Davidson und Inria: eine Partnerschaft für ein umweltfreundliches Python

Der Energieverbrauch der Informations- und Kommunikationstechnik nimmt ständig zu. Rechenzentren machen derzeit bereits 6 % des weltweiten Energieverbrauchs aus und haben einen erheblichen Einfluss auf die Ausgaben von Betreibern und Service Providern. Trotzdem gehört die Energieeffizienz zu den am meisten vernachlässigten Faktoren bei Softwareentwicklern.

 

In diesem Kontext führen Davidson und Inria gemeinsam ein Forschungsprojekt zur Bewertung und Optimierung des Energieverbrauchs von Programmiersprachen durch. Ziel dieses Projekts ist die Ausarbeitung von Empfehlungen, auf deren Grundlage der Energieverbrauch signifikant und nachhaltig gesenkt werden kann. Angesichts der wachsenden Beliebtheit von Python interessiert sich das Forschungsteam insbesondere für die Möglichkeiten dieser Programmiersprache. Dabei verfolgt es das Ziel, die Leistung, Sicherheit und Energieeffizienz für ein breites Anwendungsspektrum aufeinander abzustimmen.

Um dieses Ziel zu erreichen, hat das Team eine softwarebasierte Messumgebung entwickelt und implementiert: PowerAPI. Mit ihr kann der Stromverbrauch einer Software in Echtzeit ermittelt werden. Zu diesem Zweck werden Messwerte berücksichtigt, die von verschiedenen Hardwarekomponenten (Prozessoren, Speicher usw.) und dem Betriebssystem stammen.

Unter Einsatz dieser Messumgebung konnte das Forschungsteam die Energiebilanz einer Reihe von Algorithmen verschiedener Python-Versionen vergleichen.

Daneben wurden die Auswirkungen der Nutzung einer Bibliothek und bestimmter Klassen von Variablen in Bezug auf eine andere untersucht.

Die Verbrauchsmessungen wurden unter Einsatz verschiedener Kompilierungs- und Ausführungsumgebungen erfasst: physische Maschinen, virtuelle Maschinen, Software-Container usw.

Anhand dieser Daten konnten wir den Einfluss jeder einzelner dieser Techniken und Hardwarekomponenten (entsprechend ihren Eigenschaften) innerhalb einer Gesamtenergiebilanz einordnen.

Im Anschluss an diese Arbeit plant das Forschungsteam auf Grundlage der Python-Algorithmen, die von dem IA-Twister-Team von Davidson entwickelt wurden (automatische Sprachverarbeitung, Datenerfassung und -prognose, Optimierung, Text-Mining usw.), für jede Klasse von Algorithmen Empfehlungen hinsichtlich der optimalen Umgebung für die Kompilierung und Ausführung zu geben. Weitere Ratschläge betreffen zu bevorzugende Bibliotheken sowie Kodierungskonventionen, wie etwa die Reihenfolge der Ausführung von Bedingungen und Schleifen. Auf diese Weise sollen Entwickler bei der Implementierung umweltfreundlicherer Software unterstützt werden

Weitere Informationen zu unseren F&E-Projekten können Sie hier erfragen : innovation@davidson.fr

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