Jahresbericht 2013 zur kooperativen DV-Versorgung

:Vorwort ÜBERSICHT DER INSERENTEN 12 TEIL I ZUR ARBEIT DER DV-KOMMISSION 15 ZUR ARBEIT DES ERWEITERTEN IT-LENKUNGSAUSSCHUSSES 16 ZUR ARBEIT DES IT-LENKUNGSAUSSCHUSSES 17 ZUR ARBEIT DES WISSENSCHAFTLICHEN BEIRATES DES ZIH 17 TEIL II 1 DAS ZENTRUM FÜR INFORMATIONSDIENSTE UND HOCHLEISTUNGSRECHNEN (ZIH) 21 1.1 AUFGABEN 21 1.2 ZAHLEN UND FAKTEN (REPRÄSENTATIVE AUSWAHL) 21 1.3 HAUSHALT 22 1.4 STRUKTUR / PERSONAL 23 1.5 STANDORT 24 1.6 GREMIENARBEIT 25 2 KOMMUNIKATIONSINFRASTRUKTUR 27 2.1 NUTZUNGSÜBERSICHT NETZDIENSTE 27 2.2 NETZWERKINFRASTRUKTUR 27 2.3 KOMMUNIKATIONS- UND INFORMATIONSDIENSTE 37 3 ZENTRALE DIENSTANGEBOTE UND SERVER 47 3.1 SERVICE DESK 47 3.2 TROUBLE TICKET SYSTEM (OTRS) 48 3.3 NUTZERMANAGEMENT 49 3.4 LOGIN-SERVICE 50 3.5 BEREITSTELLUNG VON VIRTUELLEN SERVERN 51 3.6 STORAGE-MANAGEMENT 51 3.7 LIZENZ-SERVICE 57 3.8 PERIPHERIE-SERVICE 58 3.9 PC-POOLS 58 3.10 SECURITY 59 3.11 DRESDEN SCIENCE CALENDAR 60 4 SERVICELEISTUNGEN FÜR DEZENTRALE DV-SYSTEME 63 4.1 ALLGEMEINES 63 4.2 INVESTBERATUNG 63 4.3 PC SUPPORT 63 4.4 MICROSOFT WINDOWS-SUPPORT 64 4.5 ZENTRALE SOFTWARE-BESCHAFFUNG FÜR DIE TU DRESDEN 70 5 HOCHLEISTUNGSRECHNEN 73 5.1 HOCHLEISTUNGSRECHNER/SPEICHERKOMPLEX (HRSK-II) 73 5.2 NUTZUNGSÜBERSICHT DER HPC-SERVER 80 5.3 SPEZIALRESSOURCEN 81 5.4 GRID-RESSOURCEN 82 5.5 ANWENDUNGSSOFTWARE 84 5.6 VISUALISIERUNG 85 5.7 PARALLELE PROGRAMMIERWERKZEUGE 86 6 WISSENSCHAFTLICHE PROJEKTE, KOOPERATIONEN 89 6.1 „KOMPETENZZENTRUM FÜR VIDEOKONFERENZDIENSTE“ (VCCIV) 89 6.2 SKALIERBARE SOFTWARE-WERKZEUGE ZUR UNTERSTÜTZUNG DER ANWENDUNGSOPTIMIERUNG AUF HPC-SYSTEMEN 94 6.3 LEISTUNGS- UND ENERGIEEFFIZIENZ-ANALYSE FÜR INNOVATIVE RECHNERARCHITEKTUREN 96 6.4 DATENINTENSIVES RECHNEN, VERTEILTES RECHNEN UND CLOUD COMPUTING 100 6.5 DATENANALYSE, METHODEN UND MODELLIERUNG IN DEN LIFE SCIENCES 103 6.6 PARALLELE PROGRAMMIERUNG, ALGORITHMEN UND METHODEN 106 6.7 KOOPERATIONEN 111 7 AUSBILDUNGSBETRIEB UND PRAKTIKA 113 7.1 AUSBILDUNG ZUM FACHINFORMATIKER / FACHRICHTUNG ANWENDUNGSENTWICKLUNG 113 7.2 PRAKTIKA 114 8 AUS- UND WEITERBILDUNGSVERANSTALTUNGEN 115 9 VERANSTALTUNGEN 117 10 PUBLIKATIONEN 118 TEIL III BEREICH MATHEMATIK UND NATURWISSENSCHAFTEN 125 BEREICH GEISTES UND SOZIALWISSENSCHAFTEN 151 BEREICH INGENIEURWISSENSCHAFTEN 177 BEREICH BAU UND UMWELT 189 BEREICH MEDIZIN 223 ZENTRALE UNIVERSITÄTSVERWALTUNG 23

Ein komponentenbasiertes Meta-Modell kontextabhängiger Adaptionsgraphen für mobile und ubiquitäre Anwendungen

Gegenwärtige Infrastrukturen für verteilte Dienste und Anwendungen, insbesondere das Internet, entwickeln sich zunehmend zu mobilen verteilten Systemen. Durch die Integration drahtloser Netze, mobiler bzw. dedizierter Endgeräte und nicht zuletzt durch die Mobilität der Benutzer steigt die Heterogenität und Dynamik der Systeme hinsichtlich der eingesetzten Endgeräte, Kommunikationstechnologien sowie Benutzeranforderungen und Anwendungssituationen. Diese Eigenschaften sind mobilen Systemen inhärent und bleiben trotz der fortschreitenden Entwicklung der Technologien bestehen. Daraus resultieren spezifische Anforderungen an Anwendungen und Dienste, denen insbesondere die Softwareentwicklung Rechnung tragen muss. In der vorliegenden Arbeit wird die Adaptivität von Softwaresystemen als wesentlicher Lösungsansatz für mobile verteilte Infrastrukturen thematisiert. Dazu werden wesentliche Mechanismen zur Adaption sowie der Überschneidungsbereich von Adaptionsmechanismen, "Context-Awareness" und Softwareentwicklung untersucht. Ziel ist es, Erkenntnisse über Basismechanismen und Grundprinzipien der Adaption zu gewinnen und diese zur systematischen Entwicklung adaptiver Anwendungen auszunutzen. Aus der Analyse des State-of-the-Art werden als erstes wichtiges Ergebnis der Arbeit wesentliche Basismechanismen zur Adaption identifiziert, umfassend klassifiziert und hinsichtlich eines Einsatzes in mobilen verteilten Infrastrukturen bewertet. Auf dieser Grundlage wird ein Meta-Modell zur systematischen Entwicklung adaptiver Anwendungen erarbeitet. Dieses erlaubt die Beschreibung adaptiver Anwendungen durch die Komposition von Basismechanismen zur Struktur- und Parameteradaption. Die Steuerung der Adaption durch Kontext und Meta-Informationen kann explizit beschrieben werden. Das Meta-Modell kann Entwickler beim Entwurf adaptiver Anwendungen unterstützen, stellt aber auch einen Ausgangspunkt für deren Analyse und Validierung sowie zur Kodegenerierung dar. Durch die explizite Beschreibung der verwendeten Adaptionsmechanismen und deren Abhängigkeiten von Kontext können Anwendungsmodelle außerdem zur Dokumentation verwendet werden. Im Rahmen der Validierung konnte die Integrierbarkeit der Basismechanismen und die flexible Anwendbarkeit des Modells zur systematischen Entwicklung adaptiver Anwendungen nachgewiesen werden

Jahresbericht 2016 zur kooperativen DV-Versorgung

:Vorwort 9 Übersicht der Inserenten 12 Teil I Gremien der TU Dresden für Belange der Informationstechnik CIO der TU Dresden 17 Der CIO-Beirat 17 IT-Klausurtagung 18 Teil II Zentrum für Informationsdienste und Hochleistungsrechnen 1 Die Einrichtung 23 1.1 Aufgaben 23 1.2 Zahlen und Fakten 23 1.3 Haushalt 24 1.4 Struktur / Personal 25 1.5 Standorte 26 1.6 Gremienarbeit 27 2 IT-Infrastruktur 29 2.1 Kommunikationsdienste und Infrastrukturen 29 2.1.1 Allgemeine Versorgungsstruktur 29 2.1.2 Backbone und lokale Vernetzung 31 2.1.3 Datennetz zwischen den Universitätsstandorten und Außenanbindung 31 2.1.4 Vertrag „Kommunikationsverbindungen der Sächsischen Hochschulen“ 34 2.1.5 Datennetz zu den Wohnheimstandorten 34 2.1.6 Wireless Local Area Network 36 2.1.7 Data-Center-Netz / Application-Centric-Infrastructure 36 2.1.8 Virtuelle private Netzwerke 37 2.1.9 Zentral bereitgestellte virtuelle Firewalls 37 2.1.10 Dynamische Portzuordnung 38 2.1.11 Sprachdienste ISDN und VoIP 38 2.2 Infrastruktur-Server 39 2.2.1 Domain Name System 39 2.2.2 Network Time Protocol 40 2.3 Server-Virtualisierung 40 2.4 Housing 40 2.5 Datenspeicher und -sicherung 40 2.5.1 File-Service und Speichersysteme 41 2.5.2 Cloudstore 42 2.5.3 Backup-Service 43 2.5.4 Archivierung 46 3 Hochleistungsrechnen 47 3.1 HRSK-II – HPC-Cluster Taurus 47 3.2 Shared-Memory-System Venus 49 3.3 Grid-Ressourcen 49 3.4 Anwendungssoftware 50 3.5 Parallele Programmierwerkzeuge 51 4 Zentrales Diensteangebot 53 4.1 IT-Service-Management 53 4.2 Ticket-System und Service Desk 53 4.3 Identitätsmanagement 54 4.3.1 Zentrale Verwaltung der Nutzerdaten 55 4.3.2 Authentifizierungs- und Autorisierungs-Infrastruktur 55 4.3.3 DFN PKI 56 4.3.4 Zentrale Windows-Dienste 56 4.4 Login-Service 56 4.5 Microsoft Windows-Support 57 4.5.1 PC-Pools 58 4.5.2 Virtuelle Desktops 58 4.5.3 Laptop-Ausleihe im Service Desk 59 4.5.4 PC-und Drucker-Support 59 4.5.5 Windows-Betriebsmodell 59 4.5.6 Zentrale Windows-Domäne 60 4.6 Kommunikations- und Kollaborationsdienste 61 4.6.1 Struktur der E-Mail-Adressen 61 4.6.2 MS Exchange 61 4.6.3 Unix-Mail 62 4.6.4 Mailinglisten-Server 62 4.6.5 SharePoint 63 4.7 Dresden Science Calendar 63 4.8 Drucken / Kopieren 64 4.9 Zentrale Software-Beschaffung für die TU Dresden 65 5 Forschung 67 5.1 Wissenschaftliche Projekte und Kooperationen 67 5.1.1 Kompetenzzentrum für Videokonferenzdienste 67 5.1.2 Skalierbare Software-Werkzeuge zur Unterstützung der Anwendungsoptimierung auf HPC-Systemen 67 5.1.3 Leistungs- und Energieeffizienz-Analyse für innovative Rechnerarchitekturen 68 5.1.4 Datenintensives Rechnen, verteiltes Rechnen und Cloud Computing 71 5.1.5 Datenanalyse, Methoden und Modellierung in den Life Sciences 74 5.1.6 Parallele Programmierung, Algorithmen und Methoden 76 5.1.7 Initiativbudget zur Unterstützung von Kooperationsaufgaben der sächsischen Hochschulen 78 5.1.8 Kooperationen 79 5.2 Publikationen 80 6 Ausbildungsbetrieb und Praktika 83 6.1 Ausbildung zum Fachinformatiker 83 6.2 Praktika 83 7 Veranstaltungen 85 7.1 Aus- und Weiterbildungsveranstaltungen 85 7.2 ZIH-Seminare 86 7.3 ZIH-Kolloquien 86 7.4 Workshops 86 7.5 Standpräsentationen/Vorträge/Führungen 86 Teil III Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen und Zentrale Betriebseinheiten Center for Molecular and Cellular Bioengineering 91 1 Wesentliche Anforderungen aus Lehre und Forschung an die DV-Versorgung 92 1.1 Anforderungen aus der Lehre 92 1.2 Anforderungen aus der Forschung 92 2 Erreichter Stand der DV-Ausstattung 92 2.1 Ausstattung mit Informationstechnik 92 2.2 Ausstattung mit Software 93 2.3 Datennetz 93 2.4 Bereitstellung zentraler Dienste für die Institute 93 2.5 Tätigkeitsschwerpunkte 2015/16 94 2.6 Zukünftige Entwicklung der IT-Ausstattung 94 2.7 Inanspruchnahme von Dienstleistungen des ZIH 95 Internationales Hochschulinstitut Zittau 97 1 Wesentliche Anforderungen aus Lehre und Forschung an die DV-Versorgung 97 1.1 Anforderungen aus der Lehre 97 1.2 Anforderungen aus der Forschung 97 2 Erreichter Stand der DV-Ausstattung 98 2.1 Informationstechnik 98 2.2 Software 98 2.3 Datennetz 98 2.4 Bereitstellung zentraler Dienste für die Studiengänge und die Verwaltung 99 3 Aufgabenschwerpunkte in den Jahren 2015 bis 2016 99 4 Zukünftige Entwicklung der IT-Ausstattung 99 5 Inanspruchnahme von Dienstleistungen des ZIH 100 Zentrum für Internationale Studien (ZIS) 101 1 Stand der IT-Ausstattung 101 2 Schwerpunkte der Datenverarbeitung 101 3 Inanspruchnahmen von Dienstleistungen des ZIH 102 Botanischer Garten der TU Dresden 103 1 Dienstleistungen 103 2 Stand der IT-Ausstattung 103 Medienzentrum 105 1 Allgemeines 105 1.1 Produktion, Design und Präsentation von Medien 106 1.2 Technologien und Systeme 107 1.3 Digitale Entwicklungen für Forschung und Lehre 107 2 Dienstleistungen des Medienzentrums 109 2.1 Digitale Bildungsservices 109 2.2 Medienservices 111 2.3 Services im Bereich Web 114 3 IT-Ausstattung 118 3.1 Standort Hörsaalzentrum (HSZ) 118 3.2 Standort BSS 118 3.3 Nutzung ZIH-Serverraum 118 3.4 Ausstattung mit Informations- und Präsentationstechnik 120 Universitätssportzentrum 123 Universitätsarchiv 125 1 Stand der IT-Ausstattung 125 2 Schwerpunkte für die Anwendung der DV 125 3 Inanspruchnahme von Dienstleistungen des ZIH 125 4 Notwendige Maßnahmen 12

Jahresbericht 2014 zur kooperativen DV-Versorgung

:VORWORT 9 ÜBERSICHT DER INSERENTEN 10 TEIL I ZUR ARBEIT DES IT-LENKUNGSAUSSCHUSSES 15 ZUR ARBEIT DES ERWEITERTEN IT-LENKUNGSAUSSCHUSSES 15 ZUR ARBEIT DES WISSENSCHAFTLICHEN BEIRATES DES ZIH 17 TEIL II 1 DAS ZENTRUM FÜR INFORMATIONSDIENSTE UND HOCHLEISTUNGSRECHNEN (ZIH) 21 1.2 ZAHLEN UND FAKTEN (REPRÄSENTATIVE AUSWAHL) 21 1.3 HAUSHALT 22 1.4 STRUKTUR / PERSONAL 23 1.5 STANDORT 24 1.6 GREMIENARBEIT 25 2 KOMMUNIKATIONSINFRASTRUKTUR 27 2.1 NUTZUNGSÜBERSICHT NETZDIENSTE 27 2.2 NETZWERKINFRASTRUKTUR 27 2.3 KOMMUNIKATIONS- UND INFORMATIONSDIENSTE 37 3 ZENTRALES DIENSTEANGEBOT 47 3.1 SERVICE DESK 47 3.2 TROUBLE TICKET SYSTEM (OTRS) 48 3.3 IDENTITÄTSMANAGEMENT 49 3.4 LOGIN-SERVICE 51 3.5 BEREITSTELLUNG VON VIRTUELLEN SERVERN 51 3.6 STORAGE-MANAGEMENT 52 3.7 PC-POOLS 58 3.8 SECURITY 59 3.9 LIZENZ-SERVICE 61 3.10 PERIPHERIE-SERVICE 61 3.11 DRESDEN SCIENCE CALENDAR 61 4 SERVICELEISTUNGEN FÜR DEZENTRALE DV-SYSTEME 63 4.1 ALLGEMEINES 63 4.2 INVESTBERATUNG 63 4.3 PC-SUPPORT 63 4.4 MICROSOFT WINDOWS-SUPPORT 64 4.5 ZENTRALE SOFTWARE-BESCHAFFUNG FÜR DIE TU DRESDEN 68 5 HOCHLEISTUNGSRECHNEN 71 5.1 HOCHLEISTUNGSRECHNER/SPEICHERKOMPLEX 71 5.2 NUTZUNGSÜBERSICHT DER HPC-SERVER 78 5.3 SPEZIALRESSOURCEN 79 5.4 GRID-RESSOURCEN 80 5.5 ANWENDUNGSSOFTWARE 81 5.6 VISUALISIERUNG 81 5.7 PARALLELE PROGRAMMIERWERKZEUGE 83 6 WISSENSCHAFTLICHE PROJEKTE UND KOOPERATIONEN 85 6.1 KOMPETENZZENTRUM FÜR VIDEOKONFERENZDIENSTE 85 6.2 SKALIERBARE SOFTWARE-WERKZEUGE ZUR UNTERSTÜTZUNG DER ANWENDUNGSOPTIMIERUNG AUF HPC-SYSTEMEN 89 6.3 LEISTUNGS- UND ENERGIEEFFIZIENZ-ANALYSE FÜR INNOVATIVE RECHNERARCHITEKTUREN 91 6.4 DATENINTENSIVES RECHNEN, VERTEILTES RECHNEN UND CLOUD COMPUTING 95 6.5 DATENANALYSE, METHODEN UND MODELLIERUNG IN DEN LIFE SCIENCES 97 6.6 PARALLELE PROGRAMMIERUNG, ALGORITHMEN UND METHODEN 99 6.7 INITIATIVBUDGET ZUR UNTERSTÜTZUNG VON KOOPERATIONSAUFGABEN DER SÄCHSISCHEN HOCHSCHULEN 103 6.8 KOOPERATIONEN 105 7 AUSBILDUNGSBETRIEB UND PRAKTIKA 107 7.1 AUSBILDUNG ZUM FACHINFORMATIKER / FACHRICHTUNG ANWENDUNGSENTWICKLUNG 107 7.2 PRAKTIKA 108 8 VERANSTALTUNGEN 109 8.1 AUS- UND WEITERBILDUNGSVERANSTALTUNGEN 109 8.2 NUTZERSCHULUNGEN 110 8.3 ZIH-KOLLOQUIEN 110 8.4 ZIH-SEMINARE 110 8.5 KONFERENZEN 110 8.6 WORKSHOPS 110 8.7 STANDPRÄSENTATIONEN/’VORTRÄGE/FÜHRUNGEN 110 9 PUBLIKATIONEN 113 TEIL III BERICHTE BIOTECHNOLOGISCHES ZENTRUM (BIOTEC) ZENTRUM FÜR REGENERATIVE THERAPIEN (CRTD) ZENTRUM FÜR INNOVATIONSKOMPETENZ (B CUBE) 121 BOTANISCHER GARTEN 127 INTERNATIONALES HOCHSCHULINSTITUT ZITTAU (IHI) 132 LEHRZENTRUM SPRACHEN UND KULTURRÄUME (LSK) 133 MEDIENZENTRUM (MZ) 139 UNIVERSITÄTSSPORTZENTRUM (USZ) 155 ZENTRUM FÜR INTERNATIONALE STUDIEN (ZIS) 157 ZENTRALE UNIVERSITÄTSVERWALTUNG (ZUV) 15

Dynamische Verwaltung heterogener Kontextquellen in global verteilten Systemen

Im Rahmen der Dissertation wurde ein Middlewaredienst entwickelt und realisiert. Es gestattet die dynamische Verwaltung heterogener Kontextquellen. Das zugrunde liegende Komponentenmodell selbstbeschreibender Context Provieder ermöglicht die lose Kopplung von Kontextquellen und -senken. Es wird durch Filter- und Konverterkomponenten zur generischen Providersselektion anhand domänenspezifischer Merkmale ergänzt. Die Kopplung der verteilten Dienstinstanzen erfolgt durch ein hybrides Peer-to-Peer-System. Dies trägt der Heterogenität der Endgeräte Rechnung, und erlaubt die skalierbare , verteilte Verwaltung von Kontextquellen in globalen Szenarien

Assistierte Ad-hoc-Entwicklung von kompositen Webanwendungen durch Nicht-Programmierer

Mit der steigenden Verfügbarkeit komponenten- und serviceorientiert bereitgestellter Ressourcen und Dienstleistungen entwickelt sich das Web zu einer geeigneten Plattform für vielfältige Anwendungsszenarien. Darauf aufbauend entstehen komposite Webanwendungen durch das Rekombinieren und Verknüpfen vorhandener Bausteine. Auf diese Weise kann ein funktionaler Mehrwert zur Lösung situationsspezifischer Problemstellungen erzielt werden. Zunehmend wird angestrebt, dass Endnutzer selbst als Anwendungsentwickler in Erscheinung treten. Dieses Prinzip, das End-User-Development, ist ökonomisch lukrativ, da Nischenanforderungen effizienter erfüllt werden können. Allerdings stehen dabei insbesondere Domänenexperten ohne Programmiererkenntnisse noch immer vor substantiellen Herausforderungen, wie der bedarfsgerechten Auswahl von Bausteinen und deren korrekten Komposition. Diese Dissertation stellt daher neue Methoden und Werkzeuge für das assistierte End-User-Development von kompositen Webanwendungen vor. Im Ergebnis entsteht das ganzheitliche Konzept einer Kompositionsplattform, die Nicht-Programmierer in die Lage versetzt, eigenständig Anwendungen bedarfsgerecht zu entwickeln und einzusetzen. Als zentrales Element existiert ein hochiteratives Vorgehensmodell, bei dem die Entwicklung und die Nutzung kompositer Webanwendungen weitgehend verschmelzen. Ein wesentliches Merkmal des Ansatzes ist, dass aus Nutzersicht sämtliche Aktivitäten auf fachlicher Ebene stattfinden, während die Kompositionsplattform die technische Umsetzung übernimmt und vor den Nutzern verbirgt. Grundlage hierfür sind Konzepte zur universellen Komposition und eine umfassende Modellbasis. Letztere umfasst semantikbasierte Beschreibungen von Komponenten sowie Kompositionsfragmenten und von deren Funktionalitäten (Capabilities). Weiterhin wird statistisches und semantisches Kompositionswissen sowie Nutzerfeedback modelliert. Darauf aufbauend werden neue, anwendungsunabhängige Mechanismen konzipiert. Hierzu zählt ein Empfehlungssystem, das prozessbegleitend Kompositionsschritte vorschlägt und das erstmals mit Empfehlungsstrategien in hohem Maße an seinen Einsatzkontext angepasst werden kann. Weiterhin sieht der Ansatz semantikbasierte Datenmediation und einen Algorithmus vor, der die Capabilities von Kompositionsfragmenten abschätzt. Diese Konzepte dienen schließlich als Basis für eine in sich zusammenhängende Werkzeugpalette, welche die Aktivitäten des Vorgehensmodells durchgehend unterstützt. Zum Beispiel assistiert ein Wizard Nicht-Programmierern bei der anforderungsgetriebenen Identifikation passender Kompositionsfragmente. Weitere konzipierte Hilfsmittel erlauben es Nutzern, Anwendungen live zu komponieren sowie anzupassen und deren Funktionsweise nachzuvollziehen bzw. zu untersuchen. Die Werkzeuge basieren maßgeblich auf Capabilities zur fachlichen Kommunikation mit Nutzern, als Kompositionsmetapher, zur Erklärung funktionaler Zusammenhänge und zur Erfassung von Nutzeranforderungen. Die Kernkonzepte wurden durch prototypische Implementierungen und praktische Erprobung in verschiedenen Anwendungsdomänen validiert. Zudem findet die Evaluation von Ansätzen durch Performanz-Messungen, Expertenbefragung und Nutzerstudien statt. Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass die Konzepte für die Zielgruppe nützlich sind und als tragfähig angesehen werden können.:1 Einleitung 1.1 Analyse von Herausforderungen und Problemen 1.1.1 Zielgruppendefinition 1.1.2 Problemanalyse 1.2 Thesen, Ziele, Abgrenzung 1.2.1 Forschungsthesen 1.2.2 Forschungsziele 1.2.3 Annahmen und Abgrenzungen 1.3 Aufbau der Arbeit 2 Grundlagen und Anforderungsanalyse 2.1 CRUISE – Architektur und Modelle 2.1.1 Komponentenmetamodell 2.1.2 Kompositionsmodell 2.1.3 Architekturüberblick 2.1.4 Fazit 2.2 Referenzszenarien 2.2.1 Ad-hoc-Erstellung einer CWA zur Konferenzplanung 2.2.2 Geführte Recherche nach einer CWA 2.2.3 Unterstützte Nutzung einer CWA 2.3 Anforderungen 3 Stand von Forschung und Technik 3.1 Kompositionsplattformen für EUD 3.1.1 Webservice-Komposition durch Endnutzer 3.1.2 Mashup-Komposition durch Endnutzer 3.1.3 Fazit 3.2 Empfehlungssysteme im Mashupkontext 3.2.1 Empfehlungsansätze in Kompositionsplattformen 3.2.2 Nutzerfeedback in Empfehlungssystemen 3.2.3 Fazit 3.3 Eingabe funktionaler Anforderungen 3.3.1 Textuelle Ansätze 3.3.2 Graphische Anfrageformulierung 3.3.3 Hierarchische und facettierte Suche 3.3.4 Assistenten und dialogbasierte Ansätze 3.3.5 Fazit 3.4 Ansätze zur Datenmediation 3.4.1 Ontology Mediation 3.4.2 Vertreter aus dem Bereich (Semantic) Web Services 3.4.3 Datenmediation in Mashup-Plattformen 3.4.4 Fazit 3.5 Fazit zum Stand von Forschung und Technik 4 Assistiertes EUD von CWA durch Nicht-Programmierer 4.1 Assistiertes EUD von Mashups 4.1.1 Modellebene 4.1.2 Basismechanismen 4.1.3 Werkzeuge 4.2 Grobarchitektur 5 Basiskonzepte 5.1 Grundlegende Modelle 5.1.1 Capability-Metamodell 5.1.2 Erweiterungen von Komponentenmodell und SMCDL 5.1.3 Nutzer- und Kontextmodell 5.1.4 Metamodell für kontextualisiertes Feedback 5.2 Semantische Datenmediation 5.2.1 Vorbetrachtungen und Definitionen 5.2.2 Techniken zur semantischen Datenmediation 5.2.3 Architektonische Implikationen und Abläufe 5.3 Ableiten von Capabilities 5.3.1 Anforderungen und verwandte Ansätze 5.3.2 Definitionen und Grundlagen 5.3.3 Übersicht über den Algorithmus 5.3.4 Detaillierter Ablauf 5.3.5 Architekturüberblick 5.4 Erzeugung eines Capability-Wissensgraphen 5.4.1 Struktur des Wissensgraphen 5.4.2 Instanziierung des Wissensgraphen 5.5 Zusammenfassung 6 Empfehlungssystem 6.1 Gesamtansatz im Überblick 6.2 Empfehlungssystemspezifische Metamodelle 6.2.1 Trigger-Metamodell 6.2.2 Pattern-Metamodell 6.3 Architektur und Abläufe des Empfehlungssystems 6.3.1 Ableitung von Pattern-Instanzen 6.3.2 Empfehlungsgründe identifizieren durch Trigger 6.3.3 Empfehlungen berechnen 6.3.4 Präsentation von Empfehlungen 6.3.5 Integration von Patterns 6.4 Zusammenfassung 7 Methoden zur Nutzerführung 7.1 Der Startbildschirm als zentraler Einstiegspunkt 7.2 Live-View 7.3 Capability-View 7.3.1 Interaktive Exploration von Capabilities 7.3.2 Kontextsensitive Erzeugung von Beschriftungen 7.3.3 Verknüpfen von Capabilities 7.3.4 Handhabung von Komponenten ohne UI 7.4 Wizard zur Eingabe funktionaler Anforderungen 7.5 Erklärungstechniken 7.5.1 Anforderungen und verwandte Ansätze 7.5.2 Kernkonzepte 7.5.3 Assistenzwerkzeuge 8 Implementierung und Evaluation 8.1 Umsetzung der Modelle und der Basisarchitektur 8.2 Realisierung der Mediationskonzepte 8.2.1 Erweiterung des Kompositionsmodells 8.2.2 Implementierung des Mediators 8.2.3 Evaluation und Diskussion 8.3 Algorithmus zur Abschätzung von Capabilities 8.3.1 Prototypische Umsetzung 8.3.2 Experten-Evaluation 8.4 Umsetzung des Empfehlungskreislaufes 8.4.1 Performanzbetrachtungen 8.4.2 Evaluation und Diskussion 8.5 Evaluation von EUD-Werkzeugen 8.5.1 Evaluation der Capability-View 8.5.2 Prototyp und Nutzerstudie des Wizards 8.5.3 Prototyp und Nutzerstudie zu den Erklärungstechniken 8.6 Fazit 9 Zusammenfassung, Diskussion und Ausblick 9.1 Zusammenfassung und Beiträge der Kapitel 9.2 Einschätzung der Ergebnisse 9.2.1 Diskussion der Erreichung der Forschungsziele 9.2.2 Diskussion der Forschungsthesen 9.2.3 Wissenschaftliche Beiträge 9.2.4 Grenzen der geschaffenen Konzepte 9.3 Laufende und weiterführende Arbeiten A Anhänge A.1 Richtlinien für die Annotation von Komponenten A.2 Fragebogen zur System Usability Scale A.3 Illustration von Mediationstechniken A.4 Komponentenbeschreibung in SMCDL (Beispiel) A.5 Beispiele zu Algorithmen A.5.1 Berechnung einer bestimmenden Entity A.5.2 Berechnung der Ähnlichkeit atomarer Capabilities A.6 Bewertung verwandter Ansätze Literaturverzeichnis Webreferenze

Entwicklung multipler Benutzerschnittstellen für eine Anwendung

Die stetig wachsende Zahl von mobilen Endgeräten und Konzepte wie "Designing for Peak Experience", führt unweigerlich zu einem Streben nach Anwendungen, welche für immer mehr verschiedene Nutzungskontexte Benutzerschnittstellen (UIs) bereitstellen. Die Nutzungskontexte unterscheiden sich in Bezug auf Plattformen und Geräte, Benutzergruppen und deren Ziele, sowie Randbedingungen wie z.B. die Umgebung während der Interaktion. Diese Dissertation stellt Konzepte bereit, welche den Entwickler bei der Erstellung solcher Multi-Benutzerschnittstellen (MBS) unterstützen und die Ausführung dieser ermöglichen. Dabei liegt ein erster wesentlicher Beitrag der vorliegenden Arbeit in der Begriffsbildung und Erhebung von Anforderungen, wobei sie weit über verwandte Arbeiten hinausgeht. Begriffe der Problem- sowie der Lösungsdomäne wurden im Kontext der verwandten Arbeiten untersucht; dabei wurden Inkonsistenzen festgestellt, insbesondere im Zusammenhang mit den Begriffen "Konkrete Benutzerschnittstelle (CUI)" und "Abstrakte Benutzerschnittstelle (AUI)". Diese Erkenntnisse hatten wesentlichen Einfluss auf die in dieser Arbeit entwickelten Konzepte. Insbesondere wurde die herkömmliche Dichotomie zwischen AUI und CUI aufgehoben und durch eine beliebige Zahl von Stufen zunehmend konkreter Beschreibungen von Benutzerschnittstellen ersetzt. Diese Neuerung prägt die vorliegende Arbeit und schlägt sich im Begriff der "Abstraktionsunabhängigen Benutzerschnittstelle (UUI)" nieder. Entsprechend den Anforderungen wurde ein Konzept entwickelt, welches aus i) einem Architekturmuster für MBS, ii) einer domänenspezifischen Sprache zur Beschreibung von MBS und iii) interaktiven sowie explorativen Unterstützungskonzepten besteht. Hierbei werden Modellierungstechniken für die UI-Struktur (bei z.B. grafischen UIs das Layout) mit Programmiertechniken für das UI-Verhalten verknüpft. Das Architekturmuster für MBS basiert auf dem Muster "Model View Controller (MVC)", welches um die Unterstützung mehrerer Varianten einer UI sowie die explizite Handhabung des Erbens von Verhalten erweitert wurde. Die im Rahmen der Arbeit ebenfalls entwickelte domänenspezifische Sprache (DSL) stellt Möglichkeiten zur Modellierung der MBS-Varianten und ihrer Verfeinerungsbeziehungen (Vererbung) untereinander bereit. Die verschiedenen Varianten einer MBS werden so in einer Baumstruktur (Verfeinerungsbaum) angeordnet, welche die Propagation einer Modifikation auf beliebig viele Varianten ermöglicht. Basierend auf dem Architekturmuster und der im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Architektur wurden Unterstützungskonzepte entwickelt, welche auf einfache Nutzbarkeit durch den Entwickler ausgelegt sind. Explorative Unterstützungskonzepte machen den Entwicklungsstand der MBS transparent; sie visualisieren hierfür den Verfeinerungsbaum sowie Schnittstellen zwischen Verhalten und Struktur. Interaktive Unterstützungskonzepte dagegen ermöglichen die gleichzeitige Modifikation einer oder mehrerer Varianten der MBS. Zentral dabei ist der Interpreter, welcher Benutzerschnittstellenmodelle direkt zur Interaktion bringt; dies Konzept sieht auch den Ausbau des Interpreters zu einem WYSIWYG-artigen Editor vor. Modulare Adaptionskonzepte schließlich kapseln spezifische Anpassungen (z.B. Skalierungen) in einer einfach durch den Entwickler nutzbaren Weise. Die Konzepte wurden im Rahmen eines Forschungsprojekt mit Industriepartnern konkret eingesetzt, mit Hilfe einer prototypischen Realisierung, genannt Mapache. Eine entwickelte Infrastruktur unterstützt hierfür die Lauf- und Entwicklungszeit. Die in Eclipse realisierte Entwicklungsumgebung baut auf ihr auf und ermöglicht eine hoch integrierte Entwicklung Java basierter Multi-Benutzerschnittstellen. Abschließend wurden die entwickelten und realisierten Konzepte in einer Fallstudie des Projektes sowie einer Nutzerstudie evaluiert. Die Fallstudie zeigte, dass die erhobenen Anforderungen vom entwickelten Ansatz erfüllt werden. Die Nutzerstudie, durchgeführt in Form der sogenannten "Kooperativen Evaluation", ergab eine positive Bewertung des Ansatzes und zeigte Themen auf, welche bei der Anwendung des Ansatzes in der Praxis beachtet werden müssen. Wie erwartet, erwies sich die grundlegend neue Möglichkeit, Benutzerschnittstellen auf unterschiedlichen Abstraktionsgraden gleichzeitig zu bearbeiten, als äußerst hilfreich für die Entwicklung föderierter Benutzerschnittstellen. Insgesamt wurden Fortschritte im Bereich der Anforderungen Effizienz, Nutzbarkeit und Konsistenz gemacht. Die Qualität der Studie selbst geht über verwandte Arbeiten hinaus, weil zum Einen nur berufsmäßige Entwickler von Benutzerschnittstellen teilnahmen und zum Anderen die Wahl der Evaluationsmethode klar und transparent dargelegt wurde

Bedarfsgesteuerte Verteilung von Inhaltsobjekten in Rich Media Collaboration Applications

IP-basierte Konferenz- und Kollaborations-Systeme entwickeln sich mehr und mehr in Richtung Rich Media Collaboration, d.h. vereinigen Audio- und Videokonferenzfunktionalität mit Instant Messaging und kollaborativen Funktionen wie Presentation Sharing und Application Sharing. Dabei müssen neben den Live-Medienströmen auch Inhaltsobjekte wie Präsentationsfolien oder Dokumentseiten in Echtzeit innerhalb einer Session verteilt werden. Im Gegensatz zum klassischen 1:n-push-Schema wird dafür in der Arbeit ein Ansatz für wahlfreien Zugriff auf durch die Teilnehmer selbst gehostete Inhaltsobjekte - also n:m-pull-Verteilung - vorgestellt. Dieser Ansatz hat in Anwendungsszenarien mit gleichberechtigten Teilnehmern, wie zum Beispiel virtuellen Meetings von Projektteams, signifikante Performance-Vorteile gegenüber den traditionellen Ansätzen. Mit dem Content Sharing Protocol (CSP) wurde eine Protokoll-Engine bestehend aus neun Mikroprotokollen entwickelt, implementiert und evaluiert. Sie beinhaltet neben der Kernfunktionalität der Inhaltsauslieferung auch Unterstützung für Caching, Prefetching und Datenadaption, sowie dynamische Priorisierung von Datentransfers und Interaktionsunterstützung

Laufzeitunterstützung für mobilen Code

This Ph.D. thesis thoroughly analyzes the concept of communication by transferring code instead of messages, in particular in the form of mobile processes (agents ), and presents a run-time system for mobile agents. The system has several unique properties and delivered considerable speed gains in an application for distributed searching. As a conclusion, mobile code rather than mobile agents, which require additional expense, is predicted to become an important mechanism in future distributed application platforms