VU-Grid – Integrationsplattform für Virtuelle Unternehmen

Das Projekt „Collaboration-Grid für Virtuelle Unternehmen“ (VU-Grid) ist ein Forschungsverbundprojekt, an dem die Fakultät Informatik der Technischen Universität Dresden sowie der mittelständische IT-Dienstleister SALT Solutions GmbH beteiligt sind. Das Vorhaben wird von der Sächsischen Aufbaubank gefördert. Ziel des Forschungsvorhabens ist die prototypische Entwicklung einer Integrationsplattform (Collaboration-Grid) für die Unterstützung der veränderlichen, unternehmensübergreifenden Geschäftsprozesse im Umfeld eines IT-Dienstleisters am Beispiel der SALT Solutions GmbH. Theoretische Basis der Realisierung ist dabei das Konzept des Virtuellen Informationssystems, das im Rahmen des Dissertationsvorhabens von D. Neumann erarbeitet wurde

Service-Interoperabilität für naturwissenschaftliche Anwendungen : Identifikation und Anpassung von komponentenbasierten Service-Mediatoren

In der Softwareentwicklung wird die Serviceorientierung als neues Realisierungsparadigma propagiert. Sie erlaubt lose gekoppelte Services bedarfsbezogen in Workflows zu aggregieren. Hierbei ist die Überbrückung der Heterogenität dieser Services ein anerkanntes Problem von hohem wirtschaftlichem Interesse. Es besteht der Bedarf die Service-Interoperabilität weitestgehend automatisch herzustellen. In dieser Arbeit wurde ein Konzept für Service-Mediatoren entwickelt, die über eine offene und erweiterbare, software-unterstützte Prozedur (semi-)automatisch identifiziert und problembezogen in einen Workflow eingebettet werden können. Service-Mediatoren über\-brücken die Heterogenität der einzelnen Services und erzielen so die geforderte Service-Interoperabilität. Die offene Architektur und Entwicklung dieser Prozedur erlaubt erstmals die Vorteile gängiger Ansätze zu integrieren. Um einmal entwickelte Service-Mediatoren in verschiedenen Workflows einsetzen und wiederverwenden zu können, bedarf es ihrer gezielten Identifikation und Anpassung. Leider stellt gerade die Suche nach benötigten Service-Mediatoren ein besonders schwieriges Problem da. Dies gilt insbesondere, wenn erst mehrere geeignet verknüpfte Service-Mediatoren zusammen die Service-Interoperabilität erreichen und bereits bei der Suche diese Kombination identifiziert werden muss. Die Aspekte der Suche und der Anpassung erfordern eine Beschreibungssprache, die die Fähig\-keiten eines Service-Mediators sowohl syntaktisch als auch semantisch beschreiben kann. Mit der Mediator Profile Language (MPL) wurde eine derartige, auf OWL basierende Beschreibungssprache entwickelt, die die Grundlage des entworfenen Komponentenmodells der Service-Mediatoren bildet. Sie erlaubt u. a. die Beschreibung der Komposition mehrerer Service-Mediatoren, sowie deren Konfiguration über zustandsbehaftete Eigenschaftsfelder. Die semantische Annotation eines Service-Mediators geschieht hierbei über Konzepte einer Domänenontologie. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Matchmaking-Algorithmen zur Suche entwickelt, die eine Identifikation adäquater Service-Mediatoren und deren Komposition erlauben. Durch den Einsatz von Ontologien zur semantischen Annotation der Service-Mediatoren kann die Suche auch über rein syntaktische Merkmale hinaus durchgeführt werden. Trotz der den Servicebeschreibungen innewohnenden Unschärfe wurde ein Verfahren realisiert, welches die Servicebeschreibungen auf MPL abbildet und dabei eine automatische Annotation durch die Konzepte einer Ontologie vornimmt. Die Matchmaking-Algorithmen wurden auch auf das Problem der semantischen Suche nach Service-Operationen übertragen. Die entwickelten ontologiebasierten Matchmaking-Verfahren liefern im Vergleich zu Standard-IR-Techniken signifikant bessere Ergebnisse, wie durch entsprechende Benchmarks mit anschließender Messung von Precision und Recall gezeigt werden konnte.Service Interoperability for Science Applications - Identification and Adaptation of Component-Based Service MediatorsService-orientation is a new software paradigm for building distributed, component-based software. It allows the aggregation of loosely coupled services into value-added workflows. In this context the gap between heterogeneous services is an accepted problem with particular commercial interest. Thus, there is the need to create service interoperability semi-automatically. In this thesis the concept of service mediators is developed. Through a software-aided procedure service mediators are identified, adapted and integrated into workflows in order to bridge the heterogeneity of different services. Service mediators are software components realizing for instance transformation facilities. The open architecture of the developed procedure allows the integration of benefits from current approaches. The discovery of relevant service mediators is a difficult problem, especially if several service mediators have to be combined adequately to reach the desired service interoperability. One major challenge is that such compositions have to be identified during discovery. The discovery and adaptation phases of the software-aided procedure require a suitable description of the capabilities of service mediators. Such a description should contain both syntactical and semantical information. The OWL-based Mediator Profile Language (MPL) addresses these issues. MPL permits among other things the description of compositions of service mediators as well as their customization by stateful properties. Semantical information is assigned by concepts of a domain ontology. In this dissertation different matchmaking algorithms were developed supporting the user in identifying relevant service mediators as well as new compositions of service mediators. Requirements for service mediators are derived from service descriptions and represented by query profiles in MPL. Even though the service descriptions are fuzzy the query generation algorithm automatically creates semantical annotations by mapping syntactical information to concepts of the domain ontology. These annotations are also stored within the query profile. Due to the application of the domain ontology the discovery process enables not only syntactical matchmaking but also semantical matchmaking. Furthermore, the matchmaking algorithms were transferred to the problem of discovering service operations. By measuring precision and recall it could be shown that ontology-based matchmaking is advantageously over standard information retrieval techniques

Integration kooperationsfähiger Agenten in komplexen Organisationen: Möglichkeiten und Grenzen der Gestaltung hybrider offener Systeme

Ziel des Vorhabens ist es, die konzeptionellen und technischen Grundlagen für offene agenten-basierte Systeme, die mit den Problemen der Inkohärenz und der Heterogenität in komplexen Organisationen erfolgreich umgehen können, zu erforschen. Solche Systeme sind als sozionische Systeme unter dem Gesichtspunkt der hybriden Organisation der Aktivitäten menschlicher Akteure und künstlicher Agenten zu betrachten. Beispielhaft soll ein Prototyp entwickelt, mit Referenz auf die klinische Behandlungsplanung in einer sozio-technischen Testumgebung erprobt und später inkrementell implementiert werden. Anhand der organisationssoziologischen Literatur und einer Organisationsstudie in der Anwendungsdomäne Krankenhaussysteme sollen die sozialen Mechanismen in Organisationen zur Bewältigung inkohärenter Ziele und die Bedingungen erfolgreicher Kooperation untersucht werden, um der Informationstechnik neue Konzepte und sozionische Lösungsmodelle anbieten zu können. Parallel sollen die technischen Konzepte für Organisationsstrukturen und kooperative Verhaltensweisen der künstlichen Agenten verfeinert und evaluiert werden. Schließlich soll darüber hinaus ein relativ offenes hybrides Kooperationssystem prototypisch realisiert und in einer simulierten Testumgebung erprobt werden, um sie perspektivisch im laufenden Betrieb eines Krankenhauses einsetzen zu können. Traditionelle Informationssysteme stoßen auf Grenzen in komplexen Organisationen, die mit der Inkohärenz der Rationalitäten, der Heterogenität der Datenformate und Diskrepanzen zwischen lokalen und globalen Zielen zusammenhängen. Anstelle einer homogenen und zentral geplanten Dateninfrastruktur sollen in sozionischen Systemen akteur- und aufgabenbezogene Softwareagenten eine gleichzeitig flexible, aber kontrollierbare und für die Nutzer akzeptable Koordination der Aktivitäten gewährleisten. Die Entscheidung der Autoren, sich im Rahmen des Schwerpunktthemas 'Hybridgemeinschaften' auf Probleme komplexer Organisation und Kooperation in heterogenen Umfeldern (Universitätsklinik) zu konzentrieren, ermöglicht die Verwendung bewährter theoretischer Konzepte der Soziologie und moderner Techniken der VKI

Metainformationssysteme – Backbone der Anwendungssystemkopplung

Die Kopplung von Anwendungssystemen ist als komplexes Entwicklungsproblem im Sinne der Wirtschaftsinformatik zu begreifen. Der Beitrag ordnet aktuelle Standards und Technologien den Entwicklungsphasen der Informationssystementwicklung als Gestaltungsoptionen zu. Anhand von Terminologien und Nachrichtenstandards wird die Bedeutung von Metainformationssystemen gezeigt und es wird die Architektur der Terminologischen Klammer zur Kopplung von Anwendungssystemen eingeführt. Mittels der Kombination von Entwicklungsphasen und Abstraktionsebenen wird ein Rahmenmodell zur Kopplung von Anwendungssystemen eingeführt, welches der Strukturierung von Entwicklungsaufgaben und Beziehungen von Metainformationssystemen bei der Anwendungssystemkopplung dient. <br/

Verbundprojekt PoliFlow : Abschlußbericht

In den letzten Jahren fanden Groupware- und Workflow-Systeme ein große Beachtung bei Herstellern, Anwendern und Wissenschaftlern. Nach anfänglich unkritischer Euphorie wurden in den letzten Jahren jedoch auch einige Schwachstellen der noch jungen Technologien erkannt. Von der Behebung dieser Schwachstellen wird die weitere Entwicklung maßgeblich beeinflußt werden. In der Förderinitiative POLIKOM wurde untersucht, wie diese Technologien im Anwendungsbereich der öffentlichen Verwaltung effektiv und effizient eingesetzt werden können. Im Projekt PoliFlow wurden Mechanismen und Modelle entworfen, mit denen einige existentiellen Mängel in den Bereichen Sicherheit und Flexibilität behoben werden konnten. Hierbei wurden die Beschreibungsmodelle für Workflows um spezifische Aspekte und die Ausführungsmodelle um entsprechende Funktionalitäten erweitert. Um diese erweiterte Funktionalität in verschiedene bestehende Systeme integrieren zu können, wurden Referenzarchitekturen entworfen, die auf eine Vielzahl bestehender Modelle und Systeme übertragbar sind. Weitere erfolgreiche Konzepte wurden zur Integration von Workflow und synchroner Telekooperation sowie zur zuverlässigen Ausführung langlebiger Prozesse entwickelt. Eine weitere Schwachstelle der Technologie war die mangelnde Unterstützung heterogener System- und Anwendungsumgebungen. Um eine große Verbreitung dieser strategischen und hoch integrierten Informationssysteme zu erreichen, müssen die beteiligten Personen von unterschiedlichen Rechnern und Netzen eine entsprechende Zugangsmöglichkeit erhalten. Mit der Realisierung des Stuttgarter Workflow- und Telekooperationssystems (SWATS), bei dem neueste Intra-/Internet-Technologien (wie Java und CORBA) berücksichtigt wurden, konnten auch diese Anforderungen erfüllt werden. Darüber hinaus bildete das Grundsystem von SWATS die Basis zur Integration der Prototypen aus den oben genannten Arbeitsbereichen

Workflow-Management-Systeme in virtuellen Unternehmen

Virtuelle Unternehmen stellen ein Instrument zur Bewältigung der sprunghaft angestiegenen wirtschaftlichen Dynamik dar. Ausgehend von dem Begriff Virtualität interpretiert der vorliegende Beitrag virtuelle Unternehmen als eine spezielle Ausprägung virtueller Organisationen. Vier Definitionsmerkmale sind konstituierend für das Konzept der virtuellen Unternehmung. Diese Merkmale dienen außerdem zur Identifikation von Problemen und Risiken in diesem Bereich und zeigen, daß dem Konzept der virtuellen Unternehmung die Prozeßorientierung als organisatorisches Gestaltungsprinzip zugrunde liegt. Für die DV-Unterstützung prozeßorientierter Organisationsstrukturen gelten Workflow-Systeme als besonders geeignet. In virtuellen Unternehmen kann der durch Workflow-Systeme entstehende Nutzen unternehmensübergreifend ausgeschöpft werden. Darüber hinaus wird der Zusammenschluß zu einer virtuellen Unternehmung durch die Kopplung von Workflow-Systemen direkt gefördert. Das zwischenbetriebliche Workflow-Phasenmodell zeigt, wie man bei der Kopplung von Unternehmen über interoperable Workflow-Systeme vorgehen sollte. Konkrete Ansatzpunkte, Nutzenpotentiale und Probleme bei der Unterstützung von virtuellen Unternehmen durch Workflow-Systeme lassen sich wiederum anhand der vier Definitionsmerkmale virtueller Unternehmen herleiten