Optimierung der Rechenleistung pro Fläche von Prozessorarchitekturen durch Rekonfiguration von Funktionseinheiten

Viele eingebettete Systeme, wie Smartphones, PDAs, MP3-Player und zahlreiche weitere, werden zur Miniaturisierung, Kostenreduktion und Steigerung der Robustheit zunehmend als System-on-a-Chip, also auf nur einem Stück Silizium, gefertigt. In solchen Systemen arbeiten sowohl Prozessoren und Speicher, wie auch mannigfaltige andere Peripherieeinheiten, welche spezialisierte Aufgaben des jeweiligen Einsatzgebietes des Systems übernehmen. Einige dieser Einheiten sind jedoch nicht durchgängig im Einsatz, wie beispielsweise ein GSM-Modulator bei Smartphones oder ein Hardware MPEG-Dekoder im PDA. Aufgrund der benötigten Flexibilität und des einfacheren Entwurfsprozesses wird es zunehmend populärer, Systems-on-a-Chip mit Field Programmable Gate Arrays (FPGAs), frei programmierbaren Logikbausteinen, zu realisieren. Aktuelle Bausteine erlauben dynamische partielle Rekonfiguration. Sie können also Teile ihrer Logik ersetzen, während andere weiter in Betrieb bleiben. Die Ressourcen nicht aktiver Einheiten des Systems können somit dynamisch für andere Zwecke benutzt werden. Diese Arbeit schlägt eine Prozessorarchitektur vor, deren Rechenleistung sich durch zeitlich variable Hinzunahme und Abgabe von zur Verfügung stehenden Ressourcen der programmierbaren Logik anpasst. Zusätzliche Ressourcen werden, um dies zu erreichen, durch zusätzliche Funktionseinheiten für den Prozessor belegt. Deren Einbindung in die Berechnungen wird durch parallel ausführbare, den Prinzipien des Explicitly Parallel Instruction Computings genügende Instruktionen erreicht. Werden die belegten Ressourcen des Prozessors an anderer Stelle wieder benötigt, werden schrittweise Funktionseinheiten abgetreten, bis ein Minimum an Rechenleistung des Prozessors erreicht ist. Durch diesen Ansatz werden die zeitweise ungenutzten Ressourcen des Prozessors sinnvoll verwendet. Zudem bietet die vorgeschlagene Architektur die Fähigkeit, sich selbst an die auszuführenden Berechnungen anzupassen und sie somit schneller auszuführen. Ziel dieser Arbeit ist es, eine solche Klasse neuer Prozessoren zu definieren, ihren möglichen Nutzen zu quantifizieren und ihre technische Umsetzbarkeit nachzuweisen. Die mögliche Beschleunigung durch eine solche Architektur wird durch simulative Zuordnung von Befehlen potentieller Traces von Programmen auf Funktionseinheiten ermittelt. Die technische Machbarkeit des Ansatzes wird durch prototypische Implementierungen der kritischen Elemente der Architektur, vor allem im Bereich der partiellen Rekonfiguration von FPGAs, gezeigt

Analyse, Konzeption und Entwicklung einer mobilen Kartenanwendung auf Basis des Wanderkalenders der Sächsischen Zeitung

Die mobile Kartographie bedient sich dem mobilen Internet und der zivilen Nutzung des GPS-Signals. Der damit einhergehenden Mobilität des Benutzers, aber auch den technischen Schranken mobiler Endgeräte (wie geringen Prozessorleistungen, kleinen Displays und begrenzten Batterielaufzeiten) muss in Form einer Adaption der mobilen Karten Rechnung getragen werden. Die Adaption geschieht hinsichtlich des Informationsbedarfs, der sich aus dem aktuellen Nutzungskontext des Benutzers (d.h. seiner räumlich-zeitlichen Situation, seinen Interessen, Aufgabenkontext, aktuellen Umständen, Zielen, Bedürfnissen etc) ableiten lässt sowie hinsichtlich des Interaktionsgrades und der Interaktionsarten. Ein weiterer Aspekt mobiler Kartographie sind nutzergenerierte Inhalte. Dank der ständigen Verfügbarkeit des Internets und einer unkomplizierten Art der Positionsbestimmung können auch Amateurnutzer problemlos selber räumliche Daten erheben und veröffentlichen. Der Kartograph rückt damit mehr in den Hintergrund und stellt sein Fachwissen in Form von Komponenten wie Basiskarten, Software oder Interaktionsmöglichkeiten zur Verfügung. Dadurch bedürfen traditionelle kartographische Kommunikationsmodelle hinsichtlich der mobilen Kartographie einer grundsätzlichen Weiterentwicklung, da eine strikte Trennung in Kartenhersteller und Kartennutzer nicht mehr vorgenommen werden kann. Die vorliegende Diplomarbeit stellt ein abgeleitetes kartographisches Kommunikationsmodell für mobile, interaktive Karten vor. Ein Anwendungsgebiet der mobilen Kartographie sind mobile touristische Applikationen, welche im mobilen Technologie- und Informationszeitalter eine zeitgemäße Form der Reiseinformation und des Reiseservices darstellen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden verschiedene existierende touristische Anwendungen für Smartphones analysiert und eine eigene mobile Kartenapplikation für Wanderungen in der Pilotregion Sächsische Schweiz konzipiert und prototypisch implementiert. Diese Applikation schlägt Wanderrouten vor, liefert zahlreiche Informationen sowie Kartenmaterial und ist an den Wanderkalender der Sächsischen Zeitung angelehnt, welcher jährlich von Kartographie-Studenten der Technischen Universität Dresden erarbeitet wird.:Abbildungsverzeichnis IV Tabellenverzeichnis V Abkürzungsverzeichnis VI 1. Motivation 1 2. Definitionen und Grundlagen 3 2.1 Mobile Kartographie 3 2.2 Adaption 3 2.2.1 Adaptierbarkeit 4 2.2.2 Adaptivität 4 2.3 Benutzermodellierung 4 2.4 Kontext 4 2.5 Interaktion 5 2.6 Mensch-Computer-Interaktion 5 2.7 Kartographische Kommunikation 5 2.8 User Generated Content 6 2.9 Location-based Services 7 2.10 Smartphone 7 2.11 Applikation 8 3. Angepasste, personalisierte Informationsübermittlung in der mobilen Kartographie 9 3.1 Kontext 10 3.1.1 Kontextdimensionen 11 3.1.2 Kontextmodellierung 13 3.1.3 Benutzermodellierung 16 3.2 Adaption 20 3.2.1 Adaptionsobjekte 21 3.2.2 Adaptionsmethoden 22 3.2.4 Adaptionsprozess 23 3.2.5 Egozentrische Karten 24 3.3 User Generated Content in der Kartographie 25 3.3.1 Vorteile, Nachteile und Kritik 26 3.3.2 Motivationen für Nutzung und Erstellung von User Generated Content 27 3.3.3 EveryTrail - ein Beispiel für User Generated Content 28 3.4 Kartographische Kommunikationsmodelle 29 3.4.1 Die kartographische Kommunikationstheorie 30 3.4.2 Bestehende kartographische Kommunikationsmodelle 31 3.4.3 Ableitung eines Kommunikationsmodells für mobile, interaktive Karten 33 4. Touristische Applikationen für mobile Endgeräte 36 4.1 Analyse bestehender touristischer Applikationen 38 4.1.1 Analyse des Funktionsumfangs 39 4.1.2 Allgemeine Klassifizierung der untersuchten Applikationen 43 4.2 Theoretische Grundlagen für die Konzeption und Entwicklung einer mobilen Applikation 44 4.2.1 Die Software-Plattform Android 45 4.2.2 Lebenszyklus einer Activity 48 4.2.3 Design-Guidelines für Android-Applikationen 49 4.3 Eine mobile Applikation für touristische Aktivitäten in der Pilotregion Sächsische Schweiz 52 4.3.1 Der Wanderkalender der Sächsischen Zeitung 52 4.3.2 Konzeption der Applikation 53 4.3.3 Umsetzung der Konzeption 55 4.3.3.1 Autorenwerkzeuge: NetBeans IDE und Eclipse IDE 55 4. 3.3.2 Programmiertechnische Umsetzung 56 4. 3.3.3 Design der zu entwickelnden Applikation 65 4. 3.3.4 Icons der Applikation ‚Wandern in der Sächsischen Schweiz’ 70 4. 3.3.5 Probleme mit Android 1.5 72 4.3.4 Derzeitiger Entwicklungsstand der Applikation 74 4.3.5 Ausblick 75 5. Schlussfolgerungen 78 6. Diskussion 81 Quellenverzeichnis VIII Anhangsverzeichnis XVI Anhang I Kartographisches Kommunikationsmodell von KOLÁČNÝ (1969) XVIII Anhang II Kartographisches Kommunikationsmodell von OGRISSEK (1974) XIX Anhang III Kartographisches Kommunikationsmodell von BREETZ (1982) XX Anhang IV Kartographisches Kommunikationsmodell von PRELL (1983) XXI Anhang V Kartographisches Kommunikationsmodell von PETERSON (1995) XXII Anhang VI Kartographisches Kommunikationsmodell von HAKE, GRÜNREICH und MENG (2002) XXIII Anhang VII Kartographisches Kommunikationsmodell von LECHTHALER (2000) XXIV Anhang VIII Kartographisches Kommunikationsmodell von KELNHOFER (2003) XXV Anhang IX Übersichtstabelle kartographischer Kommunikationsmodelle XXVI Anhang X Abgeleitetes kartographisches Kommunikationsmodell für mobile, interaktive Karten XXVII Anhang XI Funktionalitäten der untersuchten touristischen Applikationen für Android XXVIII Anhang XII Funktionalitäten der untersuchten touristischen Applikationen für iPhone XXIX Anhang XIII Basislayouts der Android-API XXX Anhang XIV Wanderroute ‚Entlang des Steinbruchpfads Wehlen’ aus dem Wanderkalender 2010 XXXI Anhang XV Konzeption einer mobilen Applikation für Wanderungen in der Pilotregion Sächsische Schweiz XXXIII Anhang XVI Umsetzung der konzipierten Applikation XXXIV Anhang XVII Aufbau der Datenbank wanderfuehrer_db.db der mobilen Applikation XXXV Anhang XVIII Quellcode von DataBaseHelper.java XXXVI Anhang XIX Quellcode von TourenListe.java XXXIX Anhang XX Schematische Darstellung der Views aus tour_route.xml XLV Anhang XXI Quellcode von tour_route.xml XLVI Anhang XXII Quellcode von Tour_Route.java LIV Anhang XXIII Quellcode von CustomOverlay.java LIX Anhang XIV Quellcode von Tour_Karte.java LXII Anhang XXV Quellcode von tab_sel.xml LXXIV Anhang XXVI Tabelle aller in der Applikation verwendeten Icons im Vergleich mit Standard-Icons LXXVMobile cartography makes use of mobile internet and the civil utilisation of the GPS signal. The resulting mobility of the user as well as technical restrictions of mobile devices (such as low processor performance, small display sizes and limited battery life) has to be taken into account in the form of an adaption of mobile maps. The adaption is carried out with regard to the current need for information which can be derived from the context of the user (i.e. spatial-temporal situation, interests, task, circumstances, aims, needs etc). Another aspect of mobile cartography is user generated content. The permanent availability of mobile internet as well as the uncomplicated way of location determination makes it easy for amateur users to gather and publish own data. So the cartographer backs out and provides expert knowledge in the form of base maps, software and interaction techniques that can be used by the map user as an user interface for integrating own data. Thereby traditional cartographic communication models require a fundamental further development because a strict separation into map maker and map user can not be made anymore. The diploma thesis introduces a derived cartographic communication model for mobile interactive maps. An application field of mobile cartography are mobile map applications in tourism. These touristic applications are an up-to-date kind of travelling service in the century of mobile technology and information. In the context of this diploma thesis several existing touristic applications for smartphones for were examined and an own mobile application for hiking in Saxon Switzerland was conceived and implemented prototypically. This application suggests hiking trips, provides various information as well as maps and is based on a hiking calendar that is worked out annually by cartography students of Dresden University of Technology.:Abbildungsverzeichnis IV Tabellenverzeichnis V Abkürzungsverzeichnis VI 1. Motivation 1 2. Definitionen und Grundlagen 3 2.1 Mobile Kartographie 3 2.2 Adaption 3 2.2.1 Adaptierbarkeit 4 2.2.2 Adaptivität 4 2.3 Benutzermodellierung 4 2.4 Kontext 4 2.5 Interaktion 5 2.6 Mensch-Computer-Interaktion 5 2.7 Kartographische Kommunikation 5 2.8 User Generated Content 6 2.9 Location-based Services 7 2.10 Smartphone 7 2.11 Applikation 8 3. Angepasste, personalisierte Informationsübermittlung in der mobilen Kartographie 9 3.1 Kontext 10 3.1.1 Kontextdimensionen 11 3.1.2 Kontextmodellierung 13 3.1.3 Benutzermodellierung 16 3.2 Adaption 20 3.2.1 Adaptionsobjekte 21 3.2.2 Adaptionsmethoden 22 3.2.4 Adaptionsprozess 23 3.2.5 Egozentrische Karten 24 3.3 User Generated Content in der Kartographie 25 3.3.1 Vorteile, Nachteile und Kritik 26 3.3.2 Motivationen für Nutzung und Erstellung von User Generated Content 27 3.3.3 EveryTrail - ein Beispiel für User Generated Content 28 3.4 Kartographische Kommunikationsmodelle 29 3.4.1 Die kartographische Kommunikationstheorie 30 3.4.2 Bestehende kartographische Kommunikationsmodelle 31 3.4.3 Ableitung eines Kommunikationsmodells für mobile, interaktive Karten 33 4. Touristische Applikationen für mobile Endgeräte 36 4.1 Analyse bestehender touristischer Applikationen 38 4.1.1 Analyse des Funktionsumfangs 39 4.1.2 Allgemeine Klassifizierung der untersuchten Applikationen 43 4.2 Theoretische Grundlagen für die Konzeption und Entwicklung einer mobilen Applikation 44 4.2.1 Die Software-Plattform Android 45 4.2.2 Lebenszyklus einer Activity 48 4.2.3 Design-Guidelines für Android-Applikationen 49 4.3 Eine mobile Applikation für touristische Aktivitäten in der Pilotregion Sächsische Schweiz 52 4.3.1 Der Wanderkalender der Sächsischen Zeitung 52 4.3.2 Konzeption der Applikation 53 4.3.3 Umsetzung der Konzeption 55 4.3.3.1 Autorenwerkzeuge: NetBeans IDE und Eclipse IDE 55 4. 3.3.2 Programmiertechnische Umsetzung 56 4. 3.3.3 Design der zu entwickelnden Applikation 65 4. 3.3.4 Icons der Applikation ‚Wandern in der Sächsischen Schweiz’ 70 4. 3.3.5 Probleme mit Android 1.5 72 4.3.4 Derzeitiger Entwicklungsstand der Applikation 74 4.3.5 Ausblick 75 5. Schlussfolgerungen 78 6. Diskussion 81 Quellenverzeichnis VIII Anhangsverzeichnis XVI Anhang I Kartographisches Kommunikationsmodell von KOLÁČNÝ (1969) XVIII Anhang II Kartographisches Kommunikationsmodell von OGRISSEK (1974) XIX Anhang III Kartographisches Kommunikationsmodell von BREETZ (1982) XX Anhang IV Kartographisches Kommunikationsmodell von PRELL (1983) XXI Anhang V Kartographisches Kommunikationsmodell von PETERSON (1995) XXII Anhang VI Kartographisches Kommunikationsmodell von HAKE, GRÜNREICH und MENG (2002) XXIII Anhang VII Kartographisches Kommunikationsmodell von LECHTHALER (2000) XXIV Anhang VIII Kartographisches Kommunikationsmodell von KELNHOFER (2003) XXV Anhang IX Übersichtstabelle kartographischer Kommunikationsmodelle XXVI Anhang X Abgeleitetes kartographisches Kommunikationsmodell für mobile, interaktive Karten XXVII Anhang XI Funktionalitäten der untersuchten touristischen Applikationen für Android XXVIII Anhang XII Funktionalitäten der untersuchten touristischen Applikationen für iPhone XXIX Anhang XIII Basislayouts der Android-API XXX Anhang XIV Wanderroute ‚Entlang des Steinbruchpfads Wehlen’ aus dem Wanderkalender 2010 XXXI Anhang XV Konzeption einer mobilen Applikation für Wanderungen in der Pilotregion Sächsische Schweiz XXXIII Anhang XVI Umsetzung der konzipierten Applikation XXXIV Anhang XVII Aufbau der Datenbank wanderfuehrer_db.db der mobilen Applikation XXXV Anhang XVIII Quellcode von DataBaseHelper.java XXXVI Anhang XIX Quellcode von TourenListe.java XXXIX Anhang XX Schematische Darstellung der Views aus tour_route.xml XLV Anhang XXI Quellcode von tour_route.xml XLVI Anhang XXII Quellcode von Tour_Route.java LIV Anhang XXIII Quellcode von CustomOverlay.java LIX Anhang XIV Quellcode von Tour_Karte.java LXII Anhang XXV Quellcode von tab_sel.xml LXXIV Anhang XXVI Tabelle aller in der Applikation verwendeten Icons im Vergleich mit Standard-Icons LXX

Methoden und Werkzeuge zum Einsatz von rekonfigurierbaren Akzeleratoren in Mehrkernsystemen

Rechensysteme mit Mehrkernprozessoren werden häufig um einen rekonfigurierbaren Akzelerator wie einen FPGA erweitert. Die Verlagerung von Anwendungsteilen in Hardware wird meist von Spezialisten vorgenommen. Damit Anwender selbst rekonfigurierbare Hardware programmieren können, ist mein Beitrag die komponentenbasierte Programmierung und Verwendung mit automatischer Beachtung der Datenlokalität. So lässt sich auch bei datenintensiven Anwendungen Nutzen aus den Akzeleratoren erzielen

Entwicklung einer flexiblen Roboterplattform für die Laborautomatisierung im Einzelgefäß-Handling

Die Arbeit beschreibt die Konzeptionierung, Realisierung und Validierung einer flexiblen Laborplattform für das Einzelgefäß-Handling hinsichtlich der eingesetzten Labware, der Anlageneinrichtung und der herstellerunabhängigen Verwendung von Laborgeräten. Realisierungsschwerpunkt war die Programmierung eines Laborroboter-Framework, welches methodenabhängig den kollisionsfreien Labware-Transport zwischen den Peripheriegeräten unabhängig vom eingesetzten Laborroboter sicherstellt. Der reduzierte Integrationsaufwand verdeutlicht die Bedeutung hinsichtlich der Errichtung nachhaltiger Systeme

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

Entwurf und Modellierung einer universellen Telearbeitsumgebung auf Basis einer serviceorientierten Architektur

Teleworking is the key to a more flexible design of working time and places of work. To reach the flexibility for working anywhere and anytime a virtual working environment is needed which is reached from any place having a browser and internet access, at home, on the road or in the office. The goal of our activities is to develop a set of technologies fitting in the web architecture in order to bring teleworking applications to their full potential. Our new concept is to combine different web services in a new integrated man-machine environment that enables access to all necessary services. So it will be easier for the teleworker to handle the different applications and techniques. The teleworking portal provides them access to various resources: office applications, multimedia objects and documents, communication tools such as email and conferences, collaboration and group work systems or educational software and training tools. In order to promote interoperability and extensibility among these applications, as well as to allow them to be combined to perform more complex operations, a standard reference architecture for such services is needed. Consequently our approach is based on the Service Oriented Architecture (SOA) and the web service technology.Telearbeit ist der Schlüssel zu einer flexibleren Arbeitsplatz- und Arbeitszeitgestaltung und eröffnet vielfältige Möglichkeiten und ökonomische Potentiale. Nach zahlreichen Kontroversen über die Vor- und Nachteile haben vor allem die Entwicklung kostengünstiger Informations- und Kommunikationstechniken, aber auch der Handlungsdruck einer zunehmend globalisierten Wirtschaft das Thema Telearbeit in den letzten Jahren neu belebt. Im Rahmen vorangegangener Projekte wurden vielfältige Forschungen zum Thema Telearbeit durchgeführt. Bei der bisherigen Umsetzung von Telearbeit in der Praxis ergaben sich vor allem Probleme im Umgang mit den verschiedenen Arbeitsumgebungen im Büro und am Telearbeitsplatz und dem Abgleich der Arbeitsstände und -ergebnisse. Ziel der Arbeit ist die prototypische Entwicklung einer webbasierten, flexiblen und modular aufgebauten Arbeitsumgebung, die eine effektive Anpassung an die Arbeitsweise des jeweiligen Telearbeiters und Unternehmens ermöglicht. Dabei wurde neben der Definition und Anforderungsanalyse von Telearbeit ein Architekturmodell für eine integrierte Arbeitsumgebung entworfen. Durch die umgesetzte Bausteinarchitektur wird eine flexible Anpassung der Umgebung an die Bedürfnisse der Telearbeiter und der Unternehmen erreicht. Weiterhin werden im Rahmen der Arbeit existierende Ansätze zur Unterstützung von Telearbeit analysiert und klassifiziert, um die eigene Arbeit abzugrenzen. Zur praktischen Umsetzung des Konzeptes wurden vorhandene internetbasierte Protokolle auf ihre Nutzbarkeit für Telearbeitsumgebungen untersucht. Als sehr gut geeignete und innovative Technologien erwiesen sich die Web Services. Deshalb werden die Basisprotokolle und grundlegenden Technologien für Web-Service-Lösungen im Rahmen der Arbeit spezifiziert und auf ihre Nutzbarkeit im Telearbeitskontext untersucht. Abschließend erfolgte eine prototypische Umsetzung der vorgeschlagenen Lösung und eine Validierung in verschiedenen Anwendungsszenarien, um die Praxistauglichkeit des Konzeptes nachweisen zu können

Gewinnung, Verwaltung und Anwendung von Performance-Daten zur Unterstützung des autonomen Datenbank-Tuning

In den letzten Jahrzehnten ist die Komplexität und Heterogenität von Informationssystemen rapide gestiegen. Die Folge ist, dass viele moderne IT-Systeme aufgrund ihrer heterogenen Architektur- und Applikationsvielfalt sehr kostenintensiv in der Entwicklung, fehleranfällig in der Nutzung und schwierig durch Administratoren kontrollier- bzw. konfigurierbar sind. Initiativen wie das Autonomic Computing helfen, der steigenden Komplexität Herr zu werden, indem sie den „Problemfaktor Mensch“ entlasten und Technik nutzen, um Technik zu verwalten. Durch die Anpassung bzw. Erweiterung der System-Umgebung versuchen derartige Ansätze neben derzeitiger manueller, reaktiver Performance-Optimierung, eine automatisierte reaktive und proaktive Performance-Kontrolle zu gewährleisten. Zentrale Grundvoraussetzung für eine autonome Infrastruktur ist eine verlässliche, globale Daten- bzw. Wissensbasis. Wir erarbeiten, wie Performance-Daten über das Verhalten und den Zustand des Systems mit aus dem Data-Warehousing bekannten Techniken gesammelt, konsolidiert, verwaltet und zur Laufzeit ausgewertet werden können. Neben der Architektur und den funktionalen Komponenten eines solchen Performance Data Warehouse wird zudem dessen Datenmodell erläutert und die Anbindung an das vorausgehende Monitoring sowie die nachfolgende Analyse spezifiziert. Mit dem Ziel, die menschliche Vorgehensweise „nachzuahmen“ und somit die Administratoren bei ihren Routine-Tätigkeiten zu entlasten, widmen wir uns der Konzipierung und Beschreibung einer möglichen Infrastruktur zur Automatisierung typischer Tuning-Aufgaben. Wir erarbeiten allgemein und anhand von Beispielen, wie Tuning-Wissen und bewährte Praktiken von DBAs abgebildet, in Form von Workflows formalisiert und zur Laufzeit für die Problemlösung angewendet werden können