Kooperierende Agenten

Das vorliegende Dokument gibt eine Übersicht über die Aktivitäten des DFKI im Arbeitsbereich \u27Kooperierende Systeme\u27. Es werden die laufenden Projekte des Bereichs allgemein vorgestellt. Die Systeme (Entwicklungsumgebungen) der einzelnen Projekte werden eingeführt und Anwendungen unter Benutzung verschiedener Kooperationstechniken beschrieben. Ferner werden Techniken auf theoretischer Basis abgehandelt.The document in hand displays an overview of the DFKI activities in the field of \u27Cooperating Systems\u27. Current projects within the field will be presented. The systems and tools of the different projects will be introduced and the applications will be described with a special view on the different cooperation techniques. Eventually some specific techniques will be discussed on a more theoretical level

Kooperierende Agenten

Das vorliegende Dokument gibt eine Übersicht über die Aktivitäten des DFKI im Arbeitsbereich 'Kooperierende Systeme'. Es werden die laufenden Projekte des Bereichs allgemein vorgestellt. Die Systeme (Entwicklungsumgebungen) der einzelnen Projekte werden eingeführt und Anwendungen unter Benutzung verschiedener Kooperationstechniken beschrieben. Ferner werden Techniken auf theoretischer Basis abgehandelt.The document in hand displays an overview of the DFKI activities in the field of 'Cooperating Systems'. Current projects within the field will be presented. The systems and tools of the different projects will be introduced and the applications will be described with a special view on the different cooperation techniques. Eventually some specific techniques will be discussed on a more theoretical level

The Software Architecture SCA3D: Adaptive 3D Visualization and Cooperation in Open Information Spaces

Die vorliegende Arbeit stellt mit der Software-Architektur SCA3D einen flexiblen Rahmen zur verteilten Visualisierung von komplexen und geschützten 3D Dokumenten vor. Digitale Daten bestimmen in immer stärkerem Mass moderne Arbeitsprozesse von der ersten Konzeptionsphase bis zur Fertigung eines Produktes. Hieraus ergeben sich Anforderungen für das verteilte Arbeiten mit digitalen Dokumenten: Erstens, die Notwendigkeit definierter Schnittstellen zwischen Verarbeitungssystemen; zweitens werden Methoden zur Langzeitspeicherung in Archiven, zum Retrieval und zur Verteilung von digitalen Dokumenten benötigt; drittens schliesslich sollte eine Adaption der multimedialen Dokumente bei der Verteilung in heterogenen Umgebungen unterstützt werden. Als Antwort auf diese Problemstellung stellt die Arbeit eine Software-Architektur zur verteilten 3D Visualisierung vor, die Dokumenteigenschaften in offenen, verteilten Umgebungen unterstützt und ein Komplexitäts- und Sicherheitsmanagement ermöglicht. Der Stand der Forschung auf dem Gebiet der verteilten Software-Architekturen zur 3D Visualisierung wird in zweifacher Weise erweitert. Zum einen wird ein neuer Ansatz zur Unterstützung von hybriden 2D/3D Client-Szenen in verteilten, kooperativen Arbeitsprozessen entwickelt. Hierzu zählt besonders die Realisierung eines Verfahrens zum anwendungsunabhängigen Zugriff auf verteilte 3D Dokumente über Proxy-Objekte (Document-Request-Broker). Zum anderen werden neue Methoden zur Verteilung der Verarbeitungslast (Rendering), zur Regulierung der Netzwerklast und zur Sicherung von 3D Dokumenten vorgestellt (Level-of-Information-Ansatz). Für die Praxis ergeben sich aus den Ergebnissen der Arbeit neue Möglichkeiten für Arbeitsprozesse in der digitalen Produktentwicklung, die eine breite Skala von Informationen über die verwendeten 3D Szenen nutzen können.This work presents the software architecture SCA3D as a flexible framework for distributed visualization of complex and protected 3D documents. Digital data have a determining influence on the modern work flow from the first conception phase to the final manufacturing of a product. Requirements for distributed work with digital data, which are regarded as digital documents, are the following: first, well-defined interfaces between processing systems, second, methods for long-term storage in archives, for retrieval and for distribution of digital documents and, third, adaptation of multimedia documents during distribution in heterogeneous environments. As a response to this challenge this dissertation presents a software architecture for distributed 3D visualization that supports document features in open distributed environments and provides functionality for complexity and security management of 3D documents. The status quo of the research on distributed software architectures for 3D visualization is extended by this work in two ways. First, it develops a new approach to supporting hybrid 2D/3D client scenes in distributed and cooperative work processes. Application-independent access to distributed documents is enabled in this context by a technique called document-request-broker. Second, it introduces new methods for complexity and security management that allow distribution of the processing load (rendering) and individual control of the network load (level-of-information approach). From a practical viewpoint the results of this work provide new possibilities for digital product development processes which can now use a wide scale of information about the 3D scenes being worked on

Klassische Kommunikations- und Koordinationsmodelle

Bei der Betrachtung von Multi-Agenten-Systemen (MAS) als Teilbereich der Verteilten Künstlichen Intelligenz treten Probleme zutage, die der klassischen Informatik nicht unbekannt sind. Im folgenden werden bekannte klassische Verfahren zur Kommunikation und Koordination in Verteilten Systemen wie sie in Verteilten Betriebssystemen, in Verteilten Programmiersprachen und in Verteilten Datenbanksystemen zur Anwendung kommen, vorgestellt. Die Verwendbarkeit dieser Methoden im Rahmen der Aufgabenstellung des Projektes AKA-MOD wird allgemein untersucht und am Beispiel eines dort verwendeten Szenarios von Transportunternehmen, des sog. Speditions-Szenarios, veranschaulicht

Vernetzt-kooperative Planung mit Computern - Grundlagen und Methoden der Bauinformatik

In Anbetracht der leistungsstarken Computernetzwerke und der intensiven Globalisierung von Wissenschaft und Technik im Bauwesen ist es das Ziel der Bauinformatik, die Planungsprozesse des Konstruktiven Ingenieurbaus für die Nutzung verteilter Ressourcen zu gestalten, geeignete Kooperationsmodelle für die Fachplanung im Informationsverbund der Projektbeteiligten zu entwickeln und die kooperative Projektbearbeitung unter Nutzung verteilter Fachmodelle in Netzen zu ermöglichen. Dazu werden neue methodische Grundlagen geschaffen, welche die tiefgreifenden Veränderungen der Arbeits- und Organisationsstrukturen berücksichtigen. Vor diesem Hintergrund zeigt der Beitrag aktuelle Forschungsinhalte der Bauinformatik auf, die insbesondere im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms 1103 'Vernetzt-kooperative Planungsprozesse im Konstruktiven Ingenieurbau' von verschiedenen Projekten arbeitsteilig entwickelt werden. Es wird ein integratives Prozessmodell vorgestellt, das die Grundlage für die Unterstützung der vernetzt-kooperativen Planung mit modernen Methoden der Informationsverarbeitung und Kommunikationstechnik zusammenführt. An einem Beispiel aus dem baulichen Brandschutz werden die methodischen Ansätze der Prozessmodellierung mit Petri-Netzen und der mobilen Softwareagenten zur Unterstützung der Kooperation in der Fachplanung des Bauwesens dargestellt und erläutert

Computer Supported Cooperative Work Applications for the Design of Buildings based on an integrated Building Model Management

Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Konzeption und prototypische Umsetzung von Techniken des Computer Supported Cooperative Work (CSCW) im Rahmen einer integrierten objektorientierten und dynamischen Bauwerksmodellverwaltung zur Unterstützung der Bauwerksplanung. Die Planung von Bauwerken ist durch einen hohen Grad an Arbeitsteiligkeit, aber auch durch eine schwache Strukturierung der ablaufenden Prozesse gekennzeichnet. Besonders durch den Unikatcharakter des Planungsgegenstands \'Bauwerk\' ergeben sich signifikante Unterschiede zum Entwurf anderer, durch Serienfertigung produzierter Industriegüter. Zunehmend wird die Planung von Bauwerken in Virtual Enterprises ausgeführt, die sich durch eine dynamische Organisationsstruktur, geographische Verteilung der Partner, schwer normierbare Informationsflüsse und eine häufig stark heterogene informationstechnische Infrastruktur auszeichnen. Zur rechnerinternen Repräsent! ation des Planungsgegenstands haben sich objektorientierte Bauwerksmodelle bewährt. Aufgrund der Veränderlichkeit der Bauwerke und deren rechnerinterner Repräsentation im Laufe des Bauwerkslebenszyklus ist eine dynamische Anpassung der Modelle unumgänglich. Derartige in Form von Taxonomien dargestellte dynamische Bauwerksmodellstrukturen können gemeinsam mit den in Instanzform vorliegenden konkreten Projektinformationen in entsprechenden Modellverwaltungssystemen (MVS) gehandhabt werden. Dabei wird aufgrund der Spezialisierung und Arbeitsteilung im Planungsprozess von einer inhaltlich verknüpften Partialmodellstruktur, die räumlich verteilt sein kann, ausgegangen. Die vorgeschlagenen Methoden zur Koordinierung der Teamarbeit in der Bauwerksplanung beruhen auf der Nutzung von CSCW–Techniken für \'Gemeinsame Informationsräume\' und \'Workgroup Computing\', die im Kontext der als Integrationsbasis fungierenden Modellverwaltungssysteme umgesetzt werden. Dazu werden die zur d! ynamischen Bauwerksmodellierung erforderlichen Metaebenenfunk! tionalitäten sowie Ansätze zur Implementierung von Modellverwaltungskernen systematisiert. Ebenso werden notwendige Basistechniken für die Realisierung von MVS untersucht und eine Architektur zur rollenspezifischen Präsentation dynamischer Modellinhalte vorgestellt. Da klassische Schichtenmodelle nicht auf die Verhältnisse in Virtual Enterprises angewendet werden können, wird eine physische Systemarchitektur mit einem zentralen Projektserver, Domänenservern und Domänenclients vorgestellt. Ebenso werden Techniken zur Sicherung des autorisierten Zugriffs sowie des Dokumentencharakters beschrieben. Zur Unterstützung der asynchronen Phasen der Kooperation wird der gemeinsame Informationsraum durch Mappingtechniken zur Propagation und Notifikation von Änderungsdaten bezüglich relevanter Modellinformationen ergänzt. Zur Unterstützung synchroner Phasen werden Techniken zur Schaffung eines gemeinsamen Kontexts durch relaxierte WYSIWIS–Präsentationen auf Basis der Modellinformationen! verbunden mit Telepresence–Techniken vorgestellt. Weiterhin werden Methoden zur Sicherung der Group–Awareness für alle Kooperationsphasen betrachtet.The thesis covers the conceptual design and the prototypical realisation of Computer Supported Cooperative Work (CSCW)– techniques within the scope of an integrated, object-oriented, dynamic model management system for the support of building planning activities. The planning of buildings is characterised by a high degree of collaboration but by a weak structuring of the processes, too. Significant differences between the design of buildings and industrial goods produced by series production are implied by the uniqueness of a building. Increasingly, the planning of buildings is accomplished by Virtual Enterprises. These are characterised by a dynamic organisation structure, geographic dispersion of the involved planning experts, information flows, which are hard to standardise, and a frequently very heterogeneous information-technology infrastructure. Object oriented building models have proven to be a suitable base for! the binary representation of planning subject information. Due to the changeability of both building structures and their binary representation during the building life cycle, a dynamical adaptation of the models is indispensable. Dynamic building models, which are represented by taxonomic information, can be handled together with actual project information, which is stored in taxonomy instances within an appropriate model management system. Due to the specialisation and the division of labour in the planning process, a semantic linked but spatial distributed partial model structure is applied. The recommended methods for the coordination of teamwork in the planning process are based on the application of CSCW-techniques for \'Shared Information Spaces\' and \'Workgroup Computing\' in the context of model management systems acting as an foundation for planning information integration. The required meta level functionalities for dynamic building modelling and appropriate! implementation approaches for modelling kernels are systemat! ised. The necessary base techniques for the realisation of model management systems are explored. An architecture for the role specific presentation of dynamic model content is introduced, too. Due to the inadequacy of conventional multi-tier models for an application in Virtual Enterprises, an appropriate physical system architecture with a central project server, domain servers and domain clients is introduced. The thesis covers techniques, which ensure the authorised access to information and the authenticity of planning documents, too. For an adequate support of the asynchronous phases of collaboration, the Shared Information Space is supplied with mapping mechanisms for the propagation and user notification of changes in the relevant planning information. Synchronous collaboration can be performed by means of relaxed WYSIWIS-presentations connected with telepresence mechanisms in order to create a shared context for the planners. Furthermore, methods for the provis! ion of group-awareness for all co-operation phases are treated

Workflow Management mit kooperativen Softwaresystemen:State of the Art und Problemabriß

Ausgehend von den Forderungen nach Markt- und Kundenorientierung, organisatorischer Reaktionsschnelligkeit, Flexibilität und Anpassungsfähigkeit wird derzeit in Wissenschaft und Praxis mit Hochdruck an der Entwicklung neuer organisatorischer Konzepte gearbeitet.In diesem Zusammenhang ist auch häufig von Workflow-Management-Systemen die Rede. Diese sind angetreten, um Geschäftsprozesse in einer Organisation aktiv und durch den Einsatz von Rechnertechnologie zu unterstützen. In dieser Arbeit wird zunächst der aktuelle Stand der Kunst zur Modellierung von Geschäftsprozessen einer kritischen Betrachtung unterzogen. Dabei zeigt sich, daß die Strukturierbarkeit von Aufgaben und die Komplexität der Vorgangserzeugung zwei für den Entwurf von Workflow-Management-Systemen wesentliche, diesen jedoch in unterschiedlicher Weise beeinflussende Kriterien sind. Betrachtet man nun allerdings moderne dezentralisierte Organisationen, dann stellt man rasch fest, daß die dort gegebenen Anforderungen insbesondere an die Modellierung und Steuerung von Geschäftsprozessen weit über das hinausgehen, was Workflow-Management-Systeme konventioneller Technologie leisten können. Hier bieten jedoch die in der Verteilten Künstlichen Intelligenz entwickelten Konzepte erfolgversprechende Lösungsansätze. Die Arbeit zeigt auf, wie diese zur Koordination von Geschäftsprozessen genutzt und so zur Flexibilisierung der informationstechnischen Unterstützung von Geschäftsprozessen eingesetzt werden können.<br