DevOpsUse: community-driven continuous innovation of web information infrastructures

• DevOpsUse: Community-gestütze fortlaufende Innovation von Web-Informationsinfrastrukturen

Koren, István; Jarke, Matthias (Thesis advisor); Schuh, Günther (Thesis advisor); Klamma, Ralf (Thesis advisor)

Aachen (2020)
Doktorarbeit

Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2020

Kurzfassung

Seit der Erfindung im Jahr 1989 ist die einzig verlässliche Konstante des Web die stetige Veränderung und Ausbreitung in immer mehr Anwendungsgebiete. Diese Entwicklung war geprägt durch das Zusammenspiel von neuen Technologien auf der einen Seite, und innovativen Anwendungsideen aus Praxisgemeinschaften auf der anderen. Aus technologischer Sicht war dabei ein Wechsel von stark verteilten und zentralisierten Architekturen zu beobachten. Die gegenwärtigen Herausforderungen der fortlaufenden Digitalisierung sind veränderte Bedingungen am Arbeitsplatz sowie die Einführung von Technologien für das Internet der Dinge in industriellen Anwendungsfällen, wie beispielsweise im Kontext der Industrie 4.0. Parallel breiten sich im Web neue Technologien und Gerätetypen zusammen mit neuen Kommunikationsprotokollen und überarbeiteten Programmierschnittstellen aus. Erforderliche Innovationszyklen hemmend entsteht so ein instabiles Umfeld, in dem dennoch Anforderungen diverser Praxisgemeinschaften erfüllt werden müssen. Obwohl Informationssystem-Infrastruktur nur begrenzt sichtbar und damit schwer zu fassen ist, hat sie dennoch einen wesentlichen Einfluss auf Nutzerpraxen. Daher ist das Hauptziel dieser Dissertation, die im Web vorhandenen gegenseitigen Wechselbeziehungen durch eine agile Informationssystem-Entwicklungsmethodik zu stabilisieren. Diese unterstützt die Entwicklung der Infrastruktur durch gemeinschaftsorientierte und modellbasierte Technologien, um einen nachhaltigen Kurs der kontinuierlichen Innovation zu ermöglichen. Die DevOpsUse-Methodik basiert auf einer fortlaufenden Einbeziehung von Endanwendern im Sinne des Infrastructuring, d.h. der Veränderung der Infrastruktur während ihrer Nutzung. Agile Entwicklungspraxen aus der Softwaretechnik, im Besonderen DevOps, propagieren eine stärkere Kooperation zwischen den Abteilungen Entwicklung (Development) und IT-Betrieb (Operations). DevOpsUse fördert darüber hinaus eine höhere Beteiligung der Endanwender an Softwareentwicklungsprozessen. Insbesondere soll es Praxisgemeinschaften in die Lage versetzen, ihre eigene Software auf ihrer spezifischen Infrastruktur aufzusetzen und zu betreiben, mit Hilfe diverser neu enwickelter Softwareartifakte. Das DevOpsUse Lebenszyklus-Modell beginnt mit Requirements Bazaar, einem webbasierten Tool, das Endanwender in die Ideenfindungs- und Entwicklungsphase einbezieht. Direwolf ist ein modellbasiertes Rahmenwerk, das die Lücke zwischen technologieorientierten Schnittstellenbeschreibungen und Benutzeroberflächen schließt. Kürzere Entwicklungszeiten erfordern eine straffer organisierte Auslieferung von neuen Softwareversionen, die wir mit der containerbasierten Layers Box erreichen. Im letzten Schritt ergänzen sich die verteilte Entwicklung und der Betrieb mit der evolutionären Analyseplattform SWEVA. Die DevOpsUse-Methodik mit ihren vier Bereichen der Endanwenderintegration wurde erfolgreich über die Übergänge zwischen drei Technologiegenerationen validiert: der Nahezu-Echtzeit-Kommunikation in Peer-to-Peer Architekturen, Edge Computing, sowie dem Internet der Dinge. Diese technologischen Entwicklungssprünge der letzten Jahre konnten adäquat gemeistert und durch endanwenderorientierte Maßnahmen unterstützt werden. Insbesondere konnten wir die Leistungsfähigkeit unserer Methodik in Langzeitstudien in mehreren internationalen Digitalisierungsprojekten unter Beweis stellen. DevOpsUse Aspekte wie Skalierbarkeit und Nachhaltigkeit wurden in Lehrveranstaltungen zu Themen der Unternehmensgründung und Medizin bestätigt. Über Web-Informationssysteme hinaus sind die entwickelten quelloffenen Anwendungen in weiteren innovativen Bereichen wie der erweiterten Realität und Industrie 4.0 einsetzbar. Die breite Anwendbarkeit verdeutlicht das Potenzial von DevOpsUse, nachhaltig Innovationskraft zu entfalten.