Structured cooperation in computer based collaborative Learning

Es wird der Frage nachgegangen, inwieweit hochstrukturierte kooperative Lernmethoden zur Förderung computerunterstützten kollaborativen Lernens genutzt werden können. Solche Methoden geben Regeln für das Dialogverhalten vor und haben sich in traditionellen face-to-face-Gruppen bewährt. In einer experimentellen Untersuchung wurde in einem telematischen Setting eine Kooperationsstruktur vorgegeben, die mittels Kommunikationsschnittstelle das Dialogverhalten kooperativer Paare gemäß dem Prinzip des gegenseitigen Erklärens regelt. Teilnehmer waren 30 Studenten verschiedener Fachrichtungen. Es zeigte sich im Vergleich zu einer Kontrollgruppe von ebenfalls 30 Studenten ein geringerer Koordinationsaufwand bei der gemeinsamen Aufgabenbearbeitung und ein effektiveres Dialogverhalten im Sinne eines geringeren Anteils an Aussagen zur Dialogsteuerung. Außerdem ergab sich eine Verbesserung der Problemlöseperformanz und des Wissenserwerbs aufgrund der gemeinsamen Aufgabenbearbeitung. (DIPF/Orig.

Die Evolution einer Standardarchitektur für Betriebliche Informationssysteme

Echterhoff D, Grasmugg S, Mersch S, Mönckemeyer M, Spitta T, Wrede S. Die Evolution einer Standardarchitektur für Betriebliche Informationssysteme. In: Spitta T, Borchers J, Sneed HM, eds. Software-Management 2002. LNI. Vol P-23. Bonn: GI e.V.; 2002: 131-142.The paper outlines the history of a standard architecture for small and medium sized administrative systems. It has been developped 1985 in the Schering AG / Berlin, and applied in several firms over more than 15 years. Some of the about 150 applications, developped and maintained by more than 100 programmers, are still in operation. In 1999 a revision of the architecture and a new implementation in Java was started. The latest version is a four-level-architecture for distributed systems with a browser as user interface. Aside architectural considerations we discuss some of our design and implementation experiences with java

Klassifikation und Bewertung von Frameworks für die Entwicklung von Web-Anwendungen

Die Anzahl von Frameworks zur Erstellung von Web-basierten Anwendungen im Umfeld von Java und J2EE ist inzwischen kaum noch zu überschauen. Regelmäßig kommen neue Frameworks hinzu. Dabei unterscheiden sich diese Frameworks nicht nur auf Ebene von Detaileigenschaften, technischen Qualitäten oder Anwendungsschwerpunkten \u96 es werden auch äußerst unterschiedliche Grundkonzepte verwendet. Ziel dieser Arbeit ist es, aufbauend auf diesen unterschiedlichen Grundkonzepten, eine Klassifikation zu entwickeln, in welche sich jedes beliebige Web-Framework einordnen lässt. Danach werden die wichtigsten Frameworks aus dem Open-Source-Bereich vorgestellt und in die zuvor entwickelte Klassifikation eingeordnet. Im anschließenden praktischen Teil wird eine kleine Web-Anwendung prototypisch mit Hilfe ausgewählter Vertreter verschiedener Klassifikationskategorien implementiert, um diese zu vergleichen und zu bewerten. Ziel ist es, Auswahlrichtlinien für die verschiedenen Kategorien von Web-Frameworks abzuleiten und so die Framework-Auswahl zu unterstützen

Komponentenarchitektur für verteilte Systeme

An der Fachhochschule Hamburg fuhren wir in der Informatik seit einigen Semestern das Projekt „SEVERS - Software-Engineering für die Versicherungswirtschaft“ im Ausbildungskontext durch. Nach Betrachtung der im Rahmen des GDV (Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft) formulierten Versicherungs- Anwendungs-Architektur (VAA) entstand im Projekt eine eigene SEVERSAnwendungsarchitektur, die einige softwaretechnische Probleme der VAA vermeidet. Folgende Hauptziele wurden verfolgt: • Information-Hiding als zentrales Konstruktionsprinzip, • Verifizierbare und zertifizierbare Komponenten, • Entwurf einer Migrationsstrategie, • Verwendung aktueller Entwicklungsmethoden und Technologien für neue Komponenten. In diesem Beitrag wird die SEVERS-Architektur kurz vorgestellt und es werden einige Fragen diskutiert, die mit der Anwendungsentwicklung verteilter, komponentenbasierter Anwendungen und mit der Einbettung solcher Systeme in Informationsmärkte zu tun haben. Die Versicherungswirtschaft liefert für die hier geschilderte Architekturentwicklung den Anlaß und den ersten Anwendungskontext. Die vorgestellte Architektur ist aber übertragbar auf andere, ähnlich gelagerte Anwendungsfelder und damit Konferenz, GeNeMe 1998, Neue Medien, Web 2.0, E-Learningverallgemeinerbar

Interaktive Verhaltenssteuerung für Robot Companions

Kleinehagenbrock M. Interaktive Verhaltenssteuerung für Robot Companions. Bielefeld (Germany): Bielefeld University; 2004.Das Bestreben in der Robotikforschung, Roboter zu entwickeln, die dem Menschen gewisse Dienste erweisen, ist nach wie vor ungebrochen. Dabei konzentriert sich die aktuelle Entwicklung zunehmend auf den Privatgebrauch: Es ist das Ziel, persönliche Roboter zu entwickeln, die in Zukunft mit Menschen, einem Kameraden ähnlich, das Zuhause teilen können. Damit Menschen geneigt sind, sich einen solchen Robot Companion zuzulegen, muss er nützlich und einfach zugänglich sein. Somit sind einerseits Fähigkeiten, wie z.B. "Tisch abräumen" und "Blumen gießen", zu realisieren. Andererseits sind die wenigsten Menschen Experten für Robotik. Daher sollte der Roboter intuitiv bedienbar sein, so dass ein natürlicher Umgang zwischen Mensch und Robot Companion entsteht. Folglich muss der Roboter Dialoge in natürlicher Sprache führen können und Zeigegesten erkennen. Da solche Interaktionen in Privatwohnungen stattfinden, kann der Roboter weder die Umgebung noch alle dort denkbaren Gegenstände im Voraus kennen. Somit muss er dieses Wissen erlernen, um es in weiteren Interaktionen nutzen zu können. Um diese Herausforderungen zu lösen, war es ein Ziel dieser Arbeit, eine Software-Architektur für Robot Companions zu entwickeln. Das Konzept der Architektur sollte möglichst flexibel und erweiterbar sein, um diverse Interaktionsfähigkeiten integrieren zu können. Als weiteres Ziel sollte die Basis zur Interaktion mit Menschen geschaffen werden. Dazu wurde ein neuartiges multimodales Personen-Tracking entwickelt, das mit weiteren Interaktionsmodulen in der realisierten Architektur zu integrieren war. Das entwickelte Personen-Tracking ist multimodal, da es Daten von drei verschiedenen Sensorsystemen verarbeitet, um vor dem Roboter anwesende Personen robust zu verfolgen. Zur Sensordatenfusion wurde das "Multimodale Anchoring" entwickelt. Dieser neuartige Ansatz erlaubt es, gleichzeitig mehrere Personen anhand ihrer Gesichter, Oberkörper, Stimmen und Beine zu verfolgen, und sie auch voneinander zu unterscheiden. Somit kann eine Person bevorzugt betrachtet werden, indem die Sensoren auf sie gerichtet werden. Durch zugehörige Experimente wird die Leistungsfähigkeit des multimodalen Verfahrens belegt. Neben dem Personen-Tracking werden jeweils eine Aufmerksamkeitssteuerung für Personen und Objekte und eine Dialogsteuerung vorgestellt. Diese Module sind im Rahmen anderer Promotionsvorhaben entwickelt worden und es galt, sie ebenfalls im Gesamtsystem zu integrieren. Die Aufmerksamkeitssteuerung für Personen setzt auf dem Personen-Tracking auf und bestimmt den Interaktionspartner des Roboters. Zur sprachlichen Kommunikation mit dem Benutzer ist die Dialogsteuerung verantwortlich. Für das Erfassen von zu lernenden Gegenständen dient die Aufmerksamkeitssteuerung für Objekte, die sprachliche und gestische Informationen kombiniert. Zur Entwicklung der Software-Architektur wurden Architekturen bestehender Robotersysteme untersucht und funktionale und strukturelle Anforderungen an einen Robot Companion formuliert. Das daraus entwickelte Architekturkonzept ist eine besonders flexible Drei-Ebenen-Architektur, die zur Koordination des Systems einen zentralen "Execution Supervisor" (ESV) besitzt und per XML kommuniziert. Der ESV empfängt von angebundenen Modulen Nachrichten, die Aktionen auslösen, wie z.B. das Weiterleiten von Daten an andere Module und das Rekonfigurieren des Systems. Dieses Konzept wurde schließlich für den Roboter BIRON umgesetzt. Dabei wurde der ESV so implementiert, dass er äußerst generisch ist: Um ihn zu modifizieren, muss nur eine Konfigurationsdatei angepasst werden, die ebenfalls in XML spezifiziert ist. Die Kommunikation basiert dabei auf dem "XML enabled Communication Framework" und ist somit äußerst transparent. Außerdem wurden Benutzerexperimente mit BIRON durchgeführt, wobei dessen Interaktionsfähigkeiten als recht natürlich eingestuft wurden. Da für eine flüssige Interaktion das System nicht zu langsam reagieren darf, wurden auch gewisse Zeitmessungen vorgenommen. Diese zeigen, dass der Zeitaufwand, der durch die Architektur verursacht wird, im Vergleich zu den Berechnungen der integrierten Module gering ist und somit eine flüssige Interaktion erlaubt. Das System wurde außerdem auf der IST 2004 in Den Haag präsentiert, wo zwei BIRONs an drei Tagen insgesamt 24 Stunden lang erfolgreich präsentiert wurden. Folglich bietet das präsentierte Architekturkonzept eine hervorragende Basis zur Entwicklung von Robot Companions. Durch die Integration der vorgestellten Modulen ergibt sich bereits ein grundlegendes System zur natürlichen Mensch-Roboter-Interaktion. Da es auf Erweiterbarkeit ausgelegt ist, können andere Funktionalitäten einfach hinzugefügt werden. Diese Generizität wird insbesondere durch XML ermöglicht. XML wird zur Konfiguration des ESV und zur Kommunikation mit den angebundenen Modulen verwendet. Nur so kann das bereits umfangreiche System auch in Zukunft noch umfangreich erweitert werden

Aufwandsplanung zur Unterstützung des Managements von Softwareentwicklungsprojekten

Im vorliegenden Arbeitsbericht wird die Aufwandsplanung zur Unterstützung des Managements von Softwareentwicklungsprojekten konzipiert. Im Gegensatz zur bisher üblichen Aufwandschätzung, deren Ergebnisse lediglich Ausgangsdatum der Projektplanung und -steuerung sind, betont die Aufwandsplanung, daß der Aufwand eine wichtige Planungsund Steuerungsgröße ist. Er werden die Informationsgrundlagen der Aufwandsplanung erläutert, Vorgehensweisen beschrieben sowie die für die Aufwandsplanung notwendigen Instrumente vorgestellt

Virtuelle Gemeinschaften - Infrastruktur und Technologie

Als “Virtual Community" wird eine Organisationsform bezeichnet, die auf der Basis eines gemeinsamen Interesses und mittels neuer elektronischer Medien gegründet wird. Dabei soll die Integration von Kommunikationsinhalt und Kommunikationsmittel unterstützt werden. Virtuelle Gemeinschaften erlauben es Unternehmen und anderen Organisationsformen wie z.B. Vereinen, ihre Ressourcen zu bündeln und so gemeinsam eine stärkere Wettbewerbsposition aufzubauen. Durch Informationstransparenz, Kombination der verschiedenen Kemkompetenzen und Verteilung des Risikos werden sie in die Lage versetzt, mit überregional agierenden Wettbewerbern Schritt zu halten bzw. diesen ihre Leistungen anzubieten. Obwohl derzeit bereits eine Reihe von technischen Voraussetzungen gegeben sind, ist die eigentliche Infrastruktur dazu erst im Entstehen. Dies betrifft einerseits informationstechnische Aspekte (z.B. Interoperabilität unterschiedlicher Verfahren, Datenverschlüsselungssysteme, Qualitätsgarantien), andererseits aber auch organisatorische und rechtliche Rahmenbedingungen. Bei einer Infrastruktur für solche Anwendungen müssen nicht nur Mittel für die Implementierung der Anwendungslogik, sondern auch die Integration der Extrakontext-Logik bereitgestellt werden. In diesem Artikel sollen die Grundlagen der Infrastruktur fiir virtuelle Gemeinschaften, besonders die technische und technologische Apsekte behandelt werden. Bei den technischen Grundlagen werden Themen zur Architektur dezentraler Systeme, deren Skalierbarkeit, Robustheit und Effizienz sowie Basismechanismen für Interoperabilität behandelt. Das Paradigma der mobilen Agenten für Client-Server-Interaktion wird vorgestellt und dessen Einsatz für die Infrastruktur der virtuellen Gemeinschaften wird anschließend diskutiert