Miten ohjelmistojen ympäristövaikutuksia voidaan mitata?

Yhteiskunnan pyrkiessä kohti vihreää digitalisaatiota myös ohjelmistojen ja niiden kehittäjien tulisi alkaa viedä omaa alaansa vihreämpään suuntaan. Koska aiheeseen ei ole ennen kiinnitetty paljoa huomiota, ohjelmistonkehittäjillä ei ole ollut syytä välittää kirjoittamansa koodin tehokkuudesta. Raskaita ohjelmia ei koeta ongelmaksi, sillä tietokoneita ja pilvipalveluiden kapasiteettia riittää näennäisen loputtomiin. Ohjelmistojen ja niitä suorittavien laitteiden laaja kirjo vaikeuttaa kokonaiskuvan näkemistä. Vaikka mielenkiintoa tilanteen parantamiseen olisi, sitä varten täytyy ensin kehittää työkaluja.

Ohjelmistojen ympäristövaikutusten objektiivista vertailua ja arviointia varten täytyy pystyä keräämään luotettavaa mittausdataa. Koska tulevaisuudessa haluamme määritellä järkeviä kriteerejä esimerkiksi virrankulutuksen suhteen, meidän on tärkeää tietää miltä hyvä tai huono virrankulutus näyttää. Mittaamalla erillisiä ohjelmistoja, jotka suorittavat samankaltaisia tehtäviä, on mahdollista määrittää niistä ympäristöystävällisin. Jos ohjelmistojen mittaamista saadaan standardisoitua, voitaisiin niille määrittää energialuokkia samoin kuin vaikka kodinkoneille.

Virrankulutus ei tietenkään voi olla ainoa mittari, kun arvioimme ohjelmiston elinkaaren kokonaisvaltaisia ympäristövaikutuksia. Esimerkiksi MitViDi-hankkeessa pyrimme koostamaan tällaista mittaristoa, käyttämällä lähdemateriaalina aiheesta tehtyjä tutkimuksia ja alan toimijoiden kanssa tehtyjä haastatteluja. Lupaavia mittareita testataan mittaamalla olemassa olevia tietojärjestelmiä ja muokkaamalla mittaristoa tarpeen mukaan. Jotta mittaristo olisi hyödyllinen julkiselle sektorille, tulee valikoitujen mittareiden olla samanaikaisesti sekä ilmaisuvoimaisia että hyödynnettävissä ilman suurta vaivannäköä.

Jotta tulokset ovat luotettavia, ohjelmistojen mittausympäristö ja -toiminta tulee vakioida. Mittausjärjestelyn tulisi olla mahdollisimman helposti ja luotettavasti muidenkin toimijoiden kopioitavissa. Alan tutkimusmateriaalista löytyy esimerkkejä mittausjärjestelyistä. Ne ovat yleensä vain kulloistakin tutkimusta varten kehitettyjä, ja niitä voi olla vaikea jäljentää tarkasti. Osana MitViDi-hanketta testaamamme mittausjärjestelyt ja niissä käytetyt työkalut pyrimme jakamaan julkisesti yhteiskäyttöön, jos ne osoittautuvat käytännöllisiksi.

MitViDi-hankkeen mittauksissa tarkoituksenamme on keskittyä selainpohjaisten sovellusten mittaamiseen. Käytännössä mittaustilanteen tulisi mallintaa sovelluksen keskeisiä käyttöskenaarioita simuloiden oikean ihmiskäyttäjän toimintaa siten, että koko mittausprosessi on automatisoitu. Tämä mahdollistaa laajan näytekoon keräämisen ja tulosten standardoinnin. Kun suoritetuista mittauksista kerättyä dataa yhdistetään sovelluksen käyttäjämäärään, käyttöaikaan ja muihin tekijöihin, on mahdollista arvioida ympäristövaikutuksia kokonaisvaltaisesti.

Juttu jatkuu infolaatikon jälkeen.

Ohjelmistojen ympäristövaikutusten arviointiin tarvitaan muitakin toimia kuin pelkkä mittauksen toteuttaminen. Tämä johtuu siitä, että ohjelmistoa ei voi mitata luotettavasti vielä sen suunnitteluvaiheessa. Jos konkreettiset vihreät mittarit saadaan osaksi hankintaprosessia, on kuitenkin mahdollista asettaa hankinnan yhteyteen mitattavia kriteerejä, joiden validointia voidaan vaatia ohjelmiston testausvaiheessa. Koska sovelluksen toiminnan optimointiin on parhaat edellytykset suunnittelu- ja kehitysvaiheiden aikana, kehittäjät olisi tärkeä saada tietoisiksi ohjelmistojen ilmasto- ja ympäristövaikutuksista.

MitViDi-hankkeen yksi pyrkimys on kannustaa mittaustoimintaan nykyistä suuremmassa mittakaavassa. Mitä enemmän ohjelmistojen mittaamista rohkaistaan ja tietoa niistä kerätään, sitä helpommin voidaan ohjelmistoja verrata toisiinsa ja tehdä niistä vihreämpiä. Keräämällä laajan tietopankin eri sovelluksien vihreyteen liittyvistä arvoista, kilpailutehokkuudesta ja kestävyydestä saamme kestävyydelle suurempaa huomiota ohjelmistokehityksen maailmassa. Julkisen sektorin ja hankkijoiden osalta tämä johtaisi tulevaisuudessa säästöihin, muun muassa energiankulutuksessa ja laitehankinnoissa.

Kirjoittaja on ohjelmistotekniikan tutkimusavustaja Turun yliopistossa.