Einsatz Domänen-spezifischer Sprachen für Komponenten-basierte Web Anwendungen

In Projekten zur Entwicklung verteilter Web-basierter Systeme stellt die Spezifikation der zu entwickelnden Lösung eine zeitintensive Aufgabe dar, bei der häufig Kommunikationsschwierigkeiten zwischen Kunden, Anwendern und Entwicklern auftreten. Domänen-spezifische Sprachen (DSLs) bieten sich hier aufgrund ihrer Nähe zur Problemdomäne und der damit einhergehenden leichteren Erlernbarkeit und Verständlichkeit als ideale Alternative zu schwergewichtigen Modellierungsmethoden an. Dieser Beitrag präsentiert einen Ansatz zur Entwicklung von Web Anwendungen durch Komposition hochgradig konfigurierbarer Fachkomponenten und deren Konfiguration mittels DSLProgrammen

Innovative Informatikanwendungen : Informatik 2003 ; 29. September - 2. Oktober 2003 in Frankfurt am Main

Tagungsprogramm INFORMATIK 2003 Innovative Informatikanwendungen. 33. Jahrestagung der Gesellschaft für Informatik e.V. (GI) 29. September bis 2. Oktober 2003 Frankfurt am Mai

Künstliche Intelligenz und Distributed-Ledger-Technologie in der öffentlichen Verwaltung : Ein Überblick von Chancen und Risiken einschließlich der Darstellung international einschlägiger Praxisbeispiele : Endbericht zum TA-Projekt »Chancen der digitalen Verwaltung«

Die Analysen zum Status quo der Nutzung von KI und DLT im In- und Ausland zeigen, dass beide Technologiefelder in immer mehr Anwendungsfeldern auf allen Ebenen der öffentlichen Verwaltung zum Einsatz kommen. So finden sich KI-Anwendungen in der öffentlichen Verwaltung in Deutschland sowohl auf Bundes- und Landes- als auch auf kommunaler Ebene. Es zeigt sich dennoch, dass die Anzahl der pilotierten bzw. implementierten KI-Anwendungen in der öffentlichen Verwaltung im Vergleich zur privaten Wirtschaft noch gering, die Nutzung von KI nach wie vor eher Nischenthema ist. Mögliche Ursachen hierfür sind mangelndes Know-how, aber auch Widerstände aufgrund von etwaigen Arbeitsplatzveränderungen und Verantwortlichkeitsproblemen bei KI-basierten Entscheidungen sowie (datenschutz)rechtliche Hindernisse. Von den in der öffentlichen Verwaltung in Deutschland identifizierten DLT-Projekten befinden sich viele erst in der Planungsphase oder als Pilotprojekt im Teststadium. Die Behördenleiterbefragung zeigt hier, dass das Wissen und die Kompetenzen rund um DLT in der öffentlichen Verwaltung in Deutschland bislang wenig entwickelt ist. Im internationalen Vergleich zur Nutzung von KI und DLT in der öffentlichen Verwaltung zeigt sich, dass in vielen Ländern etliche Digitalisierungsprojekte bereits in den Regelbetrieb der Verwaltungen überführt wurden. Eingeführt wurden neben Einzelanwendungen, wie die automatisierte Verkehrssteuerung oder Verifikation von Dokumenten und Zeugnissen, auch umfassende digitale Infrastrukturen als Grundlage für verschiedene Verwaltungsdienstleistungen (Anmeldung eines Wohnsitzes, Beantragung von Unterstützungsleistungen wie Kindergeld). Mit dem Fortschreiten der Technologien sowie der Entwicklung, Pilotierung und Übernahme von KI- und DLT-Anwendungen in den Regelbetrieb stellen sich für die öffentliche Verwaltung in Deutschland neben den Chancen zur Erschließung der Anwendungs- und Innovationspotenziale gleichzeitig neue Herausforderungen bei der Nutzung. Herausforderungen für KI-Anwendungen in der öffentlichen Verwaltung betreffen unter anderem die Qualität des jeweils zugrundeliegende KI-Modells als auch eine Verfügbarkeit und Güte der Datenbasis. So kann ein mangelndes Verständnis über zugrundeliegende Modelle und Verfahren zu Missinterpretationen der Ergebnisse im Rahmen des Verwaltungshandelns führen oder dazu, dass die Ergebnisse von KI-Anwendungen nicht kritisch hinterfragt werden. Im Zusammenhang mit der Güte der Datenbasis besteht die Gefahr, dass innerhalb von KI-basierten Klassifizierungs-, Prognose- oder Empfehlungsentscheidungen etwaige strukturelle Verzerrungen (Bias) in der zugrundeliegenden Datenbasis fortgeschrieben werden. Zudem zählen Fachwissen als auch implizites Erfahrungswissen bei der Erschließung von Innovationspotenzialen der KI zu den Bereichen, die bislang nur schwer in der öffentlichen Verwaltung selbst aufgebaut werden konnten eine Voraussetzung für KI-Anwendungen im Regelbetrieb darstellen. Für die Einführung von DLT-Anwendungen in die öffentliche Verwaltung herausfordernd sind unter anderem die Komplexität der Technologie, steigende und verteilte Datenmengen und damit auch steigende Anforderungen an die Aufbewahrung der Daten. Auch müssen die DLT-Anwendungen in bestehende Verwaltungsprozesse und IT-Systeme integriert werden, ein Umstand, den es bei der Entwicklung und Implementierung von jeweils verfahrensbezogenen Sicherheitskonzepten der DLT-Anwendungen zu berücksichtigen gilt. Aufbau und Betrieb von DLT-Anwendungen erfordern zudem erfahrene Fachkräfte aus den Datenwissenschaften, der Kryptologie und Informatik. Zudem ergibt sich für DLT-Anwendungen die Notwendigkeit, technischen Konfigurationen jeweils in Hinblick auf ihre Energieaufwände zu prüfen und hinsichtlich des Energie- und Ressourcenverbrauchs zu bewerten. Aus den Ergebnissen abgeleitete Handlungsfelder ergeben sich primär in den Bereichen der Steuerung und Koordination von Digitalisierungsvorhaben, der Kompetenzentwicklung und des Wissensmanagements in öffentlichen Verwaltungen sowie in den Bereichen der Anpassung regulatorischer Rahmenbedingungen und Gestaltung von behördenübergreifenden Anwendungen

Entwicklungspfad Service Engineering 2.0: Neue Perspektiven für die Dienstleistungsentwicklung

Das Service Engineering hat sich innerhalb der letzten Jahre zunehmend als eine wissenschaftliche Fachdisziplin etabliert. Das vorliegende Heft bietet in kompakter Form einen kurzen Abriss über die Entwicklung dieses Bereiches der Wissenschaft und kondensiert die Grundideen und bisher in der Forschung betrachteten Aspekte. Darüber hinaus erfolgt eine Auseinandersetzung mit neuen Anforderungen seitens der veränderten Dienstleistungswirtschaft. Aus diesen ergibt sich, dass bisherige Ansätze des Service Engineerings grundlegend weiterentwickelt und neue Ansätze bereitgestellt werden müssen. Diese bilden die Entwicklungspfade für ein Service Engineering 2.0

Labore in der Hochschullehre: Didaktik, Digitalisierung, Organisation

In der Hochschullehre ist das Labor als Raum des praktischen Lehrens und Lernens in den technischen Fächern ein zentraler Bestandteil der Curricula. Damit der "Lernort Labor" einen positiven Beitrag zum Kompetenzerwerb der Lernenden leisten kann, müssen didaktische, organisatorische und sowie technische Gestaltungsfaktoren neu betrachtet werden. Was brauchen Labore, um zu einem effektiven, zukunftsfähigen Lernort zu werden? Wie kann sich Laborlehre mit den aktuellen Möglichkeiten der Digitalisierung weiterentwickeln? Die Autorinnen und Autoren geben Antworten auf diese Fragen. Der erste Teil des Sammelbandes beleuchtet das Thema Labordidaktik unter den veränderten Kompetenzerwartungen. Die Beiträge des zweiten Teils befassen sich mit der aktuellen und zukünftigen Entwicklung von Cross-Reality-Laboren als Einzelangebote sowie als Plattformen und Netzwerke. Bedingungen für das Gelingen - und für das Misslingen - von Cross-Reality-Laboren sind das zentrale Thema des dritten Teils, der besonders auf die infrastrukturelle und organisationale Ebene blickt und untersucht, wie diese Laborform technisch verlässlich und ökonomisch nachhaltig in die Lehre integriert werden kann. Der Sammelband richtet sich an Lehrende in ingenieur- und naturwissenschaftlichen Studiengängen, die sich mit der Gestaltung, Weiterentwicklung und Durchführung der Laborlehre befassen sowie an Hochschuldidaktiker:innen, an Leitungen und Mitarbeitende in der Hochschulverwaltung sowie in technischen Verbänden

Labore in der Hochschullehre

In der Hochschullehre ist das Labor als Raum des praktischen Lehrens und Lernens in den technischen Fächern ein zentraler Bestandteil der Curricula. Damit der "Lernort Labor" einen positiven Beitrag zum Kompetenzerwerb der Lernenden leisten kann, müssen didaktische, organisatorische und sowie technische Gestaltungsfaktoren neu betrachtet werden. Was brauchen Labore, um zu einem effektiven, zukunftsfähigen Lernort zu werden? Wie kann sich Laborlehre mit den aktuellen Möglichkeiten der Digitalisierung weiterentwickeln? Die Autorinnen und Autoren geben Antworten auf diese Fragen. Der erste Teil des Sammelbandes beleuchtet das Thema Labordidaktik unter den veränderten Kompetenzerwartungen. Die Beiträge des zweiten Teils befassen sich mit der aktuellen und zukünftigen Entwicklung von Cross-Reality-Laboren als Einzelangebote sowie als Plattformen und Netzwerke. Bedingungen für das Gelingen - und für das Misslingen - von Cross-Reality-Laboren sind das zentrale Thema des dritten Teils, der besonders auf die infrastrukturelle und organisationale Ebene blickt und untersucht, wie diese Laborform technisch verlässlich und ökonomisch nachhaltig in die Lehre integriert werden kann. Der Sammelband richtet sich an Lehrende in ingenieur- und naturwissenschaftlichen Studiengängen, die sich mit der Gestaltung, Weiterentwicklung und Durchführung der Laborlehre befassen sowie an Hochschuldidaktiker:innen, an Leitungen und Mitarbeitende in der Hochschulverwaltung sowie in technischen Verbänden

Ontologie-gestützte Optimierung des Entwurfs automobilelektronischer Systeme

Die zu beherrschende Komplexität bei der Entwicklung automobilelektronischer Systeme unterliegt einem stetigen Wachstum und ist nicht zuletzt aus diesem Grund mit mehreren ingenieurtechnischen Herausforderungen verbunden. Etablierte Ansätze wie die des Systems Engineering bieten Möglichkeiten, solch komplexe Systeme zu entwerfen und schließlich zu realisieren. Vordringliches Problem in diesem Zusammenhang ist jedoch, dass Engineering-Daten primär in über unterschiedliche Arbeitsplatzsysteme verstreuten Dokumenten abgelegt sind und dass diese nur unzureichend verwaltet werden. Einen Ausweg aus dieser Misere stellt die Abbildung dieser Daten auf Modelle dar. So gilt das Modell-basierte Systems Engineering derweil in der Automobil- und Luftfahrtindustrie als akzeptierter Weg, komplexe Systeme zu realisieren, auch wenn nicht alle Disziplinen dabei kontinuierlich gekoppelt sind. Nicht nur für diese Kopplung, sondern auch für das automatische Schlussfolgern benötigen Modelle zusätzliche, explizite Semantik. Automatisches Schlussfolgern ist beispielsweise für die Identifikation von Korrelationen zwischen Systems Engineering-Daten erforderlich. Für die Schaffung semantischer Interoperabilität eignen sich insbesondere Ontologien, die selbst auch Modelle sind. In dieser Arbeit wird ein Ontologie-basierter Ansatz zur Optimierung des Entwurfsprozesses von automobilelektronischen Systemen vorgestellt. Wesentlicher Grundgedanke dabei ist es, Ontologien zu nutzen, um Entwurfsmethoden und -modelle zu konsolidieren und zu integrieren. Dazu beruht der Ansatz im Kern auf dem Vorschlag einer einheitlichen Basis zur Entwicklung und Ausführung von Anwendungen, unter konsequenter Nutzung etablierter Standards, um Modelle auf Ontologien abzubilden. Diese Basis wurde als Softwareplattform realisiert, welche unter anderem auf eine nahtlose Integration in existierende Arbeitsabläufe abzielt. Vorrangiger Aspekt des Lösungsansatzes ist die Berücksichtigung von Anforderungen, sowie spezieller Last- und Nutzungsprofilen in Form von sogenannten Mission Profiles und deren Integration in Entwicklungsprozesse. Ergänzt wird diese Arbeit zudem durch die Beschreibung und Einordnung dreier Anwendungen, welche auf der Plattform aufsetzen und zur Untersuchung und Bewertung in konkreten Fallbeispielen Gebrauch finden. Die damit entstandenen Entwurfsmethodiken adressieren jeweils spezielle Problemstellungen aus dem Umfeld der Entwicklung automobilelektronischer Systeme und demonstrieren zudem die Anwendbarkeit der vorgestellten Entwurfs- und Anwendungsplattform

Entwicklungsmethodiken zur kollaborativen Softwareerstellung – Stand der Technik

Die weltweit wachsende Nachfrage nach Unternehmenssoftware erfordert immer neue Methoden und Formen der Zusammenarbeit (Kollaboration) bei der Softwareerstellung. Zu diesem Zweck untersucht und vergleicht dieses Arbeitspapier existierende Vorgehensmodelle und deren Evolution. Zusätzlich werde erste Ansätze zur kollaborativen Softwareerstellung vorgestellt und ihre Eignung für ein kommerzielles Umfeld analysiert. Die Arbeit verwendet hierzu einen eigenen Vergleichsrahmen, der u.a. auch so genannte "Kollaborationspunkte“ in Betracht zieht, d.h. Aktivitäten im Prozess an denen das Einbinden mehrerer Entwickler und/oder Anwender vorteilhaft ist. Die Erkenntnisse aus der vergleichenden Analyse des Stands der Technik werden schließlich dazu verwendet, Defizite existierender Ansätze aufzuzeigen und Anforderungen für unterstützende Werkzeuge abzuleiten

Labore in der Hochschullehre

In der Hochschullehre ist das Labor als Raum des praktischen Lehrens und Lernens in den technischen Fächern ein zentraler Bestandteil der Curricula. Damit der "Lernort Labor" einen positiven Beitrag zum Kompetenzerwerb der Lernenden leisten kann, müssen didaktische, organisatorische und sowie technische Gestaltungsfaktoren neu betrachtet werden. Was brauchen Labore, um zu einem effektiven, zukunftsfähigen Lernort zu werden? Wie kann sich Laborlehre mit den aktuellen Möglichkeiten der Digitalisierung weiterentwickeln? Die Autorinnen und Autoren geben Antworten auf diese Fragen. Der erste Teil des Sammelbandes beleuchtet das Thema Labordidaktik unter den veränderten Kompetenzerwartungen. Die Beiträge des zweiten Teils befassen sich mit der aktuellen und zukünftigen Entwicklung von Cross-Reality-Laboren als Einzelangebote sowie als Plattformen und Netzwerke. Bedingungen für das Gelingen - und für das Misslingen - von Cross-Reality-Laboren sind das zentrale Thema des dritten Teils, der besonders auf die infrastrukturelle und organisationale Ebene blickt und untersucht, wie diese Laborform technisch verlässlich und ökonomisch nachhaltig in die Lehre integriert werden kann. Der Sammelband richtet sich an Lehrende in ingenieur- und naturwissenschaftlichen Studiengängen, die sich mit der Gestaltung, Weiterentwicklung und Durchführung der Laborlehre befassen sowie an Hochschuldidaktiker:innen, an Leitungen und Mitarbeitende in der Hochschulverwaltung sowie in technischen Verbänden