Softwarearchitektur eines User Interfaces für ein digitales Filmarchiv

Neben der zuverlässigen und verlustlosen Lagerung bieten Systeme zur digitalen Aufbewahrung von Filmen vor allem Vorteile für die Reproduzierbarkeit und die Zugänglichkeit des Filmmaterials. Sämtliche Tätigkeiten, bei denen Personen auf ein digitales Filmarchiv zugreifen, werden über dessen User Interface abgewickelt. In dieser Arbeit wurde im Rahmen des EDCine-Projektes der Europäischen Union am Fraunhofer IIS eine Softwarearchitektur für das User Interface des "Digitalen Filmarchivs" entwickelt. Ziel war es, eine Architektur für ein generisches und skalierbares User Interface zu entwerfen, in dem sich bestehende Workflows und Usability-Konzepte für das User Interface des "Digitalen Filmarchivs" umsetzen lassen. Im Architekturdesign wurden verschiedene Architekturstile, -muster und Referenzarchitekturen auf mehreren Abstraktionsebenen kombiniert. Wesentliche Organisationsprinzipien ergaben sich dabei aus dem PAC-AMODEUS-Muster für interaktive Systeme, der XML-Pipeline und Plugin-Architekturen. Die Kommunikation zwischen Komponenten beruht auf WebServices und Ajax-Technologie. An zentraler Stelle steht ein XML-basiertes User-Interface-Modell, welches sich mit Hilfe von XSL-Transformationen an Ausgabemodalitäten anpassen lässt. Mit Hilfe des OpenLaszlo-Frameworks und des Adobe Flash Players wurde ein Demonstrator in Form einer webbasierten GUI für das DSpace-Archivsystem erstellt. Zusammenfassung: Neben der zuverlässigen und verlustlosen Lagerung bieten Systeme zur digitalen Aufbewahrung von Filmen vor allem Vorteile für die Reproduzierbarkeit und die Zugänglichkeit des Filmmaterials. Sämtliche Tätigkeiten, bei denen Personen auf ein digitales Filmarchiv zugreifen, werden über dessen User Interface abgewickelt. In dieser Arbeit wurde im Rahmen des EDCine-Projektes der Europäischen Union am Fraunhofer IIS eine Softwarearchitektur für das User Interface des "Digitalen Filmarchivs" entwickelt. Ziel war es, eine Architektur für ein generisches und skalierbares User Interface zu entwerfen, in dem sich bestehende Workflows und Usability-Konzepte für das User Interface des "Digitalen Filmarchivs" umsetzen lassen. Im Architekturdesign wurden verschiedene Architekturstile, -muster und Referenzarchitekturen auf mehreren Abstraktionsebenen kombiniert. Wesentliche Organisationsprinzipien ergaben sich dabei aus dem PAC-AMODEUS-Muster für interaktive Systeme, der XML-Pipeline und Plugin-Architekturen. Die Kommunikation zwischen Komponenten beruht auf WebServices und Ajax-Technologie. An zentraler Stelle steht ein XML-basiertes User-Interface-Modell, welches sich mit Hilfe von XSL-Transformationen an Ausgabemodalitäten anpassen lässt. Mit Hilfe des OpenLaszlo-Frameworks und des Adobe Flash Players wurde ein Demonstrator in Form einer webbasierten GUI für das DSpace-Archivsystem erstellt.Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 200

Integrierte modell- und simulationsbasierte Entwicklung zur dynamischen Bewertung automobiler Elektrik/Elektronik-Architekturen

Die Automobilbranche befindet sich seit einigen Jahren im Wandel. Trends wie autonomes Fahren, Konnektivität, smarte Mobilität sowie die Elektrifizierung führen zu einer drastischen Erhöhung der Fahrzeugkomplexität. Diese Komplexität muss durch die zugrunde liegende Elektrik/Elektronik-Architektur (E/E-Architektur) beherrscht werden und ruft unmittelbare neue Herausforderungen an den Entwicklungsprozess hervor. Design-Entscheidungen der E/E-Architektur haben maßgeblichen Einfluss auf das Verhalten von Fahrzeugfunktionen und umgekehrt. Daher müssen sie möglichst frühzeitig analysiert und evaluiert werden, um kostspielige Fehlerkorrekturen in späten Entwicklungsphasen zu minimieren. Eine frühzeitige Einbindung von Simulationsmethoden ist dabei zentral. Die modellbasierte Architekturentwicklung und Simulation sind jedoch weitestgehend getrennt voneinander laufende Prozesse. Dies erschwert eine effiziente Analyse sowie Bewertung der bidirektionalen Abhängigkeiten zwischen Architektur und Verhalten. Um diese Schwächen zu adressieren, wird in dieser Arbeit eine integrierte Methodik zur modell- und simulationsbasierten Entwicklung von E/E-Architekturen vorgestellt, die sich in drei Teile gliedert. Es werden zunächst neue Methoden zur architekturzentrierten Verhaltensmodellierung eingeführt. Eine nachfolgende Synthese generiert daraus ein Simulationsmodell, welches automatisiert mehrere Abstraktionsebenen der E/E-Architektur miteinander verknüpft und so zu einer ganzheitlichen Betrachtung beiträgt. Mithilfe des integrierten Ansatzes wird zusätzlich ein Konzept entwickelt, das es gestattet, mehrere Architekturvarianten automatisiert bzgl. statischen und dynamischen Metriken gegenüberzustellen. Die Konzepte werden in das in der Automobilindustrie etablierte E/E-Architekturwerkzeug PREEvision® integriert, umgesetzt und anhand mehrerer Anwendungsfälle evaluiert

Automatische Kompatibilitätsprüfung Framework-basierter Anwendungen

Software-Frameworks als erweiterbare Software-Architekturbausteine bieten besondere Vorteile. Sie erlauben sowohl die Wiederverwendung der Funktionalität als auch der durch das Framework vorgegebenen Software-Architektur. Beispiele sind Frameworks für Benutzungsoberflächen oder für die Anbindung von Datenbanken. Durch Implementierung anwendungsspezifischer Erweiterungen wird ein Framework für den konkreten Anwendungsfall angepasst. Eine Anwendung, deren Software-Architektur ein Framework einsetzt, benutzt das Framework über dessen Erweiterungspunkte.Im Laufe der Evolution einer solchen Anwendung entsteht häufig die Situation, dass das Framework durch eine neuere Version aktualisiert werden soll. Die Aktualisierung enthält das Risiko, dass Inkompatibilitäten zwischen bestehender Anwendung und neuer Framework-Version auftreten, die wiederum zu aufwendigen Anpassungen führen. Daher müssen mögliche Inkompatibilitäten vor der Aktualisierung erkannt und bewertet werden. Nach aktuellem Stand der Technik ist dies nicht möglich, so dass es in der industriellen Praxis zu unvorhergesehenen Problemen verbunden mit hohen Kosten kommt.Wir stellen ein Verfahren zur automatischen Kompatibilitätsanalyse Framework-basierter Anwendungen vor, mit dem das beschriebene Problem gelöst wird. Durch eine Kombination aus Codeanalyse und neuartiger Framework-Beschreibung lassen sich mögliche Inkompatibilitäten vor Durchführung der Aktualisierung automatisch berechnen. Eine prototypische Implementierung des Verfahrens im Werkzeug »Companian« demonstriert die praktische Einsetzbarkeit unseres Verfahrens.Software frameworks as extensible building blocks have several advantages. They admit to reuse the framework's functionality and its software architecture. Examples are user interface or database connectivity frameworks. A framework is customized by implementing application specific extensions. An application uses a framework through its extension points.During the evolution of such an application the situation arises where the framework has to be updated to a newer version. An update contains the risk of incompatibilities between the existing application and the new framework version. This may result in high efforts for required adjustments. Thus, possible incompatibilities have to be recognized and evaluated before an update is performed. This is not possible in accordance with the current state-of-the-art and results in unforeseen problems accompanied by high consequential costs.We propose a process for an automatic compatibility analysis of framework-based applications that solves the problem. Combining code analysis and a novel framework description our process detects possible incompatibilities before an update is performed. A prototypical implementation in the »Companian« tool demonstrates the practical feasibility of our process.Tag der Verteidigung: 20.12.2012Paderborn, Univ., Diss., 201

Parametrisierung der Spezifikation von Qualitätsannotationen in Software-Architekturmodellen

Um qualitativ hochwertige Softwaresysteme zu entwickeln, muss in einem Softwareentwicklungsprozess eine Vielzahl von Qualitätsattributen berücksichtigt werden. Je höher die Komplexität von Softwaresystemen wird, desto wichtiger wird es, die zu erwartende Qualität im Vorfeld zu beurteilen. Jedoch existiert eine Reihe von Qualitätsattributen für Softwaresysteme, welche erst aus den strukturellen Eigenschaften der Softwarekomponenten in diesem Softwaresystem bestimmt werden können. Diese Qualitätsattribute werden in strukturierten und formalisierten Entscheidungsunterstützungsprozessen zur Optimierung der Softwarearchitektur oft nicht genutzt. Einer der Gründe dafür ist, dass dieses Wissen um die Qualitätsattribute einer Softwarekomponente in der Regel nur mit diesen Softwarekomponenten verknüpft ist und nicht mit den strukturellen Eigenschaften eines komponentenbasierten Softwaresystems. So bleibt ein Großteil dieses Wissens unberücksichtigt und kann daher nicht für Kompromissentscheidungen in automatisierten Softwarearchitektur-Optimierungsansätzen genutzt werden. In dieser Masterarbeit wird ein Rahmenwerk definiert, um Regeln zu spezifizieren zum Transformieren der Qualitätsattribute einer Softwarekomponente in Relation zu ihren strukturellen Eigenschaften in ihrem komponentenbasierten Softwaresystem. Mit diesem Ansatz kann architekturdefiniertes Wissen in Abhängigkeit der Systemarchitektur parametrisiert werden. Hierdurch können die Qualitätsattribute einer Softwarekomponente, welche erst aus den spezifischen Eigenschaften einer konkreten Softwarearchitektur abgeleitet werden können, spezifiziert und so auch ausgewertet werden. Durch diese verbesserten Auswertungen von strukturellen Eigenschaften sollen die Werkzeuge für Softwarearchitekten verbessert werden, sodass diese bessere Entscheidungen in einem Softwareentwicklungsprozess treffen können. Für die Validierung des Ansatzes werden zwei voneinander unabhängige Fallstudien durchgeführt, um dessen Anwendbarkeit und Nutzen zu zeigen. Zu diesem Zweck wird der Ansatz dieser Masterarbeit sowohl auf eine wissenschaftliche Fallstudie angewandt wie auch auf ein Beispiel, welches sich auf ein reales Industriesystem bezieht. Hiermit wird gezeigt, wie der Ansatz helfen kann, Kompromissentscheidungen über die Softwarearchitektur zwischen mehreren Qualitätsmerkmalen unter der Berücksichtigung der strukturellen Eigenschaften des Softwaresystems zu treffen

Generierung von grafischen Modellrepräsentationen aus textuellen Domänenmodellen

Mit der zunehmenden Komplexität von Computersystemen und den steigenden Anforderungen an Software müssen die Verantwortlichen sich laufend an geänderte Umgebungsbedingungen anpassen. Viele Hersteller sind mit den ständigen wechselnden Implementierungstechnologien überfordert. Einen Lösungsansatz stellt die modellgetriebene Softwareentwicklung dar, bei der die Softwareerstellung in großen Teilen automatisiert abläuft. Durch den Einsatz von Modellen wird eine Trennung zwischen der Beschreibung von fachlichen- und technischen Anforderungen angestrebt. Dies ermöglicht eine leichtere Umstellung auf neue Technologien. Die Modelle beschreiben dabei die Software auf abstrakter Ebene und werden mittels Generatoren in lauffähigen Programmcode überführt. Ein modellgetriebener Softwareansatz wird bei den Wieland Werken AG in der fertigungsbegleitenden Software WFS umgesetzt. Dabei verspricht man sich in erster Linie verkürzte Entwicklungszeiten zu erreichen, aber auch die Softwarequalität steigern zu können. Weite Teile der Anwendungssoftware werden durch textuelle Modelle beschrieben, dabei werden primär fachliche Aspekte modelliert. Dadurch gewinnen die Modelle nicht nur für den Entwickler an Bedeutung, sondern auch für Projektleiter und Businnes-Consultants. Ein Problem bereitet dabei die textuelle Form der Modelle. Diese ist zum Teil für Mitarbeiter, die keine IT-Experten sind schwer verständlich und oft zu umfangreich. Ziel dieser Diplomarbeit ist es ein besseres Verständnis von solchen textuellen Modellen im Umfeld der WFS zu ermöglichen. Als Lösungsansatz wird ein Konzept vorgestellt, welches in mehreren Schritten automatisch aus den textuellen Modellen grafische Repräsentationen erzeugt. Dabei werden zunächst die vorhanden Modelle nach relevanten Informationen gefiltert. Anschließend wird eine Applikation zur grafischen Darstellung ausgewählt und die dafür notwendigen Eingangsdaten werden mithilfe eines Generators erzeugt. Für eine gute Übersicht wird ein passendes Layout vorgeschlagen. Schließlich wird eine Implementierung des Lösungskonzeptes vorgestellt, welche in die WFS integriert ist

Dynamisch erweiterbares Trading mit heterogenen Softwarekomponenten

Universal Component Trading (UComT) ist ein neuer Ansatz zum Trading mit (objektorientierten) Softwarekomponenten. Component Trading steht für die Anwendung des Trading-Ansatzes auf objektorientierte Komponentenmodelle (z.B. Java Beans/EJB, CORBA Components, COM, CLI/.NET). Der Begriff Universal in dem Namen bedeutet, dass die Trading-Architektur in der Lage ist, mit beliebigen Komponentenmodellen sowohl als Dienstanbieter (Exporter) als auch als Dienstnutzer (Importer) zusammenzuarbeiten. Ausgehend von einem Metamodell, das die Gemeinsamkeiten der objektorientierten Softwarekomponentenmodelle abbildet, wird mit der Simple XML-based Component Description Language (SXCDL) eine modellübergreifende Strukturbeschreibungssprache in XML-Form entwickelt, in die beliebige Dienstbeschreibungssprachen dynamisch zur Laufzeit integriert werden können. Eine einzelne Komponente kann zahlreiche Dienstbeschreibungen besitzen, die gleiche oder unterschiedliche Sprachen verwenden und von gleichen oder unterschiedlichen Autoren stammen. Der Trader im UComT-Modell bietet dem Importer ferner eine vielfältige Unterstützung für die Nutzung der Komponenten. Zur Validierung der Forschungsergebnisse wird im Rahmen der Arbeit ein Prototyp für den Trader-Server (in C#) und zwei Prototypen für den Trader-Client (in C# und in Java) entwickelt, die die zentralen Konzepte des UComT-Modells realisiere

Visualisierungsdesign für 3D-Benutzerschnittstellen unter Verwendung komponierter Darstellungsverfahren

Das computergrafische Abbildungsverfahren zur Verwirklichung von dreidimensionalen Darstellungen ist ein wichtiges Instrument für die Gestaltung interaktiver 3D-Benutzerschnittstellen. Die Betrachtung von Projektionsverfahren abseits des bisher angestrebten Fotorealismus dokumentiert, dass durch nichtlineare und multiperspektivische Darstellungen spezifische Eigenschaften und Charakteristiken eines Datenbestandes vermittelt werden können. Dabei wird deutlich, dass konzeptionelle und methodische Unzulänglichkeiten den erfolgreichen Einsatz von unkonventionellen linearen sowie nichtlinearen Darstellungsformen in 3D-Anwendungen bisher einschränken. In dieser Arbeit werden daher Darstellungstechniken analysiert und systematisiert, die durch den computergrafischen Projektionsvorgang erzeugt und für die Verwirklichung von Visualisierungszielen eingesetzt werden können. Ferner werden für den spezifischen Einsatz von komponierten Visualisierungsverfahren in 3D-Benutzerschnittstellen Gestaltungshinweise formuliert. Darauf aufbauend erfolgt die Einführung einer modellbasierten Vorgehensweise, durch welche die systematisierten Visualisierungsformen in einem methodischen und ferner entwurfsmustergestützten Entwurfsprozess zur Entwicklung interaktiver 3D-Interfaces eingebunden und weiterhin in einer interaktiven 3D-Anwendung eingesetzt werden können

Task Allokation für effiziente Edge Computing Systeme

Im Bereich von Edge Computing nimmt die Rechenleistung in direkter Nähe zu den Sensoren stetig zu. Infolgedessen gibt es immer mehr rechen- und datenintensive Anwendungen, die im Edge Bereich ausgeführt werden können. Gleichzeitig befinden sie sich in einer sich ständig verändernden Systemumgebung. Um Ausfallzeiten und lange Redesign-Schleifen zu reduzieren, werden Selbstanpassungsfähigkeiten benötigt. Die automatische Reallokation der ausgeführten Aufgaben auf die Rechenknoten ist eine mögliche Selbstanpassungsmaßnahme. Die Reallokation sollte jedoch mit den verschiedenen Anforderungen, Einschränkungen und Spezifikationen des Entwurfs konform sein. Dabei besteht eine große Herausforderung darin, dass die Allokationsentscheidung schnell genug für die Berechnung zur Laufzeit sein sollte. Der Fokus dieser Arbeit ist die Realisierung einer effizienten Allokation, die Bedürfnisse in Form von Policies nutzt, um eine automatische Reallokation zur Laufzeit zu berechnen. In dieser Arbeit wurde eine effiziente Allokationsmethode entwickelt, die eine kombinierte Betrachtung von Ressourcenverfügbarkeit, Anwendungsbedarf und problemspezifischer Effizienzdefinition realisiert. Der Ansatz verfolgt eine modulare Beschreibung dieser Aspekte für die Allokation in Form von komponentenspezifischen Policies. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Allokation aufgrund von Veränderungen im laufenden Betrieb. Hierfür wird das Zuordnungsproblem zur Entwicklungszeit modelliert und die Informationen im Betrieb genutzt. Mit diesem Konzept konnten zwei industrielle Anwendungen modelliert und unterschiedliche Zuordnungen berechnet werden. Die Skalierbarkeit des Konzepts wurde durch Messungen validiert. Die Reallokation zur Laufzeit wurde mit einem Container Framework implementiert. Darauf aufbauend wurde der Overhead der Allokationsberechnung zur Laufzeit gemessen und in den Kontext der Reallokationszeit gesetzt. Die Berechnung einer effizienten Allokation trägt zur Autonomie von Recheninfrastrukturen bei. Dadurch erhöhen sich die Fähigkeiten zur Selbstadaption und die Resilienz dieser Rechennetze. Das spielt nicht nur im industriellen Edge-Cloud Kontext eine Rolle, sondern auch im Automobil, wenn zur Laufzeit über dynamische Betriebsstrategien entschieden werden soll

Entwicklung eines rationalen Entscheidungsprozesses für Architekturentscheidungen

AbstractIt is one of the critical tasks to make the right design- and architectural-decisions in huge and complex developing or reengineering projects. Such decisions have different types. On the one hand there are decisions with minimal effects on the architecture and the software system. On the other hand there are more strategic decisions which effect the architecture widely and change the central characteristics of the software system. Particularly the strategic decisions are very complex, risky and include many uncertain facts about hidden dependencies. The complexity and risks rise if such decisions have to be made in huge projects with 50 or more developers. The decisionmaker, mostly the project manager or the client, is confronted with various factors, assumptions and constraints. Typical examples are competing objectives, alternative solutions and incomplete information about external third-party systems. If such complex decisions have to be made in an unsystematic way, they will lead to uncalculatable risks with enormous bad consequences for the software system and the development project. Examples are changed or missed deadlines, risen development costs or monetary losses due to an outage of a business critical system.However, the specific characteristics of architectural decisions are not considered by existing methods and concepts to support decision making. They are too detailed, focussed on source code and require information in a formal quality and completeness. These information can not be gathered within such huge projects because of the high effort, time pressure and lacking resources. Therefore an architectural decision process is missing to structure the various information, assumptions and subjective estimations and so you can make such complex and risky decisions in a systematic and focussed way.The main objective of the following dissertation is to reduce the complexity, uncertainty and risks of architectural decisions in order to avoid additional changes and adjustments as well as to achieve the desired objectives. An architectural decision process with four phases is developed on the basis of the generic proceeding of the decision theory. This process includes methods and concepts in order to establish alternative solutions on the basis of the objectives, conditions and the model of the existing architecture. The various alternative solutions are evaluated through a systematic proceeding in order to identify and select the best solution. The developed process includes the specific characteristics of software architectures:Besides incomplete information and uncertainties, it is possible to observe hidden dependencies through scenario-based analysis methods, establishted by the concepts of the Architecture-Level-Modifiability-Analysis (ALMA).Due to the complexity and risks, huge architectural changes have to be separated into smaller tasks. This is supported by a stepped planning, from abtract analysis to more detailed planning.To achieve a reasonable relation between the analysis effort and the benefis from the analysis in terms of reduced risks, complexity and uncertainty, the depths of the analysis can be adjusted flexibly by clear objectives. Two practical applications show, how to make architectural decisions in a systematic way by using the decision process. Afterwards, the assumptions and expectations, which have been used for the decision making, are evaluated by comparing with the consequences of the real implementation. Due to the results of the comparison it can be described clearly, which advantages and disadvantages the application of the decision process has.In Softwareentwicklungsprozessen müssen permanent die richtigen Design- und Architekturentscheidungen getroffen werden, damit die mit dem Entwicklungs- oder Reengineeringprojekt verbundenen Ziele in vollem Umfang erfüllt werden können. Diese Entscheidungen können dabei von unterschiedlicher Natur sein. So werden einerseits Entscheidungen getroffen, die nur geringe Auswirkungen auf das Softwaresystem haben. Auf der anderen Seite existieren Entscheidungen mit strategischem Charakter, die sich auf große Teile der Architektur und auf zentrale Systemeigenschaften auswirken. Gerade die strategischen Architekturentscheidungen sind in Großprojekten mit 50 oder mehr Entwicklern von hoher kombinatorischer Komplexität und beinhalten große Unsicherheiten über versteckte Abhängigkeiten. Der Entscheidungsträger, meist der Architekt oder der Projektleiter, ist mit einer Vielzahl unterschiedlicher Faktoren und Bedingungen konfrontiert. Hierzu zählen konkurrierende Ziele oder alternative Lösungsansätze, für die meist nur unvollständige Informationen vorliegen. Unter diesen Voraussetzungen führen unsystematische Entscheidungen zu unkalkulierbaren Risiken mit gravierenden Folgen für das Softwaresystem und das Entwicklungsprojekt, wie z. B. eine deutliche Erhöhung der Entwicklungskosten oder zeitliche Verzögerungen. Die bereits existierenden Methoden zur Entscheidungsunterstützung berücksichtigen die spezifischen Eigenschaften von Softwarearchitekturen zu wenig. Sie sind zu feingranular, codeorientiert und benötigen Informationen in einer formalen Genauigkeit und Vollständigkeit, die bei Architekturentscheidungen in Großprojekten aus Aufwandsgründen nicht erhoben werden können. Somit fehlt eine Unterstützung des Entscheidungsträgers, um die Vielzahl an Einzelinformationen und subjektiven Einschätzungen zu strukturieren sowie die Entscheidungsfindung systematisch und fokussiert durchzuführen. Mit der vorliegenden Dissertation wird das Ziel verfolgt, die Komplexität, Unsicherheiten und Risiken bei Architekturentscheidungen zu reduzieren, um aufwandsintensive Korrekturen zu vermeiden und die Architekturziele in vollem Umfang zu erfüllen. Auf der Grundlage des in der Entscheidungstheorie beschriebenen generischen Vorgehens zur Entscheidungsfindung wird ein Vier-Phasen-Entscheidungsprozess entwickelt. Dieser Prozess beinhaltet Methoden und Konzepte, um ausgehend von den Zielen, Rahmenbedingungen und der existierenden Architektur systematisch alternative Lösungsansätze zu entwickeln. Im Anschluss werden die Lösungsansätze nach rationalen Gesichtspunkten im Hinblick auf die Zielerreichung bewertet, um eine ausgewogene Entscheidung zu treffen. Der entwickelte Entscheidungsprozess berücksichtigt dabei die speziellen Eigenschaften von Softwarearchitekturen: Trotz unvollständiger Informationen und Unsicherheiten können versteckte Abhängigkeiten mit einem szenariobasierten Analyse- und Bewertungsansatz, auf der Grundlage der Architecture-Level-Modifiability-Analysis (ALMA), sichtbar gemacht werden. Die systematische Aufteilung komplexer Entscheidungen in handhabbare Einzelentscheidungen wird durch die Anwendung eines gestuften Verfahrens mit Grob- und Feinplanung erreicht.Um ein ökonomisch sinnvolles Verhältnis zwischen dem Aufwand zur Entscheidungsfindung und dem Nutzen in Form von reduzierten Risiken, Unsicherheiten und einer geringeren Komplexität zu ermöglichen, kann die Detailtiefe der Analysen anhand eindeutiger Kriterien flexibel angepasst werden.Zwei praktische prototypische Anwendungen des Entscheidungsprozesses zeigen auf, wie eine Architekturentscheidung systematisch und nach rationalen Gesichtspunkten durchgeführt werden kann. Die während der Entscheidungsfindung getroffenen Annahmen und Erwartungen werden im Anschluss mit den Ergebnissen der realen Implementierung verglichen. Anhand des Vergleichs wird klar erkennbar, welche versteckten Abhängigkeiten durch den Einsatz des Entscheidungsprozesses bereits frühzeitig erkannt wurden sowie welche Vorteile die richtige Entscheidungsfindung für das Softwaresystem und das Entwicklungsprojekt hat

Grundlagen des Autonomen Rechnens

Das vegetative Nervensystem (engl. autonomous nervous system) des Menschen kann das, wovon in der IT-Industrie noch geträumt wird. Abhängig von der aktuellen Umgebung und Tätigkeit reguliert das vegetative Nervensystem mandatorische Körperfunktionen wie Herzfrequenz und Atmung. Reflexe, die dem Selbstschutz dienen, werden automatisch ausgelöst. Verletzungen heilen von selbst, ohne dass man seine normalen Tätigkeiten dafür unterbrechen müsste. Im Rahmen des Seminars „Autonomic Computing“ im Sommersemester 2003 am Institut für Programmstrukturen und Datenorganisation der Universität Karlsruhe wurden Grundlagen dieses Autonomen Rechnens besprochen. Als Basis für Selbstkonfiguration und Selbstoptimierung werden in „Kontextbewusstsein: Ein Überblick“ Techniken zur Erfassung des physischen und sozialen Kontexts einer Anwendung erläutert. Die dienstorientierte Architektur und konkrete Implementierungen wie z.B. UPnP, Jini oder Bluetooth werden in „Aktuelle Technologien zur Realisierung dienstorientierter Architekturen“ behandelt. Die Arbeit „Service- Orientierung und das Semantic Web“ beschreibt, wie Semantic Web Technologien zur Beschreibung von Web Services verwendet werden können mit dem Ziel der automatischen Dienstfindung. Danach wird der Begriff „Selbstbewusstsein“ in bezug auf Software anhand zweier komplementärer Forschungsprojekte definiert. Technologien zur Überwachung des Laufzeitverhaltens von Rechnersystemen mit dem Ziel der selbstständigen Optimierung sind Gegenstand der Arbeit „Selbst-Überwachung und Selbst-Optimierung“. Der Artikel „Selbst-Schutz“ fasst die Sicherheitsanforderungen zusammen, die an ein autonomes Computersystem gestellt werden müssen und die Techniken, um solche Anforderungen zu erfüllen. Ansätze aus dem Bereich wiederherstellungsorientiertes- und fehlertolerantes Rechnen werden in „Selbst-Heilung“, „ROC – Recovery Oriented Computing“ und „Recovery Oriented Computing: Modularisierung und Redundanz“ vorgestellt. Alle Ausarbeitungen und Präsentationen sind auch elektronisch auf der diesem Band beiliegenden CD oder unter www.autonomic-computing.org verfügbar