Universität Stuttgart

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Institute: search.filters.UBSInstitut.Institut für Architektur von AnwendungssystemenAuthor: search.filters.author.Weder, BenjaminEnd date: 2021

Search Results

Now showing 1 - 3 of 3
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    ItemOpen Access
    Automated quantum hardware selection for quantum workflows
    (2021) Weder, Benjamin; Barzen, Johanna; Leymann, Frank; Salm, Marie
    The execution of a quantum algorithm typically requires various classical pre- and post-processing tasks. Hence, workflows are a promising means to orchestrate these tasks, benefiting from their reliability, robustness, and features, such as transactional processing. However, the implementations of the tasks may be very heterogeneous and they depend on the quantum hardware used to execute the quantum circuits of the algorithm. Additionally, today’s quantum computers are still restricted, which limits the size of the quantum circuits that can be executed. As the circuit size often depends on the input data of the algorithm, the selection of quantum hardware to execute a quantum circuit must be done at workflow runtime. However, modeling all possible alternative tasks would clutter the workflow model and require its adaptation whenever a new quantum computer or software tool is released. To overcome this problem, we introduce an approach to automatically select suitable quantum hardware for the execution of quantum circuits in workflows. Furthermore, it enables the dynamic adaptation of the workflows, depending on the selection at runtime based on reusable workflow fragments. We validate our approach with a prototypical implementation and a case study demonstrating the hardware selection for Simon’s algorithm.
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    ItemOpen Access
    Einbindung von Informations-Ressourcen in informelle Prozesse
    (2016) Weder, Benjamin
    Informelle Prozesse sind Business Prozesse, bei denen der Großteil der Aktivitäten von Menschen durchgeführt wird. Deshalb sind die Aktivitäten nur schwer vorhersehbar und übliche Modellierungsmöglichkeiten für Business Prozesse können nicht eingesetzt werden. Ein Ansatz ist es, die Aktivitäten implizit zu beschreiben. Dazu werden die im informellen Prozess verwendeten Ressourcen modelliert. Weil zu den Ressourcen auch menschliche Akteure gehören und diese die Aktivitäten durchführen, ist dies eine Möglichkeit einen informellen Prozess indirekt zu beschreiben. Da informelle Prozesse einen großen Teil der Prozesse in Unternehmen ausmachen, bringt eine teilweise automatische Ausführung dieser Prozesse in vielen Fällen einen erheblichen Gewinn. Um die teilweise automatische Ausführung zu ermöglichen, müssen die Ressourcen von informellen Prozessen automatisch initialisierbar sein. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Integration von Informations-Ressourcen in informelle Prozesse. Dazu werden Eigenschaften von Informations-Ressourcen analysiert und daraus Anforderungen an eine Software zur Integration von Informations-Ressourcen abgeleitet. Anschließend wird eine Integrations-Software konzeptuell ausgearbeitet, die besonders den Aspekt der einfachen Erweiterbarkeit verfolgt. Diese Eigenschaft ist besonders wichtig, da es sehr viele verschiedene Informations-Ressourcen gibt. So soll die Möglichkeit geschaffen werden, die Software durch Erweiterungen an die Bedürfnisse eines informellen Prozesses anzupassen. Das Resultat der Arbeit ist eine Integrations-Software für informelle Prozesse, die einen Teil der Informations-Ressourcen integrieren kann und zudem einfach um weitere Ressourcen erweitert werden kann. Zur Funktionalität der Software gehört unter anderem das Auflisten und Initialisieren von Ressourcen in informellen Prozessen.
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    ItemOpen Access
    Topologie-basierte und verteilte Provisionierung von IoT Anwendungen
    (2019) Weder, Benjamin
    Das Paradigma des Internet of Things (IoT) beschreibt die Vernetzung von beliebigen Dingen innerhalb des Internets. Mit dem zunehmenden Erfolg des IoT Paradigmas steigt die Anzahl verbundener Dinge bzw. Geräte kontinuierlich an. Für Anbieter von IoT Anwendungen entstehen damit neue Herausforderung bei der Provisionierung und Wartung solcher Anwendungen. Eine manuelle Provisionierung und Wartung ist aufgrund der großen Anzahl an Komponenten und ihrer Heterogenität eine komplexe, fehleranfällige und teure Aufgabe. Deshalb werden Techniken und Technologien benötigt, um diese Aufgaben zu automatisieren. Im Anwendungsbereich des Cloud Computing kann die Provisionierung von Anwendungen durch sogenannte Deployment Systeme vollständig automatisiert werden. Ein Einsatz von Deployment Systemen in IoT Szenarien ist ebenfalls möglich, allerdings kann die Heterogenität von Geräten und die Verteilung von Anwendungen über verschiedene private Netzwerke dazu führen, dass die Provisionierung scheitert. So können zum Beispiel Firewalls den Zugriff auf Geräte verhindern, auf denen Teile einer Anwendung provisioniert werden sollen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde deshalb ein Konzept entwickelt, um die automatische Provisionierung von verteilten IoT Anwendungen mit einem Deployment System zu ermöglichen. Dazu wird gezeigt, wie ein verteiltes Deployment System die Probleme, die bei der Provisionierung von verteilten IoT Anwendungen mit einem zentralisierten Deployment System auftreten, umgehen kann. Weiterhin wird ermittelt, auf welche Weise die verteilten Knoten eines solchen Deployment Systems kommunizieren können und wie anhand der Topologie einer Anwendung bestimmt werden kann, welcher Knoten für die Provisionierung von welchen Teilen der Anwendung verantwortlich ist. Das entwickelte Konzept wurde prototypisch im OpenTOSCA Container, einem auf dem TOSCA-Standard basierenden, automatischen Deployment System, implementiert und anschließend validiert.