Event notification services: analysis and transformation of profile definition languages

The integration of event information from diverse event notification sources is, as with meta-searching over heterogeneous search engines, a challenging task. Due to the complexity of profile definition languages, known solutions for heterogeneous searching cannot be applied for event notification. In this technical report, we propose transformation rules for profile rewriting. We transform each profile defined at a meta-service into a profile expressed in the language of each event notification source. Due to unavoidable asymmetry in the semantics of different languages, some superfluous information may be delivered to the meta-service. These notifications are then post-processed to reduce the number of spurious messages. We present a survey and classification of profile definition languages for event notification, which serves as basis for the transformation rules. The proposed rules are implemented in a prototype transformation module for a Meta-Service for event notification

Analysis and conception of tuple spaces in the eye of scalability

Applications in the emerging fields of eCommerce and Ubiquitous Computing are composed of heterogenous systems that have been designed separately. Hence, these systems loosely coupled and require a coordination mechanism that is able to gap spatial and temporal remoteness. The use of tuple spaces for data-driven coordination of these systems has been proposed in the past. In addition, applications of eCommerce and Ubiquitous Computing are not bound to a predefined size, so that the underlying coordination mechanism has to be highly scalable. However, it seems to be difficult to conceive a scalable tuple space. This report is an English version of the author\u27s diploma thesis. It comprises the chapter two, three, four, and five. By this means, the design and the implementation of the proposed tuple space is not part of this report

Typsysteme für die Dienstvermittlung in offenen verteilten Systemen

Das Thema dieser Arbeit ist die Dienstvermittlung in offenen verteilten Systemen und die Rolle, die ein Typsystem dabei einnimmt. Ein Typsystem besteht aus einer Typbeschreibungssprache und der Definition einer Typkonformität. Die Typbeschreibungssprache erlaubt die Spezifiation von Typen, wohingegen mit der Typkonformität während eines Vermittlungsvorgangs überprüft wird, ob Angebot und Nachfrage zusammenpassen. In dieser Arbeit wurde zunächst nachgewiesen, daß es sinnvoll ist, bei einem Typ zwischen seiner Intension und seiner Extension zu unterscheiden. Die Intension eines Typs ist die Gesamtheit aller Beschreibungen, die auf diesen zutreffen. Die Extension eines Typs repräsentiert dagegen eine konkrete Beschreibung (d.h. Spezifikation eines Dienstangebots). Eine Interpretation ordnet jeder Extension eine Intension zu. Um in einem offenen verteilten System Dienste vermitteln zu können, müssen sich Dienstnutzer und {anbieter auf die Extensionen aller Typen einigen. Einem Typ kommt hierdurch die Rolle eine Standards zu, der allen beteiligten Parteien a priori bekannt sein muß. Daraus resultiert eine injektive Interpretation, die jeder Intension genau eine Extension zuordnet. Die eindeutig bestimmte Extension einer Intension fungiert als systemweiter Standard. Ein Typ als Standard steht im Widerspruch zu der Vielfalt und Dynamik eines offenen Dienstmarktes. Der Standardisierungsprozeß von Extensionen, der einem Vermittlungsvorgang vorausgehen muß, hemmt gerade die Dynamik des Systems. Die Konsequenz daraus ist, daß neben den Diensten auch die Diensttypen Gegenstand der Vermittlung sein müssen. Diese Schlußfolgerung ist bisher noch nicht formuliert worden. Es wäre somit wünscheswert, nicht{injektive Interpretationen zuzulassen, so daß eine Intension mehrere Extensionen besitzen kann, die unterschiedliche Sichten der Dienstnutzer und {anbieter repräsentieren. Die Analyse einiger bestehender Typsysteme zeigte, daß mit diesen eine nicht-injektive Interpretation nicht realisierbar ist. Im Hauptteil dieser Arbeit wurden zwei neue Typsysteme vorgestellt, die diese Eigenschaft unterstützen. Das deklarative Typsystem erweitert die Schnittstellenbeschreibungssprache eines syntaktischen Typsystems, indem semantische Spezifiationen zugelassen werden. Die deklarative Semantik dient dabei als Grundlage für die Beschreibung der Semantik einer Typspezifikation. Die Extension entspricht einem definiten Programm bestehend aus einer endlichen Menge von Horn-Klauseln. Die Intension eines Typs korrespondiert mit dem kleinsten Herbrand-Modell des definiten Programms, welches die semantische Spezifikation des Typs darstellt. Die Forderung nach der Möglichkeit nicht{injektiver Interpretationen ergibt sich aus den Eigenschaften der deklarativen Semantik, wonach verschiedene definite Programme ein identisches kleinstes Herbrand-Modell besitzen können. Das zweite in dieser Arbeit vorgestellte Typsystem entspringt einem wissensbasierten Ansatz. Grundlage bildet eine Wissensrepräsentationstechnik, die anwenderbezogene semantische Spezifikationen erlaubt. Ein Konzeptgraph als wissensbasierte Typspezifikation vereinigt in sich unterschiedliche Beschreibungen eines Typs. Ein Konzeptgraph, der selbst eine Extension darstellt, repräsentiert somit die Vereinigung mehrerer Extensionen eines Typs. Die Intension ist jedoch durch einen Konzeptgraph nicht eindeutig bestimmt. Dieser stellt lediglich eine Approximation dar. Hier liegt ein fundamentaler Unterschied in den beiden Typsystemen. Während eine Extension im deklarativen Typsystem auch immer eindeutig eine Intension charakterisiert, ist dies bei dem wissensbasierten Typsystem nicht der Fall. Die Konsequenz daraus ist, daß dieser Umstand bei einem Vermittlungsvorgang berücksichtigt werden muß. Ein wissensbasierter Vermittler muß über ein spezielles Vermittlungsprotokoll die Verfeinerung einer wissensbasierten Typspezifikation erlauben, die zu einer besseren Approximation der Intension führt. Das deklarative Typsystem besitzt aufgrund der Unentscheidbarkeit der deklarativen Typkonformität keine praktische Relevanz. Es zeigt jedoch, wie mit Hilfe der deklarativen Semantik der Open World Assumption genüge geleistet werden kann. Im Vergleich dazu kann das wissensbasierte Typsystem als "Fuzzyfizierung" des deklarativen Typsystems angesehen werden. Die wissensbasierte Typbeschreibungssprache ermöglicht im Sinne der Fuzzy Logik unscharfe Spezifikationen, die im Laufe der Zeit verfeinert werden. Ein Vorteil des wissensbasierten Ansatzes ist die Möglichkeit von anwenderbezogenen Typspezifikationen. Ein anderer Vorteil besteht darin, daß eine wissensbasierte Typbeschreibungssprache eine Meta-Sprache repräsentiert, in der Spezifikationen aus anderen Domänen dargestellt werden können. Ungeachtet dieser Vorteile bleibt jedoch der Beweis offen, daß die wissensbasierte Dienstvermittlung tatsächlich eine geeignete Methodik für die Vermittlung von Typen darstellt

Forschungs- und Arbeitsgebiete des Instituts für Telematik

Dieser Interne Bericht gibt einen Ueberblick ueber aktuelle Forschungsarbeiten des Instituts fuer Telematik der Universitaet Karlsruhe in den Bereichen Hochleistungskommunikation, verteilte Systeme, Cooperation&Management und Telekooperation. Er ist in zwei Teile gegliedert. Der erste beschreibt die persoenlichen Interessensgebiete der wissenschaftlichen Mitarbeiter. Danach folgt eine Darstellung der Kooperationsprojekte des Instituts. Im Anhang finden sich die referenzierten Literaturstellen sowie aktuelle Eigenveroeffentlichungen der Mitarbeiter des Instituts. Der Bericht entstand im Rahmen der Klausurtagung des Instituts in Rothenburg ob der Tauber im Oktober 1996

I-centric User Interaction

Die Vision I-centric Communications bedeutet, einen uneingeschränkten Blick auf das menschliche Kommunikationsverhalten zu werfen, um Kommunikationssysteme entsprechend daran angepasst zu entwickeln. Diese Vision definiert einen benutzerorientierten Ansatz zur Erstellung von Diensten und Anwendungen. Dies setzt zunächst eine Analyse der Benutzeranforderungen voraus, um geeignete Systeme und Dienste zu entwerfen. Anstatt Technologie-fokussierte Lösungen ohne jegliche Anpassung an die jeweiligen Personen anzubieten, sollte ein I-centric System seine Dienste ohne sichtbare technische Details und unter Berücksichtigung von Benutzerpräferenzen sowie der Benutzerumgebung darbieten. Der Vision von I-centric Communications folgend, stellt die vorliegende Arbeit einen Ansatz zur Realisierung der Idee von I-centric User Interaction vor. Dieser Ansatz erweitert und vervollständigt die Vision durch verbesserte Benutzerinteraktionsfähigkeiten. Diese Dissertation zeigt, dass es möglich ist, Kommunikationssysteme zu realisieren, die die Interaktion zwischen Benutzern und Diensten ohne Einschränkung auf bestimmte Technologien für Benutzerschnittstellen sowie in personalisierter und umgebungsberücksichtigende Art und Weise unterstützen. Derartig verbesserte Benutzerinteraktion wird die Akzeptanz und die Benutzung von Diensten erhöhen. Einerseits soll die Benutzerinteraktion verschiedene Arten von Technologien für Benutzerschnittstellen unterstützen, durch die die Geräte-Unabhängigkeit und der ständige Zugang zu den Diensten ermöglicht werden. Entsprechend dem aktuellem Kontext und der Absicht können die Benutzer die bevorzugte und geeignete Art der Interaktion wählen. Andererseits soll die Interaktion selbst den Benutzerpräferenzen sowie der jeweiligen Umgebung angepasst werden. Dementsprechend diskutiert die vorliegende Arbeit diese unterschiedlichen Problembereiche, identifiziert die notwendigen Funktionen und bietet entsprechende Lösungsansätze jeweils. Die Arbeit präsentiert und analysiert zunächst die Vision I-centric Communications mit Hinblick auf den Aspekt der Benutzerinteraktion. Basierend auf den identifizierten Anforderungen wurde ein Ansatz zur Realisierung von I-centric User Interaction entwickelt. Dieser Ansatz, der in dieser Arbeit vorgestellt wird, spezifiziert ein Service Adaptation Framework und einzelne Modelle für Generische Benutzerinteraktion , für Personalisierung sowie für Ambient Awareness , die sich jeweils auf die identifizierten Problembereiche konzentrieren. Abschließend präsentiert die vorliegende Arbeit Ergebnisse einer prototypischen Realisierung des dargelegten Ansatzes. Die Ergebnisse demonstrieren die Einsetzbarkeit der entwickelten Konzepte und die Erfüllung der Vision von I-centric User Interaction . Die Forschungsarbeit im Bereich I-centric Communications wurde in Kooperation zwischen dem Lehrstuhl für Offene Kommunikationssysteme (OKS) der Technischen Universität Berlin (TUB) und dem Fraunhofer Institut FOKUS durchgeführt. Die Vision sowie das Referenzmodell für I-centric Communications , die in der vorliegenden Arbeit vorgestellt werden, sind Ergebnisse dieser Kooperation. Die Forschungsschwerpunkte der Kooperation zwischen TUB und FOKUS waren das Generelle Modell für I-centric Dienste , die Dienstplattform für I-centric Dienste sowie ein Ansatz zur Interaktion zwischen Nutzern und I-centric Dienste . Die vorliegende Arbeit konzentriert sich auf den Ansatz I-centric User Interaction , der die Interaktion zwischen Nutzern und den Diensten betrachtet. Die Aspekte der I-centric Dienste werden in der vorliegenden Arbeit nicht betrachtet. Diese Aspekte wurden in einer zweiten Dissertation von Stefan Arbanowski, Fraunhofer FOKUS, analysiert und ausgearbeitet. Die Ergebnisse dieser Arbeit wurden in verschiedenen nationalen und internationalen Forschungsprojekten (BMBF LiveFutura, BMBF PI-AVIda, BMBF VHE-UD, IST WSI, IST WWRI), Standardisierungsgremien (OMG, WWRF), Konferenzpapieren sowie Zeitschriften eingebracht, um die Vision von I-centric Communications einem größeren Auditorium vorzustellen.The vision of I-centric Communications means to take an unlimited look at human communication behavior and to adapt the activities of communication systems to it. This vision defines a user-centered approach for the realization of services and applications. It requires to start analyzing user demands to design suitable systems and services. Instead of just providing technology-focused solutions without any adaptation to individuals, an I-centric system should provide services hiding technical details and considering the individual s preferences as well as the individual s environment. Following the vision of I-centric Communications, this thesis introduces an approach to realize I-centric User Interaction. This approach enhances and completes the vision by providing advanced user interaction capabilities. It answers the question whether it is possible to realize a communication system, which allows the interaction between user and services without any restriction to specific user interface technologies and in a personalized as well as ambient aware manner. Such enhanced user interaction will lead to a higher acceptance and increased usage of services. On the one hand, the user interaction shall support different kinds of user interface technologies enabling Device Independence and ubiquitous access to the services. According to their current context and intended action, users can select the preferred and suitable way of interaction. On the other hand, the user interaction shall be adapted to the user s preferences and to the user s environment. Accordingly, this work discusses these different areas of concern, identifies necessary functions, and provides suitable solutions for each. First, the thesis introduces and analyses the vision of I-centric Communications with special regard to the aspect of user interaction. Based on the identified requirements and areas of concern, an approach to realize I-centric User Interaction was developed. The approach, presented in this thesis, specifies a Service Adaptation Framework and individual models for Personalization, for Ambient Awareness, and for Generic User Interaction focusing on the respective areas of concern. Finally, the thesis illustrates the results from the prototypical implementation of the presented approach, which has been pursued in several projects in parallel. These results demonstrate the applicability of the developed concepts and the fulfillment of the vision of I-centric User Interaction. The work in the area of I-centric Communications was carried out in cooperation of the Department for Open Communication Systems (OKS) at the Technical University Berlin (TUB) and the Fraunhofer Institute FOKUS. The vision and the reference model for I-centric Communications, introduced in this thesis, are results of this cooperation. The main research directions for the cooperation between TUB and FOKUS have been a general model for I-centric services, the service platform for I-centric services, and an approach for the interaction of users with I-centric services. This thesis focuses on an approach for I-centric User Interaction. The general aspects of I-centric services as defined by the vision are out of scope of this thesis. Nevertheless, these aspects have been analyzed by Stefan Arbanowski, researcher at Fraunhofer FOKUS, in a second PhD thesis in parallel. The results of this work have been contributed to different national and international projects (BMBF LiveFutura, BMBF PI-AVIda, BMBF VHE-UD, IST WSI, IST WWRI), standardization bodies (OMG, WWRF), conferences papers, and journals by introducing the vision of I-centric Communications to a larger auditorium, and by exploiting parts of the developed I-centric systems