eine konfigurierbare und selbst-anpassende Plattform zur Daten-Verarbeitung im BigData-Umfeld. Inspiriert durch die Finanzkrisen der letzten Jahre, z.B. ausgelöst durch nicht ausreichend abgesicherte Immobiliengeschäfte, war der treibende Anwendungsfall die Vorhersage des systemischen Risikos von Finanzmärkten. Das systemische Risiko sagt aus, wie wahrscheinlich es ist, dass ein Markt (und ggf. auch seine verbundenen Märkte) in der nächsten Zeit versagt. Hierfür ist es erforderlich, Finanzmarktdaten möglichst in Echtzeit zu verarbeiten, so dass frühzeitig Warnungen ausgegeben und, falls erforderlich, Gegenmaßnahmen ergriffen werden können. Im Anwendungsfall des QualiMaster-Projekts wurde zudem erforscht, ob die gleichzeitige Analyse von Informationen aus den Sozialen Medien wie Twitter die Analyse der Finanzmarktdaten unterstützen kann, z.B., ob die Auswahl gerade zu beobachtender Märkte angepasst werden soll.

Besondere Herausforderung ist die (nahezu) Echtzeit-Verarbeitung von Daten mit schwankenden Charakteristiken. Beispielsweise ändert sich das Volumen der Finanzmarktdaten stündlich, insbesondere wenn der amerikanische Börsentag beginnt und um einige Größenordnungen heftiger, wenn die Märtke in Aufruhr geraten. Selbst in derartigen Situationen soll die Verarbeitung der zur Verfügung stehenden Daten effizient und möglichst vollständig erfolgen, was eine automatische Selbst-Anpassung des Systems erfordert. Mögliche Anpassungen sind beispielsweise das Umschalten auf alternative Verarbeitungsverfahren mit weniger bzw. mehr Genauigkeit oder aber das Auslagern der Verarbeitungsverfahren von normalen Server-Computern auf wesentlich schnellere, hochspezialisierte (und teurere) Hardware-Prozessoren, wie beispielsweise Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) oder inzwischen übliche Grafikprozessoren (GPUs). Da üblicherweise nicht nur eine Berechnungsanwendung auf einer derart flexiblen Infrastruktur ausgeführt werden soll, macht es Sinn, den Entwicklungsprozess zu vereinfachen und zu flexibilisieren. Dies wird in QualiMaster durch modell-basierte Beschreibung und Generierung der Analyseanwendungen (Pipelines).

Die Arbeitsgruppe Software Systems Engineering am Institut für Informatik der Universität Hildesheim beschäftigte sich im Rahmen des QualiMaster-Projekts mit der modellbasierten Beschreibung derartiger Systeme basierend auf topologischen Software-Produktlinien Modellen, der automatisierten Generierung und Integration strombasierter Datenverarbeitungsanwendungen, der Steuerung der Selbstanpassung sowie den Selbstanpassungsmechanismen, z.B., dem schnellen und verlustfreien Migrieren von Verarbeitungsprozessen zwischen Server-Computern und FPGAs. Dabei entstand eine integrierte Modellierung, die einerseits Daten-Analysten die einfache Beschreibung derartiger Anwendungen ermöglicht, die als Grundlage für die automatisierte Generierung von Anwendungen zur Entwicklungszeit dient als auch die Anpassung der Anwendungen zur Laufzeit beschreibt und steuert. Diese Ansätze wurden in Form / als Erweiterung des Produktlinien Werkzeugs EASy-Producer, dem Resourcen-Monitoring-Framework SPASS-meter als Teile der QualiMaster Infrastruktur realisiert.</p>