IT-Forschung 2006

Investitionen in Bildung und Forschung sind Grundlage für Wachstum, Beschäftigung und gesellschaftlichen Fortschritt. Besonders in zentralen Innovationsfeldern des 21. Jahrhunderts, wie der Informations- und Kommunikationstechnik, die hohe Markt- und Beschäftigungspotenziale aufweisen, zunehmend alle gesellschaftlichen Bereiche durchdringen und den wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Strukturwandel vorantreiben, ist Forschung Voraussetzung für die internationale Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands. Die Bundesregierung hat mit dem Aktionsprogramm „Innovation und Arbeitsplätze in der Informationsgesellschaft des 21. Jahrhunderts“ den Grundstein für Deutschlands Weg in die Wissensgesellschaft gelegt. Dabei wurde der Informations- und Kommunikationstechnik in Bildung und Forschung Priorität eingeräumt. Mit dem Handlungskonzept „Anschluss statt Ausschluss – IT in der Bildung“ hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung im Jahr 2000 die notwendigen bildungspolitischen Schwerpunkte gesetzt. Mit dem vorliegenden Förderprogramm „IT-Forschung 2006“ stellt das Bundesministerium für Bildung und Forschung die programmatischen Weichen für die Forschungförderung im Bereich der Informations- und Kommunikationstechnik für den Zeitraum 2002–2006

Nachvollziehbare Entscheidungsprozesse in der industriellen Softwareentwicklung durch Rationale Management - Ansätze zur Umsetzung bei der SAP AG

Das Software Engineering ist heute geprägt von schnelllebigen Technologien und Trends, verteilten, arbeitsteiligen Projekten mit vielen Interessenvertretern (Stakeholdern) und einem umkämpften globalen Markt. In diesem Umfeld wird es zur Herausforderung, gewonnene Erkenntnisse festzuhalten und daraus als gesamte Organisation zu lernen, um Fehler nicht zu wiederholen oder gar ganz zu vermeiden. Information und Wissen sowie Kommunikation und Wissenstransfer zusammen mit wohl reflektierten Entscheidungen werden daher immer mehr zum kritischen Erfolgsfaktor einer Organisation. Rationale Management (RM) (engl. Begründungsmanagement) ist ein Ansatz, um diese Erfolgsfaktoren auf allen Ebenen einer Organisation einzubeziehen. Durch das Aufzeigen der Gestaltungsalternativen (design space analysis) sollen die Entscheidungsträger (gegebenenfalls in einem kollaborativen Prozess) anhand von adäquaten Kriterien zu konsistenten und argumentativ begründeten Entscheidungen gelangen. Über eine geeignete Erfassung, Aufbereitung und Nutzung des Rationale soll eine Verbesserung der Entscheidungskommunikation, des Wissenstransfers und der Informationsgewinnung über individuelle, organisatorische und funktionale Grenzen der Organisation hinweg erreicht werden. In der vorliegenden Arbeit werden die im Kontext des Software Engineering diskutierten Ansätze für Rationale Management zusammengetragen. Sie werden strukturiert nach verschiedenen Wissensbereichen des Software Engineering aufbereitet und gegenübergestellt. Basierend darauf und am Beispiel der SAP AG wird untersucht wie Rationale Management in unterschiedlichen Bereichen eines Vorgehensmodells gewinnbringend integriert werden könnte. Hierzu werden konkrete Vorschläge im Umfeld der Kommunikation von Projektlenkungsentscheidungen oder der Erfassung von Rationale im Kontext von Anforderungspriorisierungen erarbeitet. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse bei der Integration von Rationale Management in die Prozesse – auch in Bezug auf die Projektpolitik – werden abschließend festgehalten

Die Zukunft elektronischer Demokratie: Die Bedeutung des demokratischen Prinzips in softwaretechnischen Konzepten und der elektronischen Demokratie als Anwendungsdomäne der Softwareentwicklung

E-democracy does not only affect the content but also the organizational form of electronic-based participation. Under the aspect of the organizational form , web applications do not appear as neutral media or communication tools, but as instruments of coordination and control of actions. Under the aspect of the organizational form , e-democracy is also a coordinating principle of the co-equal , self-organized and decentralized coordination of action. The counter-concept is the principle of hierarchy as unequal, heteronomous and centralized coordination (Helmut Willke). Both principles can be identified in software engineering concepts and approaches

Konzeption und Realisierung einer webbasierten Lernumgebung für die Signal- und Mustererkennung

Abstract The present paper concentrates on a learning software for signal and pattern recognition which is flexible in use and practically oriented. The main goal of such software is to organize and realize virtual, web-based practical trainings. In order to achieve this goal, a concept for a web and browser-based learning environment called "Virtual Laboratory for Signal and Pattern Recognition" (vPSM) is developed and prototyped within the framework of this paper. The main focus of the present paper is developing a concept for and implementing a prototype of interactive and virtual devices which can be used to hold practical trainings, for self-study based on self-controlled and explorative learning, and to enhance lectures. A learning environment for signal and pattern recognition is conceptualized based on the fundamental learning theory, on the essentials of computer supported learning environments, on the state-of-the-art analysis, on the field specific demands, and on the current situation of the institute. Special attention is given to the didactics, to various structural aspects regarding topic distribution, and to the order in which the topics are to be worked on. The primary focus here is placed upon conceptualizing the virtual devices, the different user actions, and the tasks. The absolute mark of quality for learning and for a learning environment is that the learning objects are interactive. This factor is decisive for developing and implementing especially the interactive devices. The learning environment is augmented by the availability of learning content to supplement lectures and exercises, by interactive experimental surroundings, by a collection of exercises and information, and by help systems. At the same time, various interfaces are available to implement results from continuing scientific work. By integrating the computer algebra system "Mathematica" via a Java-API, a powerful tool for mathematical operations and for creating manifold types of presentations (auditory, visual) is also available. When the technical realization is described, an insight is given into the technologies used, into the database based functions (role and task concept), and into the integration of the mathematical tools. The present paper concludes with a discussion regarding the obtained results and the considerations regarding the further development of the learning environment vPSM.Die vorliegende Arbeit stellt sich der Herausforderung nach einer flexibel einsetzbaren, praxisverbundenen Lehrsoftware für die Signal- und Mustererkennung mit dem Kernanliegen, die Organisation und Durchführung eines virtuellen, webbasierten Praktikums zu ermöglichen. Dazu wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Konzept für eine web- und browserbasierte Lernumgebung „Virtuelles Praktikum für die Signal- und Mustererkennung" (vPSM) entwickelt und prototypisch realisiert. Im Zentrum der Arbeit stand die Konzeption und prototypische Implementierung von interaktiven Bedienelementen – den virtuellen Geräten, die sich kontextunabhängig sowohl für die Durchführung von Praktika, für das Selbststudium - auf der Basis selbstgesteuerten, explorierenden Lernens - und zur Ergänzung der Lehrveranstaltungen einsetzen lassen. Ausgehend von den lerntheoretischen Grundlagen, den Grundlagen computerunterstützter Lernumgebungen, der „State-of-the-Art"-Analyse, den fachspezifischen Anforderungen und der aktuellen Ausgangssituation am Fachgebiet wurde ein Konzept für eine Lernumgebung für die Signal- und Musterkennung entwickelt. Dabei wurde speziell auf die didaktische Konzeption, verschiedene Strukturierungskonzepte bezüglich der thematischen Stoffaufteilung und bezüglich der Bearbeitungsabfolge eingegangen. Ein besonderes Augenmerk wurde auf die Konzeption der virtuellen Geräte, die verschiedenen Nutzeraktionsformen und die Aufgabenkonzeption gelegt. Bei der Entwicklung und Implementierung, speziell der interaktiven Geräte, war ausschlaggebend, dass die Interaktivität der Lernobjekte ein entscheidendes Qualitätskriterium des Lernens bzw. einer Lernumgebung ist. Ergänzt wird die Lernumgebung durch die Bereitstellung vorlesungs- und übungsergänzender Lehrinhalte, interaktiver Experimentierumgebungen, Aufgaben- und Informationssammlungen und Hilfesysteme. Sie stellt gleichzeitig vielfältige Schnittstellen zur Verfügung, um Ergebnisse aus weiterführenden wissenschaftlichen Arbeiten zu implementieren. Durch die Integration des Computer-Algebra-Systems Mathematica über eine Java-API steht ein mächtiges Werkzeug für die mathematischen Operationen und die Erzeugung verschiedenster Präsentationsmöglichkeiten (auditiv, visuell) zur Verfügung. In Zusammenhang mit der Beschreibung der technischen Realisierung wird ein Einblick in die verwendeten Technologien, die datenbankbasierten Funktionen (Rollen- und Aufgabenkonzept) und die Integration der mathematischen Werkzeuge gegeben. Mit einer Diskussion der erreichten Ergebnisse und Überlegungen zu Weiterentwicklungen der Lernumgebung vPSM schließt die Arbeit ab

Verfahren zur Strategieentwicklung und -umsetzung auf Basis einer Retropolation von Zukunftsszenarien

Die Unternehmen des deutschen Maschinen- und Anlagenbaus stehen vor vielfältigen Herausforderungen. Um sich nachhaltig im Markt zu positionieren, bedarf es einer auf einem Vorausschauprozess basierenden strategischen Planung. Großer Nachholbedarf besteht insbesondere bei den überwiegend kleinen und mittleren Unternehmen des deutschen Maschinenbaus: Sofern diese Unternehmen überhaupt strategische Planung betreiben, geschieht dies meist zufällig und unstrukturiert. Vielen Unternehmen fällt es zudem schwer, die ganzheitliche Zielvorstellung in konkrete Handlungsschritte zu überführen. Ziel der vorliegenden Arbeit ist daher ein Verfahren, das insbesondere kleine und mittlere Unternehmen bei der Entwicklung und Umsetzung zukunftsorientierter Strategien unterstützt. Es gilt, die Lücke zwischen dem Vorausschauprozess und der Strategieentwicklung und -umsetzung zu schließen. Dazu werden zunächst mittels Szenario-Technik und VITOSTRA® mehrere Szenarien bzw. Strategievarianten entwickelt. Nach der systematischen Auswahl eines Referenzszenarios wird diejenige Strategievariante ausgewählt, die bestmöglich zu der im Referenzszenario vorausgedachten Zukunft passt. Durch eine Kombination von Extrapolation und Retropolation wird anschließend eine Szenario-Roadmap entwickelt. Diese enthält Zwischenschritte auf dem Weg von der heutigen Situation zum Referenzszenario. Hierauf aufbauend können zeitlich priorisierte Zwischenziele und Maßnahmen in eine Strategie-Roadmap überführt werden. Als Abschluss des Verfahrens werden ein Umsetzungs- und ein Prämissen-Controlling empfohlen.The companies in the German mechanical and plant engineering are facing many challenges. In order to position themselves strategically in the market, companies need a future-oriented strategic planning. Especially the predominantly small and medium-sized enterprises in the German mechanical engineering have a great need to catch up: If these companies operate strategic planning at all, this is done mostly at random and unstructured. Many companies also find it difficult to transfer the holistic vision into concrete steps and measures. Thus the aim of this thesis is a method that supports especially small and medium-sized enterprises in the development and implementation of future-oriented strategies. It is essential to systematically bridge the gap between foresight and strategy. Using the scenario technique and the method VITOSTRA® respectively, multiple scenarios and strategy options are developed. After the systematic selection of a reference scenario, that strategy option is selected, that best matches the future thought ahead in the reference scenario. By combining an extrapolation with a retropolation a scenario roadmap is being developed. The scenario roadmap includes intermediate steps on the path from the current situation towards the reference scenario. Based on this prioritized goals and measures can be transferred in a strategy roadmap. Finally it is recommended to control both the strategys implementation and premises.Tag der Verteidigung: 30.11.2012Paderborn, Univ., Diss., 201