referenzmodelle.de – Fachkonzept einer Wissensplattform für die verteilte Referenzmodellierung

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Ein Modell zur effizienten Parallelisierung von Algorithmen auf komplexen, dynamischen Datenstrukturen

Moderne berechnungsintensive Algorithmen, beispielsweise adaptive numerische Lösungsverfahren für partielle Differentialgleichungen, arbeiten oftmals auf komplexen, dynamischen Datenstrukturen. Die Implementierung solcher Algorithmen auf Parallelrechnern mit verteiltem Speicher mittels Datenpartitionierung wirft zahlreiche Probleme auf (z.B. Lastverteilung). Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde das neue parallele Programmiermodell Dynamic Distributed Data (DDD) entwickelt, durch das die Parallelisierungsarbeit vom Design der verteilten Datenstrukturen bis hin zur Erstellung des portablen, parallelen und effizienten Programmcodes unterstützt wird. Dem DDD-Konzept liegt ein graphbasiertes formales Modell zugrunde. Dabei wird die Datenstruktur des jeweiligen Programms (z.B. unstrukturierte Gitter) formal auf einen verteilten Graphen abgebildet, der aus mehreren lokalen Graphen besteht. Das formale Modell dient als Spezifikation des Programmiermodells und gleichzeitig zur Definition der wichtigen in dieser Arbeit verwendeten Begriffe. Der Systemarchitektur von DDD-basierten Anwendungen liegt ein Schichtenmodell zugrunde, den Kern stellt dabei die DDD-Programmbibliothek dar. Diese bietet Funktionen zur dynamischen Definition verteilter Datentypen und zur Verwaltung lokaler Objekte. In den Überlappungsbereichen der lokalen Graphen stehen abstrakte Kommunikationsfunktionen in Form von sog. Interfaces zur Verfügung. Die wesentliche Neuerung gegenüber nahezu allen bestehenden Arbeiten ist jedoch die Möglichkeit zur dynamischen Veränderung des verteilten Graphen; dies ermöglicht es beispielsweise, dynamische Lastverteilung oder Gittergenerierungsverfahren einfach und effizient zu implementieren. Damit können beliebig komplexe Datentopologien dynamisch erzeugt, migriert und wieder entfernt werden

Technik in Aktion: verteiltes Handeln in soziotechnischen Konstellationen.

Alle Theorierichtungen greifen für den Autor zu kurz, wenn es um die Analyse der "Technik in Aktion" geht. Den Standpunkten liegt eine dualistische Auffassung von Technik und Gesellschaft zugrunde, die eine angemessene Analyse und Behandlung des Problems "autonomer Maschinen" behindert. Für eine Analyse des Autonomie-Problems ist daher zunächst ein theoretischer Rahmen erforderlich, in welchem die Technik und genauer die einzelnen technischen Artefakte unter der Perspektive des Bewegens, Bewirkens und Agierens untersucht werden. Es bedarf einer nicht-dualistischen Auffassung von Technik und Gesellschaft, in welcher technische Abläufe und menschliches Verhalten unter der Perspektive "verteilten Handelns" in einem hybriden Aktionszusammenhang thematisiert werden können. Es reicht in Zukunft nicht mehr aus, technische Systeme zuerst von Ingenieuren konstruieren zu lassen, um sie dann an Menschen und Sozialsysteme anzupassen. Es ist ebenfalls nicht zu vertreten, dass Sozialwissenschaftler sich auf die Kritik der technischen Systeme und ihrer Folgen beschränken. Sie müssen und können sich konstruktiv mit ihren Konzepten und Praktiken an der Entwicklung und Einbettung der technischen Systeme beteiligen. Im Schlusskapitel werden die Folgen dieser Hybridperspektive "verteilten Handelns" für die Erforschung und die Gestaltung der soziotechnischen Konstellationen skizziert. (ICA2

Sprachen für parallele objektorientierte Programmierung

In letzter Zeit wurden eine ganze Reihe von objektorientierten Sprachen zur parallelen Programmierung entworfen und implementiert. Einige dieser Sprachen werden hier einander gegenübergestellt. Das Hauptaugenmerk der Arbeit liegt einerseits auf den bereitgestellten Konzepten zur Bewältigung der Komplexität, die sich durch die Parallelisierung ergibt, und andererseits auf der Flexibilisierung von Synchronisation und Kommunikation zur Optimierung der Parallelisierbarkeit von Programmausführungen

Forum - Ausgabe 2006/2007

Informiert über die Forschungsaktivitäten an der Hochschule Konstanz im Jahr 2006/2007

Kontextadaptive Dienstnutzung in Ubiquitous Computing Umgebungen

Die vorliegende Arbeit präsentiert einen Ansatz zur Spezifikation und Implementierung von kontextadaptiven Anwendungen in einer Ubiquitous Computing Umgebung. Grundlegend ist dabei das Konzept der kontextadaptiven Dienstnutzung, die sowohl die kontextadaptive Selektion als auch Ausführung von Diensten umfasst. Die kontextadaptive Selektion erweitert grundlegende Techniken der Dienstvermittlung insofern, dass ein Matching nicht ausschließlich durch die Spezifikation von gewünschten Dienstattributen erfolgt, sondern auch Kontextinformationen Berücksichtigung finden. Die Ausführung eines Dienstes kann ebenfalls an kontextuelle Bedingungen geknüpft werden. Eine realisierte Kombination von kontextadaptiver Selektion und Ausführung ermöglicht eine sowohl personalisierte als auch situationsbezogene Bereitstellung von Diensten. Kern der kontextadaptiven Dienstnutzung ist dabei ein Datenzentrisches Protokoll, welches die Weiterleitung (Routing) von Anwendungsdaten anhand kontextueller Einschränkungen erlaubt. Dieser Ansatz gestattet neben der kontextadaptiven Nutzung individueller Dienste auch die spontane Komposition von Diensten in einer Ubiquitous Computing Umgebung. Ferner wird ein Konzept zur dynamischen Rollenverwaltung für Endgeräte in einer Ubiquitous Computing Umgebung entwickelt und ein Verfahren zur Konstruktion von Kontextinformationen innerhalb eines Ad-hoc-Sensornetzwerks vorgestellt

Entwurfsmuster für verteilte Anwendungssystem-Architekturen

Aus der Motivation: "In den letzten Jahren werden verstärkt neue Organisationsformen für Unternehmen diskutiert (vgl. [Zimm97], [DaMa93], [BuIl+97]). Diese reichen von innerbetrieblicher Dezentralisierung der Entscheidungsbefugnis bis hin zur Bildung autonomer Geschäftseinheiten, die in virtuellen Unternehmen kooperieren. Neben der stärkeren Verteilung der Entscheidungsbefugnis stehen neue Formen der Arbeitsverteilung sowie die Tendenz zur Globalisierung im Vordergrund. Daraus ergeben sich weitreichende Anforderungen an betriebliche Informationssysteme. Diese betreffen insbesondere technische Merkmale wie Flexibilität und Verteilbarkeit von Anwendungssystemkomponenten sowie die Verfügbarkeit und Performanz des Gesamtsystems. Aus betriebswirtschaftlicher Sicht müssen die Zielverfolgung, die Konsistenz sowie Aspekte der Datensicherheit berücksichtigt werden (vgl. [FeSi+97]). Konventionelle Anwendungssysteme, die auf Datenintegration basieren, erfüllen insbesondere die Anforderungen nach Flexibilität und Verteilbarkeit nicht in ausreichendem Maße. Daher ist es notwendig, Anwendungssystem-Architekturen zu entwickeln, welche die Realisierung unterschiedlicher technischer und organisatorischer Verteilungsformen unterstützen. Dies erfordert einen integrierten Ansatz zur Modellierung verteilter Anwendungssysteme im Kontext organisatorischer und technischer Rahmenbedingungen. Eine geeignete Modellierungsmethode sollte somit Verteilungskonzepte für alle angesprochenen Aspekte eines betrieblichen Systems beinhalten.

Elektronische Auktionen: Formate, Entwicklungstendenzen und bankbetriebliche Anwendungen

Im Rahmen einer jeden erfolgreichen Transaktion ist die Einigung über die Konditionen zwischen Käufer und Verkäufer von entscheidender Bedeutung. Nach der Art der Konditionenbestimmung kann man unterscheiden zwischen - nicht fixierten Märkten, in denen die Kontrakte bilateral frei ausgehandelt werden, - einseitig fixierten Märkten, in denen eine Marktseite ein verbindliches Gebot macht, das von Marktpartnem entweder akzeptiert werden kann oder nicht, - zweiseitig fixierten Märkten, in denen eine übergeordnete Instanz den Abgleich zwischen Angebot und Nachfrage vomimmt. Nicht fixierte Märkte eröffnen den Marktpartnem grundsätzlich die Chance, durch Verhandlungen die für beide Seiten vorteilhaftesten Konditionen zu finden. In vielen Bereichen sind die Kosten von Verhandlungen jedoch prohibitiv hoch, so daß man gerade im Retail Business fast ausschließlich einseitig fixierte Märkte vorfindet. Zwischen diesen beiden Extremen der freien Verhandlung und der einseitig fixierten Konditionen stehen zweiseitig fixierte Märkte, zu denen Börsen und Auktionen als typische Beispiele zählen. Auktionssysteme ermöglichen gegenüber einseitig fixierten Märkten eine marktgerechte Preisfindung mit typischerweise wesentlich geringeren Transaktionskosten im Vergleich zu freien Verhandlungen. Elektronische Märkte ermöglichen drastische Reduktionen der Transaktionskosten gegenüber traditionellen Märkten in jeder Phase einer Transaktion, von der Anbahnung über die Einigung bis hin zum Posttrading. So werden elektronische Auktionen als Marktform für zahlreiche Produkte ökonomisch relevant, die traditionell nur auf einseitig fixierten Märkten angeboten werden konnten. In jüngster Zeit beobachtet man eine rapide wachsende Anzahl von elektronischen Auktionssystemen, über die eine Vielzahl verschiedener Produkte von Computern bis hin zu Kunstgegenständen mit beachtlichem Erfolg gehandelt werden. Der Beitrag analysiert diese Entwicklung aus ökonomischer Sicht unter besonderer Berücksichtigung der möglichen Anwendungen von Auktionssystemen im Bereich der Finanzdienstleistungen. Der gedankliche Ausgangspunkt ist die Transaktionskostentheorie. Sie wird in Verbindung mit einem Phasenmodell für Transaktionen zur Erarbeitung der relativen Vor- und Nachteile von Auktionsmärkten im Vergleich zu den anderen Marktformen angewandt. Vor diesem Hintergrund werden einige erfolgreich arbeitende Auktionssysteme exemplarisch näher analysiert. Es zeigt sich, daß eine Vielzahl konkreter, im Detail verschiedener Auktionsformate oder - handelssysteme existieren, welche entscheidend die Preisbildung und damit das Ergebnis des jeweiligen Marktprozesses beeinflussen. Die Freiheitsgerade in der konkreten Gestaltung der Auktionssysteme werden herausgearbeitet und systematisiert. Aus Anwendersicht stellt sich die Frage, wie die freien Parameter, beispielsweise Handelszeiten, Losgrößen oder Preisinkremente, optimal zu bestimmen sind, wobei Anbieter und Nachfrager zu unterschiedlichen Ergebnissen kommen können. Die Beantwortung der damit aufgeworfenen Fragen ist weniger ein technisches als ein ökonomisches Problem. Die Diskussion der in den Wirtschaftswissenschaften entwickelten Lösungsansätze und Ergebnisse führt sowohl auf konkrete Optimierungsempfehlungen als auch auf offene Fragen. Mit den gewonnen Einsichten wird eine fundiertere Abschätzung möglicher Anwendungen von Auktionssystemen im Bereich der Finanzdienstleistungen möglich, die ausgehend von in jüngster Zeit implementierten Anwendungsbeispielen, wie dem WWW-basierten Absatz von Hypothekendarlehen oder Internet IPO’s, vorgenommen wird, da Auktionssysteme in den genannten Bereichen bisher noch nicht realisiert wurden

Technografie trifft Theorie: Forschungsperspektiven einer Soziologie der Technik

Technografie untersucht die besondere Bedeutung von Technik in Arbeits- und Alltagsleben und die Interaktion zwischen Apparaten und Menschen. Der vorliegende Beitrag geht zunächst auf die empirische Technikforschung und die Wiederentdeckung der Technik als soziale Tatsache und Teil sozialen Handelns ein. Im zweiten Abschnitt wird Technik als historisches Projekt und soziales Konstrukt betrachtet. Kapitel drei widmet sich den Technikfolgen. Im vierten Kapitel befasst sich der Autor auf Technik als Agentur in hybriden Konstellationen. Dabei werden vor allem der methodologische Pfad der Technografie, die Workplace Studies sowie die Laborstudien und die Wissenschafts- und Technikforschung behandelt. Anschließend geht es um die die theoretischen Perspektiven der Technografie unter besonderer Berücksichtigung von Grenzziehungen, Differenzierungen und Graduierungen. Das fünfte Kapitel befasst sich mit dem Forschungsprogramm der Technografie. (ICD