05 Fakultät Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik

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    System mechanisms for partial rollback of mobile agent execution
    (1999) Straßer, Markus; Rothermel, Kurt
    Mobile agent technology has been proposed for various fault-sensitive application areas, including electronic commerce, systems management and active messaging. Recently proposed protocols providing the exactly-once execution of mobile agents allow the usage of mobile agents in these application areas. Based on these protocols, a mechanism for the application-initiated partial rollback of the agent execution is presented in this paper. The rollback mechanism uses compensating operations to roll back the effects of the agent execution on the resources and uses a mixture of physical logging and compensating operations to rollback the state of the agent. The introduction of different types of compensating operations and the integration of an itinerary concept with the rollback mechanism allows performance improvements during the agent rollback as well as during the normal agent execution.
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    Visualisierung von Datenbank-Abfragen in Java
    (1999) Engelmann, Ralf
    In vielen Industriefirmen sind Produktionsanlagen mit Datenbanken verbunden, in welchen die anfallenden Prozessdaten gespeichert werden. Diese Prozessdaten werden nach verschiedenen Kriterien mit Hilfe von Datenbank-Abfragen ausgewertet und die Ergebnisse werden grafisch aufbereitet. Die Aufgabe des dieser Arbeit zu Grunde liegenden Projektes war es, solche Prozessdaten durch ein zu entwickelndes Anwendungssystem, basierend auf Java-Technologie in einem WWW-Browser zu präsentieren. CORBA (Common Object Request Broker Architecture) bietet ein standardisiertes Verfahren zur Realisierung verteilter Anwendungen. Die zu entwickelnde Anwendung wurde als verteilte Anwendung auf der Basis einer Three-tier-Anwendungsarchitektur entworfen und mit Hilfe der CORBA-Technologie realisiert. Der Einsatz der CORBA-Technologie in diesem Projekt erlaubt den flexiblen und intelligenten Zugriff auf die Datenbank und die gleichzeitige Verarbeitung der gelesenen Daten. Die Präsentation der aufbereiteten Daten erfolgt in einem Java-Applet, welches in einem WWW-Browser ausgeführt wird und durch die erwähnte CORBA-Technologie die Daten erhält. Dieses Projekt wurde in Zusammenarbeit mit der Industriefirma adstec Automation, Daten- und Systemtechnik GmbH (Oberaichen) durchgeführt.
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    An agent based framework for the transparent distribution of computations
    (1999) Straßer, Markus; Baumann, Joachim; Schwehm, Markus
    A mobile agent based framework for the transparent distribution and concurrent execution of computations is presented. The framework uses design patterns like the master-slave, abstract factory or the strategy pattern. The architecture of the framework is built on top of a mobile agent system. A performance model allows to identify performance bottlenecks and unbalanced situations within the framework. The framework has been implemented and tested on top of the mobile agent system Mole.
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    A framework for cooperative object recognition
    (1999) Oswald, Norbert; Levi, Paul
    This paper explores the problem of object recognition from multiple observers. The basic idea is to overcome the limitations of the recognition module by integrating information from multiple sources. Each observer is capable of performing appearance-based object recognition, and through knowledge of their relative positions and orientations, the observerrs can coordinate their hypotheses to make object recognition more robust. A framework is proposed for appearance-based object recognition using Canny edge maps that are effectively normalized to be translation and scale invariant. Object matching is formulated as a non-parametric statistical similarity computation between two distribution functions, while information integration is performed in a Bayesian belief net framework. Such nets enable both a continuous and a cooperative consideration of recognition result. Experiments which are reported on two observers recognizing mobile robots show a significant improvent of the recognition results.
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    Ressourcenreservierung und Task-Plazierung in verteilten Multimedia-Systemen
    (1999) Dermler, Gabriel; Rothermel, Kurt (Prof. Dr.)
    In dieser Arbeit werden grundlegende Aspekte der Dienstgüteerbringung für verteilte Multimedia-Anwendungen untersucht. Aufbauend auf einer Anwendungsmodellierung in Form von Flußgraphen, die aus Verarbeitungskomponenten zusammengesetzt werden, sowie einer Dienstgütearchitektur, die Dienstgütebegriffe auf der Anwendungs- und der Systemebene unterscheidet, werden Konzepte und Lösungen erarbeitet, die eine garantierte und optimierte Bereitstellung von Dienstgüte ermöglichen. Einen Schwerpunkt bilden Protokolle zur Reservierung von Ressourcen, die auf komplexe Flußgraphen anwendbar sind. Die Protokolle erlauben individuelle Dienstgütevorgaben an den Senken eines Flußgraphen und berücksichtigen die Verfügbarkeit von Rechner- und Netzwerkressourcen sowie funktionale Einschränkungen, die durch das Design der Komponenten definiert sind. Ferner sind sie unabhängig von der Verteilung der Komponenten auf Rechnern eines verteilten Systems anwendbar und in der Lage Dienstgütegarantien sicherzustellen. Als ein zweiter Schwerpunkt werden Mechanismen zur Plazierung von Anwendungskomponenten vorgestellt, die eine optimale Ausnutzung von Ressourcen in einem verteilten System sicherstellen. Hierzu werden Algorithmen zur Berechnung günstiger Plazierungen entwickelt und bewertet. Ferner wird ein Protokoll vorgestellt, welches zur Instanziierung eines Flußgraphen verwendet werden kann. Auf der Grundlage der vorgestellten Konzepte wird die Beziehung zwischen der Plazierung eines Flußgraphen sowie der erforderlichen Ressourcenreservierung dargestellt.
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    A comparison of mechanisms for locating mobile agents
    (1999) Baumann, Joachim
    In this paper we present different possible approaches for locating mobile agents and introduce a classification for them. We will use this classification to categorize mechanisms proposed in standards and implemented in mobile agent systems. Then we assess the different mechanisms regarding their fault tolerance, their message complexity and the migration delay they induce. We conclude by combining the different assessments to allow a comparison of all mechanisms.
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    A robust and efficient mechanism for constructing multicast acknowledgment trees
    (1999) Rothermel, Kurt; Maihöfer, Christian
    A great variety of todays networked applications require a reliable multicast service. A number of the proposed reliable multicast protocols use a positive acknowledgment scheme, which returns ACKs to the sender to confirm correct delivery. To avoid the well-known implosion problem in the case of large receiver groups, often a tree-based approach is used, i.e., receivers are organized in a tree and ACK messages are passed along the edges of this so-called ACK tree. For building up this tree variations of the Expanding Ring Search (ERS) scheme have been proposed. However, our simulations show that ERS scales poorly. In this paper, we propose an alternative scheme for building up ACK trees. This scheme is based on a so-called token repository service, wherena token represents the right to connect to a certain node in the corresponding ACK tree. Nodes that want to join a group just request a token for this group from the (distributed) token repository service. Our simulations show that our scheme causes a much lower message overhead than ERS. Moreover, the quality of the resulting ACK trees in terms of delay and reliability is in many cases higher if generated with our scheme.
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    Konzepte und Techniken der Datenversorgung für komponentenbasierte Informationssysteme
    (1999) Sellentin, Jürgen; Mitschang, Bernhard (Prof. Dr.-Ing. habil.)
    Rechnergestützte Informationssysteme stellen heutzutage für viele Branchen ein unverzichtbares Hilfsmittel dar. Ohne sie wäre die Komplexität von Abläufen und die damit verbundene Menge von Daten kaum noch zu bewältigen. Dieser Sachverhalt trifft insbesondere für die Entwicklung neuer Produkte zu, bei der zunächst extrem viele Daten aus vorangegangenen Arbeiten und zugrundeliegenden Richtlinien zu berücksichtigen sind. Gleichzeitig entsteht während der Entwicklung eine Menge neuer Daten, die später als Grundlage der Produktion dienen. Wir betrachten deshalb rechnergestützte Entwurfsumgebungen als repräsentatives Beispiel für datenintensive Informationssysteme, bei denen sowohl große Mengen von Daten gelesen als auch erzeugt bzw. geschrieben werden. Anhand dieses Szenarios werden wir deshalb die einzelnen Aspekte und Probleme diskutieren und verdeutlichen. Neben der reinen Diskussion von Datenversorgungsstrategien wollen wir weiterhin ausgewählte Methoden anhand eines Prototypen evaluieren. Als Basis dient uns dabei die neu entwickelte Anbindung des SDAI (Standard Data Access Interface) von STEP an die Sprache Java (ISO 10303-27). Diese wurde im Rahmen der vorliegenden Arbeit wesentlich mitgestaltet und ermöglicht den simultanen Zugriff auf unterschiedliche Datenquellen über unterschiedliche Datenversorgungsstrategien. Wir werden mit unseren Prototypen zwei verschiedene CORBA-basierte Lösungen einem JDBC-basierten Ansatz gegenüberstellen. Die Datenquellen und ihre Zugriffsschnittstellen sind dabei als sog. Data Modules in die SDAI-Schnittstelle integriert. Es zeigt sich, daß CORBA unter gewissen Umständen zur Realisierung einer effizienten Datenversorgung benutzt werden kann, das zugrundeliegende Modell aber nicht dem eigentlichen Grundgedanken von CORBA entspricht. Insbesondere lassen sich nur wenige der standardisierten CORBA-Komponenten (sog. Services und Facilities) benutzen.
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    Kooperative Bildverarbeitung und Lokalisierung in einem Team von Robotern
    (1999) Oswald, Norbert; Lafrenz, Reinhard; Levi, Paul
    In der vorliegenden Arbeit wird der Begriff der visuellen Kooperation bzw. kooperativen Bildverarbeitung definiert, analysiert und in Bezug gesetzt zum Schichtenmodell der Bildverarbeitung. Wie sich zeigen wird, kann durch die Verteilung der Sichtaufgabe auf mehrere räumlich getrennte Beobachter eines Teams die Zuverlässigkeitsrate bei der Erkennung gesteigert werden. Die Vorteile solch eines verteilten Sehens liegen in der Nutzung von potentiellem Wissen des Teams, in der Analyse von Szenen mit statischen oder dynamischen Objekten sowie in der Generierung robuster Hypothesen. Verteilt berechnete Daten lassen sich jedoch im allgemeinen nur dann kombinieren, wenn sie in Bezug zueinander gesetzt werden können. Diese Fähigkeit zur Selbstlokalisierung eines Beobachters, z.B. eines Roboters, bildet damit die Voraussetzung zur visuellen Kooperation. Nach einer kurzen Einführung in die Problemstellung der Selbstlokalisierung schließt dieser Bericht mit Anwendungsbeispielen zu visueller Kooperation aus der high-level Bildverarbeitung vorgestellt.
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    Verbundprojekt PoliFlow : Abschlußbericht
    (1999) Kindler, Thomas; Kulendik, Ottokar; Rothermel, Kurt; Schneider, Kerstin; Siebert, Reiner; Soyez, Tobias
    In den letzten Jahren fanden Groupware- und Workflow-Systeme ein große Beachtung bei Herstellern, Anwendern und Wissenschaftlern. Nach anfänglich unkritischer Euphorie wurden in den letzten Jahren jedoch auch einige Schwachstellen der noch jungen Technologien erkannt. Von der Behebung dieser Schwachstellen wird die weitere Entwicklung maßgeblich beeinflußt werden. In der Förderinitiative POLIKOM wurde untersucht, wie diese Technologien im Anwendungsbereich der öffentlichen Verwaltung effektiv und effizient eingesetzt werden können. Im Projekt PoliFlow wurden Mechanismen und Modelle entworfen, mit denen einige existentiellen Mängel in den Bereichen Sicherheit und Flexibilität behoben werden konnten. Hierbei wurden die Beschreibungsmodelle für Workflows um spezifische Aspekte und die Ausführungsmodelle um entsprechende Funktionalitäten erweitert. Um diese erweiterte Funktionalität in verschiedene bestehende Systeme integrieren zu können, wurden Referenzarchitekturen entworfen, die auf eine Vielzahl bestehender Modelle und Systeme übertragbar sind. Weitere erfolgreiche Konzepte wurden zur Integration von Workflow und synchroner Telekooperation sowie zur zuverlässigen Ausführung langlebiger Prozesse entwickelt. Eine weitere Schwachstelle der Technologie war die mangelnde Unterstützung heterogener System- und Anwendungsumgebungen. Um eine große Verbreitung dieser strategischen und hoch integrierten Informationssysteme zu erreichen, müssen die beteiligten Personen von unterschiedlichen Rechnern und Netzen eine entsprechende Zugangsmöglichkeit erhalten. Mit der Realisierung des Stuttgarter Workflow- und Telekooperationssystems (SWATS), bei dem neueste Intra-/Internet-Technologien (wie Java und CORBA) berücksichtigt wurden, konnten auch diese Anforderungen erfüllt werden. Darüber hinaus bildete das Grundsystem von SWATS die Basis zur Integration der Prototypen aus den oben genannten Arbeitsbereichen.