Visual data flow language with higher-order combinators

Moderne Softwaretechnik (Software Engineering) befasst sich mit der professionellen Entwicklung von hochqualitativen Softwaresystemen. Softwarequalität und insbesondere die relative Korrektheit eines Programms kann mit Hilfe von formalen Verfahren auf der Basis einer Spezifikation bestimmt werden. Im besten Falle kann a posteriori auf der Grundlage eines fertigen Programms eine formale Verifikation durchgeführt werden. Diese Arbeit untersucht eine konstruktive Herangehensweise, die Programme a priori korrekt erstellt, indem eine abstrakte Spezifikation sukzessive in ein ausführbares Programm überführt wird. Es wird eine graphische Notation und zugleich ein methodischer Ansatz zur Softwareentwicklung definiert, der die transformative Programmierung in den Vordergrund stellt. Die behandelte Thematik liegt dabei im Spannungsfeld mehrerer Aspekte wie Datenflussprogrammierung, Techniken des lambda,-Kalküls und des gegebenen Transformations-Rahmenwerks HOPS. Letzteres ist ein Entwicklungssystem zur visuellen Programmierung, das Gegenstand mehrerer Forschungsprojekte an der Universität der Bundeswehr München war. Ziel der Arbeit ist es, einen nahtlosen Übergang zwischen den einzelnen Phasen der Softwareentwicklung wie Analyse, Entwurf und Implementierung mittels eines transformativen Ansatzes zu erreichen. Dies wird an einem umfangreichen Beispiel aus dem Gebiet der digitalen Signalverarbeitung dargestellt.Modern software engineering deals with professional development of high quality software systems. Software quality and especially relative correctness of programs based on a specification can be determined by formal methods. At best a formal verification can be performed a posteriori on the basis of a complete program. This thesis investigates a constructive approach which generates programs correctly a priori by transforming an abstract pecification successively into an executable program. A graphical notation together with a methodical approach for software development will be defined emphasizing transformational programming. The outlined topic covers areas of several aspects like data flow programming, techniques of the lambda,-calculus and the given transformation framework HOPS. The latter is a development system for visual programming hich was subject of several research projects at the University of the Federal Armed Forces. The aim of the thesis is to obtain a transformational approach for the seamless transition between the specific phases of software development like analysis, design, and implementation. This will be demonstrated by a substantial example in the field of digital signal processing

KREMLAS: Entwicklung einer kreativen evolutionären Entwurfsmethode für Layoutprobleme in Architektur und Städtebau

Die im vorliegenden Buch dokumentierten Untersuchungen befassen sich mit der Entwicklung von Methoden zur algorithmischen Lösung von Layoutaufgaben im architektonischen Kontext. Layout bezeichnet hier die gestalterisch und funktional sinnvolle Anordnung räumlicher Elemente, z.B. von Parzellen, Gebäuden, Räumen auf bestimmten Maßstabsebenen. Die vorliegenden Untersuchungen sind im Rahmen eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Forschungsprojekts entstanden

Sprachen für das Software-Engineering

Dieser Beitrag diskutiert Sprachen und Notationen aus der Sicht des Software Engineerings, also nicht wie sonst üblich aus der Perspektive der Codierer oder der Sprachschöpfer und Übersetzerbauer. Natürlich ist Vollständigkeit auf diesem weiten Feld weder erreichbar noch angestrebt. Nach der Klärung einiger Grundbegriffe wird die Situation vor 25 Jahren der heutigen gegenübergestellt; einzelne Aspekte der modernen Sprachen werden näher betrachtet. Schließlich wird der Zusammenhang der Sprachen mit Werkzeugen und Methoden angesprochen. Thesen am Schluß des Artikels fassen die wichtigsten Aussagen und Folgerungen pointiert zusammen.In this contribution, the topic of languages and notations is discussed from the Software Engineering point of view, not as usually from the coding, language creation, or translator perspective. In such a vast field, completeness is neither possible, nor aimed at. After some introductory definitions, the situation 25 years ago is contrasted by the current state;certain aspects of modem languages are treated in more detail. Finally, the relationships between languages and methods are addressed. The essential statements and conclusions are summarized in a list of propositions

Implementierung eines generischen Interpreters für Termersetzungssysteme höherer Ordnung auf Basis einer strukturellen operationalen Semantik

Wir haben ein Softwaresystem entwickelt, das in der Lage ist, Beschreibungen von Termersetzungssystemen höherer Ordnung, deren Reduktionsregeln auf einer strukturellen operationalen Semantik basieren, einzulesen und zu interpretieren. Das System ist dabei fähig, Reduktionskontexte für die Redexsuche zu benutzen, die entweder vom Benutzer definiert werden können oder automatisch anhand der strikten Positionen berechnet werden. Außerdem dürfen Kontexte und spezielle Definitionen für Term-Mengen, die wir Domains nennen, in den Reduktionsregeln verwendet werden. Mit dem resultierenden Reduktionssystem-Format können wir somit nicht nur den „lazy“ Lambda-Kalkül, den Call-by-Value Lambda-Kalkül und verwandte, um Konstruktoren und Fallunterscheidungen erweiterte Kalküle, wie die in Kapitel 4 vorgestellten Kernsprachen KFP und PCF, darstellen, sondern auch den (in Abschnitt 4.3 vorgestellten) Call-by-Need Lambda-Kalkül, welcher sich durch die Verwendung von Kontexten innerhalb der Regeln deutlich von den anderen Kalkülen abhebt. Allerdings hält sich der Call-by-Need Lambda-Kalkül damit nicht an das in Kapitel 5 vorgestellte GDSOS-Format, das u.a. sicherstellt, dass Bisimulation eine Kongruenz ist. Wir haben dabei in Abschnitt 5.3.3 bewiesen, dass sich ein GDSOS-Reduktionssystem in ein äquivalentes strukturiertes Auswertungssystem nach Howe übersetzen lässt. Unser System ist in der Lage, die GDSOS-Bedingungen zu prüfen und gibt eine Warnung aus, falls eine der nötigen Bedingungen nicht erfüllt ist (wobei aus dieser auch gleich der Grund des Verstoßes hervorgeht). Wie wir gesehen haben, ist unser System nicht nur befähigt, die einzelnen Reduktionsschritte für kleinere Bespiele ordnungsgemäß auszuführen, sondern es ist durchaus in der Lage, auch aufwendigere KFP-Ausdrücke, wie in unserem Quicksort- Beispiel, auszuwerten

Annual Report 1999 / Department for Computer Science

Selbstdarstellung des Instituts für Informatik der BTU Cottbus und Berichte der Lehrstühle für das Jahr 1999.Presentation of the Department for Computer Science of the BTU Cottbus and reports of the chairs at the department for the year 1999

KREMLAS: Entwicklung einer kreativen evolutionären Entwurfsmethode für Layoutprobleme in Architektur und Städtebau

Die im vorliegenden Buch dokumentierten Untersuchungen befassen sich mit der Entwicklung von Methoden zur algorithmischen Lösung von Layoutaufgaben im architektonischen Kontext. Layout bezeichnet hier die gestalterisch und funktional sinnvolle Anordnung räumlicher Elemente, z.B. von Parzellen, Gebäuden, Räumen auf bestimmten Maßstabsebenen. Die vorliegenden Untersuchungen sind im Rahmen eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Forschungsprojekts entstanden

Programmiersprachen und Rechenkonzepte

Seit 1984 veranstaltet die GI--Fachgruppe "Programmiersprachen und Rechenkonzepte" regelmäßig im Frühjahr einen Workshop im Physikzentrum Bad Honnef. Das Treffen dient in erster Linie dem gegenseitigen Kennenlernen, dem Erfahrungsaustausch, der Diskussion und der Vertiefung gegenseitiger Kontakte

Study: The Representation of Artificial Life Forms in Computer Games

Was wäre wenn? Mittels medialer Darstellungen können bestimmte technische und gesellschaftliche Probleme dargestellt und damit reflexiv eingeholt werden. Insofern soll mit Blick auf das Zitat von Hannah Arendt untersucht werden, welche bildungstheoretischen Potenziale durch die Darstellung von künstlichen Lebensformen in Computerspielen eröffnet werden. Aufbauend auf der entwickelten komparativen Methodik, soll durch die Studie deren Funktionsweise dargestellt und überprüft werden. Die Bearbeitung der Fragestellung nach der Darstellung von künstlichen Lebensformen im Computerspiel, wird in der Studie in sieben Teilen vorgenommen. Im ersten Teil soll der Begriff des künstlichen Lebens und seine Relevanz in naturwissenschaftlich-ethischer Hinsicht, wie auch im Kontext medialer Darstellungen und insbesondere im Modus der Science Fiction untersucht werden. Im zweiten Teil wird die Mass-Effect-Trilogie, die den empirischen Ausgangspunkt für die Studie darstellt, hinsichtlich der dargestellten Spielwelt und der dargestellten Geschichte, anhand von Gamemaps rekonstruiert. Im dritten Teil der Studie wird die Medialität der Mass-Effect-Trilogie in den Blick genommen. Hierbei werden allgemeine strukturale Merkmale herausgearbeitet, welche relevant sind für die Kodierprozesse und das Verständnis der strukturalen Differenzen zwischen den drei Spielen der Trilogie. Im vierten Teil werde ich das aus dem offenen Kodieren entstandene Kategoriensystem darstellen und erläutern. Daran anschliessend, werden diese Kategorien und Eigenschaften in ein Darstellungsprofil der dargestellten künstlichen Lebensformen eingebracht. Damit soll die Gegenstandsbezogenheit der Kategorien und Eigenschaften sichtbar gemacht und jene wesentlichen künstlichen Lebensformen, die zur Ergebnisbildung dieser Studie beigetragen haben, konturiert werden. Hierbei werden auch wesentliche Strukturale Aspekte der Darstellung dieser künstlichen Lebensformen mit einbezogen. Im fünften Teil der Studie werden die wesentlichen Strukturalen Phänomene, im Kontext der dargestellten künstlichen Lebensformen herausgearbeitet. Diese sollen mit Blick auf die Darstellungsformen künstlicher Lebewesen, die Voraussetzungen, Mechanismen und Prozesse auf der Mikroebene des Spiels in den Blick nehmen. Daran anschliessend sollen im sechsten Teil der Studie das zentrale strukturale Phänomen und damit verbunden, die Bildungspotenziale herausgearbeitet werden. Im siebten Teil der Studie werden die Ergebnisse zusammengefasst und diskutiert. Daran anschliessend soll auch ein Ausblick über die möglichen Erweiterungen und Weiterentwicklungen der Studie gegeben werden.What if? Through media representations, certain technical and social problems can be represented and reflected. In this respect the study will examine which educational theoretical potentials are opened up by the representation of artificial life forms in computer games. Building on the developed comparative methodology, the study will illustrate and examine how it works. The study will deal with the question of the representation of artificial life forms in computer games in seven parts. In the first part, the concept of artificial life and its relevance in scientific-ethical terms as well as in the context of media representations and especially in the mode of science fiction will be examined. In the second part, the Mass Effect trilogy, which represents the empirical starting point for the study, will be reconstructed with regard to the game world and the story presented, using gamemaps. In the third part of the study, the mediality of the Mass Effect trilogy is examined. Here, general structural features will be elaborated, which are relevant for the coding processes and the understanding of the structural differences between the three games of the trilogy. In the fourth part, I will present and explain the category system that emerged from the open coding. Following this, these categories and properties will be connected into a representational profile of the artificial life forms in the Mass Effect trilogy. This is intended to make the object-relatedness of the categories and properties visible and to outline those essential artificial life forms that have contributed to the results of the study. In doing so, essential structural aspects of the representation of these artificial life forms will also be included. In the fifth part of the study, the essential structural phenomena in the context of the shown artificial life forms will be elaborated. These connect at the prerequisites, mechanisms and processes on the micro-level of the games. Then, in the sixth part of the study, the central structural phenomenon and the associated educational potentials will be elaborated. The seventh part of the study will summarise and discuss the results. This will be followed by an outlook on possible extensions and further developments of the study

Aktionsräume als Gegenstand interdisziplinärer und internationaler Forschung

Seit dem Ende des 20. Jahrhunderts gelten Aktionsräume in den deutschsprachigen Raumwissenschaften weitgehend als randständigesKonzept. In der internationalen Forschung wurde die Methodik zu Aktionsräumen jedoch weiterentwickelt und sie erfahren seit einiger Zeit wachsende Aufmerksamkeit. Dieser Beitrag nimmt eine umfassende Definition von Aktionsräumen vor und stellt ak tuelle Anwendungsbereiche anhand von Verkehrs-, Segregations- und Gesundheitsforschung dar. Für die räumliche Forschung, Planung und Politik sind Aktionsräume relevante Konzepte: Mit den gewonnenen Erkenntnissen lassen sich Wechselwirkungen zwischen Individuen und ihren jeweiligen sozialen bzw. baulichen Umgebungen besser abschätzenund darauf aufbauend adäquate Maßnahmen entwickeln. Um in diesem Kontext die systematische Generierung künftiger Forschungsfragen, Hypothesen, Forschungsdesigns und praxisrelevanter Erkenntnisse zu erleichtern, werden ein neues analytisches Konzept und etablierte Methoden zur Untersuchung von Aktionsräumen präsentiert. Der Beitrag schließt mit Überlegungen zu möglichen Forschungsperspektiven, die über den gegenwärtigen Forschungsstand hinausreichen.Since the late 20th century activity spaces have mainly been perceived as a niche concept in German-speaking spatial research. Meanwhile, international research on activity spaces has developed further and gained quite some attention recently. This paper elaborates a comprehensive definition of activity spaces and presents current fields of application with special regard to research on travel behaviour, segregation and public health. Activity spaces as a concept improve estimates of the interactions between individuals and their respective social or built environments. Therefore, insights on activity spaces might ease the development of adequate planning and policy measures. In order to facilitate the systematic generation of future research questions, hypotheses, research designs and practice-oriented insights, this paper presents both a novel analytical concept and established methods for the study of activity spaces. The paper closes with considerations on possible research perspectives that lie beyond the current state of research

Vorlesungsverzeichnis Sommersemester 2013 : Stand 10. Januar 2013

Dieses Dokument enthält einen Auszug der im Onlineinformationssystem QIS-LSF (https://qis.server.uni-frankfurt.de) gespeicherten Daten zu den Lehrveranstaltungen des Sommersemesters 201