05 Fakultät Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik
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Item Open Access A protocol for preserving the exactly-once property of mobile agents(1997) Rothermel, Kurt; Straßer, MarkusMobile agents are autonomous objects that can migrate from node to node of a computer network. Mobile agent technology has been proposed for various application areas, including electronic commerce, systems management and active messaging. Many of these applications - especially those for electronic commerce - require agents to be performed 'exactly once', independent of communication and node failures. In other words, once a mobile agent has been launched, it must never be lost before its execution is finished. Moreover, each 'portion' of the agent performed at the visited nodes is performed exactly once. Due to the autonomy of mobile agents, there is no 'natural' instance that monitors the progress of an agent's execution. As a result of that agents may be blocked due to node crashes or network partitioning even if there are other nodes available that could continue processing. In this paper, we will describe a protocol that ensures the exactly once property of agents and additionally reduces the blocking probability of agents by introducing so-called observer nodes for monitoring the progress of agents. This protocol is based on conventional transactional technology, such as defined by X/Open DTP or CORBA OTS. It is implemented in the Mole, a mobile agent system developed at Stuttgart University.Item Open Access Languages, methods, and tools for software specification(1989) Ludewig, JochenSpecification systems consist of methods, languages, and tools; the languages may be more or less formal. In this paper, the general ideas of semi-formal specification systems are presented, and some examples are shown.Item Open Access Software Engineering und CASE - Begriffserklärung und Standortbestimmung(1991) Ludewig, JochenCASE-Tools werden heute als wichtige Mittel der Leistungs- und Qualitätssteigerung im Software Engineering betrachtet. Diese Einschätzung ist richtig, wenn sie mittel- und langfristig verstanden wird; sie ist falsch, wenn man erwartet, rasche Hilfe zu bekommen, die Versäumnisse in der Methodik und Schulung ausgleicht. Die heute angebotenen Werkzeuge weisen charakteristische Mängel auf, die - entgegen den Ankündigungen - ihren durchgehenden Einsatz sehr schwer machen. Trotzdem kann unter bestimmten Voraussetzungen, auch organisatorischen, die Qualität des Entwicklungsprozesses tatsächlich erhöht werden. Diese Verbesserung wirkt sich auch auf die Produktivität aus.Item Open Access A context-aware hoarding mechanism for location-dependent information systems(2000) Kubach, Uwe; Rothermel, KurtWhen used in an outdoor environment mobile information systems often suffer from the disadvantages of wireless WANs, especially low bandwidth, high delay, and frequent disconnections. Hoarding is an effective method to overcome these disadvantages by transferring information which is probably needed by the user in advance. In this paper we propose a generic, context-aware hoarding mechanism. When selecting the information to hoard, it considers the user's future location as well as the expected speed of movement. In contrast to existing hoarding mechanisms it is universally applicable for different types of location-dependent, mobile information systems. Its flexibility allows it to rely on different knowledge sources in order to get information about a user's context.Item Open Access Application sharing in teaching context with wireless networks(2001) Burger, Cora; Papakosta, Stella; Rothermel, KurtThe success of teaching is depending on a couple of factors: on how far students are involved into lectures, on the material, its completeness and on co-learning of students. Involvement of students into lectures means, being able to follow the thoughts of the teacher, ask questions and make comments. The material must be presented in a suitable form and essential parts of it have to be available during the whole learning process, for preparing participation in lectures and exercises as well as for exams. For more effective learning and training of social abilities, working in groups of co-learners has to be encouraged. Mobile and ubiquitous computing offer new possibilities to achieve these goals by increasing the awareness in class and supporting an active participation of students. By promoting existing concepts and enabling new ways of application sharing, the project SASCIA (System architecture supporting cooperative and interactive applications) aims at developing a framework for multiple applications to support teaching in collocated, remote and hybrid scenarios. Its core is composed of components to capture and distribute context information about sessions, participants and those applications that are used during a lecture or encounter among students. A configurable floor control was designed to cope with a wide spectrum of applications and learning situations. For some cases, even a control for semantic consistency can be necessary. In combination with a suitable user and session management, a whiteboard for annotations and a recording facility to support latecomers as well as subsequent replay, these components are providing the required functionality. As a consequence, SASCIA offers remote control and viewing facilities to all participants during lectures and co-learning sessions.Item Open Access Validierung komponentenbasierter Software für Echtzeitsysteme(2003) Fleisch, Wolfgang; Göhner, Peter (Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c.)Der Anteil und die Bedeutung von Software bei der Entwicklung von Echtzeitsystemen wächst sehr stark. Gleichzeitig werden die Entwicklungszyklen für Software-Produkte zunehmend kürzer, was sich immer häufiger in ausgelieferter fehlerhafter Software widerspiegelt. Durch die Verwendung vorgefertigter Software-Komponenten kann nach dem Baukastenprinzip bei der Konstruktion neuer Produkte die Produktivität und die Qualität erheblich gesteigert werden. Aber auch wenn durch den Einsatz geprüfter, betriebsbewährter Software-Komponenten viele Fehler vermieden werden, muss eine aus Komponenten zusammengesetzte Software auch in Zukunft mit geeigneten Prüfverfahren validiert werden, weil beim Zusammenspiel der Komponenten weiterhin Fehler entstehen können. In der vorliegenden Arbeit wird dazu ein Prüfverfahren zur Validierung komponentenbasierter Software für Echtzeitsysteme entwickelt, das das dynamische Verhalten von komponentenbasierter Software gegenüber den Anforderungen aus Anwendersicht überprüft. Die Anforderungen werden zu Beginn der komponentenbasierten Softwareentwicklung als Anwendungsfälle spezifiziert. Mit Hilfe von erweiterten UML Sequenzdiagrammen werden die Anwendungsfälle systematisch in eine formale, automatisiert prüfbare Notation überführt, die auch die Spezifikation von Echtzeitanforderungen explizit unterstützt. Da beim Entwurf von komponentenbasierter Software bereits vollständig spezifizierte Software-Komponenten verwendet werden, kann das Verhalten schon in der frühen Entwurfsphase mit Hilfe von Simulation validiert werden. Die Verwendung von Simulation hat den Vorteil, dass auch ohne die in der Praxis meist spät verfügbaren Bestandteile des technischen Prozesses und des Automatisierungsrechnersystems eine Prüfung des simulierten Verhaltens der komponentenbasierten Software durchgeführt werden kann. Anhand festgelegter Prüfkriterien wird dann das simulierte Verhalten der komponentenbasierten Software gegenüber dem in den Anwendungsfällen spezifizierten Verhalten geprüft, um damit frühzeitig Fehler aufzudecken. Eine im Rahmen der Arbeit realisierte Validierungsumgebung unterstützt den Softwareentwickler dabei umfassend, angefangen bei der Spezifikation von prüfbaren Anwendungsfällen, bis hin zur automatisierten Prüfung des simulierten Verhaltens. Die Leistungsfähigkeit des Prüfverfahrens und der Validierungsumgebung werden abschließend am Beispiel der Entwicklung und Validierung einer komponentenbasierten Software für eine Kfz-Scheibenwischeranlage demonstriert.Item Open Access Entwicklung hybrider Komponentenmodelle zur Prozessüberwachung komplexer dynamischer Systeme(2004) Manz, Susanne; Göhner, Peter (Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c.)Für die Automatisierung kontinuierlich-diskreter technischer Prozesse ist neben der Realisierung der Steuerungs- und Regelungsfunktionen auch die automatische Überwachung des bestimmungsgemäßen Betriebs von großer Bedeutung. In ingenieurtechnischen Anwendungen werden zur Prozessüberwachung und Diagnose häufig modellbasierte Lösungen mit dem Ziel betrachtet, eine möglichst genaue Beschreibung der betreffenden technischen Anlage zu erhalten. Jedoch ist besonders für komplexe dynamische Systeme das Aufstellen und Betreiben eines mathematischen Modells zur Online-Überwachung mit vielen Schwierigkeiten verbunden. Aufgrund dieser Schwierigkeiten bieten sich für komplexe Systeme qualitative Modellierungsverfahren an. Bei diesen Verfahren müssen die inneren physikalischen Zusammenhänge nicht genau wiedergegeben werden, sondern die Modelle enthalten nur Situationen, in denen etwas „passiert“. Das qualitative Modell muss solche Situationen voneinander unterscheiden können. Eine Möglichkeit, diese Schwierigkeiten in den Griff zu bekommen, ist die Kombination von qualitativen und kontinuierlichen, so genannten hybriden Modellen. Im Rahmen des Forschungsthemas „Entwicklung hybrider Komponentenmodelle zur Prozessüberwachung komplexer dynamischer Systeme“ wurde das SQMD-Verfahren (Situation based Qualitative Monitoring and Diagnosis) entwickelt. Das Verfahren zeichnet sich durch eine einfache, streng komponentenorientierte Modellierung aus. Komponenten ohne Speicherwirkung des technischen Prozesses werden nur qualitativ modelliert. In diesem Fall ordnet der Modellierer jeder physikalischen Größe verschiedene Wertebereiche zu, die das ordnungsgemäße und das fehlerhafte Verhalten dieser Komponente qualitativ beschreiben. Die dynamische Beschreibung erfolgt nur für Komponenten mit Speicherwirkung und wird für die Abbildung des dynamischen Systemverhaltens im qualitativen Modell benötigt. Im Rahmen der Online-Überwachung werden innerhalb eines bestimmten Zeitfensters alle Komponenten miteinander verknüpft und der Zustandsraum reduziert. Dies erfolgt auf Basis der hybriden Komponentenmodelle, der Systemstruktur und der vom technischen Prozess eingehenden Sensor- und Aktordaten. Der reduzierte Zustandsraum kann auf eventuelles Fehlverhalten des technischen Prozesses untersucht werden. Die Durchführbarkeit des Konzepts wird am Modellprozess Drei-Tank-System demonstriert. Anschließend findet die Übertragung auf ein reales System, die Überwachung der aero- und gasdynamischen Prozesse im Kohlebergwerk, statt.Item Open Access Software- und Automatisierungsprojekte : Beispiele aus der Praxis(1991) Ludewig, JochenÜber Software- und Systemprojekte wird viel geredet. Trotzdem ist es sehr schwer, handfeste Information zu bekommen. Zwar gibt fast jeder im kleinen Kreise gern die eigenen Erlebnisse zum Besten, nicht nur Erfolge, sondern auch Niederlagen; doch wenn man Genaueres wissen will, dann läuft man gegen eine Wand oder greift ins Leere: Fakten sind in der Regel geheim, soweit sie überhaupt aufgezeichnet werden. Das vorliegende Buch stellt einen Versuch dar, in diesem Punkt einen Schritt weiterzukommen. Es enthält eine Sammlung von Berichten aus Projekten, die wirklich durchgeführt wurden, mit realen Zielen und zu realen Kosten, also keine netten, aber fiktiven Projekte. Es soll als Anschauungsmaterial all denen dienen, die - als angehende Informatiker etwas über den größeren Rahmen ihrer späteren Arbeit lernen wollen - als Verantwortliche in den Unternehmen Einblicke suchen in den schwer durchschaubaren Bereich der Software- und System-Entwicklung - als Leiter oder Mitarbeiter von Projekten über den Zaun einen Blick in die Nachbargrundstücke werfen möchten, um den eigenen Stand besser beurteilen zu können - über Möglichkeiten nachdenken, den Prozeß der Software- und Systementwicklung besser zu strukturieren und zu unterstützen.Item Open Access Software-Prüfung : eine Fibel(1991) Frühauf, Karol; Ludewig, Jochen; Sandmayr, HelmutDieses Buch soll die wichtigsten Grundsätze der Software-Prüfung vermitteln. Wir betrachten dabei vor allem die Aktivitäten der Beteiligten, weniger die technischen Hilfsmittel. Es richtet sich an alle, die als Entwickler, Kunden oder Vorgesetzte mit der Prüfung und Qualitätssicherung von Software befaßt sind. Ziel der Autoren ist es, wenige, aber praktikable Möglichkeiten zu zeigen, wie man wirklich vorgehen kann - und nach dem Stand der Technik verfahren sollte. Wir wenden uns also nicht an erfahrene Testspezialisten, deren Vorkenntnisse über den Anspruch dieses Buchs hinausgehen. Vielmehr haben wir uns bemüht, das Elementare in leicht anwendbarer Form zusammenzustellen.Item Open Access CASE: tools, lies, and video games(1989) Ludewig, JochenCASE, Computer Aided Software Engineering - für die einen die Wunderwaffe im Kampf gegen alle Probleme mit der Software, für die anderen eine leere Worthülse aus dem Arsenal der Verkäufer - für alle aber ein schwammiger Begriff. Im nachfolgenden Artikel soll versucht werden, ihn auszuloten und auf das Gesicherte zu begrenzen.