Nya modelleringsspråk ger tid åt forskning och utveckling

David Broman och hans forskargrupp på KTH utvecklar nya språk och kompilatorer som underlättar för forskare och företag att utveckla modeller.

David Broman är docent på Kungliga Tekniska högskolan, KTH, där han bedriver forskning i tvärsnitten mellan programmering, cyber-fysiska system, och maskininlärning. I ett omfattande SFF-projekt, som nu är i sin slutfas, utvecklar han tillsammans med sin forskargrupp ett system för utveckling av framtidens modelleringsspråk. Närmare bestämt en ny miljö för att konstruera effektiva kompilatorer som översätter högnivåmodeller till maskinkod. Syftet är att spara värdefull tid som i stället kan läggas på de faktiska frågeställningarna modellen byggs för.
– Att skapa ett modelleringsspråk är en tidsödande uppgift som kan ta år att avsluta. Med vårt system kan du skriva själva modellen med bara några hundra rader kod och skapa nya modelleringsspråk inom månader i stället för år, säger David.

Industri och forskning
Projektet har tagit sig an både vetenskapliga modeller på befintliga system för probabilistiska studier och ingenjörsmässiga modeller för simulering, tillämpbara för industriell utveckling. Utmaningen har varit att höja abstraktionsnivån för att göra det enklare för användaren att skapa sin modell, samtidigt som modellen ska vara korrekt och effektiv.
– För att höja abstraktionsnivån möjliggör våra modelleringspråk deklarativa konstruktioner, det vill säga att tala om för systemet vad det ska göra, och inte hur. Det får kompilatorn och systemet själva lista ut, säger David och fortsätter:
– Man kan också ha olika typer av modeller som kan jobba tillsammans, heterogena modeller som kan samarbeta och våra kompilatorer kan översätta till exempelvis både CPU och GPU.

Användbar output
I samarbete med både företag och olika forskargrupper har de tittat på vad som krävs för olika tillämpningsområden. Ett exempel är det domänspecifika språket TreePPL (ett probabilistiskt programmeringsspråk, uttalas Tree People) som hjälper biologer designa modeller för fylogenetik. Språket utvecklas tillsammans med forskare vid Naturhistoriska riksmuseet samt med input från andra internationella forskare.
Utöver vetenskapliga artiklar presenteras projektets resultat i mjukvaruplattformen Miking – i öppen källkod så att företag och forskare ska kunna ta till sig det.

Klicka här för att läsa mer om min forskning