Was geht in den Köpfen von Softwareentwicklern vor?

Für eine Studie haben Softwareentwickler in einem MRT-Gerät Code analysiert. Das Ergebnis könnte das Design von Programmiersprachen verändern.

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(Bild: Shutterstock)

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Die Hirnforschung widmet sich seit geraumer Zeit der Hirnaktivität von Informatikern. Verschiedene Teams haben in den letzten Jahrzehnten Forschungsprojekte dazu durchgeführt. Jetzt hat ein interdisziplinäres Team aus Neurobiologen und Informatikern eine weitere Studie vorgelegt.

Informatik-Professorin Janet Siegmund und ihre Kollegen Chris Parnin und Sven Apel sowie die Neurobiologen Norman Peitek (Doktorand) und André Brechmann (Leiter der Humanbildgebungsgruppe des Leibniz-Instituts Magdeburg) und weitere Kollegen schauen Entwicklern bei der Arbeit in die Köpfe. Ziel ist es, herauszufinden, was Softwareentwickler beschäftigt, wenn sie sich mit Programmcode befassen.

Für die Untersuchungen griff das Team auf die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) zurück. Mit diesem bildgebenden Verfahren lassen sich physiologische Funktionen im Inneren des Körpers mit den Methoden der Magnetresonanztomographie (MRT) darstellen. Die Teilnehmer der Studie führten Aufgaben im MRT durch. Für die Bewältigung der Aufgaben mussten sie einen Auszug eines Programmcodes verstehen. Nach einer kurzen Pause sollten die Probanden einen Teil eines Codes hinsichtlich Syntaxfehler untersuchen. In diesem Fall handelt es sich um eine Routineaufgabe, nicht um eine Verständnisfrage. Die Untersuchung wurde mehrmals durchgeführt. Im Anschluss trennte das Team die aufgenommenen Bilder der Verständnistests von denen der Routineaufgaben.

Die Ergebnisse machen offenbar deutlich, dass bei der Analyse von Codezeilen vor allem die linke Hirnhälfte aktiviert wird, die unter anderem für das Sprachverständnis zuständig ist. Bereits in den 1980er-Jahren hatte der niederländische Informatiker Edsger W. Dijkstra dies vermutet, seither gab es mehrere Publikationen zu dem Thema, die dies bestätigen.

Das Forscherteam rund um Professorin Siegmund konnte keine Aktivität im Bereich des mathematischen oder logischen Denkens beobachten. Das wiederum könnte Folgen für die Gestaltung von Programmiersprachen sowie für die Ausbildung haben, so die Universität des Saarlandes in ihrer Presse-Info.

Die Gruppe will die Ergebnisse nutzen und untersuchen, worin sich das Programmierverständnis bei Experten und Anfängern unterscheidet. Im Fokus der kommenden Untersuchungen steht, ob die beiden Gruppen den vorliegenden Code auf unterschiedliche Weise lesen und interpretieren.

Weiterführende Informationen finden sich auf der offiziellen Webseite des Saarland Informatics Campus (SIC) sowie in dem Ankündigungsbeitrag. Die frühesten Veröffentlichungen des Projekts in wechselnder Besetzung lassen sich unter anderem der Publikationsliste von Professor Thomas Leich (Universität Magdeburg) entnehmen.

[Update, 03.06.2020, 16:30 Uhr: Nach den freundlichen Hinweisen unserer Leser wurden nachträglich Änderungen an diesem Beitrag vorgenommen. Die Liste der Forscher wurde erweitert. Außerdem wurde deutlicher herausgestellt, dass dies nicht die erste Studie in diesem Bereich ist.]

(mdo)