TY - BOOK A1 - Abedjan, Ziawasch A1 - Naumann, Felix T1 - Advancing the discovery of unique column combinations N2 - Unique column combinations of a relational database table are sets of columns that contain only unique values. Discovering such combinations is a fundamental research problem and has many different data management and knowledge discovery applications. Existing discovery algorithms are either brute force or have a high memory load and can thus be applied only to small datasets or samples. In this paper, the wellknown GORDIAN algorithm and "Apriori-based" algorithms are compared and analyzed for further optimization. We greatly improve the Apriori algorithms through efficient candidate generation and statistics-based pruning methods. A hybrid solution HCAGORDIAN combines the advantages of GORDIAN and our new algorithm HCA, and it significantly outperforms all previous work in many situations. N2 - Unique-Spaltenkombinationen sind Spaltenkombinationen einer Datenbanktabelle, die nur einzigartige Werte beinhalten. Das Finden von Unique-Spaltenkombinationen spielt sowohl eine wichtige Rolle im Bereich der Grundlagenforschung von Informationssystemen als auch in Anwendungsgebieten wie dem Datenmanagement und der Erkenntnisgewinnung aus Datenbeständen. Vorhandene Algorithmen, die dieses Problem angehen, sind entweder Brute-Force oder benötigen zu viel Hauptspeicher. Deshalb können diese Algorithmen nur auf kleine Datenmengen angewendet werden. In dieser Arbeit werden der bekannte GORDIAN-Algorithmus und Apriori-basierte Algorithmen zum Zwecke weiterer Optimierung analysiert. Wir verbessern die Apriori Algorithmen durch eine effiziente Kandidatengenerierung und Heuristikbasierten Kandidatenfilter. Eine Hybride Lösung, HCA-GORDIAN, kombiniert die Vorteile von GORDIAN und unserem neuen Algorithmus HCA, welche die bisherigen Algorithmen hinsichtlich der Effizienz in vielen Situationen übertrifft. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 51 KW - Apriori KW - eindeutig KW - funktionale Abhängigkeit KW - Schlüsselentdeckung KW - Data Profiling KW - apriori KW - unique KW - functional dependency KW - key discovery KW - data profiling Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-53564 SN - 978-3-86956-148-6 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Adriano, Christian A1 - Bleifuß, Tobias A1 - Cheng, Lung-Pan A1 - Diba, Kiarash A1 - Fricke, Andreas A1 - Grapentin, Andreas A1 - Jiang, Lan A1 - Kovacs, Robert A1 - Krejca, Martin Stefan A1 - Mandal, Sankalita A1 - Marwecki, Sebastian A1 - Matthies, Christoph A1 - Mattis, Toni A1 - Niephaus, Fabio A1 - Pirl, Lukas A1 - Quinzan, Francesco A1 - Ramson, Stefan A1 - Rezaei, Mina A1 - Risch, Julian A1 - Rothenberger, Ralf A1 - Roumen, Thijs A1 - Stojanovic, Vladeta A1 - Wolf, Johannes ED - Meinel, Christoph ED - Plattner, Hasso ED - Döllner, Jürgen Roland Friedrich ED - Weske, Mathias ED - Polze, Andreas ED - Hirschfeld, Robert ED - Naumann, Felix ED - Giese, Holger ED - Baudisch, Patrick ED - Friedrich, Tobias ED - Böttinger, Erwin ED - Lippert, Christoph T1 - Technical report BT - Fall Retreat 2018 N2 - Design and Implementation of service-oriented architectures imposes a huge number of research questions from the fields of software engineering, system analysis and modeling, adaptability, and application integration. Component orientation and web services are two approaches for design and realization of complex web-based system. Both approaches allow for dynamic application adaptation as well as integration of enterprise application. Commonly used technologies, such as J2EE and .NET, form de facto standards for the realization of complex distributed systems. Evolution of component systems has lead to web services and service-based architectures. This has been manifested in a multitude of industry standards and initiatives such as XML, WSDL UDDI, SOAP, etc. All these achievements lead to a new and promising paradigm in IT systems engineering which proposes to design complex software solutions as collaboration of contractually defined software services. Service-Oriented Systems Engineering represents a symbiosis of best practices in object-orientation, component-based development, distributed computing, and business process management. It provides integration of business and IT concerns. The annual Ph.D. Retreat of the Research School provides each member the opportunity to present his/her current state of their research and to give an outline of a prospective Ph.D. thesis. Due to the interdisciplinary structure of the research school, this technical report covers a wide range of topics. These include but are not limited to: Human Computer Interaction and Computer Vision as Service; Service-oriented Geovisualization Systems; Algorithm Engineering for Service-oriented Systems; Modeling and Verification of Self-adaptive Service-oriented Systems; Tools and Methods for Software Engineering in Service-oriented Systems; Security Engineering of Service-based IT Systems; Service-oriented Information Systems; Evolutionary Transition of Enterprise Applications to Service Orientation; Operating System Abstractions for Service-oriented Computing; and Services Specification, Composition, and Enactment. N2 - Der Entwurf und die Realisierung dienstbasierender Architekturen wirft eine Vielzahl von Forschungsfragestellungen aus den Gebieten der Softwaretechnik, der Systemmodellierung und -analyse, sowie der Adaptierbarkeit und Integration von Applikationen auf. Komponentenorientierung und WebServices sind zwei Ansätze für den effizienten Entwurf und die Realisierung komplexer Web-basierender Systeme. Sie ermöglichen die Reaktion auf wechselnde Anforderungen ebenso, wie die Integration großer komplexer Softwaresysteme. Heute übliche Technologien, wie J2EE und .NET, sind de facto Standards für die Entwicklung großer verteilter Systeme. Die Evolution solcher Komponentensysteme führt über WebServices zu dienstbasierenden Architekturen. Dies manifestiert sich in einer Vielzahl von Industriestandards und Initiativen wie XML, WSDL, UDDI, SOAP. All diese Schritte führen letztlich zu einem neuen, vielversprechenden Paradigma für IT Systeme, nach dem komplexe Softwarelösungen durch die Integration vertraglich vereinbarter Software-Dienste aufgebaut werden sollen. "Service-Oriented Systems Engineering" repräsentiert die Symbiose bewährter Praktiken aus den Gebieten der Objektorientierung, der Komponentenprogrammierung, des verteilten Rechnen sowie der Geschäftsprozesse und berücksichtigt auch die Integration von Geschäftsanliegen und Informationstechnologien. Die Klausurtagung des Forschungskollegs "Service-oriented Systems Engineering" findet einmal jährlich statt und bietet allen Kollegiaten die Möglichkeit den Stand ihrer aktuellen Forschung darzulegen. Bedingt durch die Querschnittstruktur des Kollegs deckt dieser Bericht ein weites Spektrum aktueller Forschungsthemen ab. Dazu zählen unter anderem Human Computer Interaction and Computer Vision as Service; Service-oriented Geovisualization Systems; Algorithm Engineering for Service-oriented Systems; Modeling and Verification of Self-adaptive Service-oriented Systems; Tools and Methods for Software Engineering in Service-oriented Systems; Security Engineering of Service-based IT Systems; Service-oriented Information Systems; Evolutionary Transition of Enterprise Applications to Service Orientation; Operating System Abstractions for Service-oriented Computing; sowie Services Specification, Composition, and Enactment. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 129 KW - Hasso Plattner Institute KW - research school KW - Ph.D. retreat KW - service-oriented systems engineering KW - Hasso-Plattner-Institut KW - Forschungskolleg KW - Klausurtagung KW - Service-oriented Systems Engineering Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-427535 SN - 978-3-86956-465-4 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 129 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Albrecht, Alexander A1 - Naumann, Felix T1 - Understanding cryptic schemata in large extract-transform-load systems N2 - Extract-Transform-Load (ETL) tools are used for the creation, maintenance, and evolution of data warehouses, data marts, and operational data stores. ETL workflows populate those systems with data from various data sources by specifying and executing a DAG of transformations. Over time, hundreds of individual workflows evolve as new sources and new requirements are integrated into the system. The maintenance and evolution of large-scale ETL systems requires much time and manual effort. A key problem is to understand the meaning of unfamiliar attribute labels in source and target databases and ETL transformations. Hard-to-understand attribute labels lead to frustration and time spent to develop and understand ETL workflows. We present a schema decryption technique to support ETL developers in understanding cryptic schemata of sources, targets, and ETL transformations. For a given ETL system, our recommender-like approach leverages the large number of mapped attribute labels in existing ETL workflows to produce good and meaningful decryptions. In this way we are able to decrypt attribute labels consisting of a number of unfamiliar few-letter abbreviations, such as UNP_PEN_INT, which we can decrypt to UNPAID_PENALTY_INTEREST. We evaluate our schema decryption approach on three real-world repositories of ETL workflows and show that our approach is able to suggest high-quality decryptions for cryptic attribute labels in a given schema. N2 - Extract-Transform-Load (ETL) Tools werden häufig beim Erstellen, der Wartung und der Weiterentwicklung von Data Warehouses, Data Marts und operationalen Datenbanken verwendet. ETL Workflows befüllen diese Systeme mit Daten aus vielen unterschiedlichen Quellsystemen. Ein ETL Workflow besteht aus mehreren Transformationsschritten, die einen DAG-strukturierter Graphen bilden. Mit der Zeit entstehen hunderte individueller ETL Workflows, da neue Datenquellen integriert oder neue Anforderungen umgesetzt werden müssen. Die Wartung und Weiterentwicklung von großen ETL Systemen benötigt viel Zeit und manuelle Arbeit. Ein zentrales Problem ist dabei das Verständnis unbekannter Attributnamen in Quell- und Zieldatenbanken und ETL Transformationen. Schwer verständliche Attributnamen führen zu Frustration und hohen Zeitaufwänden bei der Entwicklung und dem Verständnis von ETL Workflows. Wir präsentieren eine Schema Decryption Technik, die ETL Entwicklern das Verständnis kryptischer Schemata in Quell- und Zieldatenbanken und ETL Transformationen erleichtert. Unser Ansatz berücksichtigt für ein gegebenes ETL System die Vielzahl verknüpfter Attributnamen in den existierenden ETL Workflows. So werden gute und aussagekräftige "Decryptions" gefunden und wir sind in der Lage Attributnamen, die aus unbekannten Abkürzungen bestehen, zu "decrypten". So wird z.B. für den Attributenamen UNP_PEN_INT als Decryption UNPAIN_PENALTY_INTEREST vorgeschlagen. Unser Schema Decryption Ansatz wurde für drei ETL-Repositories evaluiert und es zeigte sich, dass unser Ansatz qualitativ hochwertige Decryptions für kryptische Attributnamen vorschlägt. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 60 KW - Extract-Transform-Load (ETL) KW - Data Warehouse KW - Datenintegration KW - Extract-Transform-Load (ETL) KW - Data Warehouse KW - Data Integration Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-61257 SN - 978-3-86956-201-8 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Alnemr, Rehab A1 - Polyvyanyy, Artem A1 - AbuJarour, Mohammed A1 - Appeltauer, Malte A1 - Hildebrandt, Dieter A1 - Thomas, Ivonne A1 - Overdick, Hagen A1 - Schöbel, Michael A1 - Uflacker, Matthias A1 - Kluth, Stephan A1 - Menzel, Michael A1 - Schmidt, Alexander A1 - Hagedorn, Benjamin A1 - Pascalau, Emilian A1 - Perscheid, Michael A1 - Vogel, Thomas A1 - Hentschel, Uwe A1 - Feinbube, Frank A1 - Kowark, Thomas A1 - Trümper, Jonas A1 - Vogel, Tobias A1 - Becker, Basil ED - Meinel, Christoph ED - Plattner, Hasso ED - Döllner, Jürgen Roland Friedrich ED - Weske, Mathias ED - Polze, Andreas ED - Hirschfeld, Robert ED - Naumann, Felix ED - Giese, Holger T1 - Proceedings of the 4th Ph.D. Retreat of the HPI Research School on Service-oriented Systems Engineering T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 31 KW - Hasso-Plattner-Institut KW - Forschungskolleg KW - Klausurtagung KW - Service-oriented Systems Engineering KW - Hasso Plattner Institute KW - Research School KW - Ph.D. Retreat KW - Service-oriented Systems Engineering Y1 - 2010 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-40838 SN - 978-3-86956-036-6 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Appeltauer, Malte A1 - Hirschfeld, Robert T1 - The JCop language specification : Version 1.0, April 2012 N2 - Program behavior that relies on contextual information, such as physical location or network accessibility, is common in today's applications, yet its representation is not sufficiently supported by programming languages. With context-oriented programming (COP), such context-dependent behavioral variations can be explicitly modularized and dynamically activated. In general, COP could be used to manage any context-specific behavior. However, its contemporary realizations limit the control of dynamic adaptation. This, in turn, limits the interaction of COP's adaptation mechanisms with widely used architectures, such as event-based, mobile, and distributed programming. The JCop programming language extends Java with language constructs for context-oriented programming and additionally provides a domain-specific aspect language for declarative control over runtime adaptations. As a result, these redesigned implementations are more concise and better modularized than their counterparts using plain COP. JCop's main features have been described in our previous publications. However, a complete language specification has not been presented so far. This report presents the entire JCop language including the syntax and semantics of its new language constructs. N2 - Das Verhalten von modernen Software-Anwendungen benötigt häufig Informationen über den Kontext ihrer Ausführung, z.B. die geografische Position, die Tageszeit oder die aktuelle Netzwerkbandbreite. Dennoch bieten heutige Programmiersprachen nur wenig Unterstützung für die Repräsentation kontextspezifischen Verhaltens. Kontextorientiertes Programmieren ist ein Ansatz, der die explizite Modularisierung und Laufzeitaktivierung von kontextspezifischem Verhalten auf der Ebene von Programmiersprachkonstrukten ermöglicht. Die bisherigen Umsetzungen von kontextorientiertem Programmieren schränken jedoch die Kontrolle der Laufzeitaktivierungen solches kontextspezifischen Verhaltens ein. Daraus folgt eine Einschränkung der Anwendungsbereiche für kontextorientiertes Programmieren, unter anderem für solche Domänen, in denen Programme sehr häufig kontextabhängiges Verhalten bereitstellen, z.B. ereignisbasierte, mobile und dienstorientierte Systeme. Die Programmiersprache JCop erweitert Java um Sprachkonstrukte für kontextorientieres Programmieren und bietet zusätzlich eine domänenspezifische Aspektsprach an, mit deren Hilfe Laufzeitadaptionen deklarativ spezifiziert werden können. Die Kernkonzepte von JCop wurden bereits in mehrern Publikationen vorgestellt, dieser Bericht enthält nun eine umfassende Sprachspezifikation von JCop. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 59 KW - Programming Languages KW - Context-oriented Programming KW - Aspect-oriented Programming KW - Java KW - JCop KW - runtime adaptations Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-60208 SN - 978-3-86956-193-6 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Asheuer, Susanne A1 - Belgassem, Joy A1 - Eichorn, Wiete A1 - Leipold, Rio A1 - Licht, Lucas A1 - Meinel, Christoph A1 - Schanz, Anne A1 - Schnjakin, Maxim T1 - Akzeptanz und Nutzerfreundlichkeit der AusweisApp : eine qualitative Untersuchung ; eine Studie am Hasso-Plattner-Institut für Softwaresystemtechnik im Auftrag des Bundesministeriums des Innern N2 - Für die vorliegende Studie »Qualitative Untersuchung zur Akzeptanz des neuen Personalausweises und Erarbeitung von Vorschlägen zur Verbesserung der Usability der Software AusweisApp« arbeitete ein Innovationsteam mit Hilfe der Design Thinking Methode an der Aufgabenstellung »Wie können wir die AusweisApp für Nutzer intuitiv und verständlich gestalten?« Zunächst wurde die Akzeptanz des neuen Personalausweises getestet. Bürger wurden zu ihrem Wissensstand und ihren Erwartungen hinsichtlich des neuen Personalausweises befragt, darüber hinaus zur generellen Nutzung des neuen Personalausweises, der Nutzung der Online-Ausweisfunktion sowie der Usability der AusweisApp. Weiterhin wurden Nutzer bei der Verwendung der aktuellen AusweisApp beobachtet und anschließend befragt. Dies erlaubte einen tiefen Einblick in ihre Bedürfnisse. Die Ergebnisse aus der qualitativen Untersuchung wurden verwendet, um Verbesserungsvorschläge für die AusweisApp zu entwickeln, die den Bedürfnissen der Bürger entsprechen. Die Vorschläge zur Optimierung der AusweisApp wurden prototypisch umgesetzt und mit potentiellen Nutzern getestet. Die Tests haben gezeigt, dass die entwickelten Neuerungen den Bürgern den Zugang zur Nutzung der Online-Ausweisfunktion deutlich vereinfachen. Im Ergebnis konnte festgestellt werden, dass der Akzeptanzgrad des neuen Personalausweises stark divergiert. Die Einstellung der Befragten reichte von Skepsis bis hin zu Befürwortung. Der neue Personalausweis ist ein Thema, das den Bürger polarisiert. Im Rahmen der Nutzertests konnten zahlreiche Verbesserungspotenziale des bestehenden Service Designs sowohl rund um den neuen Personalausweis, als auch im Zusammenhang mit der verwendeten Software aufgedeckt werden. Während der Nutzertests, die sich an die Ideen- und Prototypenphase anschlossen, konnte das Innovtionsteam seine Vorschläge iterieren und auch verifizieren. Die ausgearbeiteten Vorschläge beziehen sich auf die AusweisApp. Die neuen Funktionen umfassen im Wesentlichen: · den direkten Zugang zu den Diensteanbietern, · umfangreiche Hilfestellungen (Tooltips, FAQ, Wizard, Video), · eine Verlaufsfunktion, · einen Beispieldienst, der die Online-Ausweisfunktion erfahrbar macht. Insbesondere gilt es, den Nutzern mit der neuen Version der AusweisApp Anwendungsfelder für ihren neuen Personalausweis und einen Mehrwert zu bieten. Die Ausarbeitung von weiteren Funktionen der AusweisApp kann dazu beitragen, dass der neue Personalausweis sein volles Potenzial entfalten kann. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 69 Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-63971 SN - 978-3-86956-229-2 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Baltzer, Wanda A1 - Hradilak, Theresa A1 - Pfennigschmidt, Lara A1 - Prestin, Luc Maurice A1 - Spranger, Moritz A1 - Stadlinger, Simon A1 - Wendt, Leo A1 - Lincke, Jens A1 - Rein, Patrick A1 - Church, Luke A1 - Hirschfeld, Robert T1 - An individual-centered approach to visualize people’s opinions and demographic information N2 - The noble way to substantiate decisions that affect many people is to ask these people for their opinions. For governments that run whole countries, this means asking all citizens for their views to consider their situations and needs. Organizations such as Africa's Voices Foundation, who want to facilitate communication between decision-makers and citizens of a country, have difficulty mediating between these groups. To enable understanding, statements need to be summarized and visualized. Accomplishing these goals in a way that does justice to the citizens' voices and situations proves challenging. Standard charts do not help this cause as they fail to create empathy for the people behind their graphical abstractions. Furthermore, these charts do not create trust in the data they are representing as there is no way to see or navigate back to the underlying code and the original data. To fulfill these functions, visualizations would highly benefit from interactions to explore the displayed data, which standard charts often only limitedly provide. To help improve the understanding of people's voices, we developed and categorized 80 ideas for new visualizations, new interactions, and better connections between different charts, which we present in this report. From those ideas, we implemented 10 prototypes and two systems that integrate different visualizations. We show that this integration allows consistent appearance and behavior of visualizations. The visualizations all share the same main concept: representing each individual with a single dot. To realize this idea, we discuss technologies that efficiently allow the rendering of a large number of these dots. With these visualizations, direct interactions with representations of individuals are achievable by clicking on them or by dragging a selection around them. This direct interaction is only possible with a bidirectional connection from the visualization to the data it displays. We discuss different strategies for bidirectional mappings and the trade-offs involved. Having unified behavior across visualizations enhances exploration. For our prototypes, that includes grouping, filtering, highlighting, and coloring of dots. Our prototyping work was enabled by the development environment Lively4. We explain which parts of Lively4 facilitated our prototyping process. Finally, we evaluate our approach to domain problems and our developed visualization concepts. Our work provides inspiration and a starting point for visualization development in this domain. Our visualizations can improve communication between citizens and their government and motivate empathetic decisions. Our approach, combining low-level entities to create visualizations, provides value to an explorative and empathetic workflow. We show that the design space for visualizing this kind of data has a lot of potential and that it is possible to combine qualitative and quantitative approaches to data analysis. N2 - Der noble Weg, Entscheidungen, die viele Menschen betreffen, zu begründen, besteht darin, diese Menschen nach ihrer Meinung zu fragen. Für Regierungen, die ganze Länder führen, bedeutet dies, alle Bürger nach ihrer Meinung zu fragen, um ihre Situationen und Bedürfnisse zu berücksichtigen. Organisationen wie die Africa's Voices Foundation, die die Kommunikation zwischen Entscheidungsträgern und Bürgern eines Landes erleichtern wollen, haben Schwierigkeiten, zwischen diesen Gruppen zu vermitteln. Um Verständnis zu ermöglichen, müssen die Aussagen zusammengefasst und visualisiert werden. Diese Ziele auf eine Weise zu erreichen, die den Stimmen und Situationen der Bürgerinnen und Bürger gerecht wird, erweist sich als Herausforderung. Standardgrafiken helfen dabei nicht weiter, da es ihnen nicht gelingt, Empathie für die Menschen hinter ihren grafischen Abstraktionen zu schaffen. Darüber hinaus schaffen diese Diagramme kein Vertrauen in die Daten, die sie darstellen, da es keine Möglichkeit gibt, den verwendeten Code und die Originaldaten zu sehen oder zu ihnen zurück zu navigieren. Um diese Funktionen zu erfüllen, würden Visualisierungen sehr von Interaktionen zur Erkundung der angezeigten Daten profitieren, die Standardgrafiken oft nur begrenzt bieten. Um das Verständnis der Stimmen der Menschen zu verbessern, haben wir 80 Ideen für neue Visualisierungen, neue Interaktionen und bessere Verbindungen zwischen verschiedenen Diagrammen entwickelt und kategorisiert, die wir in diesem Bericht vorstellen. Aus diesen Ideen haben wir 10 Prototypen und zwei Systeme implementiert, die verschiedene Visualisierungen integrieren. Wir zeigen, dass diese Integration ein einheitliches Erscheinungsbild und Verhalten der Visualisierungen ermöglicht. Die Visualisierungen haben alle das gleiche Grundkonzept: Jedes Individuum wird durch einen einzigen Punkt dargestellt. Um diese Idee zu verwirklichen, diskutieren wir Technologien, die die effiziente Darstellung einer großen Anzahl dieser Punkte ermöglichen. Mit diesen Visualisierungen sind direkte Interaktionen mit Darstellungen von Individuen möglich, indem man auf sie klickt oder eine Auswahl um sie herumzieht. Diese direkte Interaktion ist nur mit einer bidirektionalen Verbindung von der Visualisierung zu den angezeigten Daten möglich. Wir diskutieren verschiedene Strategien für bidirektionale Mappings und die damit verbundenen Kompromisse. Ein einheitliches Verhalten über Visualisierungen hinweg verbessert die Exploration. Für unsere Prototypen umfasst dies Gruppierung, Filterung, Hervorhebung und Einfärbung von Punkten. Unsere Arbeit an den Prototypen wurde durch die Entwicklungsumgebung Lively4 ermöglicht. Wir erklären, welche Teile von Lively4 unseren Prototyping-Prozess erleichtert haben. Schließlich bewerten wir unsere Herangehensweise an Domänenprobleme und die von uns entwickelten Visualisierungskonzepte. Unsere Arbeit liefert Inspiration und einen Ausgangspunkt für die Entwicklung von Visualisierungen in diesem Bereich. Unsere Visualisierungen können die Kommunikation zwischen Bürgern und ihrer Regierung verbessern und einfühlsame Entscheidungen motivieren. Unser Ansatz, bei dem wir niedrigstufige Entitäten zur Erstellung von Visualisierungen kombinieren, bietet einen wertvollen Ansatz für einen explorativen und einfühlsamen Arbeitsablauf. Wir zeigen, dass der Designraum für die Visualisierung dieser Art von Daten ein großes Potenzial hat und dass es möglich ist, qualitative und quantitative Ansätze zur Datenanalyse zu kombinieren. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 136 KW - data visualization KW - demographic information KW - visualization concept exploration KW - web-based development environment KW - Datenvisualisierung KW - demografische Informationen KW - Visualisierungskonzept-Exploration KW - web-basierte Entwicklungsumgebung Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-491457 SN - 978-3-86956-504-0 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 136 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Barkowsky, Matthias A1 - Giese, Holger T1 - Modular and incremental global model management with extended generalized discrimination networks T1 - Modulares und inkrementelles Globales Modellmanagement mit erweiterten Generalized Discrimination Networks N2 - Complex projects developed under the model-driven engineering paradigm nowadays often involve several interrelated models, which are automatically processed via a multitude of model operations. Modular and incremental construction and execution of such networks of models and model operations are required to accommodate efficient development with potentially large-scale models. The underlying problem is also called Global Model Management. In this report, we propose an approach to modular and incremental Global Model Management via an extension to the existing technique of Generalized Discrimination Networks (GDNs). In addition to further generalizing the notion of query operations employed in GDNs, we adapt the previously query-only mechanism to operations with side effects to integrate model transformation and model synchronization. We provide incremental algorithms for the execution of the resulting extended Generalized Discrimination Networks (eGDNs), as well as a prototypical implementation for a number of example eGDN operations. Based on this prototypical implementation, we experiment with an application scenario from the software development domain to empirically evaluate our approach with respect to scalability and conceptually demonstrate its applicability in a typical scenario. Initial results confirm that the presented approach can indeed be employed to realize efficient Global Model Management in the considered scenario. N2 - Komplexe Projekte, die unter dem Paradigma der modellgetriebenen Entwicklung entwickelt werden, nutzen heutzutage oft mehrere miteinander in Beziehung stehende Modelle, die durch eine Vielzahl von Modelloperationen automatiscsh verarbeitet werden. Die modulare und inkrementelle Konstruktion und Ausführung solcher Netzwerke von Modelloperationen ist eine Voraussetzung für effiziente Entwicklung mit potenziell sehr großen Modellen. Das zugrunde liegende Forschungsproblem heißt auch Globales Modellmanagement. In diesem Bericht schlagen wir einen Ansatz für modulares und inkrementelles Globales Modellmanagement vor, der auf einer Erweiterung der existierenden Technik der Generalized Discrimination Networks (GDNs) basiert. Neben einer weiteren Verallgemeinerung des Konzepts der Anfrageoperationen in GDNs erweitern wir den zuvor rein lesenden Mechanismus auf Operationen mit Seiteneffekten, um Modelltransformationen und Modellsynchronisationen zu integrieren. Wir präsentieren inkrementelle Algorithmen für die Ausführung der resultierenden erweiterten GDNs (eGDNs) sowie eine prototypische Implementierung von Beispieloperationen für eGDNs. Mithilfe dieser prototypischen Implementierung evaluieren wir unsere Lösung hinsichtlich ihrer Skalierbarkeit in einem Anwendungsszenario aus dem Bereich der Softwareentwicklung. Außerdem demonstrieren wir die Anwendbarkeit der entwickelten Technik konzeptionell anhand eines typischen Anwendugsszenario. Unsere ersten Ergebnisse bestätigen, dass die Lösung genutzt werden kann, um effizientes Globales Modellmanagement im betrachteten Szenario zu realisieren. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 154 KW - global model management KW - generalized discrimination networks KW - globales Modellmanagement KW - Generalized Discrimination Networks Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-573965 SN - 978-3-86956-555-2 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 154 SP - 63 EP - 63 ER - TY - BOOK A1 - Barkowsky, Matthias A1 - Giese, Holger T1 - Triple graph grammars for multi-version models N2 - Like conventional software projects, projects in model-driven software engineering require adequate management of multiple versions of development artifacts, importantly allowing living with temporary inconsistencies. In the case of model-driven software engineering, employed versioning approaches also have to handle situations where different artifacts, that is, different models, are linked via automatic model transformations. In this report, we propose a technique for jointly handling the transformation of multiple versions of a source model into corresponding versions of a target model, which enables the use of a more compact representation that may afford improved execution time of both the transformation and further analysis operations. Our approach is based on the well-known formalism of triple graph grammars and a previously introduced encoding of model version histories called multi-version models. In addition to showing the correctness of our approach with respect to the standard semantics of triple graph grammars, we conduct an empirical evaluation that demonstrates the potential benefit regarding execution time performance. N2 - Ähnlich zu konventionellen Softwareprojekten erfordern Projekte im Bereich der modellgetriebenen Softwareentwicklung eine adäquate Verwaltung mehrerer Versionen von Entwicklungsartefakten. Eine solche Versionsverwaltung muss es insbesondere ermöglichen, zeitweise mit Inkonsistenzen zu leben. Im Fall der modellgetriebenen Softwareentwicklung muss ein verwendeter Ansatz zusätzlich mit Situationen umgehen können, in denen verschiedene Entwicklungsartefakte, das heißt verschiedene Modelle, durch automatische Modelltransformationen verknüpft sind. In diesem Bericht schlagen wir eine Technik für die integrierte Transformation mehrerer Versionen eines Quellmodells in entsprechende Versionen eines Zielmodells vor. Dies ermöglicht die Verwendung einer kompakteren Repräsentation der Modelle, was zu verbesserten Laufzeiteigenschaften der Transformation und weiterführender Operationen führen kann. Unser Ansatz basiert auf dem bekannten Formalismus der Tripel-Graph-Grammatiken und einer in früheren Arbeiten eingeführten Kodierung von Versionshistorien von Modellen. Neben einem Beweis der Korrektheit des Ansatzes in Bezug auf die standardmäßige Semantik von Tripel-Graph-Grammatiken führen wir eine empirische Evaluierung durch, die den potenziellen Performancevorteil der Technik demonstriert. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 155 KW - triple graph grammars KW - multi-version models KW - Tripel-Graph-Grammatiken KW - Modelle mit mehreren Versionen Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-573994 SN - 978-3-86956-556-9 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 155 SP - 28 EP - 28 ER - TY - BOOK A1 - Bartz, Christian A1 - Krestel, Ralf T1 - Deep learning for computer vision in the art domain BT - proceedings of the master seminar on practical introduction to deep learning for computer vision, HPI WS 20/21 N2 - In recent years, computer vision algorithms based on machine learning have seen rapid development. In the past, research mostly focused on solving computer vision problems such as image classification or object detection on images displaying natural scenes. Nowadays other fields such as the field of cultural heritage, where an abundance of data is available, also get into the focus of research. In the line of current research endeavours, we collaborated with the Getty Research Institute which provided us with a challenging dataset, containing images of paintings and drawings. In this technical report, we present the results of the seminar "Deep Learning for Computer Vision". In this seminar, students of the Hasso Plattner Institute evaluated state-of-the-art approaches for image classification, object detection and image recognition on the dataset of the Getty Research Institute. The main challenge when applying modern computer vision methods to the available data is the availability of annotated training data, as the dataset provided by the Getty Research Institute does not contain a sufficient amount of annotated samples for the training of deep neural networks. However, throughout the report we show that it is possible to achieve satisfying to very good results, when using further publicly available datasets, such as the WikiArt dataset, for the training of machine learning models. N2 - Methoden zur Anwendung von maschinellem Lernen für das maschinelle Sehen haben sich in den letzten Jahren stark weiterentwickelt. Dabei konzentrierte sich die Forschung hauptsächlich auf die Lösung von Problemen im Bereich der Bildklassifizierung, oder der Objekterkennung aus Bildern mit natürlichen Motiven. Mehr und mehr kommen zusätzlich auch andere Inhaltsbereiche, vor allem aus dem kulturellen Umfeld in den Fokus der Forschung. Kulturforschungsinstitute, wie das Getty Research Institute, besitzen eine Vielzahl von digitalisierten Dokumenten, die bisher noch nicht analysiert wurden. Im Rahmen einer Zusammenarbeit, überließ das Getty Research Institute uns einen Datensatz, bestehend aus Photos von Kunstwerken. In diesem technischen Bericht präsentieren wir die Ergebnisse des Masterseminars "Deep Learning for Computer Vision", in dem Studierende des Hasso-Plattner-Instituts den Stand der Kunst, bei der Anwendung von Bildklassifizierungs, Objekterkennungs und Image Retrieval Algorithmen evaluierten. Eine besondere Schwierigkeit war, dass es nicht möglich ist bestehende Verfahren direkt auf dem Datensatz anzuwenden, da keine, bzw. kaum Annotationen für das Training von Machine Learning Modellen verfügbar sind. In den einzelnen Teilen des Berichts zeigen wir jedoch, dass es möglich ist unter Zuhilfenahme von weiteren öffentlich verfügbaren Datensätzen, wie dem WikiArt Datensatz, zufriedenstellende bis sehr gute Ergebnisse für die einzelnen Analyseaufgaben zu erreichen. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 139 KW - computer vision KW - cultural heritage KW - art analysis KW - maschinelles Sehen KW - kulturelles Erbe KW - Kunstanalyse Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-512906 SN - 978-3-86956-514-9 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 139 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Bauckmann, Jana A1 - Abedjan, Ziawasch A1 - Leser, Ulf A1 - Müller, Heiko A1 - Naumann, Felix T1 - Covering or complete? : Discovering conditional inclusion dependencies N2 - Data dependencies, or integrity constraints, are used to improve the quality of a database schema, to optimize queries, and to ensure consistency in a database. In the last years conditional dependencies have been introduced to analyze and improve data quality. In short, a conditional dependency is a dependency with a limited scope defined by conditions over one or more attributes. Only the matching part of the instance must adhere to the dependency. In this paper we focus on conditional inclusion dependencies (CINDs). We generalize the definition of CINDs, distinguishing covering and completeness conditions. We present a new use case for such CINDs showing their value for solving complex data quality tasks. Further, we define quality measures for conditions inspired by precision and recall. We propose efficient algorithms that identify covering and completeness conditions conforming to given quality thresholds. Our algorithms choose not only the condition values but also the condition attributes automatically. Finally, we show that our approach efficiently provides meaningful and helpful results for our use case. N2 - Datenabhängigkeiten (wie zum Beispiel Integritätsbedingungen), werden verwendet, um die Qualität eines Datenbankschemas zu erhöhen, um Anfragen zu optimieren und um Konsistenz in einer Datenbank sicherzustellen. In den letzten Jahren wurden bedingte Abhängigkeiten (conditional dependencies) vorgestellt, die die Qualität von Daten analysieren und verbessern sollen. Eine bedingte Abhängigkeit ist eine Abhängigkeit mit begrenztem Gültigkeitsbereich, der über Bedingungen auf einem oder mehreren Attributen definiert wird. In diesem Bericht betrachten wir bedingte Inklusionsabhängigkeiten (conditional inclusion dependencies; CINDs). Wir generalisieren die Definition von CINDs anhand der Unterscheidung von überdeckenden (covering) und vollständigen (completeness) Bedingungen. Wir stellen einen Anwendungsfall für solche CINDs vor, der den Nutzen von CINDs bei der Lösung komplexer Datenqualitätsprobleme aufzeigt. Darüber hinaus definieren wir Qualitätsmaße für Bedingungen basierend auf Sensitivität und Genauigkeit. Wir stellen effiziente Algorithmen vor, die überdeckende und vollständige Bedingungen innerhalb vorgegebener Schwellwerte finden. Unsere Algorithmen wählen nicht nur die Werte der Bedingungen, sondern finden auch die Bedingungsattribute automatisch. Abschließend zeigen wir, dass unser Ansatz effizient sinnvolle und hilfreiche Ergebnisse für den vorgestellten Anwendungsfall liefert. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 62 KW - Datenabhängigkeiten KW - Bedingte Inklusionsabhängigkeiten KW - Erkennen von Meta-Daten KW - Linked Open Data KW - Link-Entdeckung KW - Assoziationsregeln KW - Data Dependency KW - Conditional Inclusion Dependency KW - Metadata Discovery KW - Linked Open Data KW - Link Discovery KW - Association Rule Mining Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-62089 SN - 978-3-86956-212-4 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Bauckmann, Jana A1 - Leser, Ulf A1 - Naumann, Felix T1 - Efficient and exact computation of inclusion dependencies for data integration N2 - Data obtained from foreign data sources often come with only superficial structural information, such as relation names and attribute names. Other types of metadata that are important for effective integration and meaningful querying of such data sets are missing. In particular, relationships among attributes, such as foreign keys, are crucial metadata for understanding the structure of an unknown database. The discovery of such relationships is difficult, because in principle for each pair of attributes in the database each pair of data values must be compared. A precondition for a foreign key is an inclusion dependency (IND) between the key and the foreign key attributes. We present with Spider an algorithm that efficiently finds all INDs in a given relational database. It leverages the sorting facilities of DBMS but performs the actual comparisons outside of the database to save computation. Spider analyzes very large databases up to an order of magnitude faster than previous approaches. We also evaluate in detail the effectiveness of several heuristics to reduce the number of necessary comparisons. Furthermore, we generalize Spider to find composite INDs covering multiple attributes, and partial INDs, which are true INDs for all but a certain number of values. This last type is particularly relevant when integrating dirty data as is often the case in the life sciences domain - our driving motivation. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 34 KW - Metadatenentdeckung KW - Metadatenqualität KW - Schemaentdeckung KW - Datenanalyse KW - Datenintegration KW - metadata discovery KW - metadata quality KW - schema discovery KW - data profiling KW - data integration Y1 - 2010 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-41396 SN - 978-3-86956-048-9 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Becker, Basil A1 - Giese, Holger T1 - Cyber-physical systems with dynamic structure : towards modeling and verification of inductive invariants N2 - Cyber-physical systems achieve sophisticated system behavior exploring the tight interconnection of physical coupling present in classical engineering systems and information technology based coupling. A particular challenging case are systems where these cyber-physical systems are formed ad hoc according to the specific local topology, the available networking capabilities, and the goals and constraints of the subsystems captured by the information processing part. In this paper we present a formalism that permits to model the sketched class of cyber-physical systems. The ad hoc formation of tightly coupled subsystems of arbitrary size are specified using a UML-based graph transformation system approach. Differential equations are employed to define the resulting tightly coupled behavior. Together, both form hybrid graph transformation systems where the graph transformation rules define the discrete steps where the topology or modes may change, while the differential equations capture the continuous behavior in between such discrete changes. In addition, we demonstrate that automated analysis techniques known for timed graph transformation systems for inductive invariants can be extended to also cover the hybrid case for an expressive case of hybrid models where the formed tightly coupled subsystems are restricted to smaller local networks. N2 - Cyber-physical Systeme erzielen ihr ausgefeiltes Systemverhalten durch die enge Verschränkung von physikalischer Kopplung, wie sie in Systemen der klassichen Igenieurs-Disziplinen vorkommt, und der Kopplung durch Informationstechnologie. Eine besondere Herausforderung stellen in diesem Zusammenhang Systeme dar, die durch die spontane Vernetzung einzelner Cyber-Physical-Systeme entsprechend der lokalen, topologischen Gegebenheiten, verfügbarer Netzwerkfähigkeiten und der Anforderungen und Beschränkungen der Teilsysteme, die durch den informationsverabeitenden Teil vorgegeben sind, entstehen. In diesem Bericht stellen wir einen Formalismus vor, der die Modellierung der eingangs skizzierten Systeme erlaubt. Ein auf UML aufbauender Graph-Transformations-Ansatz wird genutzt, um die spontane Bildung eng kooperierender Teilsysteme beliebiger Größe zu spezifizieren. Differentialgleichungen beschreiben das kombinierte Verhalten auf physikalischer Ebene. In Kombination ergeben diese beiden Formalismen hybride Graph-Transformations-Systeme, in denen die Graph-Transformationen diskrete Schritte und die Differentialgleichungen das kontinuierliche, physikalische Verhalten des Systems beschreiben. Zusätzlich, präsentieren wir die Erweiterung einer automatischen Analysetechnik zur Verifikation induktiver Invarianten, die bereits für zeitbehaftete Systeme bekannt ist, auf den ausdrucksstärkeren Fall der hybriden Modelle. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 64 KW - Cyber-Physical-Systeme KW - Verifikation KW - Modellierung KW - hybride Graph-Transformations-Systeme KW - Cyber-physical-systems KW - verification KW - modeling KW - hybrid graph-transformation-systems Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-62437 SN - 978-3-86956-217-9 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Becker, Basil A1 - Giese, Holger A1 - Neumann, Stefan T1 - Correct dynamic service-oriented architectures : modeling and compositional verification with dynamic collaborations N2 - Service-oriented modeling employs collaborations to capture the coordination of multiple roles in form of service contracts. In case of dynamic collaborations the roles may join and leave the collaboration at runtime and therefore complex structural dynamics can result, which makes it very hard to ensure their correct and safe operation. We present in this paper our approach for modeling and verifying such dynamic collaborations. Modeling is supported using a well-defined subset of UML class diagrams, behavioral rules for the structural dynamics, and UML state machines for the role behavior. To be also able to verify the resulting service-oriented systems, we extended our former results for the automated verification of systems with structural dynamics [7, 8] and developed a compositional reasoning scheme, which enables the reuse of verification results. We outline our approach using the example of autonomous vehicles that use such dynamic collaborations via ad-hoc networking to coordinate and optimize their joint behavior. N2 - Bei der Modellierung Service-orientierter Systeme werden Kollaborationen verwendet, um die Koordination mehrerer Rollen durch Service-Verträge zu beschreiben. Dynamische Kollaborationen erlauben ein Hinzufügen und Entfernen von Rollen zur Kollaboration zur Laufzeit, wodurch eine komplexe strukturelle Dynamik entstehen kann. Die automatische Analyse service-orientierter Systeme wird durch diese erheblich erschwert. In dieser Arbeit stellen wir einen Ansatz zur Modellierung und Verifikation solcher dynamischer Kollaborationen vor. Eine spezielle Untermenge der UML ermöglicht die Modellierung, wobei Klassendiagramme, Verhaltensregeln für die strukturelle Dynamik und UML Zustandsdiagramme für das Verhalten der Rollen verwendet werden. Um die Verifikation der so modellierten service-orientierten Systeme zu ermöglichen, erweiterten wir unsere früheren Ergebnisse zur Verifikation von Systemen mit struktureller Dynamik [7,8] und entwickelten einen kompositionalen Verifikationsansatz. Der entwickelte Verifikationsansatz erlaubt es Ergebnisse wiederzuverwenden. Die entwickelten Techniken werden anhand autonomer Fahrzeuge, die dynamische Kollaborationen über ad-hoc Netzwerke zur Koordination und Optimierung ihres gemeinsamen Verhaltens nutzen, exemplarisch vorgestellt. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 29 Y1 - 2009 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-30473 SN - 978-3-940793-91-1 ER - TY - BOOK A1 - Beckmann, Tom A1 - Hildebrand, Justus A1 - Jaschek, Corinna A1 - Krebs, Eva A1 - Löser, Alexander A1 - Taeumel, Marcel A1 - Pape, Tobias A1 - Fister, Lasse A1 - Hirschfeld, Robert T1 - The font engineering platform T1 - Eine Plattform für Schriftarten BT - collaborative font creation in a self-supporting programming environment BT - kollaborative Schriftartgestaltung in Einer selbsttragenden Programmierumgebung N2 - Creating fonts is a complex task that requires expert knowledge in a variety of domains. Often, this knowledge is not held by a single person, but spread across a number of domain experts. A central concept needed for designing fonts is the glyph, an elemental symbol representing a readable character. Required domains include designing glyph shapes, engineering rules to combine glyphs for complex scripts and checking legibility. This process is most often iterative and requires communication in all directions. This report outlines a platform that aims to enhance the means of communication, describes our prototyping process, discusses complex font rendering and editing in a live environment and an approach to generate code based on a user’s live-edits. N2 - Die Erstellung von Schriften ist eine komplexe Aufgabe, die Expertenwissen aus einer Vielzahl von Bereichen erfordert. Oftmals liegt dieses Wissen nicht bei einer einzigen Person, sondern bei einer Reihe von Fachleuten. Ein zentrales Konzept für die Gestaltung von Schriften ist der Glyph, ein elementares Symbol, das ein einzelnes lesbares Zeichen darstellt. Zu den erforderlichen Domänen gehören das Entwerfen der Glyphenformen, technische Regeln zur Kombination von Glyphen für komplexe Skripte und das Prüfen der Lesbarkeit. Dieser Prozess ist meist iterativ und erfordert ständige Kommunikation zwischen den Experten. Dieser Bericht skizziert eine Plattform, die darauf abzielt, die Kommunikationswege zu verbessern, beschreibt unseren Prototyping-Prozess, diskutiert komplexe Schriftrendering und -bearbeitung in einer Echtzeitumgebung und einen Ansatz zur Generierung von Code basierend auf direkter Manipulation eines Nutzers. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 128 KW - smalltalk KW - squeak KW - font rendering KW - font engineering KW - prototyping KW - Smalltalk KW - Squeak KW - Schriftrendering KW - Schriftartgestaltung KW - Prototyping Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-427487 SN - 978-3-86956-464-7 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 128 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Bein, Leon A1 - Braun, Tom A1 - Daase, Björn A1 - Emsbach, Elina A1 - Matthes, Leon A1 - Stiede, Maximilian A1 - Taeumel, Marcel A1 - Mattis, Toni A1 - Ramson, Stefan A1 - Rein, Patrick A1 - Hirschfeld, Robert A1 - Mönig, Jens T1 - SandBlocks T1 - SandBlocks BT - Integration visueller und textueller Programmelemente in Live-Programmiersysteme BT - integration of visual and textual elements in live programming systems N2 - Visuelle Programmiersprachen werden heutzutage zugunsten textueller Programmiersprachen nahezu nicht verwendet, obwohl visuelle Programmiersprachen einige Vorteile bieten. Diese reichen von der Vermeidung von Syntaxfehlern, über die Nutzung konkreter domänenspezifischer Notation bis hin zu besserer Lesbarkeit und Wartbarkeit des Programms. Trotzdem greifen professionelle Softwareentwickler nahezu ausschließlich auf textuelle Programmiersprachen zurück. Damit Entwickler diese Vorteile visueller Programmiersprachen nutzen können, aber trotzdem nicht auf die ihnen bekannten textuellen Programmiersprachen verzichten müssen, gibt es die Idee, textuelle und visuelle Programmelemente gemeinsam in einer Programmiersprache nutzbar zu machen. Damit ist dem Entwickler überlassen wann und wie er visuelle Elemente in seinem Programmcode verwendet. Diese Arbeit stellt das SandBlocks-Framework vor, das diese gemeinsame Nutzung visueller und textueller Programmelemente ermöglicht. Neben einer Auswertung visueller Programmiersprachen, zeigt es die technische Integration visueller Programmelemente in das Squeak/Smalltalk-System auf, gibt Einblicke in die Umsetzung und Verwendung in Live-Programmiersystemen und diskutiert ihre Verwendung in unterschiedlichen Domänen. N2 - Nowadays, visual programming languages exist but are rarely used because textual languages dominate the field. Even though visual languages can offer many virtues - such as protection from syntax errors, concise notation for specific domains, improved readability and maintainability of programs – professional software developers tend to only employ textual programming languages. We propose an approach to combine both textual and visual elements in a shared programming system. Developers can rely on the familiar textual representation of source code but also leverage the programming experience with a visual language as needed. This work presents the SandBlocks framework, which enables a joint experience of visual and textual programming elements. It discusses the virtues of visual languages and related work, describes a technical integration of visual elements into the Squeak/Smalltalk programming system, sketches potential workflows in live programming systems, and illustrates applications for several domains. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 132 KW - Programmieren KW - Benutzerinteraktion KW - visuelle Sprachen KW - Liveness KW - Smalltalk KW - programming KW - user interaction KW - visual languages KW - liveness KW - Smalltalk Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-439263 SN - 978-3-86956-482-1 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 132 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Berov, Leonid A1 - Henning, Johannes A1 - Mattis, Toni A1 - Rein, Patrick A1 - Schreiber, Robin A1 - Seckler, Eric A1 - Steinert, Bastian A1 - Hirschfeld, Robert T1 - Vereinfachung der Entwicklung von Geschäftsanwendungen durch Konsolidierung von Programmierkonzepten und -technologien N2 - Die Komplexität heutiger Geschäftsabläufe und die Menge der zu verwaltenden Daten stellen hohe Anforderungen an die Entwicklung und Wartung von Geschäftsanwendungen. Ihr Umfang entsteht unter anderem aus der Vielzahl von Modellentitäten und zugehörigen Nutzeroberflächen zur Bearbeitung und Analyse der Daten. Dieser Bericht präsentiert neuartige Konzepte und deren Umsetzung zur Vereinfachung der Entwicklung solcher umfangreichen Geschäftsanwendungen. Erstens: Wir schlagen vor, die Datenbank und die Laufzeitumgebung einer dynamischen objektorientierten Programmiersprache zu vereinen. Hierzu organisieren wir die Speicherstruktur von Objekten auf die Weise einer spaltenorientierten Hauptspeicherdatenbank und integrieren darauf aufbauend Transaktionen sowie eine deklarative Anfragesprache nahtlos in dieselbe Laufzeitumgebung. Somit können transaktionale und analytische Anfragen in derselben objektorientierten Hochsprache implementiert werden, und dennoch nah an den Daten ausgeführt werden. Zweitens: Wir beschreiben Programmiersprachkonstrukte, welche es erlauben, Nutzeroberflächen sowie Nutzerinteraktionen generisch und unabhängig von konkreten Modellentitäten zu beschreiben. Um diese abstrakte Beschreibung nutzen zu können, reichert man die Domänenmodelle um vormals implizite Informationen an. Neue Modelle müssen nur um einige Informationen erweitert werden um bereits vorhandene Nutzeroberflächen und -interaktionen auch für sie verwenden zu können. Anpassungen, die nur für ein Modell gelten sollen, können unabhängig vom Standardverhalten, inkrementell, definiert werden. Drittens: Wir ermöglichen mit einem weiteren Programmiersprachkonstrukt die zusammenhängende Beschreibung von Abläufen der Anwendung, wie z.B. Bestellprozesse. Unser Programmierkonzept kapselt Nutzerinteraktionen in synchrone Funktionsaufrufe und macht somit Prozesse als zusammenhängende Folge von Berechnungen und Interaktionen darstellbar. Viertens: Wir demonstrieren ein Konzept, wie Endnutzer komplexe analytische Anfragen intuitiver formulieren können. Es basiert auf der Idee, dass Endnutzer Anfragen als Konfiguration eines Diagramms sehen. Entsprechend beschreibt ein Nutzer eine Anfrage, indem er beschreibt, was sein Diagramm darstellen soll. Nach diesem Konzept beschriebene Diagramme enthalten ausreichend Informationen, um daraus eine Anfrage generieren zu können. Hinsichtlich der Ausführungsdauer sind die generierten Anfragen äquivalent zu Anfragen, die mit konventionellen Anfragesprachen formuliert sind. Das Anfragemodell setzen wir in einem Prototypen um, der auf den zuvor eingeführten Konzepten aufsetzt. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 71 KW - Geschäftsanwendungen KW - Programmierkonzepte KW - Datenbank KW - Hauptspeicherdatenbank KW - Python KW - Spaltenlayout KW - Nebenläufigkeit KW - Transaktionen KW - Anfragesprache Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-64045 SN - 978-3-86956-231-5 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Beyhl, Thomas A1 - Blouin, Dominique A1 - Giese, Holger A1 - Lambers, Leen T1 - On the operationalization of graph queries with generalized discrimination networks N2 - Graph queries have lately gained increased interest due to application areas such as social networks, biological networks, or model queries. For the relational database case the relational algebra and generalized discrimination networks have been studied to find appropriate decompositions into subqueries and ordering of these subqueries for query evaluation or incremental updates of query results. For graph database queries however there is no formal underpinning yet that allows us to find such suitable operationalizations. Consequently, we suggest a simple operational concept for the decomposition of arbitrary complex queries into simpler subqueries and the ordering of these subqueries in form of generalized discrimination networks for graph queries inspired by the relational case. The approach employs graph transformation rules for the nodes of the network and thus we can employ the underlying theory. We further show that the proposed generalized discrimination networks have the same expressive power as nested graph conditions. N2 - Graph-basierte Suchanfragen erfahren in jüngster Zeit ein zunehmendes Interesse durch Anwendungsdomänen wie zum Beispiel Soziale Netzwerke, biologische Netzwerke und Softwaremodelle. Für relationale Datenbanken wurden die relationale Algebra und sogenannte generalisierte Discrimination Networks bereits studiert um Suchanfragen angemessen in kleinere Suchanfragen für die inkrementelle Auswertung zu zerlegen und zu ordnen. Allerdings gibt es für Graphdatenbanken derzeit keine formale Grundlage, die es erlaubt solche Zerlegungen zu finden. Daher schlagen wir ein Konzept für die Zerlegung und Ordnung von komplexen Suchanfragen vor. Das Konzept basiert auf generalisierten Discrimination Networks, die aus relationalen Datenbanken bekannt sind. Der Ansatz verwendet Graphtransformationsregeln für Knoten in diesen Netzwerken, sodass die Theorie von Graphen und Graphtransformationen angewendet werden kann. Darüber hinaus zeigen wir auf, dass diese Discrimination Networks die gleiche Ausdrucksstärke besitzen wie Nested Graph Conditions. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 106 KW - graph queries KW - discrimination networks KW - incremental graph pattern matching KW - nested graph conditions KW - Graph-basierte Suche KW - Discrimination Networks KW - Inkrementelle Graphmustersuche KW - Nested Graph Conditions Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-96279 SN - 978-3-86956-372-5 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 106 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Beyhl, Thomas A1 - Giese, Holger T1 - Efficient and scalable graph view maintenance for deductive graph databases based on generalized discrimination networks N2 - Graph databases provide a natural way of storing and querying graph data. In contrast to relational databases, queries over graph databases enable to refer directly to the graph structure of such graph data. For example, graph pattern matching can be employed to formulate queries over graph data. However, as for relational databases running complex queries can be very time-consuming and ruin the interactivity with the database. One possible approach to deal with this performance issue is to employ database views that consist of pre-computed answers to common and often stated queries. But to ensure that database views yield consistent query results in comparison with the data from which they are derived, these database views must be updated before queries make use of these database views. Such a maintenance of database views must be performed efficiently, otherwise the effort to create and maintain views may not pay off in comparison to processing the queries directly on the data from which the database views are derived. At the time of writing, graph databases do not support database views and are limited to graph indexes that index nodes and edges of the graph data for fast query evaluation, but do not enable to maintain pre-computed answers of complex queries over graph data. Moreover, the maintenance of database views in graph databases becomes even more challenging when negation and recursion have to be supported as in deductive relational databases. In this technical report, we present an approach for the efficient and scalable incremental graph view maintenance for deductive graph databases. The main concept of our approach is a generalized discrimination network that enables to model nested graph conditions including negative application conditions and recursion, which specify the content of graph views derived from graph data stored by graph databases. The discrimination network enables to automatically derive generic maintenance rules using graph transformations for maintaining graph views in case the graph data from which the graph views are derived change. We evaluate our approach in terms of a case study using multiple data sets derived from open source projects. N2 - Graphdatenbanken bieten natürliche Möglichkeiten Graphdaten zu speichern und abzufragen. Im Gegensatz zu relationalen Datenbanken ermöglichen Graphdatenbanken Anfragen, die direkt auf der Graphstruktur der Daten arbeiten. Zum Beispiel können Graphmuster zur Formulierung von Anfragen an die Graphdatenbanken verwendet werden. Allerdings können wie für relationale Datenbanken komplexe Anfragen sehr zeitaufwendig sein und interaktive Anfrageszenarien mit der Datenbank verhindern. Ein möglicher Ansatz mit diesem Geschwindigkeitsproblem umzugehen, ist das Vorberechnen von Antworten für komplexe und häufig gestellt Suchanfragen in Form von sogenannten Datenbanksichten. Dabei muss sichergestellt sein, dass Anfragen, die mit Hilfe von Datenbanksichten beantwortet werden, zu jeder Zeit die gleichen Suchergebnisse zurückliefern als wenn sie ohne Datenbanksichten beantwortet werden, sodass Datenbanksichten gewartet werden müssen bevor Suchanfragen mit Hilfe dieser Datenbanksichten beantwortet werden. Eine solche Wartung von Datenbanksichten muss effizient erfolgen, anderenfalls kann sich der Aufwand für die Erzeugung und Wartung der Datenbanksichten nicht auszahlen. Zum Zeitpunkt der Anfertigung dieses technischen Berichts, ist keine Graphdatenbank bekannt, die solche Datenbanksichten unterstützt. Lediglich Indizes werden durch Graphdatenbanken unterstützt, die es ermöglichen Knoten und Kanten eines Graphen für die schnelle Anfragenbeantwortung zu indizieren, aber ermöglichen es nicht vorberechnete Antworten auf Suchanfragen zu warten. Die Unterstützung von Datenbanksichten durch Graphdatenbanken wird zusätzlich erschwert wenn Negation und Rekursion unterstützt werden sollen wie bei relationalen deduktiven Datenbanken. In diesen technischen Bericht beschreiben wir einen effizienten und skalierenden Ansatz zur inkrementellen Wartung von Dankenbanksichten für deduktive Graphdatenbanken. Das Hauptkonzept des Ansatzes ist ein sogenanntes verallgemeinertes Discrimination Network, dass es ermöglicht geschachtelte Graph Conditions inklusive Negation und Rekursion zu modellieren, die es ermöglichen den Inhalt von Datenbanksichten für Graphdatenbanken in Form von Graphmustern zu spezifizieren. Das Discrimination Network erlaubt die Ableitung von Regeln für die Wartung der Datenbanksichten wenn die Graphdaten von denen die Datenbanksichten abgeleitet wurden modifiziert werden. Wir evaluieren den Ansatz in Form einer Fallstudie und mehreren Graphdatensätzen, die aus Open Source Projekten abgeleitet wurden. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 99 KW - incremental graph pattern matching KW - graph databases KW - view maintenance KW - inkrementelles Graph Pattern Matching KW - Graphdatenbanken KW - Wartung von Graphdatenbanksichten Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-79535 SN - 978-3-86956-339-8 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 99 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Boeddinghaus, Wilhelm A1 - Meinel, Christoph A1 - Sack, Harald T1 - Einführung von IPv6 in Unternehmensnetzen : ein Leitfaden T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 52 Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-54582 SN - 978-3-86956-156-1 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Calmez, Conrad A1 - Hesse, Hubert A1 - Siegmund, Benjamin A1 - Stamm, Sebastian A1 - Thomschke, Astrid A1 - Hirschfeld, Robert A1 - Ingalls, Dan A1 - Lincke, Jens T1 - Explorative authoring of Active Web content in a mobile environment N2 - Developing rich Web applications can be a complex job - especially when it comes to mobile device support. Web-based environments such as Lively Webwerkstatt can help developers implement such applications by making the development process more direct and interactive. Further the process of developing software is collaborative which creates the need that the development environment offers collaboration facilities. This report describes extensions of the webbased development environment Lively Webwerkstatt such that it can be used in a mobile environment. The extensions are collaboration mechanisms, user interface adaptations but as well event processing and performance measuring on mobile devices. N2 - Vielseitige Webanwendungen zu entwickeln kann eine komplexe Aufgabe sein - besonders wenn es die Unterstützung mobiler Geräte betrifft. Webbasierte Umgebungen wie Lively Kernel können Entwicklern helfen Webanwendungen zu entwickeln, indem sie den Entwicklungsprozess direkter und interaktiver gestalten. Zudem sind Entwicklungsprozesse von Software kollaborativ, d.h. Enwicklungsumgebungen müssen so gestaltet sein, dass sie mit kollaborativen Elementen zu unterstützen. Diese Arbeit beschreibt die Erweiterungen der webbasierten Entwicklungsumgebung Lively Webwerkstatt, so dass diese in einer mobilen Umgebung genutzt werden kann. Die Reichweite dieser Erweiterungen erstreckt sich von Kollaborationsmechanismen und Benutzerschnittstellen bis hin zu Eventbehandlung und Performanzmessungen auf mobilen Geräten. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 72 KW - Web applications KW - Mobile Application Development KW - CSCW KW - Lively Kernel Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-64054 SN - 978-3-86956-232-2 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Draisbach, Uwe A1 - Naumann, Felix A1 - Szott, Sascha A1 - Wonneberg, Oliver T1 - Adaptive windows for duplicate detection N2 - Duplicate detection is the task of identifying all groups of records within a data set that represent the same real-world entity, respectively. This task is difficult, because (i) representations might differ slightly, so some similarity measure must be defined to compare pairs of records and (ii) data sets might have a high volume making a pair-wise comparison of all records infeasible. To tackle the second problem, many algorithms have been suggested that partition the data set and compare all record pairs only within each partition. One well-known such approach is the Sorted Neighborhood Method (SNM), which sorts the data according to some key and then advances a window over the data comparing only records that appear within the same window. We propose several variations of SNM that have in common a varying window size and advancement. The general intuition of such adaptive windows is that there might be regions of high similarity suggesting a larger window size and regions of lower similarity suggesting a smaller window size. We propose and thoroughly evaluate several adaption strategies, some of which are provably better than the original SNM in terms of efficiency (same results with fewer comparisons). N2 - Duplikaterkennung beschreibt das Auffinden von mehreren Datensätzen, die das gleiche Realwelt-Objekt repräsentieren. Diese Aufgabe ist nicht trivial, da sich (i) die Datensätze geringfügig unterscheiden können, so dass Ähnlichkeitsmaße für einen paarweisen Vergleich benötigt werden, und (ii) aufgrund der Datenmenge ein vollständiger, paarweiser Vergleich nicht möglich ist. Zur Lösung des zweiten Problems existieren verschiedene Algorithmen, die die Datenmenge partitionieren und nur noch innerhalb der Partitionen Vergleiche durchführen. Einer dieser Algorithmen ist die Sorted-Neighborhood-Methode (SNM), welche Daten anhand eines Schlüssels sortiert und dann ein Fenster über die sortierten Daten schiebt. Vergleiche werden nur innerhalb dieses Fensters durchgeführt. Wir beschreiben verschiedene Variationen der Sorted-Neighborhood-Methode, die auf variierenden Fenstergrößen basieren. Diese Ansätze basieren auf der Intuition, dass Bereiche mit größerer und geringerer Ähnlichkeiten innerhalb der sortierten Datensätze existieren, für die entsprechend größere bzw. kleinere Fenstergrößen sinnvoll sind. Wir beschreiben und evaluieren verschiedene Adaptierungs-Strategien, von denen nachweislich einige bezüglich Effizienz besser sind als die originale Sorted-Neighborhood-Methode (gleiches Ergebnis bei weniger Vergleichen). T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 49 KW - Informationssysteme KW - Datenqualität KW - Datenintegration KW - Duplikaterkennung KW - Duplicate Detection KW - Data Quality KW - Data Integration KW - Information Systems Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-53007 SN - 978-3-86956-143-1 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Dyck, Johannes A1 - Giese, Holger T1 - k-Inductive invariant checking for graph transformation systems N2 - While offering significant expressive power, graph transformation systems often come with rather limited capabilities for automated analysis, particularly if systems with many possible initial graphs and large or infinite state spaces are concerned. One approach that tries to overcome these limitations is inductive invariant checking. However, the verification of inductive invariants often requires extensive knowledge about the system in question and faces the approach-inherent challenges of locality and lack of context. To address that, this report discusses k-inductive invariant checking for graph transformation systems as a generalization of inductive invariants. The additional context acquired by taking multiple (k) steps into account is the key difference to inductive invariant checking and is often enough to establish the desired invariants without requiring the iterative development of additional properties. To analyze possibly infinite systems in a finite fashion, we introduce a symbolic encoding for transformation traces using a restricted form of nested application conditions. As its central contribution, this report then presents a formal approach and algorithm to verify graph constraints as k-inductive invariants. We prove the approach's correctness and demonstrate its applicability by means of several examples evaluated with a prototypical implementation of our algorithm. N2 - Während Graphtransformationssysteme einerseits einen ausdrucksstarken Formalismus bereitstellen, existieren andererseits nur eingeschränkte Möglichkeiten für die automatische Analyse. Dies gilt insbesondere für die Analyse von Systemen mit einer Vielzahl an initialen Graphen oder mit großen oder unendlichen Zustandsräumen. Ein möglicher Ansatz, um diese Einschränkungen zu umgehen, sind induktive Invarianten. Allerdings erfordert die Verifkation induktiver Invarianten oft erweitertes Wissen über das zu verifizierende System; weiterhin muss diese Verifikationstechnik mit den spezifischen Problemen der Lokalität und des Mangels an Kontextwissen umgehen. Dieser Bericht betrachtet k-induktive Invarianten - eine Verallgemeinerung induktiver Invarienten - für Graphtransformationssysteme als einen möglichen Ansatz, um diese Probleme anzugehen. Zusätzliches Kontextwissen, das durch die Analyse mehrerer (k) Schritte gewonnen werden kann, macht den entscheidenden Unterschied zu induktiven Invarianten aus und genügt oft, um die gewünschten Invarianten ohne die iterative Entwicklung zusätzlicher Eigenschaften zu verifizieren. Um unendliche Systeme in endlicher Zeit zu analysieren, führen wir eine symbolische Kodierung von Transformationssequenzen ein, die auf verschachtelten Anwendungsbedingungen basiert. Unser zentraler Beitrag ist dann ein formaler Ansatz und Algorithmus zur Verifikation von Graphbedingungen als k-induktive Invarianten. Wir führen einen formalen Beweis, um die Korrektheit unseres Verfahrens nachzuweisen, und demonstrieren die Anwendbarkeit des Verfahrens an mehreren Beispielen, die mit einer prototypischen Implementierung verifiziert wurden. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 119 KW - formal verification KW - static analysis KW - graph transformation KW - typed graph transformation systems KW - graph constraints KW - nested application conditions KW - k-inductive invariants KW - k-induction KW - k-inductive invariant checking KW - transformation sequences KW - s/t-pattern sequences KW - formale Verifikation KW - statische Analyse KW - Graphtransformationen KW - Graphtransformationssysteme KW - Graphbedingungen KW - verschachtelte Anwednungsbedingungen KW - k-induktive Invarianten KW - k-Induktion KW - k-induktives Invariant-Checking KW - Transformationssequenzen KW - Sequenzen von s/t-Pattern Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-397044 SN - 978-3-86956-406-7 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 119 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Dyck, Johannes A1 - Giese, Holger T1 - Inductive invariant checking with partial negative application conditions N2 - Graph transformation systems are a powerful formal model to capture model transformations or systems with infinite state space, among others. However, this expressive power comes at the cost of rather limited automated analysis capabilities. The general case of unbounded many initial graphs or infinite state spaces is only supported by approaches with rather limited scalability or expressiveness. In this report we improve an existing approach for the automated verification of inductive invariants for graph transformation systems. By employing partial negative application conditions to represent and check many alternative conditions in a more compact manner, we can check examples with rules and constraints of substantially higher complexity. We also substantially extend the expressive power by supporting more complex negative application conditions and provide higher accuracy by employing advanced implication checks. The improvements are evaluated and compared with another applicable tool by considering three case studies. N2 - Graphtransformationssysteme stellen ein ausdrucksstarkes formales Modell zur Verfügung, um Modelltransformationen und Systeme mit unendlichem Zustandsraum zu beschreiben. Allerdings sorgt diese Ausdrucksstärke für signifikante Einschränkungen bei der automatischen Analyse. Ansätze, die die Analyse allgemeiner Systeme mit unendlichem Zustandsraum oder beliebig vielen initialen Graphen unterstützen, sind in ihrer Skalierbarkeit oder Ausdrucksstärke stark eingeschränkt. In diesem Bericht beschreiben wir Verbesserungen eines existierenden Ansatzes für die automatische Verifikation induktiver Invarianten in Graphtransformationssystemen. Durch die Verwendung partieller negativer Anwendungsbedingungen für die Repräsentation und Überprüfung einer Vielzahl an Bedingungen in kompakterer Form können Regeln und Bedingungen von deutlich höhrerer Komplexität verifiziert werden. Weiterhin wird die Ausdrucksstärke des Ansatzes beträchtlich erhöht, indem die Verwendung komplexerer negativer Anwendungsbedingungen und erweiterter Implikationstests ermöglicht wird. Alle diese Verbesserungen werden evaluiert und mit einem anderen anwendbaren Werkzeug anhand von drei Fallstudien verglichen. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 98 KW - verification KW - inductive invariant checking KW - graph transformation KW - partial application conditions KW - Verifikation KW - induktives Invariant Checking KW - Graphtransformationen KW - partielle Anwendungsbedingungen Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-77748 SN - 978-3-86956-333-6 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 98 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Dyck, Johannes A1 - Giese, Holger A1 - Lambers, Leen T1 - Automatic verification of behavior preservation at the transformation level for relational model transformation N2 - The correctness of model transformations is a crucial element for model-driven engineering of high quality software. In particular, behavior preservation is the most important correctness property avoiding the introduction of semantic errors during the model-driven engineering process. Behavior preservation verification techniques either show that specific properties are preserved, or more generally and complex, they show some kind of behavioral equivalence or refinement between source and target model of the transformation. Both kinds of behavior preservation verification goals have been presented with automatic tool support for the instance level, i.e. for a given source and target model specified by the model transformation. However, up until now there is no automatic verification approach available at the transformation level, i.e. for all source and target models specified by the model transformation. In this report, we extend our results presented in [27] and outline a new sophisticated approach for the automatic verification of behavior preservation captured by bisimulation resp. simulation for model transformations specified by triple graph grammars and semantic definitions given by graph transformation rules. In particular, we show that the behavior preservation problem can be reduced to invariant checking for graph transformation and that the resulting checking problem can be addressed by our own invariant checker even for a complex example where a sequence chart is transformed into communicating automata. We further discuss today's limitations of invariant checking for graph transformation and motivate further lines of future work in this direction. N2 - Die Korrektheit von Modelltransformationen ist von zentraler Wichtigkeit bei der Anwendung modellgetriebener Softwareentwicklung für die Entwicklung hochqualitativer Software. Insbesondere verhindert Verhaltensbewahrung als wichtigste Korrektheitseigenschaft die Entstehung semantischer Fehler während des modellgetriebenen Entwicklungsprozesses. Techniken zur Verifikation von Verhaltensbewahrung zeigen, dass bestimmte spezifische Eigenschaften bewahrt bleiben oder, im allgemeineren und komplexeren Fall, dass eine Form von Verhaltensäquivalenz oder Verhaltensverfeinerung zwischen Quell- und Zielmodell der Transformation besteht. Für beide Ansätze existieren automatisierte Werkzeuge für die Verifikation auf der Instanzebene, also zur Überprüfung konkreter Paare aus Quell- und Zielmodellen der Transformation. Allerdings existiert kein automatischer Verifikationsansatz, der auf der Transformationsebene arbeitet, also Aussagen zu allen Quell- und Zielmodellen einer Modelltransformation treffen kann. Dieser Bericht erweitert unsere Vorarbeit und Ergebnisse aus [27] und stellt einen neuen Ansatz zur automatischen Verifikation von Verhaltensbewahrung vor, der auf Bisimulation bzw. Simulation basiert. Dabei werden Modelltransformationen durch Triple-Graph-Grammatiken und Verhaltensdefinitionen mittels Graphtransformationsregeln beschrieben. Insbesondere weisen wir nach, dass das Problem der Verhaltensbewahrung durch Bisimulation auf Invariant-Checking für Graphtransformationssysteme reduziert werden kann und dass das entstehende Invariant-Checking-Problem für ein komplexes Beispiel durch unser Werkzeug zur Verifikation induktiver Invarianten gelöst werden kann. Das Beispiel beschreibt die Transformation von Sequenzdiagrammen in Systeme kommunizierender Automaten. Darüber hinaus diskutieren wir bestehende Einschränkungen von Invariant-Checking für Graphtransformationssysteme und Ansätze für zukünftige Arbeiten in diesem Bereich. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 112 KW - model transformation KW - behavior preservation KW - semantics preservation KW - relational model transformation KW - bisimulation KW - simulation KW - invariant checking KW - transformation level KW - behavioral equivalenc KW - behavioral refinement KW - behavioral abstraction KW - graph transformation systems KW - graph constraints KW - triple graph grammars KW - Modelltransformationen KW - Verhaltensbewahrung KW - relationale Modelltransformationen KW - Bisimulation KW - Simulation KW - Invariant-Checking KW - Transformationsebene KW - Verhaltensäquivalenz KW - Verhaltensverfeinerung KW - Verhaltensabstraktion KW - Graphtransformationssysteme KW - Graph-Constraints KW - Triple-Graph-Grammatiken Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-100279 SN - 978-3-86956-391-6 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 112 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Dürsch, Falco A1 - Rein, Patrick A1 - Mattis, Toni A1 - Hirschfeld, Robert T1 - Learning from failure BT - a history-based, lightweight test prioritization technique connecting software changes to test failures N2 - Regression testing is a widespread practice in today's software industry to ensure software product quality. Developers derive a set of test cases, and execute them frequently to ensure that their change did not adversely affect existing functionality. As the software product and its test suite grow, the time to feedback during regression test sessions increases, and impedes programmer productivity: developers wait longer for tests to complete, and delays in fault detection render fault removal increasingly difficult. Test case prioritization addresses the problem of long feedback loops by reordering test cases, such that test cases of high failure probability run first, and test case failures become actionable early in the testing process. We ask, given test execution schedules reconstructed from publicly available data, to which extent can their fault detection efficiency improved, and which technique yields the most efficient test schedules with respect to APFD? To this end, we recover regression 6200 test sessions from the build log files of Travis CI, a popular continuous integration service, and gather 62000 accompanying changelists. We evaluate the efficiency of current test schedules, and examine the prioritization results of state-of-the-art lightweight, history-based heuristics. We propose and evaluate a novel set of prioritization algorithms, which connect software changes and test failures in a matrix-like data structure. Our studies indicate that the optimization potential is substantial, because the existing test plans score only 30% APFD. The predictive power of past test failures proves to be outstanding: simple heuristics, such as repeating tests with failures in recent sessions, result in efficiency scores of 95% APFD. The best-performing matrix-based heuristic achieves a similar score of 92.5% APFD. In contrast to prior approaches, we argue that matrix-based techniques are useful beyond the scope of effective prioritization, and enable a number of use cases involving software maintenance. We validate our findings from continuous integration processes by extending a continuous testing tool within development environments with means of test prioritization, and pose further research questions. We think that our findings are suited to propel adoption of (continuous) testing practices, and that programmers' toolboxes should contain test prioritization as an existential productivity tool. N2 - Regressionstests sind in der heutigen Softwareindustrie weit verbreitete Praxis um die Qualität eines Softwareprodukts abzusichern. Dabei leiten Entwickler von den gestellten Anforderungen Testfälle ab und führen diese wiederholt aus, um sicherzustellen, dass ihre Änderungen die bereits existierende Funktionalität nicht negativ beeinträchtigen. Steigt die Größe und Komplexität der Software und ihrer Testsuite, so wird die Feedbackschleife der Testausführungen länger, und mindert die Produktivität der Entwickler: Sie warten länger auf das Testergebnis, und die Fehlerbehebung gestaltet sich umso schwieriger, je länger die Ursache zurückliegt. Um die Feedbackschleife zu verkürzen, ändern Testpriorisierungs-Algorithmen die Reihenfolge der Testfälle, sodass Testfälle, die mit hoher Wahrscheinlichkeit fehlschlagen, zuerst ausgeführt werden. Der vorliegende Bericht beschäftigt sich mit der Frage nach der Effizienz von Testplänen, welche aus öffentlich einsehbaren Daten rekonstruierbar sind, und welche anwendbaren Priorisierungs-Techniken die effizienteste Testreihenfolge in Bezug auf APFD hervorbringen. Zu diesem Zweck werden 6200 Testsitzungen aus den Logdateien von Travis CI, einem oft verwendeten Dienst für Continuous Integration, und über 62000 Änderungslisten rekonstruiert. Auf dieser Grundlage wird die Effizienz der derzeitigen Testpläne bewertet, als auch solcher, die aus der Neupriorisierung durch leichtgewichtige, verlaufsbasierte Algorithmen hervorgehen. Zudem schlägt der vorliegende Bericht eine neue Gruppe von Ansätzen vor, die Testfehlschläge und Softwareänderungen mit Hilfe einer Matrix in Bezug setzt. Da die beobachteten Testreihenfolgen nur 30% APFD erzielen, liegt wesentliches Potential für Optimierung vor. Dabei besticht die Vorhersagekraft der unmittelbar vorangegangen Testfehlschläge: einfache Heuristiken, wie das Wiederholen von Tests, welche kürzlich fehlgeschlagen sind, führen zu Testplänen mit einer Effizienz von 95% APFD. Matrix-basierte Ansätze erreichen eine Fehlererkennungsrate von bis zu 92.5% APFD. Im Gegensatz zu den bisher bekannten Ansätzen sind die matrix-basierten Techniken auch über den Zweck der Testpriorisierung hinaus nützlich, und sind in der Softwarewartung anwendbar. Zusätzlich werden die Ergebnisse der vorliegenden Studie für Continuous Integration Systeme im Kontext integrierter Entwicklungsumgebungen validiert, indem ein Tool für Continuous Testing um Testpriorisierung erweitert wird. Dies führt zu neuen Forschungsfragen. Die Untersuchungsergebnisse sind geeignet die Einführung von Continuous Testing zu befördern, und untermauern, dass Werkzeuge der Testpriorisierung für produktive Softwareentwicklung essenziell sind. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 145 KW - test case prioritization KW - continuous integration KW - regression testing KW - version control KW - live programming KW - heuristics KW - data set KW - test results KW - GitHub KW - Java KW - Testpriorisierungs KW - kontinuierliche Integration KW - Regressionstests KW - Versionsverwaltung KW - Live-Programmierung KW - Heuristiken KW - Datensatz KW - Testergebnisse KW - GitHub KW - Java Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-537554 SN - 978-3-86956-528-6 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 145 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Eichenroth, Friedrich A1 - Rein, Patrick A1 - Hirschfeld, Robert T1 - Fast packrat parsing in a live programming environment BT - improving left-recursion in parsing expression grammars T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam N2 - Language developers who design domain-specific languages or new language features need a way to make fast changes to language definitions. Those fast changes require immediate feedback. Also, it should be possible to parse the developed languages quickly to handle extensive sets of code. Parsing expression grammars provides an easy to understand method for language definitions. Packrat parsing is a method to parse grammars of this kind, but this method is unable to handle left-recursion properly. Existing solutions either partially rewrite left-recursive rules and partly forbid them, or use complex extensions to packrat parsing that are hard to understand and cost-intensive. We investigated methods to make parsing as fast as possible, using easy to follow algorithms while not losing the ability to make fast changes to grammars. We focused our efforts on two approaches. One is to start from an existing technique for limited left-recursion rewriting and enhance it to work for general left-recursive grammars. The second approach is to design a grammar compilation process to find left-recursion before parsing, and in this way, reduce computational costs wherever possible and generate ready to use parser classes. Rewriting parsing expression grammars is a task that, if done in a general way, unveils a large number of cases such that any rewriting algorithm surpasses the complexity of other left-recursive parsing algorithms. Lookahead operators introduce this complexity. However, most languages have only little portions that are left-recursive and in virtually all cases, have no indirect or hidden left-recursion. This means that the distinction of left-recursive parts of grammars from components that are non-left-recursive holds great improvement potential for existing parsers. In this report, we list all the required steps for grammar rewriting to handle left-recursion, including grammar analysis, grammar rewriting itself, and syntax tree restructuring. Also, we describe the implementation of a parsing expression grammar framework in Squeak/Smalltalk and the possible interactions with the already existing parser Ohm/S. We quantitatively benchmarked this framework directing our focus on parsing time and the ability to use it in a live programming context. Compared with Ohm, we achieved massive parsing time improvements while preserving the ability to use our parser it as a live programming tool. The work is essential because, for one, we outlined the difficulties and complexity that come with grammar rewriting. Also, we removed the existing limitations that came with left-recursion by eliminating them before parsing. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 135 KW - packrat parsing KW - parsing expression grammars KW - left recursion Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-491242 SN - 978-3-86956-503-3 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 135 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Eid-Sabbagh, Rami-Habib A1 - Hewelt, Marcin A1 - Weske, Mathias T1 - Business process architectures with multiplicities : transformation and correctness N2 - Business processes are instrumental to manage work in organisations. To study the interdependencies between business processes, Business Process Architectures have been introduced. These express trigger and message ow relations between business processes. When we investigate real world Business Process Architectures, we find complex interdependencies, involving multiple process instances. These aspects have not been studied in detail so far, especially concerning correctness properties. In this paper, we propose a modular transformation of BPAs to open nets for the analysis of behavior involving multiple business processes with multiplicities. For this purpose we introduce intermediary nets to portray semantics of multiplicity specifications. We evaluate our approach on a use case from the public sector. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 77 Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-66780 SN - 978-3-86956-257-5 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Feinbube, Lena A1 - Richter, Daniel A1 - Gerstenberg, Sebastian A1 - Siegler, Patrick A1 - Haller, Angelo A1 - Polze, Andreas T1 - Software-Fehlerinjektion T1 - Software Fault Injection N2 - Fehlerinjektion ist ein essentielles Werkzeug, um die Fehlertoleranz komplexer Softwaresysteme experimentell zu evaluieren. Wir berichten über das Seminar zum Thema Software-Fehlerinjektion, das am Fachgebiet für Betriebssysteme und Middleware am Hasso-Plattner-Institut der Universität Potsdam im Sommersemester 2015 stattfand. In dem Seminar ging es darum, verschiedene Fehlerinjektionsansätze und -werkzeuge anzuwenden und hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit in verschiedenen Szenarien zu bewerten. In diesem Bericht werden die studierten Ansätze vorgestellt und verglichen. N2 - Fault injection is an essential tool for experimentally evaluating the fault tolerance of complex software systems. We report on the seminar on Software Fault Injection, which took place at the Operating Systems and Middleware Group at Hasso Plattner Institute at University Potsdam in the summer term 2015. The seminar focussed on applying different fault injection approaches and tools, and on evaluating them regarding their applicability to different use cases. In this technical report, we present and compare the examined approaches. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 109 KW - Fehlerinjektion KW - Verlässlichkeit KW - Fehlertoleranz KW - Software-Testen KW - fault injection KW - dependability KW - fault tolerance KW - software testing Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-97435 SN - 978-3-86956-386-2 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 109 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Felgentreff, Tim A1 - Borning, Alan A1 - Hirschfeld, Robert T1 - Babelsberg : specifying and solving constraints on object behavior N2 - Constraints allow developers to specify desired properties of systems in a number of domains, and have those properties be maintained automatically. This results in compact, declarative code, avoiding scattered code to check and imperatively re-satisfy invariants. Despite these advantages, constraint programming is not yet widespread, with standard imperative programming still the norm. There is a long history of research on integrating constraint programming with the imperative paradigm. However, this integration typically does not unify the constructs for encapsulation and abstraction from both paradigms. This impedes re-use of modules, as client code written in one paradigm can only use modules written to support that paradigm. Modules require redundant definitions if they are to be used in both paradigms. We present a language – Babelsberg – that unifies the constructs for en- capsulation and abstraction by using only object-oriented method definitions for both declarative and imperative code. Our prototype – Babelsberg/R – is an extension to Ruby, and continues to support Ruby’s object-oriented se- mantics. It allows programmers to add constraints to existing Ruby programs in incremental steps by placing them on the results of normal object-oriented message sends. It is implemented by modifying a state-of-the-art Ruby virtual machine. The performance of standard object-oriented code without con- straints is only modestly impacted, with typically less than 10% overhead compared with the unmodified virtual machine. Furthermore, our architec- ture for adding multiple constraint solvers allows Babelsberg to deal with constraints in a variety of domains. We argue that our approach provides a useful step toward making con- straint solving a generic tool for object-oriented programmers. We also provide example applications, written in our Ruby-based implementation, which use constraints in a variety of application domains, including interactive graphics, circuit simulations, data streaming with both hard and soft constraints on performance, and configuration file Management. N2 - Constraints – Beschränkungen und Abhängigkeiten zwischen Systemteilen – erlauben es Entwicklern, erwünschte Eigenschaften von Systemen zu spezifizieren, sodass diese automatisch sichergestellt werden. Das führt zu kompaktem, deklarativem Quelltext, und vermeidet verstreute Anweisungen, die wiederholt Invarianten prüfen und wiederherstellen müssen. Trotz dieser Vorteile ist Programmieren mit Constraints nicht verbreitet, sondern imperatives Programmieren die Norm. Es gibt eine lange Forschungsgeschichte zur Integration von Constraints mit imperativem Programmieren. Jedoch vereinheitlicht diese Integration nicht die Programmierkonstrukte zur Abstraktion und Kapselung beider Paradigmen. Das verhindert die Wiederverwendung von Modulen, da Quelltext, der in einem Paradigma geschrieben wurde, nur Module verwenden kann, die so geschrieben sind, dass sie dieses Paradigma unterstützen. Module benötigen daher redundante Definitionen, wenn sie in beiden Paradigmen zur Verfügung stehen sollen. Wir präsentieren hier eine Sprache – Babelsberg – welche die Konstrukte zur Abstraktion und Kapselung vereinheitlicht, indem sie bekannte objektorientierte Methodendefinitionen sowohl für deklarativen, als auch für imperativen Code verwendet. Unser Prototyp –Babelsberg/R – ist eine Erweiterung von Ruby, und unterstützt Rubys objektorientierte Semantik. Dieser erlaubt es Programmieren, Constraints schrittweise zu existierenden Ruby Programmen hinzuzufügen, indem diese auf den Ergebnissen von Methodenaufrufen deklariert werden. Der Prototyp ist auf Basis einer virtuellen Maschine für Ruby implementiert, wobei die Ausführungsgeschwindigkeit von objektorienterten Programmteilen ohne Constraints nur minimal – typischerweise weniger als 10% – beeinträchtigt wird. Weiterhin erlaubt es unsere Architektur, je nach Anwendungsfall, mehrere Lösungsalgorithmen für Constraints zu verwenden. Wir argumentieren, dass unser Ansatz einen nützlichen Schritt darstellt, um Programmieren mit Constraints zu einem allgemeinen Werkzeug für objektorientierte Programmierer zu machen. Wir zeigen Beispielanwendungen, die unserer Ruby-basierten Implementierung geschrieben sind, welche Constraints in einer Reihe von Anwendungen verwenden: Für interaktive Grafik, Schaltkreissimulation, Datenströme mit sowohl harten, als auch weichen Constraints bezüglich ihrer Geschwindigkeit, und Konfigurationsverwaltung. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 81 KW - Constraints KW - Beschränkungen und Abhängigkeiten KW - Objekt-orientiertes Programmieren mit Constraints KW - Constraints KW - Object Constraint Programming Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-67296 SN - 978-3-86956-265-0 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Felgentreff, Tim A1 - Hirschfeld, Robert A1 - Millstein, Todd A1 - Borning, Alan T1 - Babelsberg/RML BT - executable semantics and language testing with RML N2 - New programming language designs are often evaluated on concrete implementations. However, in order to draw conclusions about the language design from the evaluation of concrete programming languages, these implementations need to be verified against the formalism of the design. To that end, we also have to ensure that the design actually meets its stated goals. A useful tool for the latter has been to create an executable semantics from a formalism that can execute a test suite of examples. However, this mechanism so far did not allow to verify an implementation against the design. Babelsberg is a new design for a family of object-constraint languages. Recently, we have developed a formal semantics to clarify some issues in the design of those languages. Supplementing this work, we report here on how this formalism is turned into an executable operational semantics using the RML system. Furthermore, we show how we extended the executable semantics to create a framework that can generate test suites for the concrete Babelsberg implementations that provide traceability from the design to the language. Finally, we discuss how these test suites helped us find and correct mistakes in the Babelsberg implementation for JavaScript. N2 - Neue Programmiersprachdesigns werden typischerweise anhand konkreter Implementierungen bewertet. Um jedoch Schlüsse aus den Erfahrungen mit einer konkreten Programmiersprache auf ein Sprachdesign ziehen zu können, muss die konkrete Sprache verifizierbar dem Design entsprechen. Zudem muss sichergestellt sein, dass das formale Design seine gesetzten Ziele auch erfüllt. Dabei haben sich ausführbare Semantiken als ein nützliches Werkzeug erwiesen, um letzteres sicherzustellen. Allerdings half dieses Werkzeug bisher nicht, auch die konkrete Implementierung gegen das Design zu verifizieren. Babelsberg ist ein neues Design für eine Familie von Objekt-Constraint Programmiersprachen, zu der wir eine formale Semantik entwickelt haben, die einige Details des Designs klarstellt. Ergänzend dazu berichten wir hier, wie dieser Formalismus in eine ausführbare Semantik mithilfe des RML Systems umgewandelt werden kann. Weiterhin zeigen wir, wie wir diese ausführbare Semantik um ein Rahmenwerk erweitert haben, mit dem sich programmatische Tests für die konkreten Babelsberg Implementierungen erzeugen lassen, welche Rückverfolgbarkeit von der Sprachimplementierung zum Sprachdesign sicherstellen. Schlussendlich diskutieren wir, wie diese Tests uns erlaubten, Fehler in der Babelsberg Implementierung für JavaScript zu finden und zu beheben. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 103 KW - object-constraint programming KW - executable semantics KW - language specification KW - Objekt-Constraint Programmierung KW - ausführbare Semantiken KW - Sprachspezifikation Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-83826 SN - 978-3-86956-348-0 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 103 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Flotterer, Boris A1 - Maximova, Maria A1 - Schneider, Sven A1 - Dyck, Johannes A1 - Zöllner, Christian A1 - Giese, Holger A1 - Hély, Christelle A1 - Gaucherel, Cédric T1 - Modeling and Formal Analysis of Meta-Ecosystems with Dynamic Structure using Graph Transformation T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam N2 - The dynamics of ecosystems is of crucial importance. Various model-based approaches exist to understand and analyze their internal effects. In this paper, we model the space structure dynamics and ecological dynamics of meta-ecosystems using the formal technique of Graph Transformation (short GT). We build GT models to describe how a meta-ecosystem (modeled as a graph) can evolve over time (modeled by GT rules) and to analyze these GT models with respect to qualitative properties such as the existence of structural stabilities. As a case study, we build three GT models describing the space structure dynamics and ecological dynamics of three different savanna meta-ecosystems. The first GT model considers a savanna meta-ecosystem that is limited in space to two ecosystem patches, whereas the other two GT models consider two savanna meta-ecosystems that are unlimited in the number of ecosystem patches and only differ in one GT rule describing how the space structure of the meta-ecosystem grows. In the first two GT models, the space structure dynamics and ecological dynamics of the meta-ecosystem shows two main structural stabilities: the first one based on grassland-savanna-woodland transitions and the second one based on grassland-desert transitions. The transition between these two structural stabilities is driven by high-intensity fires affecting the tree components. In the third GT model, the GT rule for savanna regeneration induces desertification and therefore a collapse of the meta-ecosystem. We believe that GT models provide a complementary avenue to that of existing approaches to rigorously study ecological phenomena. N2 - Die Dynamik von Ökosystemen ist von entscheidender Bedeutung. Es gibt verschiedene modellbasierte Ansätze, um ihre internen Effekte zu verstehen und zu analysieren. In diesem Beitrag modellieren wir die Raumstrukturdynamik und ökologische Dynamik von Metaökosystemen mit der formalen Technik der Graphtransformation (kurz GT). Wir bauen GT-Modelle, um zu beschreiben, wie sich ein Meta-Ökosystem (modelliert als Graph) im Laufe der Zeit entwickeln kann (modelliert durch GT-Regeln) und analysieren diese GT-Modelle hinsichtlich qualitativer Eigenschaften wie das Vorhandensein struktureller Stabilitäten. Als Fallstudie bauen wir drei GT-Modelle, die die Dynamik der Raumstruktur und die ökologische Dynamik von drei verschiedenen Savannen-Meta-Ökosystemen beschreiben. Das erste GT-Modell betrachtet ein Savannen-Meta-Ökosystem, das räumlich auf zwei Ökosystem-Abschnitte begrenzt ist, während die anderen beiden GT-Modelle zwei Savannen-Meta-Ökosysteme betrachten, die in der Anzahl von Ökosystem-Abschnitten uneingeschränkt sind und sich nur in einer GT-Regel unterscheiden, die beschreibt, wie die Raumstruktur des Meta-Ökosystems wächst. In den ersten beiden GT-Modellen zeigen die Raumstrukturdynamik und die ökologische Dynamik des Metaökosystems zwei Hauptstrukturstabilitäten: die erste basiert auf Grasland-Savannen-Wald-Übergängen und die zweite basiert auf Grasland-Wüsten-Übergängen. Der Übergang zwischen diesen beiden strukturellen Stabilitäten wird durch hochintensive Brände angetrieben, die die Baumkomponenten beeinträchtigen. Beim dritten GT-Modell führt die Savannenregeneration beschreibende GT-Regel zur Wüstenbildung und damit zum Kollaps des Meta-Ökosystems. Wir glauben, dass GT-Modelle eine gute Ergänzung zu bestehenden Ansätzen darstellen, um ökologische Phänomene rigoros zu untersuchen. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 147 KW - dynamic systems KW - discrete-event model KW - qualitative model KW - savanna KW - trajectories KW - desertification KW - dynamische Systeme KW - diskretes Ereignismodell KW - qualitatives Modell KW - Savanne KW - Trajektorien KW - Wüstenbildung Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-547643 SN - 978-3-86956-533-0 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 147 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Freischlad, Stefan T1 - Entwicklung und Erprobung des Didaktischen Systems Internetworking im Informatikunterricht N2 - Internetbasierte Informatiksysteme beeinflussen in steigendem Maße Situationen in unterschiedlichen Lebensbereichen. Kompetenzen zur Verwendung von Internetanwendungen und -diensten müssen explizit erworben werden, weil damit ein notwendiger Einblick in nicht beobachtbare Abläufe und nicht offen sichtbare Strukturen verbunden ist. Bisher gibt es Vorschläge für die Gestaltung schulischer Lehr-Lernprozesse zu ausgewählten Teilaspekten des Internets. Es fehlt eine systematische Analyse des Bildungsbedarfs und ein daraus resultierendes Unterrichtsmodell. In dieser Arbeit wird ein Gesamtkonzept für den Informatikunterricht in der Sekundarstufe II vorgestellt, das zu zielgerichteter und verantwortungsvoller Anwendung des Internets beiträgt. Die vorliegende Arbeit umfasst den Prozess von der Analyse erforderlicher Kompetenzen bis zur Realisierung von Lehr-Lernprozessen im Informatikunterricht in der Sekundarstufe II. Es werden der Beitrag der Informatik zu identifizierten Kompetenzen untersucht und Bildungsanforderungen bestimmt. Bildungsempfehlungen und Forschungsergebnisse zu erfolgreichen Unterrichtseinheiten werden im Hinblick auf die Bildungsziele analysiert. Der Informatikunterricht unterstützt die Kompetenzentwicklung zu internetbasierten digitalen Medien. Es wird die Entwicklung eines Unterrichtsmodells zu Internetworking beschrieben. Dazu wird der Ansatz der Didaktischen Systeme untersucht, weiter entwickelt und auf den Bereich Internetworking übertragen. Der theoretische Ansatz wird dazu in vier Unterrichtsprojekten zu Internetworking in der Praxis realisiert. Beziehungen zwischen Fachkonzepten zu Internetworking werden untersucht und durch Wissensstrukturen zur Planung von Unterrichtsprojekten eingesetzt und in der Praxis erprobt. Die Beschreibung von Lernaktivitäten erfolgt auf der Basis von Aufgabenklassen, die das notwendige Wissen zur Bearbeitung einer Aufgabenstellung repräsentieren. Auf der Grundlage des Ablaufs der Aufgabenbearbeitung werden Eigenschaften von Aufgaben beschrieben und zu deren Gestaltung nutzbar gemacht. Bisher nicht durchführbare Tätigkeiten im Unterricht werden durch die Entwicklung der Lernsoftware Filius ermöglicht. Die Reduktion der komplexen Wirklichkeit durch Simulation realer internetbasierter Informatiksysteme und die Auswahl geeigneter Sichten auf den Untersuchungsgegenstand werden mit Ergebnissen der Informatikdidaktik begründet. Unterrichtsprojekte zu den Zielen werden durchgeführt, um Lehr-Lernprozesse zu erkunden und das entwickelte Didaktische System zu erproben. Ausgehend von der theoretischen Fundierung erfolgt die praktische Realisierung von Lehr-Lernprozessen. Zur Erprobung im Informatikunterricht der Sekundarstufe II in Nordrhein-Westfalen werden Minimalziele aufgrund der Lehrvorgaben bestimmt. Die methodische Gestaltung in der Erprobung erfolgt unter Berücksichtigung der Vorgaben für den Informatikunterricht und allgemeinen Anforderungen der Fachdidaktik. Handlungsorientierte Unterrichtsmittel werden ausgewählt und in der Praxis zur Untersuchung der Lehr-Lernprozesse verwendet. Im Unterricht identifizierte Lernschwierigkeiten führen zur Modifikation der Wissensstrukturen und werden im Entwicklungsprozess von Filius berücksichtigt. Die Erkenntnisse aus Unterrichtsprojekten werden genutzt, um zu bestimmen, zu welchen Aufgabenklassen weitere Aufgaben erforderlich sind und inwieweit das aus den identifizierten Merkmalen abgeleitete Vorgehen zur Entwicklung niveaubestimmender Aufgaben genutzt werden kann. Die Erprobungen bestätigen die Tragfähigkeit des Didaktischen Systems Internetworking und leisten mit der Implementierung in der Praxis einen Beitrag zur Untersuchung von Kompetenzentwicklung im Informatikunterricht. Mit dem Didaktischen System Internetworking wird ein theoretisch fundiertes und empirisch erprobtes Unterrichtsmodell zur Entwicklung von Kompetenzen zur Einrichtung und Anwendung internetbasierter Informatiksysteme beschrieben. N2 - Internet-based informatics systems increasingly influence real-life situations. Competencies for Internet applications and services have to be explicitly attained because not observable processes and invisible structures have to be considered. There are examples of successful learning processes for selected parts of the Internet. A systematic analysis of educational requirements and a derived didactic concept for general education is missing. An overall didactic concept for informatics in secondary education is presented in this work, which contributes to goal-oriented and responsible application of the Internet. This work comprises the process from analysis of necessary competencies to realisation of learning processes in classes in secondary education. The contribution of informatics to identified competencies is examined and educational requirements are determined. Recommendations for informatics education and research results of successfully introduced classes are analysed with regard to the learning objectives. Informatics courses support the development of competencies related to Internet-based digital media. The development of a didactic concept concerning Internetworking is described. The approach of Didactic Systems is examined, elaborated, and transferred to Internetworking. The theory-based approach is realised in practice during four classroom projects. Relations between concepts about Internetworking are analysed, applied to plan classroom projects, and evaluated by means of knowledge networks. Learning activities are described on the basis of exercise classes, which represent the necessary knowledge to solve an exercise. Properties of exercises are described and utilised. Learning activities that were not realizable up to this point are facilitated by the developed learning software Filius. The reduction of complexity of real informatics systems by simulation and the selection of appropriate views of the object of examination are based on results of didactics of informatics. Classroom projects are performed to explore learning processes and to evaluate the Didactic System Internetworking. Learning processes are put into practice based on the theoretic approach. Minimal objectives for the classroom projects are determined from educational guidelines of informatics in secondary education at North Rhine-Westfalia. The methodical design of the learning processes is based on the guidelines and general requirements of didactics of informatics. Activity-oriented learning material is selected and introduced into practice to examine learning processes. Identified learning difficulties result in modification of the knowledge structures and are considered during the development of Filius. Further findings allow conclusions regarding the necessity of exercises of identified exercise classes and regarding the applicability of determined exercise properties to design assignments to define the outcome of learning processes. The classroom projects confirm the viability of the Didactic System Internetworking and contribute to further analysis of the development of competencies in informatics education. The Didactic System Internetworking provides a theory-based empirically approved didactic concept for the development of competencies to establish and to use Internet-based informatics systems. T3 - Commentarii informaticae didacticae (CID) - 3 Y1 - 2009 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-41851 SN - 978-3-86956-058-8 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Freund, Rieke A1 - Rätsch, Jan Philip A1 - Hradilak, Franziska A1 - Vidic, Benedikt A1 - Heß, Oliver A1 - Lißner, Nils A1 - Wölert, Hendrik A1 - Lincke, Jens A1 - Beckmann, Tom A1 - Hirschfeld, Robert T1 - Implementing a crowd-sourced picture archive for Bad Harzburg N2 - Pictures are a medium that helps make the past tangible and preserve memories. Without context, they are not able to do so. Pictures are brought to life by their associated stories. However, the older pictures become, the fewer contemporary witnesses can tell these stories. Especially for large, analog picture archives, knowledge and memories are spread over many people. This creates several challenges: First, the pictures must be digitized to save them from decaying and make them available to the public. Since a simple listing of all the pictures is confusing, the pictures should be structured accessibly. Second, known information that makes the stories vivid needs to be added to the pictures. Users should get the opportunity to contribute their knowledge and memories. To make this usable for all interested parties, even for older, less technophile generations, the interface should be intuitive and error-tolerant. The resulting requirements are not covered in their entirety by any existing software solution without losing the intuitive interface or the scalability of the system. Therefore, we have developed our digital picture archive within the scope of a bachelor project in cooperation with the Bad Harzburg-Stiftung. For the implementation of this web application, we use the UI framework React in the frontend, which communicates via a GraphQL interface with the Content Management System Strapi in the backend. The use of this system enables our project partner to create an efficient process from scanning analog pictures to presenting them to visitors in an organized and annotated way. To customize the solution for both picture delivery and information contribution for our target group, we designed prototypes and evaluated them with people from Bad Harzburg. This helped us gain valuable insights into our system’s usability and future challenges as well as requirements. Our web application is already being used daily by our project partner. During the project, we still came up with numerous ideas for additional features to further support the exchange of knowledge. N2 - Bilder können dabei helfen, die Vergangenheit greifbar zu machen und Erinnerungen zu bewahren, doch alleinstehende Bilder ohne Kontext erreichen das nur schwer. Der große Wert besteht in den Geschichten, die mit den Bildern verbunden sind. Je älter die Bilder jedoch werden, desto weniger Zeitzeugen können von diesen Geschichten berichten. Besonders für große analoge Bildarchive, bei denen sich das Wissen und die Erinnerungen auf viele Personen verteilen, entstehen dadurch verschiedene Herausforderungen: Zunächst müssen die Bilder digitalisiert werden, um sie vor dem Zerfall zu schützen und um sie der Öffentlichkeit zugänglich machen zu können. Da eine einfache Aufreihung aller Bilder unübersichtlich ist, sollten die Bilder in eine zugängliche Struktur gebracht werden. Des Weiteren müssen zu den Bildern bekannte Informationen, aus denen ihre Geschichten erfahrbar werden, hinzugefügt werden. Nutzende sollen die Möglichkeit haben, eigenes Wissen und Erinnerungen beizutragen. Um dies für alle Interessierten, auch für ältere, evtl. wenig technikaffine Personen, nutzbar zu machen, sollte die Oberfläche eine intuitive und fehlertolerante Nutzung ermöglichen. Die sich daraus ergebenden Anforderungen werden von keiner existierenden Softwarelösung im Gesamten abgedeckt, ohne die intuitive Oberfläche oder die Skalierbarkeit des Systems zu verlieren. Daher haben wir im Rahmen eines Bachelorprojekts in Zusammenarbeit mit der Bad Harzburg-Stiftung ein eigenes digitales Bildarchiv entwickelt. Für die Umsetzung dieser Webapplikation nutzen wir das UI-Framework React im Frontend, welches über eine GraphQL-Schnittstelle mit dem Content Management System Strapi im Backend kommuniziert. Die Nutzung dieses Systems ermöglicht unserem Projektpartner einen effizienten Prozess vom Scannen der analogen Bilder bis zum geordneten und annotierten Darstellen für Besuchende. Um die Lösung sowohl für das Bereitstellen der Bilder als auch für das Beitragen von Informationen auf unsere Zielgruppe zuzuschneiden, haben wir Prototypen entworfen und mit Menschen aus Bad Harzburg getestet, um ihre Eindrücke auszuwerten. Mit diesen konnten wir wertvolle Erkenntnisse über die Nutzbarkeit und noch offene Herausforderungen und Anforderungen gewinnen. Unsere Webanwendung ist bei unserem Projektpartner bereits im täglichen Einsatz. Trotzdem haben wir während des Projekts noch zahlreiche Ideen für zusätzliche Funktionen erarbeitet, um den Wissensaustausch weiter zu fördern. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 149 KW - digital picture archive KW - analog-to-digital conversion KW - user-generated content KW - intuitive interfaces KW - digitales Bildarchiv KW - Analog-zu-Digital-Konvertierung KW - benutzergenerierte Inhalte KW - intuitive Benutzeroberflächen Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-560291 SN - 978-3-86956-545-3 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 149 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Garus, Marcel A1 - Sawahn, Rohan A1 - Wanke, Jonas A1 - Tiedt, Clemens A1 - Granzow, Clara A1 - Kuffner, Tim A1 - Rosenbaum, Jannis A1 - Hagemann, Linus A1 - Wollnik, Tom A1 - Woth, Lorenz A1 - Auringer, Felix A1 - Kantusch, Tobias A1 - Roth, Felix A1 - Hanff, Konrad A1 - Schilli, Niklas A1 - Seibold, Leonard A1 - Lindner, Marc Fabian A1 - Raschack, Selina ED - Grapentin, Andreas ED - Tiedt, Clemens ED - Polze, Andreas T1 - Operating systems II - student projects N2 - This technical report presents the results of student projects which were prepared during the lecture “Operating Systems II” offered by the “Operating Systems and Middleware” group at HPI in the Summer term of 2020. The lecture covered ad- vanced aspects of operating system implementation and architecture on topics such as Virtualization, File Systems and Input/Output Systems. In addition to attending the lecture, the participating students were encouraged to gather practical experience by completing a project on a closely related topic over the course of the semester. The results of 10 selected exceptional projects are covered in this report. The students have completed hands-on projects on the topics of Operating System Design Concepts and Implementation, Hardware/Software Co-Design, Reverse Engineering, Quantum Computing, Static Source-Code Analysis, Operating Systems History, Application Binary Formats and more. It should be recognized that over the course of the semester all of these projects have achieved outstanding results which went far beyond the scope and the expec- tations of the lecture, and we would like to thank all participating students for their commitment and their effort in completing their respective projects, as well as their work on compiling this report. N2 - Dieser technische Bericht beschriebt die Ergebnisse der Projekte, welche im Rahmen der Lehrveranstaltung "Betriebssysteme II" on teilnehmenden Studierenden durchgeführt wurden. Die Lehrveranstaltung wurde von der "Betriebssysteme und Middleware" am HPI im Sommersemester 2020 durchgeführt und behandele fortgeschrittene Aspekte der Betriebssystemarchitektur und -Implementierung am Beispiel der Virtualisierung, der Dateisysteme und der Eingabe/Ausgabe (I/O) Systeme. Zusätzlich zu den Vorlesungen wurden die Studierenden angeleitet, durch die Durchführung eines begleitenden Projekts praktische Erfahrungen im Umgang mit den behandelten Themen zu sammeln. Die Ergebnisse von 10 ausgewählten, herausragenden Projekten werden in diesem Report vorgestellt. Die Studierenden haben unter anderem Projekte zu den Themen Betriebssystemdesign und -Implementierung, Hardware/Software Co-Design, Reverse Engineering, Quanten-Computing, Statische Quellcodeanalyse, Betriebssystemgeschichte, dem Binärformat von ausführbaren Dateien durchgeführt. Es ist anzuerkennen, dass alle teilnehmenden Studierenden im Verlauf des Semesters herausragende Ergebnisse erzielt haben, die weit über die Anforderungen der Lehrveranstaltung hinausgingen. Wir möchten uns bei allen teilnehmenden Studierenden für Ihren Einsatz bei der Durchführung der Projekte, sowie bei der Erstellung dieses Reports bedanken. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 142 KW - operating systems KW - network protocols KW - software/hardware co-design KW - static source-code analysis KW - reverse engineering KW - quantum computing KW - Betriebssysteme KW - Netzwerkprotokolle KW - Software/Hardware Co-Design KW - statische Quellcodeanalyse KW - Reverse Engineering KW - Quanten-Computing Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-526363 SN - 978-3-86956-524-8 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 142 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Gayvoronskaya, Tatiana A1 - Meinel, Christoph A1 - Schnjakin, Maxim T1 - Blockchain BT - Hype oder Innovation N2 - Der Begriff Blockchain ist in letzter Zeit zu einem Schlagwort geworden, aber nur wenige wissen, was sich genau dahinter verbirgt. Laut einer Umfrage, die im ersten Quartal 2017 veröffentlicht wurde, ist der Begriff nur bei 35 Prozent der deutschen Mittelständler bekannt. Dabei ist die Blockchain-Technologie durch ihre rasante Entwicklung und die globale Eroberung unterschiedlicher Märkte für Massenmedien sehr interessant. So sehen viele die Blockchain-Technologie entweder als eine Allzweckwaffe, zu der aber nur wenige einen Zugang haben, oder als eine Hacker-Technologie für geheime Geschäfte im Darknet. Dabei liegt die Innovation der Blockchain-Technologie in ihrer erfolgreichen Zusammensetzung bereits vorhandener Ansätze: dezentrale Netzwerke, Kryptographie, Konsensfindungsmodelle. Durch das innovative Konzept wird ein Werte-Austausch in einem dezentralen System möglich. Dabei wird kein Vertrauen zwischen dessen Knoten (z.B. Nutzer) vorausgesetzt. Mit dieser Studie möchte das Hasso-Plattner-Institut den Lesern helfen, ihren eigenen Standpunkt zur Blockchain-Technologie zu finden und dabei dazwischen unterscheiden zu können, welche Eigenschaften wirklich innovativ und welche nichts weiter als ein Hype sind. Die Autoren der vorliegenden Arbeit analysieren positive und negative Eigenschaften, welche die Blockchain-Architektur prägen, und stellen mögliche Anpassungs- und Lösungsvorschläge vor, die zu einem effizienten Einsatz der Technologie beitragen können. Jedem Unternehmen, bevor es sich für diese Technologie entscheidet, wird dabei empfohlen, für den geplanten Anwendungszweck zunächst ein klares Ziel zu definieren, das mit einem angemessenen Kosten-Nutzen-Verhältnis angestrebt werden kann. Dabei sind sowohl die Möglichkeiten als auch die Grenzen der Blockchain-Technologie zu beachten. Die relevanten Schritte, die es in diesem Zusammenhang zu beachten gilt, fasst die Studie für die Leser übersichtlich zusammen. Es wird ebenso auf akute Fragestellungen wie Skalierbarkeit der Blockchain, geeigneter Konsensalgorithmus und Sicherheit eingegangen, darunter verschiedene Arten möglicher Angriffe und die entsprechenden Gegenmaßnahmen zu deren Abwehr. Neue Blockchains etwa laufen Gefahr, geringere Sicherheit zu bieten, da Änderungen an der bereits bestehenden Technologie zu Schutzlücken und Mängeln führen können. Nach Diskussion der innovativen Eigenschaften und Probleme der Blockchain-Technologie wird auf ihre Umsetzung eingegangen. Interessierten Unternehmen stehen viele Umsetzungsmöglichkeiten zur Verfügung. Die zahlreichen Anwendungen haben entweder eine eigene Blockchain als Grundlage oder nutzen bereits bestehende und weitverbreitete Blockchain-Systeme. Zahlreiche Konsortien und Projekte bieten „Blockchain-as-a-Service“ an und unterstützen andere Unternehmen beim Entwickeln, Testen und Bereitstellen von Anwendungen. Die Studie gibt einen detaillierten Überblick über zahlreiche relevante Einsatzbereiche und Projekte im Bereich der Blockchain-Technologie. Dadurch, dass sie noch relativ jung ist und sich schnell entwickelt, fehlen ihr noch einheitliche Standards, die Zusammenarbeit der verschiedenen Systeme erlauben und an die sich alle Entwickler halten können. Aktuell orientieren sich Entwickler an Bitcoin-, Ethereum- und Hyperledger-Systeme, diese dienen als Grundlage für viele weitere Blockchain-Anwendungen. Ziel ist, den Lesern einen klaren und umfassenden Überblick über die Blockchain-Technologie und deren Möglichkeiten zu vermitteln. N2 - The term blockchain has recently become a buzzword, but only few know what exactly lies behind this approach. According to a survey, issued in the first quarter of 2017, the term is only known by 35 percent of German medium-sized enterprise representatives. However, the blockchain technology is very interesting for the mass media because of its rapid development and global capturing of different markets. For example, many see blockchain technology either as an all-purpose weapon— which only a few have access to—or as a hacker technology for secret deals in the darknet. The innovation of blockchain technology is found in its successful combination of already existing approaches: such as decentralized networks, cryptography, and consensus models. This innovative concept makes it possible to exchange values in a decentralized system. At the same time, there is no requirement for trust between its nodes (e.g. users). With this study the Hasso Plattner Institute would like to help readers form their own opinion about blockchain technology, and to distinguish between truly innovative properties and hype. The authors of the present study analyze the positive and negative properties of the blockchain architecture and suggest possible solutions, which can contribute to the efficient use of the technology. We recommend that every company define a clear target for the intended application, which is achievable with a reasonable cost-benefit ration, before deciding on this technology. Both the possibilities and the limitations of blockchain technology need to be considered. The relevant steps that must be taken in this respect are summarized /summed up for the reader in this study. Furthermore, this study elaborates on urgent problems such as the scalability of the blockchain, appropriate consensus algorithm and security, including various types of possible attacks and their countermeasures. New blockchains, for example, run the risk of reducing security, as changes to existing technology can lead to lacks in the security and failures. After discussing the innovative properties and problems of the blockchain technology, its implementation is discussed. There are a lot of implementation opportunities for companies available who are interested in the blockchain realization. The numerous applications have either their own blockchain as a basis or use existing and widespread blockchain systems. Various consortia and projects offer "blockchain-as-a-serviceänd help other companies to develop, test and deploy their own applications. This study gives a detailed overview of diverse relevant applications and projects in the field of blockchain technology. As this technology is still a relatively young and fast developing approach, it still lacks uniform standards to allow the cooperation of different systems and to which all developers can adhere. Currently, developers are orienting themselves to Bitcoin, Ethereum and Hyperledger systems, which serve as the basis for many other blockchain applications. The goal is to give readers a clear and comprehensive overview of blockchain technology and its capabilities. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 113 KW - Blockchain-Konsortium R3 KW - blockchain-übergreifend KW - Blöcke KW - Blockkette KW - Blumix-Plattform KW - dezentrale autonome Organisation KW - doppelter Hashwert KW - Identitätsmanagement KW - intelligente Verträge KW - Internet der Dinge KW - Japanisches Blockchain-Konsortium KW - Kette KW - Konsensalgorithmus KW - Konsensprotokoll KW - Micropayment-Kanäle KW - Off-Chain-Transaktionen KW - Peer-to-Peer Netz KW - Schwierigkeitsgrad KW - Skalierbarkeit der Blockchain KW - Transaktion KW - Verträge KW - Zielvorgabe KW - Zookos Dreieck KW - ACINQ KW - altchain KW - alternative chain KW - ASIC KW - atomic swap KW - Australian securities exchange KW - bidirectional payment channels KW - Bitcoin Core KW - bitcoins KW - BitShares KW - Blockchain Auth KW - blockchain consortium KW - cross-chain KW - inter-chain KW - blocks KW - blockchain KW - Blockstack ID KW - Blockstack KW - blumix platform KW - BTC KW - Byzantine Agreement KW - chain KW - cloud KW - Colored Coins KW - confirmation period KW - contest period KW - DAO KW - Delegated Proof-of-Stake KW - decentralized autonomous organization KW - Distributed Proof-of-Research KW - double hashing KW - DPoS KW - ECDSA KW - Eris KW - Ether KW - Ethereum KW - E-Wallet KW - Federated Byzantine Agreement KW - federated voting KW - FollowMyVote KW - Fork KW - Gridcoin KW - Hard Fork KW - Hashed Timelock Contracts KW - hashrate KW - identity management KW - smart contracts KW - Internet of Things KW - IoT KW - BCCC KW - Japanese Blockchain Consortium KW - consensus algorithm KW - consensus protocol KW - ledger assets KW - Lightning Network KW - Lock-Time-Parameter KW - merged mining KW - merkle root KW - micropayment KW - micropayment channels KW - Microsoft Azur KW - miner KW - mining KW - mining hardware KW - minting KW - Namecoin KW - NameID KW - NASDAQ KW - nonce KW - off-chain transaction KW - Onename KW - OpenBazaar KW - Oracles KW - Orphan Block KW - P2P KW - Peercoin KW - peer-to-peer network KW - pegged sidechains KW - PoB KW - PoS KW - PoW KW - Proof-of-Burn KW - Proof-of-Stake KW - Proof-of-Work KW - quorum slices KW - Ripple KW - rootstock KW - scarce tokens KW - difficulty KW - SCP KW - SHA KW - sidechain KW - Simplified Payment Verification KW - scalability of blockchain KW - Slock.it KW - Soft Fork KW - SPV KW - Steemit KW - Stellar Consensus Protocol KW - Storj KW - The Bitfury Group KW - The DAO KW - transaction KW - Two-Way-Peg KW - Unspent Transaction Output KW - contracts KW - Watson IoT KW - difficulty target KW - Zookos triangle Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-103141 SN - 978-3-86956-394-7 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 113 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Geller, Felix A1 - Hirschfeld, Robert A1 - Bracha, Gilad T1 - Pattern Matching for an object-oriented and dynamically typed programming language N2 - Pattern matching is a well-established concept in the functional programming community. It provides the means for concisely identifying and destructuring values of interest. This enables a clean separation of data structures and respective functionality, as well as dispatching functionality based on more than a single value. Unfortunately, expressive pattern matching facilities are seldomly incorporated in present object-oriented programming languages. We present a seamless integration of pattern matching facilities in an object-oriented and dynamically typed programming language: Newspeak. We describe language extensions to improve the practicability and integrate our additions with the existing programming environment for Newspeak. This report is based on the first author’s master’s thesis. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 36 KW - Pattern Matching KW - Musterabgleich KW - Muster KW - Objekt-Orientiertes Programmieren KW - Dynamische Typ Systeme KW - Pattern Matching KW - Patterns KW - Object-Oriented Programming KW - Dynamic Type System Y1 - 2010 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-43035 SN - 978-3-86956-065-6 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Gerken, Stefanie A1 - Uebernickel, Falk A1 - de Paula, Danielly T1 - Design Thinking: a Global Study on Implementation Practices in Organizations T1 - Design Thinking: eine globale Studie über Implementierungspraktiken in Organisationen BT - Past - Present - Future BT - Vergangenheit - Gegenwart - Zukunft N2 - These days design thinking is no longer a “new approach”. Among practitioners, as well as academics, interest in the topic has gathered pace over the last two decades. However, opinions are divided over the longevity of the phenomenon: whether design thinking is merely “old wine in new bottles,” a passing trend, or still evolving as it is being spread to an increasing number of organizations and industries. Despite its growing relevance and the diffusion of design thinking, knowledge on the actual status quo in organizations remains scarce. With a new study, the research team of Prof. Uebernickel and Stefanie Gerken investigates temporal developments and changes in design thinking practices in organizations over the past six years comparing the results of the 2015 “Parts without a whole” study with current practices and future developments. Companies of all sizes and from different parts of the world participated in the survey. The findings from qualitative interviews with experts, i.e., people who have years of knowledge with design thinking, were cross-checked with the results from an exploratory analysis of the survey data. This analysis uncovers significant variances and similarities in how design thinking is interpreted and applied in businesses. N2 - Heutzutage ist Design Thinking kein "neuer Ansatz" mehr. Unter Praktikern und Akademikern hat das Interesse an diesem Thema in den letzten zwei Jahrzehnten stark zugenommen. Die Meinungen sind jedoch geteilt, ob Design Thinking lediglich "alter Wein in neuen Schläuchen" ist, ein vorübergehender Trend, oder ein sich weiterentwickelndes Phänomen, welches in immer mehr Organisationen und Branchen Fuß fast. Trotz der wachsenden Relevanz und Verbreitung von Design Thinking ist das Wissen über den tatsächlichen Status quo in Organisationen nach wie vor spärlich. Mit einer neuen Studie untersucht das Forschungsteam von Prof. Uebernickel, Stefanie Gerken und Dr. Danielly de Paula die zeitlichen Entwicklungen und Veränderungen von Design Thinking Praktiken in Organisationen über die letzten sechs Jahre und vergleicht die Ergebnisse der Studie "Parts without a whole" aus dem Jahr 2015 mit aktuellen Praktiken und perspektivischen Entwicklungen. An der Studie haben Unternehmen aller Größen und aus verschiedenen Teilen der Welt teilgenommen. Um dem komplexen Untersuchungsgegenstand gerecht zu werden, wurde eine Mixed-Method-Ansatz gewählt: Die Erkenntnisse aus qualitativen Experteninterviews, d.h. Personen, die sich seit Jahren mit dem Thema Design Thinking in der Praxis beschäftigen, wurden mit den Ergebnissen einer quantitativen Analyse von Umfragedaten abgeglichen. Die vorliegende Studie erörtert signifikante Unterschiede und Gemeinsamkeiten bei der Interpretation und Anwendung von Design Thinking in Unternehmen. KW - Design Thinking KW - Agile KW - Implementation in Organizations KW - life-centered KW - human-centered KW - Innovation KW - Behavior change KW - Problem Solving KW - Creative KW - Solution Space KW - Process KW - Mindset KW - Tools KW - Wicked Problems KW - VUCA-World KW - Ambiguity KW - Interdisciplinary Teams KW - Multidisciplinary Teams KW - Impact KW - Measurement KW - Ideation KW - Agilität KW - agil KW - Ambiguität KW - Verhaltensänderung KW - Kreativität KW - Design Thinking KW - Ideenfindung KW - Auswirkungen KW - Implementierung in Organisationen KW - Innovation KW - interdisziplinäre Teams KW - Messung KW - Denkweise KW - multidisziplinäre Teams KW - Problemlösung KW - Prozess KW - Lösungsraum KW - Werkzeuge KW - Aktivitäten KW - verzwickte Probleme KW - menschenzentriert KW - lebenszentriert KW - VUCA-World Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-534668 SN - 978-3-86956-525-5 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Giese, Holger A1 - Becker, Basil T1 - Modeling and verifying dynamic evolving service-oriented architectures N2 - The service-oriented architecture supports the dynamic assembly and runtime reconfiguration of complex open IT landscapes by means of runtime binding of service contracts, launching of new components and termination of outdated ones. Furthermore, the evolution of these IT landscapes is not restricted to exchanging components with other ones using the same service contracts, as new services contracts can be added as well. However, current approaches for modeling and verification of service-oriented architectures do not support these important capabilities to their full extend.In this report we present an extension of the current OMG proposal for service modeling with UML - SoaML - which overcomes these limitations. It permits modeling services and their service contracts at different levels of abstraction, provides a formal semantics for all modeling concepts, and enables verifying critical properties. Our compositional and incremental verification approach allows for complex properties including communication parameters and time and covers besides the dynamic binding of service contracts and the replacement of components also the evolution of the systems by means of new service contracts. The modeling as well as verification capabilities of the presented approach are demonstrated by means of a supply chain example and the verification results of a first prototype are shown. N2 - Service-Orientierte Architekturen erlauben die dynamische Zusammensetzung und Rekonfiguration komplexer, offener IT Landschaften durch Bindung von Service Contracts zur Laufzeit, starten neuer Komponenten und beenden von veralteten. Die Evolution dieser Systeme ist nicht auf den Austausch von Komponenten-Implementierungen bei Beibehaltung der Service-Contracts beschränkt, sondern das Hinzufügen neuer Service-Contracts wird ebenfalls unterstützt. Aktuelle Ansätze zur Modellierung und Verifikation Service-Orientierter Architekturen unterstützen diese wichtigen Eigenschaften, wenn überhaupt, nur unvollständig. In diesem Bericht stellen wir eine Erweiterung des aktuellen OMG Vorschlags zur Service Modellierung mit UML - SoaML - vor, die diese Einschränkungen aufhebt. Unser Ansatz erlaubt die Modellierung von Service Contracts auf verschiedenen Abstraktionsniveaus, besitzt eine fundierte formale Semantik für alle eingeführten Modellierungskonzepte und erlaubt die Verifikation kritischer Eigenschaften. Unser kompositionaler und inkrementeller Verifikationsansatz erlaubt die Verifikation komplexer Eigenschaften einschließlich Kommunikationsparameter und Zeit und deckt neben der dynamischen Bindung von Service Contracts sowie dem Austausch von Komponenten auch die Evolution des gesamten Systems durch das Hinzufügen neuer Service Contracts ab. Die Modellierungs- als auch die Verifikationsfähigkeiten unseres vorgestellten Ansatzes werden durch ein Anwendungsbeispiel aus dem Bereich des Lieferkettenmanagements veranschaulicht. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 75 KW - Service-Orientierte Architekturen KW - Verifikation KW - Contracts KW - Evolution KW - Unbegrenzter Zustandsraum KW - Invarianten KW - Modellierung KW - SoaML KW - Service-Oriented Architecture KW - Verification KW - Contracts KW - Evolution KW - Infinite State KW - Invariants KW - Modeling KW - SoaML KW - Runtime Binding Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-65112 SN - 978-3-86956-246-9 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Giese, Holger A1 - Hildebrandt, Stephan T1 - Efficient model synchronization of large-scale models N2 - Model-driven software development requires techniques to consistently propagate modifications between different related models to realize its full potential. For large-scale models, efficiency is essential in this respect. In this paper, we present an improved model synchronization algorithm based on triple graph grammars that is highly efficient and, therefore, can also synchronize large-scale models sufficiently fast. We can show, that the overall algorithm has optimal complexity if it is dominating the rule matching and further present extensive measurements that show the efficiency of the presented model transformation and synchronization technique. N2 - Die Model-getriebene Softwareentwicklung benötigt Techniken zur Übertragung von Änderungen zwischen verschiedenen zusammenhängenden Modellen, um vollständig nutzbar zu sein. Bei großen Modellen spielt hier die Effizienz eine entscheidende Rolle. In diesem Bericht stellen wir einen verbesserten Modellsynchronisationsalgorithmus vor, der auf Tripel-Graph-Grammatiken basiert. Dieser arbeitet sehr effizient und kann auch sehr große Modelle schnell synchronisieren. Wir können zeigen, dass der Gesamtalgortihmus eine optimale Komplexität aufweist, sofern er die Ausführung dominiert. Die Effizient des Algorithmus' wird durch einige Benchmarkergebnisse belegt. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 28 KW - Model Transformation KW - Model Synchronisation KW - Tripel-Graph-Grammatik KW - Modell-getriebene Softwareentwicklung KW - Model Transformation KW - Model Synchronization KW - Triple Graph Grammars KW - Model-Driven Engineering Y1 - 2009 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-29281 SN - 978-3-940793-84-3 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Giese, Holger A1 - Hildebrandt, Stephan A1 - Lambers, Leen T1 - Toward bridging the gap between formal semantics and implementation of triple graph grammars N2 - The correctness of model transformations is a crucial element for the model-driven engineering of high quality software. A prerequisite to verify model transformations at the level of the model transformation specification is that an unambiguous formal semantics exists and that the employed implementation of the model transformation language adheres to this semantics. However, for existing relational model transformation approaches it is usually not really clear under which constraints particular implementations are really conform to the formal semantics. In this paper, we will bridge this gap for the formal semantics of triple graph grammars (TGG) and an existing efficient implementation. Whereas the formal semantics assumes backtracking and ignores non-determinism, practical implementations do not support backtracking, require rule sets that ensure determinism, and include further optimizations. Therefore, we capture how the considered TGG implementation realizes the transformation by means of operational rules, define required criteria and show conformance to the formal semantics if these criteria are fulfilled. We further outline how static analysis can be employed to guarantee these criteria. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 37 Y1 - 2010 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-45219 SN - 978-3-86956-078-6 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Giese, Holger A1 - Hildebrandt, Stephan A1 - Neumann, Stefan A1 - Wätzoldt, Sebastian T1 - Industrial case study on the integration of SysML and AUTOSAR with triple graph grammars N2 - During the overall development of complex engineering systems different modeling notations are employed. For example, in the domain of automotive systems system engineering models are employed quite early to capture the requirements and basic structuring of the entire system, while software engineering models are used later on to describe the concrete software architecture. Each model helps in addressing the specific design issue with appropriate notations and at a suitable level of abstraction. However, when we step forward from system design to the software design, the engineers have to ensure that all decisions captured in the system design model are correctly transferred to the software engineering model. Even worse, when changes occur later on in either model, today the consistency has to be reestablished in a cumbersome manual step. In this report, we present in an extended version of [Holger Giese, Stefan Neumann, and Stephan Hildebrandt. Model Synchronization at Work: Keeping SysML and AUTOSAR Models Consistent. In Gregor Engels, Claus Lewerentz, Wilhelm Schäfer, Andy Schürr, and B. Westfechtel, editors, Graph Transformations and Model Driven Enginering - Essays Dedicated to Manfred Nagl on the Occasion of his 65th Birthday, volume 5765 of Lecture Notes in Computer Science, pages 555–579. Springer Berlin / Heidelberg, 2010.] how model synchronization and consistency rules can be applied to automate this task and ensure that the different models are kept consistent. We also introduce a general approach for model synchronization. Besides synchronization, the approach consists of tool adapters as well as consistency rules covering the overlap between the synchronized parts of a model and the rest. We present the model synchronization algorithm based on triple graph grammars in detail and further exemplify the general approach by means of a model synchronization solution between system engineering models in SysML and software engineering models in AUTOSAR which has been developed for an industrial partner. In the appendix as extension to [19] the meta-models and all TGG rules for the SysML to AUTOSAR model synchronization are documented. N2 - Bei der Entwicklung komplexer technischer Systeme werden verschiedene Modellierungssprachen verwendet. Zum Beispiel werden bei der Entwicklung von Systemen in der Automobilindustrie bereits früh im Entwicklungsprozess Systemmodelle verwendet, um die Anforderungen und die grobe Struktur des Gesamtsystems darzustellen. Später werden Softwaremodelle verwendet, um die konkrete Softwarearchitektur zu modellieren. Jedes Modell stellt spezifische Entwurfsaspekte mit Hilfe passender Notationen auf einem angemessenen Abstraktionsniveau dar. Wenn jedoch vom Systementwurf zum Softwareentwurf übergegangen wird, müssen die Entwicklungsingenieure sicherstellen, dass alle Entwurfsentscheidungen, die im Systemmodell enthalten sind, korrekt auf das Softwaremodell übertragen werden. Sobald danach auch noch Änderungen auftreten, muss die Konsistenz zwischen den Modellen in einem aufwändigen manuellen Schritt wiederhergestellt werden. In diesem Bericht zeigen wir, wie Modellsynchronisation und Konsistenzregeln zur Automatisierung dieses Arbeitsschrittes verwendet und die Konsistenz zwischen den Modellen sichergestellt werden können. Außerdem stellen wir einen allgemeinen Ansatz zur Modellsynchronisation vor. Neben der reinen Synchronisation umfasst unsere Lösung weiterhin Tool-Adapter, sowie Konsistenzregeln, die sowohl die Teile der Modelle abdecken, die synchronisiert werden können, als auch die restlichen Teile. Der Modellsynchronisationsalgorithmus basiert auf Tripel-Graph-Grammatiken und wird im Detail erläutert. An Hand einer konkreten Transformation zwischen SysML- und AUTOSAR-Modellen, die im Rahmen eines Industrieprojektes entwickelt wurde, wird der Ansatz demonstriert. Im Anhang des Berichts sind alle TGG-Regeln für die SysML-zu-AUTOSAR-Transformation dokumentiert. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 57 KW - Model Transformation KW - Model Synchronisation KW - SysML KW - AUTOSAR KW - Tripel-Graph-Grammatik KW - Model Transformation KW - Model Synchronization KW - SysML KW - AUTOSAR KW - Triple Graph Grammar Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-60184 SN - 978-3-86956-191-2 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Giese, Holger A1 - Maximova, Maria A1 - Sakizloglou, Lucas A1 - Schneider, Sven T1 - Metric temporal graph logic over typed attributed graphs N2 - Various kinds of typed attributed graphs are used to represent states of systems from a broad range of domains. For dynamic systems, established formalisms such as graph transformations provide a formal model for defining state sequences. We consider the extended case where time elapses between states and introduce a logic to reason about these sequences. With this logic we express properties on the structure and attributes of states as well as on the temporal occurrence of states that are related by their inner structure, which no formal logic over graphs accomplishes concisely so far. Firstly, we introduce graphs with history by equipping every graph element with the timestamp of its creation and, if applicable, its deletion. Secondly, we define a logic on graphs by integrating the temporal operator until into the well-established logic of nested graph conditions. Thirdly, we prove that our logic is equally expressive to nested graph conditions by providing a suitable reduction. Finally, the implementation of this reduction allows for the tool-based analysis of metric temporal properties for state sequences. N2 - Verschiedene Arten von getypten attributierten Graphen werden benutzt, um Zustände von Systemen in vielen unterschiedlichen Anwendungsbereichen zu beschreiben. Der etablierte Formalismus der Graphtransformationen bietet ein formales Model, um Zustandssequenzen für dynamische Systeme zu definieren. Wir betrachten den erweiterten Fall von solchen Sequenzen, in dem Zeit zwischen zwei verschiedenen Systemzuständen vergeht, und führen eine Logik ein, um solche Sequenzen zu beschreiben. Mit dieser Logik drücken wir zum einen Eigenschaften über die Struktur und die Attribute von Zuständen aus und beschreiben zum anderen temporale Vorkommen von Zuständen, die durch ihre innere Struktur verbunden sind. Solche Eigenschaften können bisher von keiner der existierenden Logiken auf Graphen vergleichbar darstellt werden. Erstens führen wir Graphen mit Änderungshistorie ein, indem wir jedes Graphelement mit einem Zeitstempel seiner Erzeugung und, wenn nötig, seiner Löschung versehen. Zweitens definieren wir eine Logik auf Graphen, indem wir den Temporaloperator Until in die wohl-etablierte Logik der verschachtelten Graphbedingungen integrieren. Drittens beweisen wir, dass unsere Logik gleich ausdrucksmächtig ist, wie die Logik der verschachtelten Graphbedingungen, indem wir eine passende Reduktionsoperation definieren. Zuletzt erlaubt uns die Implementierung dieser Reduktionsoperation die werkzeukbasierte Analyse von metrisch-temporallogischen Eigenschaften für Zustandssequenzen zu führen. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 123 KW - nested graph conditions KW - sequence properties KW - symbolic graphs KW - typed attributed graphs KW - metric temporal logic KW - temporal logic KW - runtime monitoring KW - verschachtelte Anwendungsbedingungen KW - Sequenzeigenschaften KW - symbolische Graphen KW - getypte Attributierte Graphen KW - metrische Temporallogik KW - Temporallogik KW - Runtime-monitoring Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-411351 SN - 978-3-86956-433-3 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 123 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Giese, Holger A1 - Maximova, Maria A1 - Sakizloglou, Lucas A1 - Schneider, Sven T1 - Metric temporal graph logic over typed attributed graphs BT - extended version N2 - Graph repair, restoring consistency of a graph, plays a prominent role in several areas of computer science and beyond: For example, in model-driven engineering, the abstract syntax of models is usually encoded using graphs. Flexible edit operations temporarily create inconsistent graphs not representing a valid model, thus requiring graph repair. Similarly, in graph databases—managing the storage and manipulation of graph data—updates may cause that a given database does not satisfy some integrity constraints, requiring also graph repair. We present a logic-based incremental approach to graph repair, generating a sound and complete (upon termination) overview of least-changing repairs. In our context, we formalize consistency by so-called graph conditions being equivalent to first-order logic on graphs. We present two kind of repair algorithms: State-based repair restores consistency independent of the graph update history, whereas deltabased (or incremental) repair takes this history explicitly into account. Technically, our algorithms rely on an existing model generation algorithm for graph conditions implemented in AutoGraph. Moreover, the delta-based approach uses the new concept of satisfaction (ST) trees for encoding if and how a graph satisfies a graph condition. We then demonstrate how to manipulate these STs incrementally with respect to a graph update. N2 - Verschiedene Arten typisierter attributierter Graphen können verwendet werden, um Systemzustände aus einem breiten Bereich von Domänen darzustellen. Für dynamische Systeme können etablierte Formalismen wie die Graphtransformation ein formales Modell für die Definition von Zustandssequenzen liefern. Wir betrachten den Fall, in dem zwischen Zustandsänderungen Zeit vergehen kann, und führen eine Logik ein, die als Metric Temporal Graph Logic (MTGL) bezeichnet wird, um über solche zeitgesteuerten Graphsequenzen zu urteilen. Mit dieser Logik drücken wir Eigenschaften der Struktur und der Attribute von Zuständen sowie des Auftretens von Zuständen über die Zeit aus, die durch ihre innere Struktur miteinander verbunden sind, was bisher keine formale Logik über Graphen präzise bewerkstelligt. Erstens, basierend auf zeitgesteuerten Graphsequenzen als Modelle für die Systemevolution, definieren wir MTGL, indem wir den zeitlichen Operator bis zu einer gewissen Zeitgrenze in die etablierte Logik von (verschachtelten) Graphbedingungen integrieren. Zweitens skizzieren wir, wie eine endliche zeitgesteuerte Diagrammsequenz als einzelnes Diagramm dargestellt werden kann, das alle zeitlichen Änderungen enthält (als Diagramm mit Verlauf bezeichnet), wie die Erfüllung von MTGL-Bedingungen für ein solches Diagramm definiert werden kann, und zeigen, dass beide Darstellungen dieselben MTGL-Bedingungen erfüllen. Drittens zeigen wir, wie MTGL-Bedingungen auf (verschachtelte) Diagrammbedingungen reduziert werden können, und zeigen anhand dieser Reduzierung, dass beide zugrunde liegenden Logiken gleichermaßen aussagekräftig sind. Schließlich stellen wir eine Erweiterung des Tools AutoGraph vor, mit der die Erfüllung der MTGL-Bedingungen für zeitgesteuerte Diagrammsequenzen überprüft werden kann, indem die Erfüllung der (verschachtelten) Diagrammbedingungen überprüft wird, die unter Verwendung der vorgeschlagenen Reduzierung für das Diagramm mit dem Verlauf entsprechend dem zeitgesteuerten Diagramm erhalten wurden. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 127 KW - typisierte attributierte Graphen KW - metrisch temporale Graph Logic KW - Spezifikation von gezeiteten Graph Transformationen KW - typed attributed graphs KW - metric termporal graph logic KW - specification of timed graph transformations Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-427522 SN - 978-3-86956-463-0 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 127 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Gröne, Bernhard A1 - Knöpfel, Andreas A1 - Kugel, Rudolf A1 - Schmidt, Oliver T1 - The Apache Modeling Project N2 - This document presents an introduction to the Apache HTTP Server, covering both an overview and implementation details. It presents results of the Apache Modelling Project done by research assistants and students of the Hasso–Plattner–Institute in 2001, 2002 and 2003. The Apache HTTP Server was used to introduce students to the application of the modeling technique FMC, a method that supports transporting knowledge about complex systems in the domain of information processing (software and hardware as well). After an introduction to HTTP servers in general, we will focus on protocols and web technology. Then we will discuss Apache, its operational environment and its extension capabilities— the module API. Finally we will guide the reader through parts of the Apache source code and explain the most important pieces. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 05 Y1 - 2004 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-33147 SN - 978-3-937786-14-8 ER - TY - BOOK A1 - Hagedorn, Benjamin A1 - Schöbel, Michael A1 - Uflacker, Matthias A1 - Copaciu, Flavius A1 - Milanovic, Nikola T1 - Proceedings of the fall 2006 workshop of the HPI research school on service-oriented systems engineering N2 - 1. Design and Composition of 3D Geoinformation Services Benjamin Hagedorn 2. Operating System Abstractions for Service-Based Systems Michael Schöbel 3. A Task-oriented Approach to User-centered Design of Service-Based Enterprise Applications Matthias Uflacker 4. A Framework for Adaptive Transport in Service- Oriented Systems based on Performance Prediction Flavius Copaciu 5. Asynchronicity and Loose Coupling in Service-Oriented Architectures Nikola Milanovic T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 18 Y1 - 2007 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-33052 SN - 978-3-939469-58-2 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Haupt, Michael A1 - Marr, Stefan A1 - Hirschfeld, Robert T1 - CSOM/PL : a virtual machine product line N2 - CSOM/PL is a software product line (SPL) derived from applying multi-dimensional separation of concerns (MDSOC) techniques to the domain of high-level language virtual machine (VM) implementations. For CSOM/PL, we modularised CSOM, a Smalltalk VM implemented in C, using VMADL (virtual machine architecture description language). Several features of the original CSOM were encapsulated in VMADL modules and composed in various combinations. In an evaluation of our approach, we show that applying MDSOC and SPL principles to a domain as complex as that of VMs is not only feasible but beneficial, as it improves understandability, maintainability, and configurability of VM implementations without harming performance. N2 - CSOM/PL ist eine Softwareproduktfamilie (software product line, SPL), die erstellt wurde, indem Techniken der mehrdimensionalen Belangtrennung (multi-dimensional separation of concerns, MDSOC) auf die Domäne der virtuellen Maschinen (VM) für höhere Programmiersprachen angewendet wurden. Dazu wurde CSOM, eine in C implementierte Smalltalk-VM, mittels VMADL (virtual machine architecture description language) in Module zerlegt. Etliche Eigenschaften von CSOM wurden in VMADL-Module gekapselt und auf unterschiedliche Weisen komponiert. Die Auswertung des Ansatzes zeigt, dass die Anwendung von MDSOC- und SPL-Prinzipien auf die komplexe VM-Domäne nicht nur machbar ist, sondern darüber hinaus auch Vorteile mit sich bringt, da die Verständlichkeit, Wartbarkeit und Konfigurierbarkeit von VM-Implementierungen ohne Beeinträchtigung der Ausführungsgeschwindigkeit verbessert werden. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 48 KW - Virtuelle Maschinen KW - Architektur KW - Softwareproduktlinien KW - mehrdimensionale Belangtrennung KW - Virtual machines KW - architecture KW - software product lines KW - multi-dimensional separation of concerns Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-52332 SN - 978-3-86956-134-9 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Hebig, Regina A1 - Giese, Holger T1 - MDE settings in SAP : a descriptive field study N2 - MDE techniques are more and more used in praxis. However, there is currently a lack of detailed reports about how different MDE techniques are integrated into the development and combined with each other. To learn more about such MDE settings, we performed a descriptive and exploratory field study with SAP, which is a worldwide operating company with around 50.000 employees and builds enterprise software applications. This technical report describes insights we got during this study. For example, we identified that MDE settings are subject to evolution. Finally, this report outlines directions for future research to provide practical advises for the application of MDE settings. N2 - Techniken der modellgetriebenen Entwicklung (MDE) werden mehr und mehr in der Praxis eingesetzt. Dabei gibt es wenige detaillierte Berichte darüber wie unterschiedliche MDE-Techniken kombiniert und in die Entwicklung integriert werden. Die vorliegende beschreibende Feldstudie dient dem Zweck, in SAP genutzte MDE-Ansätze detailliert zu beschreiben. SAP ist ein weltweit operierendes Unternehmen, hat ca. 50 000 Mitarbeiter und stellt Softwarelösungen für Firmen her. Der vorliegende technische Bericht beschreibt die Einblicke die wir in dieser Studie erhalten haben. Dazu gehört die Einsicht, dass MDE Ansätze einer Evolution unterliegen. Schließlich umreißt dieser Bericht mögliche Richtungen für zukünftige Forschung um praktische Ratschläge für die Gestaltung von MDE Ansätzen geben zu können. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 58 KW - Model Transformation KW - Model Synchronisation KW - SysML KW - AUTOSAR KW - Tripel-Graph-Grammatik KW - modellgetriebene Entwicklung KW - beschreibende Feldstudie Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-60193 SN - 978-3-86956-192-9 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Hebig, Regina A1 - Giese, Holger A1 - Batoulis, Kimon A1 - Langer, Philipp A1 - Zamani Farahani, Armin A1 - Yao, Gary A1 - Wolowyk, Mychajlo T1 - Development of AUTOSAR standard documents at Carmeq GmbH T1 - Entwicklung der AUTOSAR-Standarddokumente bei Carmeq GmbH BT - a case study BT - eine Fall Studie N2 - This report documents the captured MDE history of Carmeq GmbH, in context of the project Evolution of MDE Settings in Practice. The goal of the project is the elicitation of MDE approaches and their evolution. N2 - Dieser technische Bericht dokumentiert wie sich der MDE Ansatz zur Entwicklung von Softwarestandardisierungsdokumenten bei der Carmeq GmbH im Laufe der Zeit verändert hat. Diese Historie wurde im Rahmen des Projektes "Evolution of MDE Settings in Practice" (Evolution von MDE Ansätzen in der Praxis) erstellt. Ziel dieses Projektes ist die Erhebung von MDE Ansätzen und ihrer Evolution. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 92 KW - model-driven engineering KW - MDE settings KW - evolution in MDE KW - case study KW - modellgetriebene Entwicklung KW - MDE Ansatz KW - Evolution in MDE KW - Fallstudie Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-71535 SN - 978-3-86956-317-6 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 92 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Herbst, Eva‐Maria A1 - Maschler, Fabian A1 - Niephaus, Fabio A1 - Reimann, Max A1 - Steier, Julia A1 - Felgentreff, Tim A1 - Lincke, Jens A1 - Taeumel, Marcel A1 - Hirschfeld, Robert A1 - Witt, Carsten T1 - ecoControl T1 - ecoControl BT - Entwurf und Implementierung einer Software zur Optimierung heterogener Energiesysteme in Mehrfamilienhäusern BT - design and implementation of a prototype for optimizing heterogeneous energy systems in multi‐family residential buildings N2 - Eine dezentrale Energieversorgung ist ein erster Schritt in Richtung Energiewende. Dabei werden auch in Mehrfamilienhäusern vermehrt verschiedene Strom- und Wärmeerzeuger eingesetzt. Besonders in Deutschland kommen in diesem Zusammenhang Blockheizkraftwerke immer häufiger zum Einsatz, weil sie Gas sehr effizient in Strom und Wärme umwandeln können. Außerdem ermöglichen sie, im Zusammenspiel mit anderen Energiesystemen wie beispielsweise Photovoltaik-Anlagen, eine kontinuierliche und dezentrale Energieversorgung. Bei dem Betrieb von unterschiedlichen Energiesystemen ist es wünschenswert, dass die Systeme aufeinander abgestimmt arbeiten. Allerdings ist es bisher schwierig, heterogene Energiesysteme effizient miteinander zu betreiben. Dadurch bleiben Einsparungspotentiale ungenutzt. Eine zentrale Steuerung kann deshalb die Effizienz des Gesamtsystems verbessern. Mit ecoControl stellen wir einen erweiterbaren Prototypen vor, der die Kooperation von Energiesystemen optimiert und Umweltfaktoren miteinbezieht. Dazu stellt die Software eine einheitliche Bedienungsoberfläche zur Konfiguration aller Systeme zur Verfügung. Außerdem bietet sie die Möglichkeit, Optimierungsalgorithmen mit Hilfe einer Programmierschnittstelle zu entwickeln, zu testen und auszuführen. Innerhalb solcher Algorithmen können von ecoControl bereitgestellte Vorhersagen genutzt werden. Diese Vorhersagen basieren auf dem individuellen Verhalten von jedem Energiesystem, Wettervorhersagen und auf Prognosen des Energieverbrauchs. Mithilfe einer Simulation können Techniker unterschiedliche Konfigurationen und Optimierungen sofort ausprobieren, ohne diese über einen langen Zeitraum an realen Geräten testen zu müssen. ecoControl hilft darüber hinaus auch Hausverwaltungen und Vermietern bei der Verwaltung und Analyse der Energiekosten. Wir haben anhand von Fallbeispielen gezeigt, dass Optimierungsalgorithmen, welche die Nutzung von Wärmespeichern verbessern, die Effizienz des Gesamtsystems erheblich verbessern können. Schließlich kommen wir zu dem Schluss, dass ecoControl in einem nächsten Schritt unter echten Bedingungen getestet werden muss, sobald eine geeignete Hardwarekomponente verfügbar ist. Über diese Schnittstelle werden die Messwerte an ecoControl gesendet und Steuersignale an die Geräte weitergeleitet. N2 - The energy turnaround in Germany affects not only big industries but also smaller advocates who are interested in cost-efficient and regenerative energy supply. The observable signs of decentralized supply indicate that many individuals are eager to employ affordable energy devices, such as solar power systems, by themselves. Owners or managers of multi-family residential buildings, for example, install heterogeneous sets of devices that have to satisfy the varying demands of tenants. These devices are primarily influenced by environmental factors such as the weather. Independently, on-site cogeneration units are increasingly used to produce both electrical and thermal energy in a dependable and decentralized way. While having an arguably good efficiency on their own, such energy systems, however, are not built to cooperate in an heterogeneous installation. Hence they can negatively affect overall costs or impair the optimal ecological energy usage. We propose a centralized, extensible control platform that supports low-effort integration and efficient cooperation of heterogeneous energy production and storage units. Our prototype ecoControl shows that such a software system can be used to optimize the communication protocol of energy devices in multi-family residential buildings. In addition a simulation of the devices and forecasts of both energy supply and demand facilitate an advanced configuration of the system to enable an optimal drive. An intuitive user interface supports technicians, managers or owners to monitor and adjust the operation of installed devices to accommodate given conditions - even if not anticipated by the manufacturer. In several example cases, we illustrate how optimization algorithms can improve the use of heat storages to increase overall efficiency by a significant factor. Although further investigations with representative settings are needed, we argue that ecoControl can contribute to Germany's energy turnaround by projecting a novel perspective on the application of interdependent energy production and storage units. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 93 KW - Energiesparen KW - Prognosen KW - Effizienz KW - Optimierungen KW - Algorithmen KW - Blockheizkraftwerke KW - Mehrfamilienhäuser KW - energy savings KW - forecasts KW - efficiency KW - optimizations KW - algorithms KW - cogeneration units KW - multi-­family residential buildings Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-72147 SN - 978-3-86956-318-3 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 93 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Herschel, Melanie A1 - Naumann, Felix T1 - Space and time scalability of duplicate detection in graph data N2 - Duplicate detection consists in determining different representations of real-world objects in a database. Recent research has considered the use of relationships among object representations to improve duplicate detection. In the general case where relationships form a graph, research has mainly focused on duplicate detection quality/effectiveness. Scalability has been neglected so far, even though it is crucial for large real-world duplicate detection tasks. In this paper we scale up duplicate detection in graph data (DDG) to large amounts of data and pairwise comparisons, using the support of a relational database system. To this end, we first generalize the process of DDG. We then present how to scale algorithms for DDG in space (amount of data processed with limited main memory) and in time. Finally, we explore how complex similarity computation can be performed efficiently. Experiments on data an order of magnitude larger than data considered so far in DDG clearly show that our methods scale to large amounts of data not residing in main memory. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 25 Y1 - 2008 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-32851 SN - 978-3-940793-46-1 ER - TY - BOOK A1 - Herzberg, Nico A1 - Weske, Mathias T1 - Enriching raw events to enable process intelligence : research challenges N2 - Business processes are performed within a company’s daily business. Thereby, valuable data about the process execution is produced. The quantity and quality of this data is very dependent on the process execution environment that reaches from predominantly manual to fullautomated. Process improvement is one essential cornerstone of business process management to ensure companies’ competitiveness and relies on information about the process execution. Especially in manual process environments data directly related to the process execution is rather sparse and incomplete. In this paper, we present an approach that supports the usage and enrichment of process execution data with context data – data that exists orthogonally to business process data – and knowledge from the corresponding process models to provide a high-quality event base for process intelligence subsuming, among others, process monitoring, process analysis, and process mining. Further, we discuss open issues and challenges that are subject to our future work. N2 - Die wertschöpfenden Tätigkeiten in Unternehmen folgen definierten Geschäftsprozessen und werden entsprechend ausgeführt. Dabei werden wertvolle Daten über die Prozessausführung erzeugt. Die Menge und Qualität dieser Daten ist sehr stark von der Prozessausführungsumgebung abhängig, welche überwiegend manuell als auch vollautomatisiert sein kann. Die stetige Verbesserung von Prozessen ist einer der Hauptpfeiler des Business Process Managements, mit der Aufgabe die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen zu sichern und zu steigern. Um Prozesse zu verbessern muss man diese analysieren und ist auf Daten der Prozessausführung angewiesen. Speziell bei manueller Prozessausführung sind die Daten nur selten direkt zur konkreten Prozessausführung verknüpft. In dieser Arbeit präsentieren wir einen Ansatz zur Verwendung und Anreicherung von Prozessausführungsdaten mit Kontextdaten – Daten die unabhängig zu den Prozessdaten existieren – und Wissen aus den dazugehörigen Prozessmodellen, um ein hochwertige Event- Datenbasis für Process Intelligence Anwendungen, wie zum Beispiel Prozessmonitoring, Prozessanalyse und Process Mining, sicherstellen zu können. Des Weiteren zeigen wir offene Fragestellungen und Herausforderungen auf, welche in Zukunft Gegenstand unserer Forschung sein werden. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 73 Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-64012 SN - 978-3-86956-241-4 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Hu, Ji A1 - Cordel, Dirk A1 - Meinel, Christoph T1 - A virtual machine architecture for creating IT-security laboratories N2 - E-learning is a flexible and personalized alternative to traditional education. Nonetheless, existing e-learning systems for IT security education have difficulties in delivering hands-on experience because of the lack of proximity. Laboratory environments and practical exercises are indispensable instruction tools to IT security education, but security education in con-ventional computer laboratories poses the problem of immobility as well as high creation and maintenance costs. Hence, there is a need to effectively transform security laboratories and practical exercises into e-learning forms. This report introduces the Tele-Lab IT-Security architecture that allows students not only to learn IT security principles, but also to gain hands-on security experience by exercises in an online laboratory environment. In this architecture, virtual machines are used to provide safe user work environments instead of real computers. Thus, traditional laboratory environments can be cloned onto the Internet by software, which increases accessibilities to laboratory resources and greatly reduces investment and maintenance costs. Under the Tele-Lab IT-Security framework, a set of technical solutions is also proposed to provide effective functionalities, reliability, security, and performance. The virtual machines with appropriate resource allocation, software installation, and system configurations are used to build lightweight security laboratories on a hosting computer. Reliability and availability of laboratory platforms are covered by the virtual machine management framework. This management framework provides necessary monitoring and administration services to detect and recover critical failures of virtual machines at run time. Considering the risk that virtual machines can be misused for compromising production networks, we present security management solutions to prevent misuse of laboratory resources by security isolation at the system and network levels. This work is an attempt to bridge the gap between e-learning/tele-teaching and practical IT security education. It is not to substitute conventional teaching in laboratories but to add practical features to e-learning. This report demonstrates the possibility to implement hands-on security laboratories on the Internet reliably, securely, and economically. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 13 Y1 - 2006 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-33077 SN - 978-3-939469-13-1 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Juiz, Carlos A1 - Bermejo, Belen A1 - Calle, Alejandro A1 - Sidorova, Julia A1 - Lundberg, Lars A1 - Weidmann, Vera A1 - Lowitzki, Leon A1 - Mirtschin, Marvin A1 - Hoorn, André van A1 - Frank, Markus A1 - Schulz, Henning A1 - Stojanovic, Dragan A1 - Stojanovic, Natalija A1 - Stojnev Ilic, Aleksandra A1 - Friedrich, Tobias A1 - Lenzner, Pascal A1 - Weyand, Christopher A1 - Wagner, Markus A1 - Plauth, Max A1 - Polze, Andreas A1 - Nowicki, Marek A1 - Seth, Sugandh A1 - Kaur Chahal, Kuljit A1 - Singh, Gurwinder A1 - Speth, Sandro A1 - Janes, Andrea A1 - Camilli, Matteo A1 - Ziegler, Erik A1 - Schmidberger, Marcel A1 - Pörschke, Mats A1 - Bartz, Christian A1 - Lorenz, Martin A1 - Meinel, Christoph A1 - Beilich, Robert A1 - Bertazioli, Dario A1 - Carlomagno, Cristiano A1 - Bedoni, Marzia A1 - Messina, Vincenzina ED - Meinel, Christoph ED - Polze, Andreas ED - Beins, Karsten ED - Strotmann, Rolf ED - Seibold, Ulrich ED - Rödszus, Kurt ED - Müller, Jürgen ED - Sommer, Jürgen T1 - HPI Future SOC Lab BT - Proceedings 2020 T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam N2 - The “HPI Future SOC Lab” is a cooperation of the Hasso Plattner Institute (HPI) and industry partners. Its mission is to enable and promote exchange and interaction between the research community and the industry partners. The HPI Future SOC Lab provides researchers with free of charge access to a complete infrastructure of state of the art hard and software. This infrastructure includes components, which might be too expensive for an ordinary research environment, such as servers with up to 64 cores and 2 TB main memory. The offerings address researchers particularly from but not limited to the areas of computer science and business information systems. Main areas of research include cloud computing, parallelization, and In-Memory technologies. This technical report presents results of research projects executed in 2020. Selected projects have presented their results on April 21st and November 10th 2020 at the Future SOC Lab Day events. N2 - Das Future SOC Lab am HPI ist eine Kooperation des Hasso-Plattner-Instituts mit verschiedenen Industriepartnern. Seine Aufgabe ist die Ermöglichung und Förderung des Austausches zwischen Forschungsgemeinschaft und Industrie. Am Lab wird interessierten Wissenschaftlern eine Infrastruktur von neuester Hard- und Software kostenfrei für Forschungszwecke zur Verfügung gestellt. Dazu zählen teilweise noch nicht am Markt verfügbare Technologien, die im normalen Hochschulbereich in der Regel nicht zu finanzieren wären, bspw. Server mit bis zu 64 Cores und 2 TB Hauptspeicher. Diese Angebote richten sich insbesondere an Wissenschaftler in den Gebieten Informatik und Wirtschaftsinformatik. Einige der Schwerpunkte sind Cloud Computing, Parallelisierung und In-Memory Technologien. In diesem Technischen Bericht werden die Ergebnisse der Forschungsprojekte des Jahres 2020 vorgestellt. Ausgewählte Projekte stellten ihre Ergebnisse am 21. April und 10. November 2020 im Rahmen des Future SOC Lab Tags vor. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 159 KW - Future SOC Lab KW - research projects KW - multicore architectures KW - in-memory technology KW - cloud computing KW - machine learning KW - artifical intelligence KW - Future SOC Lab KW - Forschungsprojekte KW - Multicore Architekturen KW - In-Memory Technologie KW - Cloud Computing KW - maschinelles Lernen KW - künstliche Intelligenz Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-598014 SN - 978-3-86956-565-1 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 159 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Klauck, Stefan A1 - Maschler, Fabian A1 - Tausche, Karsten T1 - Proceedings of the Fourth HPI Cloud Symposium "Operating the Cloud" 2016 N2 - Every year, the Hasso Plattner Institute (HPI) invites guests from industry and academia to a collaborative scientific workshop on the topic Every year, the Hasso Plattner Institute (HPI) invites guests from industry and academia to a collaborative scientific workshop on the topic "Operating the Cloud". Our goal is to provide a forum for the exchange of knowledge and experience between industry and academia. Co-located with the event is the HPI's Future SOC Lab day, which offers an additional attractive and conducive environment for scientific and industry related discussions. "Operating the Cloud" aims to be a platform for productive interactions of innovative ideas, visions, and upcoming technologies in the field of cloud operation and administration. On the occasion of this symposium we called for submissions of research papers and practitioner's reports. A compilation of the research papers realized during the fourth HPI cloud symposium "Operating the Cloud" 2016 are published in this proceedings. We thank the authors for exciting presentations and insights into their current work and research. Moreover, we look forward to more interesting submissions for the upcoming symposium later in the year. Every year, the Hasso Plattner Institute (HPI) invites guests from industry and academia to a collaborative scientific workshop on the topic "Operating the Cloud". Our goal is to provide a forum for the exchange of knowledge and experience between industry and academia. Co-located with the event is the HPI's Future SOC Lab day, which offers an additional attractive and conducive environment for scientific and industry related discussions. "Operating the Cloud" aims to be a platform for productive interactions of innovative ideas, visions, and upcoming technologies in the field of cloud operation and administration. N2 - Jedes Jahr lädt das Hasso-Plattner-Institut (HPI) Gäste aus der Industrie und der Wissenschaft zu einem kooperativen und wissenschaftlichen Workshop zum Thema Cloud Computing ein. Unser Ziel ist es, ein Forum für den Austausch von Wissen und Erfahrungen zwischen der Industrie und der Wissenschaft zu bieten. Parallel zur Veranstaltung findet der HPI Future SOC Lab Tag statt, der eine zusätzliche attraktive Umgebung für wissenschaftliche und branchenbezogene Diskussionen bietet. Der Workshop zielt darauf ab, eine Plattform für produktive Interaktionen von innovativen Ideen, Visionen und aufkommenden Technologien im Bereich von Cloud Computing zu bitten. Anlässlich dieses Symposiums fordern wir die Einreichung von Forschungsarbeiten und Erfahrungsberichte. Eine Zusammenstellung der im Rahmen des vierten HPI-Cloud-Symposiums "Operating the Cloud" 2016 angenommenen Forschungspapiere wird veröffentlicht. Wir danken den Autoren für spannende Vorträge und Einblicke in ihre aktuelle Arbeit und Forschung. Darüber hinaus freuen wir uns auf weitere interessante Einreichungen für das kommende Symposium im Laufe des Jahres. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 117 KW - cloud security KW - cloud storage KW - dependable computing KW - resource optimization KW - in-memory database KW - distribution algorithm KW - virtualization KW - Cloud-Speicher KW - Cloud-Sicherheit KW - zuverlässige Datenverarbeitung KW - Ressourcenoptimierung KW - In-Memory Datenbank KW - Verteilungsalgorithmen KW - Virtualisierung Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-394513 SN - 978-3-86956-401-2 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 117 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Kleine, Matthias A1 - Hirschfeld, Robert A1 - Bracha, Gilad T1 - An abstraction for version control systems T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Softwaresystemtechnik an der Universität Potsdam N2 - Versionsverwaltungssysteme (VCS) ermöglichen es Entwicklern, Änderungen an Softwareartifakten zu verwalten. VCS werden mit Hilfe einer Vielzahl verschiedener Werkzeuge bedient, wie z.\,B. graphische Front-ends oder Kommandozeilenwerkzeuge. Es ist wünschenswert mit einzelnen solcher Werkzeuge unterschiedliche VCS bedienen zu können. Bislang hat sich jedoch keine Abstraktion für Versionsverwaltungssysteme durchgesetzt, mit deren Hilfe solche Werkzeuge erstellt werden können. Stattdessen implementieren Werkzeuge zur Interaktion mit mehreren VCS ad-hoc Lösungen. Diese Masterarbeit stellt Pur vor, eine Abstraktion über Versionsverwaltungskonzepte. Mit Hilfe von Pur können Anwendungsprogramme entwickelt werden, die mit mehreren Versionsverwaltungssystemen interagieren können. Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Implementierung dieser Abstraktion bereitgestellt und mit Hilfe eines Anwendungsprogramms validiert. N2 - Version Control Systems (VCS) allow developers to manage changes to software artifacts. Developers interact with VCSs through a variety of client programs, such as graphical front-ends or command line tools. It is desirable to use the same version control client program against different VCSs. Unfortunately, no established abstraction over VCS concepts exists. Instead, VCS client programs implement ad-hoc solutions to support interaction with multiple VCSs. This thesis presents Pur, an abstraction over version control concepts that allows building rich client programs that can interact with multiple VCSs. We provide an implementation of this abstraction and validate it by implementing a client application. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 54 Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-55629 SN - 978-3-86956-158-5 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 54 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Klinke, Paula A1 - Verhoeven, Silvan A1 - Roth, Felix A1 - Hagemann, Linus A1 - Alnawa, Tarik A1 - Lincke, Jens A1 - Rein, Patrick A1 - Hirschfeld, Robert T1 - Tool support for collaborative creation of interactive storytelling media N2 - Scrollytellings are an innovative form of web content. Combining the benefits of books, images, movies, and video games, they are a tool to tell compelling stories and provide excellent learning opportunities. Due to their multi-modality, creating high-quality scrollytellings is not an easy task. Different professions, such as content designers, graphics designers, and developers, need to collaborate to get the best out of the possibilities the scrollytelling format provides. Collaboration unlocks great potential. However, content designers cannot create scrollytellings directly and always need to consult with developers to implement their vision. This can result in misunderstandings. Often, the resulting scrollytelling will not match the designer’s vision sufficiently, causing unnecessary iterations. Our project partner Typeshift specializes in the creation of individualized scrollytellings for their clients. Examined existing solutions for authoring interactive content are not optimally suited for creating highly customized scrollytellings while still being able to manipulate all their elements programmatically. Based on their experience and expertise, we developed an editor to author scrollytellings in the lively.next live-programming environment. In this environment, a graphical user interface for content design is combined with powerful possibilities for programming behavior with the morphic system. The editor allows content designers to take on large parts of the creation process of scrollytellings on their own, such as creating the visible elements, animating content, and fine-tuning the scrollytelling. Hence, developers can focus on interactive elements such as simulations and games. Together with Typeshift, we evaluated the tool by recreating an existing scrollytelling and identified possible future enhancements. Our editor streamlines the creation process of scrollytellings. Content designers and developers can now both work on the same scrollytelling. Due to the editor inside of the lively.next environment, they can both work with a set of tools familiar to them and their traits. Thus, we mitigate unnecessary iterations and misunderstandings by enabling content designers to realize large parts of their vision of a scrollytelling on their own. Developers can add advanced and individual behavior. Thus, developers and content designers benefit from a clearer distribution of tasks while keeping the benefits of collaboration. N2 - Scrollytellings sind innovative Webinhalte. Indem sie die Vorteile von Büchern, Bildern, Filmen und Videospielen vereinen, sind sie ein Werkzeug um Geschichten fesselnd zu erzählen und Lehrinhalte besonders effektiv zu vermitteln. Die Erstellung von Scrollytellings ist aufgrund ihrer Multimodalität keine einfache Aufgabe. Verschiedene Berufszweige wie Content-Designer:innen, Grafikdesigner:innen und Entwickler:innen müssen zusammenarbeiten, um das volle Potential des Scrollytelingformats auszuschöpfen. Jedoch können ContentDesigner:innen Scrollytellings nicht direkt selbst erstellen, sondern müssen ihre Vision stets gemeinsam mit Entwickler:innen umsetzen. Dabei können unnötige Iterationen über das Scrollytelling auftreten, wenn dieses den Visionen der Content-Designer:innen noch nicht entspricht. Außerdem können Missverständnisse entstehen. Unser Projektpartner Typeshift hat sich auf die Erstellung von, für seine Kund:innen individualisierten, Scrollytellings spezialisiert. Aufbauend auf Typeshifts Erfahrungen und Expertise haben wir einen Editor entwickelt, um Scrollytellings in der Live-Programmierumgebung lively.next zu erstellen. In lively.next wird eine graphische Oberfläche für die Erstellung von Inhalten mit weitreichenden Möglichkeiten zur Programmierung von Verhalten durch das Morphic-System kombiniert. Der Editor erlaubt es Content-Designer:innen eigenständig große Teile des Erstellungsprozesses von Scrollytellings durchzuführen, zum Beispiel das Erzeugen visueller Elemente, deren Animation sowie die Feinjustierung des gesamten Scrollytellings. So können Entwickler:innen sich auf die Erstellung von komplexen interaktiven Elementen, wie Simulationen oder Spiele, konzentrieren. Zusammen mit Typeshift haben wir die Nutzbarkeit unseres Editors durch die Nachbildung eines bereits existierenden Scrollytellings evaluiert und mögliche Verbesserungen identifiziert. Unser Editor vereinfacht den Erstellungsprozess von Scrollytellings. Content Designer:innen und Entwickler:innen können jetzt beide an demselben Scrollytelling arbeiten. Durch den Editor, der in lively.next integriert ist, können beide Parteien mit den ihnen bekannten und vertrauten Werkzeugen arbeiten. Durch den Editor verringern wir unnötige Iterationen und Missverständnisse und erlauben Content-Designer:innen große Teile ihrer Vision eines Scrollytellings eigenständig umzusetzen. Entwickler:innen können zusätzliches, individuelles Verhalten hinzufügen. So profitieren Entwickler:innen und Content-Designer:innen von einer besseren Aufgabenteilung, während die Vorteile von Zusammenarbeit bestehen bleiben. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 141 KW - scrollytelling KW - interactive media KW - web-based development KW - Lively Kernel KW - Scrollytelling KW - interaktive Medien KW - webbasierte Entwicklung KW - Lively Kernel Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-518570 SN - 978-3-86956-521-7 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 141 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Krause, Christian A1 - Giese, Holger T1 - Quantitative modeling and analysis of service-oriented real-time systems using interval probabilistic timed automata N2 - One of the key challenges in service-oriented systems engineering is the prediction and assurance of non-functional properties, such as the reliability and the availability of composite interorganizational services. Such systems are often characterized by a variety of inherent uncertainties, which must be addressed in the modeling and the analysis approach. The different relevant types of uncertainties can be categorized into (1) epistemic uncertainties due to incomplete knowledge and (2) randomization as explicitly used in protocols or as a result of physical processes. In this report, we study a probabilistic timed model which allows us to quantitatively reason about nonfunctional properties for a restricted class of service-oriented real-time systems using formal methods. To properly motivate the choice for the used approach, we devise a requirements catalogue for the modeling and the analysis of probabilistic real-time systems with uncertainties and provide evidence that the uncertainties of type (1) and (2) in the targeted systems have a major impact on the used models and require distinguished analysis approaches. The formal model we use in this report are Interval Probabilistic Timed Automata (IPTA). Based on the outlined requirements, we give evidence that this model provides both enough expressiveness for a realistic and modular specifiation of the targeted class of systems, and suitable formal methods for analyzing properties, such as safety and reliability properties in a quantitative manner. As technical means for the quantitative analysis, we build on probabilistic model checking, specifically on probabilistic time-bounded reachability analysis and computation of expected reachability rewards and costs. To carry out the quantitative analysis using probabilistic model checking, we developed an extension of the Prism tool for modeling and analyzing IPTA. Our extension of Prism introduces a means for modeling probabilistic uncertainty in the form of probability intervals, as required for IPTA. For analyzing IPTA, our Prism extension moreover adds support for probabilistic reachability checking and computation of expected rewards and costs. We discuss the performance of our extended version of Prism and compare the interval-based IPTA approach to models with fixed probabilities. N2 - Eine der wichtigsten Herausforderungen in der Entwicklung von Service-orientierten Systemen ist die Vorhersage und die Zusicherung von nicht-funktionalen Eigenschaften, wie Ausfallsicherheit und Verfügbarkeit von zusammengesetzten, interorganisationellen Diensten. Diese Systeme sind oft charakterisiert durch eine Vielzahl von inhärenten Unsicherheiten, welche sowohl in der Modellierung als auch in der Analyse eine Rolle spielen. Die verschiedenen relevanten Arten von Unsicherheiten können eingeteilt werden in (1) epistemische Unsicherheiten aufgrund von unvollständigem Wissen und (2) Zufall als Mittel in Protokollen oder als Resultat von physikalischen Prozessen. In diesem Bericht wird ein probabilistisches, Zeit-behaftetes Modell untersucht, welches es ermöglicht quantitative Aussagen über nicht-funktionale Eigenschaften von einer eingeschränkten Klasse von Service-orientierten Echtzeitsystemen mittels formaler Methoden zu treffen. Zur Motivation und Einordnung wird ein Anforderungskatalog für probabilistische Echtzeitsysteme mit Unsicherheiten erstellt und gezeigt, dass die Unsicherheiten vom Typ (1) und (2) in den untersuchten Systemen einen Ein uss auf die Wahl der Modellierungs- und der Analysemethode haben. Als formales Modell werden Interval Probabilistic Timed Automata (IPTA) benutzt. Basierend auf den erarbeiteten Anforderungen wird gezeigt, dass dieses Modell sowohl ausreichende Ausdrucksstärke für eine realistische und modulare Spezifikation als auch geeignete formale Methoden zur Bestimmung von quantitativen Sicherheits- und Zuverlässlichkeitseigenschaften bietet. Als technisches Mittel für die quantitative Analyse wird probabilistisches Model Checking, speziell probabilistische Zeit-beschränkte Erreichbarkeitsanalyse und Bestimmung von Erwartungswerten für Kosten und Vergütungen eingesetzt. Um die quantitative Analyse mittels probabilistischem Model Checking durchzuführen, wird eine Erweiterung des Prism-Werkzeugs zur Modellierung und Analyse von IPTA eingeführt. Die präsentierte Erweiterung von Prism ermöglicht die Modellierung von probabilistischen Unsicherheiten mittelsWahrscheinlichkeitsintervallen, wie sie für IPTA benötigt werden. Zur Verifikation wird probabilistische Erreichbarkeitsanalyse und die Berechnung von Erwartungswerten durch das Werkzeug unterstützt. Es wird die Performanz der Prism-Erweiterung untersucht und der Intervall-basierte IPTA-Ansatz mit Modellen mit festen Wahrscheinlichkeitswerten verglichen. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 56 KW - Service-orientierte Systme KW - Echtzeitsysteme KW - Quantitative Analysen KW - Formale Verifikation KW - service-oriented systems KW - real-time systems KW - quantitative analysis KW - formal verification methods Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-57845 SN - 978-3-86956-171-4 PB - Universitätsverlah Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Kuban, Robert A1 - Rotta, Randolf A1 - Nolte, Jörg A1 - Chromik, Jonas A1 - Beilharz, Jossekin Jakob A1 - Pirl, Lukas A1 - Friedrich, Tobias A1 - Lenzner, Pascal A1 - Weyand, Christopher A1 - Juiz, Carlos A1 - Bermejo, Belen A1 - Sauer, Joao A1 - Coelh, Leandro dos Santos A1 - Najafi, Pejman A1 - Pünter, Wenzel A1 - Cheng, Feng A1 - Meinel, Christoph A1 - Sidorova, Julia A1 - Lundberg, Lars A1 - Vogel, Thomas A1 - Tran, Chinh A1 - Moser, Irene A1 - Grunske, Lars A1 - Elsaid, Mohamed Esameldin Mohamed A1 - Abbas, Hazem M. A1 - Rula, Anisa A1 - Sejdiu, Gezim A1 - Maurino, Andrea A1 - Schmidt, Christopher A1 - Hügle, Johannes A1 - Uflacker, Matthias A1 - Nozza, Debora A1 - Messina, Enza A1 - Hoorn, André van A1 - Frank, Markus A1 - Schulz, Henning A1 - Alhosseini Almodarresi Yasin, Seyed Ali A1 - Nowicki, Marek A1 - Muite, Benson K. A1 - Boysan, Mehmet Can A1 - Bianchi, Federico A1 - Cremaschi, Marco A1 - Moussa, Rim A1 - Abdel-Karim, Benjamin M. A1 - Pfeuffer, Nicolas A1 - Hinz, Oliver A1 - Plauth, Max A1 - Polze, Andreas A1 - Huo, Da A1 - Melo, Gerard de A1 - Mendes Soares, Fábio A1 - Oliveira, Roberto Célio Limão de A1 - Benson, Lawrence A1 - Paul, Fabian A1 - Werling, Christian A1 - Windheuser, Fabian A1 - Stojanovic, Dragan A1 - Djordjevic, Igor A1 - Stojanovic, Natalija A1 - Stojnev Ilic, Aleksandra A1 - Weidmann, Vera A1 - Lowitzki, Leon A1 - Wagner, Markus A1 - Ifa, Abdessatar Ben A1 - Arlos, Patrik A1 - Megia, Ana A1 - Vendrell, Joan A1 - Pfitzner, Bjarne A1 - Redondo, Alberto A1 - Ríos Insua, David A1 - Albert, Justin Amadeus A1 - Zhou, Lin A1 - Arnrich, Bert A1 - Szabó, Ildikó A1 - Fodor, Szabina A1 - Ternai, Katalin A1 - Bhowmik, Rajarshi A1 - Campero Durand, Gabriel A1 - Shevchenko, Pavlo A1 - Malysheva, Milena A1 - Prymak, Ivan A1 - Saake, Gunter ED - Meinel, Christoph ED - Polze, Andreas ED - Beins, Karsten ED - Strotmann, Rolf ED - Seibold, Ulrich ED - Rödszus, Kurt ED - Müller, Jürgen T1 - HPI Future SOC Lab – Proceedings 2019 N2 - The “HPI Future SOC Lab” is a cooperation of the Hasso Plattner Institute (HPI) and industry partners. Its mission is to enable and promote exchange and interaction between the research community and the industry partners. The HPI Future SOC Lab provides researchers with free of charge access to a complete infrastructure of state of the art hard and software. This infrastructure includes components, which might be too expensive for an ordinary research environment, such as servers with up to 64 cores and 2 TB main memory. The offerings address researchers particularly from but not limited to the areas of computer science and business information systems. Main areas of research include cloud computing, parallelization, and In-Memory technologies. This technical report presents results of research projects executed in 2019. Selected projects have presented their results on April 9th and November 12th 2019 at the Future SOC Lab Day events. N2 - Das Future SOC Lab am HPI ist eine Kooperation des Hasso-Plattner-Instituts mit verschiedenen Industriepartnern. Seine Aufgabe ist die Ermöglichung und Förderung des Austausches zwischen Forschungsgemeinschaft und Industrie. Am Lab wird interessierten Wissenschaftlern eine Infrastruktur von neuester Hard- und Software kostenfrei für Forschungszwecke zur Verfügung gestellt. Dazu zählen teilweise noch nicht am Markt verfügbare Technologien, die im normalen Hochschulbereich in der Regel nicht zu finanzieren wären, bspw. Server mit bis zu 64 Cores und 2 TB Hauptspeicher. Diese Angebote richten sich insbesondere an Wissenschaftler in den Gebieten Informatik und Wirtschaftsinformatik. Einige der Schwerpunkte sind Cloud Computing, Parallelisierung und In-Memory Technologien. In diesem Technischen Bericht werden die Ergebnisse der Forschungsprojekte des Jahres 2019 vorgestellt. Ausgewählte Projekte stellten ihre Ergebnisse am 09. April und 12. November 2019 im Rahmen des Future SOC Lab Tags vor. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 158 KW - Future SOC Lab KW - research projects KW - multicore architectures KW - in-memory technology KW - cloud computing KW - machine learning KW - artifical intelligence KW - Future SOC Lab KW - Forschungsprojekte KW - Multicore Architekturen KW - In-Memory Technologie KW - Cloud Computing KW - maschinelles Lernen KW - künstliche Intelligenz Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-597915 SN - 978-3-86956-564-4 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 158 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Kunze, Matthias A1 - Weske, Mathias T1 - Behavioural Models BT - From Modelling Finite Automata to Analysing Business Processes N2 - This textbook introduces the basis for modelling and analysing discrete dynamic systems, such as computer programmes, soft- and hardware systems, and business processes. The underlying concepts are introduced and concrete modelling techniques are described, such as finite automata, state machines, and Petri nets. The concepts are related to concrete application scenarios, among which business processes play a prominent role. The book consists of three parts, the first of which addresses the foundations of behavioural modelling. After a general introduction to modelling, it introduces transition systems as a basic formalism for representing the behaviour of discrete dynamic systems. This section also discusses causality, a fundamental concept for modelling and reasoning about behaviour. In turn, Part II forms the heart of the book and is devoted to models of behaviour. It details both sequential and concurrent systems and introduces finite automata, state machines and several different types of Petri nets. One chapter is especially devoted to business process models, workflow patterns and BPMN, the industry standard for modelling business processes. Lastly, Part III investigates how the behaviour of systems can be analysed. To this end, it introduces readers to the concept of state spaces. Further chapters cover the comparison of behaviour and the formal analysis and verification of behavioural models. The book was written for students of computer science and software engineering, as well as for programmers and system analysts interested in the behaviour of the systems they work on. It takes readers on a journey from the fundamentals of behavioural modelling to advanced techniques for modelling and analysing sequential and concurrent systems, and thus provides them a deep understanding of the concepts and techniques introduced and how they can be applied to concrete application scenarios. Y1 - 2016 SN - 978-3-319-44958-6 PB - Springer CY - Cham ER - TY - BOOK A1 - Lange, Dustin A1 - Böhm, Christoph A1 - Naumann, Felix T1 - Extracting structured information from Wikipedia articles to populate infoboxes N2 - Roughly every third Wikipedia article contains an infobox - a table that displays important facts about the subject in attribute-value form. The schema of an infobox, i.e., the attributes that can be expressed for a concept, is defined by an infobox template. Often, authors do not specify all template attributes, resulting in incomplete infoboxes. With iPopulator, we introduce a system that automatically populates infoboxes of Wikipedia articles by extracting attribute values from the article's text. In contrast to prior work, iPopulator detects and exploits the structure of attribute values for independently extracting value parts. We have tested iPopulator on the entire set of infobox templates and provide a detailed analysis of its effectiveness. For instance, we achieve an average extraction precision of 91% for 1,727 distinct infobox template attributes. N2 - Ungefähr jeder dritte Wikipedia-Artikel enthält eine Infobox - eine Tabelle, die wichtige Fakten über das beschriebene Thema in Attribut-Wert-Form darstellt. Das Schema einer Infobox, d.h. die Attribute, die für ein Konzept verwendet werden können, wird durch ein Infobox-Template definiert. Häufig geben Autoren nicht für alle Template-Attribute Werte an, wodurch unvollständige Infoboxen entstehen. Mit iPopulator stellen wir ein System vor, welches automatisch Infoboxen von Wikipedia-Artikeln durch Extrahieren von Attributwerten aus dem Artikeltext befüllt. Im Unterschied zu früheren Arbeiten erkennt iPopulator die Struktur von Attributwerten und nutzt diese aus, um die einzelnen Bestandteile von Attributwerten unabhängig voneinander zu extrahieren. Wir haben iPopulator auf der gesamten Menge der Infobox-Templates getestet und analysieren detailliert die Effektivität. Wir erreichen beispielsweise für die Extraktion einen durchschnittlichen Precision-Wert von 91% für 1.727 verschiedene Infobox-Template-Attribute. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 38 KW - Informationsextraktion KW - Wikipedia KW - Linked Data KW - Information Extraction KW - Wikipedia KW - Linked Data Y1 - 2010 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-45714 SN - 978-3-86956-081-6 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Lendholt, Matthias T1 - Ressourcenpartitionierung für Grid-Systeme N2 - 1 Einleitung 1.1 Motivation 1.2 Aufgabenstellung 1.3 Aufbau der Arbeit 2 Fachliches Umfeld 2.1 Grid Computing 2.2 Idle Time Computing 3 Ressourcenpartitionierung 3.1 Ressourcenpartitionierung und Scheduling 3.2 Ressourcenpartitionierung in Idle Time Computing 3.2.1 Administrative Kontrolle der Ressourcen 3.2.2 Mindestgarantien zur Sicherstellung der Lauffähigkeit 3.3 Vorhandene Lösungen und verwandte Arbeiten 3.3.3 Ressourcenmanagement im Globus Toolkit 3.3.4 Ressourcenmanagement in Condor 3.3.5 Das GARA Framework 3.3.6 Distributed Resource Management Application API 3.3.7 Grid Resource Allocation Agreement Protocol 3.3.8 SNAP 3.3.9 OGSI-Agreement 3.3.10 PBS/Maui und andere Batch Systeme 3.3.11 Wide Area Distributed Computing 3.3.12 Weitere verwandte Arbeiten 3.3.13 Überlegungen zum Ressourcenbedarf 4 Ressourcenkontrolle in Desktopbetriebssystemen 4.1 Ressourcen 4.2 Ressourcenpartitionierung unter Linux 4.2.14 Festplattenkapazität 4.2.15 Arbeitsspeicher 4.2.16 Netzwerkbandbreite 4.2.17 CPU Kapazität 4.3 Ressourcenpartitionierung unter Microsoft Windows XP 4.3.18 Festplattenkapazität 4.3.19 Arbeitsspeicher 4.3.20 Netzwerkbandbreite 4.3.21 CPU Kapazität 4.4 Fazit 5 Entwurf und Design des Frameworks 5.1 Entwurfsgrundlage - Komponentenarchitektur 5.2 Architektur 5.2.22 Broker Server 5.2.23 Broker Software auf den Clients 5.2.24 Schnittstellen 5.3 Komponententypmodell 5.4 Ressourcenidentifikation und Ressourcenzuordnung 5.5 Anbindung ans Grid 5.6 Datenbankentwurf 5.7 XML RPC Schnittstelle 6 Implementierung 6.1 Broker Server 6.1.25 Datenbank 6.1.26 Komponenten 6.1.27 Webserverskripte 6.1.28 Database Crawler 6.2 Komponenten 6.2.29 Network 6.2.30 DSCP 6.2.31 Quota 6.2.32 FSF 6.3 Linux Client 6.3.33 Broker Client 6.3.34 Komponenten 6.4 Windows Client 6.5 Abhängigkeiten 7 Evaluierung 7.1 Durchgeführte Test- und Anwendungsfälle 7.1.35 Test der Clientsoftware 7.1.36 Test der Serversoftware 7.1.37 Durchführbare Anwendungsfälle 7.2 Evaluierung der Frameworkimplementierung 7.2.38 Performanz der Serverimplementierung 7.2.39 Zuverlässigkeit der Partitionierungen 7.3 Evaluierung von Traffic Shaping mit iproute2 7.3.40 Szenario 1 7.3.41 Szenario 2 7.3.42 Szenario 3 7.3.43 Fazit 8 Zusammenfassung und Ausblick 8.1 Fazit 8.2 Weiterentwicklung 8.2.44 Weiterentwicklungen auf Entwurfsebene 8.2.45 Weiterentwicklungen auf Implementierungsebene Anhang A: Details zum Datenbankentwurf Anhang B: Bildschirmfotos der Weboberfläche Anhang C: Quellcode Linux Broker Client Anhang D: Inhalt des beiliegenden Datenträgers T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 08 Y1 - 2005 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-33121 SN - 978-3-937786-72-4 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Linckels, Serge A1 - Meinel, Christoph T1 - An e-librarian service : natural language interface for an efficient semantic search within multimedia resources N2 - 1 Introduction 1.1 Project formulation 1.2 Our contribution 2 Pedagogical Aspect 4 2.1 Modern teaching 2.2 Our Contribution 2.2.1 Autonomous and exploratory learning 2.2.2 Human machine interaction 2.2.3 Short multimedia clips 3 Ontology Aspect 3.1 Ontology driven expert systems 3.2 Our contribution 3.2.1 Ontology language 3.2.2 Concept Taxonomy 3.2.3 Knowledge base annotation 3.2.4 Description Logics 4 Natural language approach 4.1 Natural language processing in computer science 4.2 Our contribution 4.2.1 Explored strategies 4.2.2 Word equivalence 4.2.3 Semantic interpretation 4.2.4 Various problems 5 Information Retrieval Aspect 5.1 Modern information retrieval 5.2 Our contribution 5.2.1 Semantic query generation 5.2.2 Semantic relatedness 6 Implementation 6.1 Prototypes 6.2 Semantic layer architecture 6.3 Development 7 Experiments 7.1 Description of the experiments 7.2 General characteristics of the three sessions, instructions and procedure 7.3 First Session 7.4 Second Session 7.5 Third Session 7.6 Discussion and conclusion 8 Conclusion and future work 8.1 Conclusion 8.2 Open questions A Description Logics B Probabilistic context-free grammars T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 12 Y1 - 2005 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-33088 SN - 978-3-937786-89-6 SN - 3-937786-89-9 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Lübbe, Alexander T1 - The effect of tangible media on individuals in business process modeling : a controlled experiment = Der Einfluss greifbarer Medien auf einzelne Personen bei der Geschäftsprozessmodellierung : ein kontrolliertes Experiment N2 - In current practice, business processes modeling is done by trained method experts. Domain experts are interviewed to elicit their process information but not involved in modeling. We created a haptic toolkit for process modeling that can be used in process elicitation sessions with domain experts. We hypothesize that this leads to more effective process elicitation. This paper brakes down "effective elicitation" to 14 operationalized hypotheses. They are assessed in a controlled experiment using questionnaires, process model feedback tests and video analysis. The experiment compares our approach to structured interviews in a repeated measurement design. We executed the experiment with 17 student clerks from a trade school. They represent potential users of the tool. Six out of fourteen hypotheses showed significant difference due to the method applied. Subjects reported more fun and more insights into process modeling with tangible media. Video analysis showed significantly more reviews and corrections applied during process elicitation. Moreover, people take more time to talk and think about their processes. We conclude that tangible media creates a different working mode for people in process elicitation with fun, new insights and instant feedback on preliminary results. N2 - Heute, werden Geschäftsprozesse durch speziell ausgebildete Modellierungsexperten erstellt. Wissensträger der Domäne werden befragt, aber sie werden nicht in die Modellierung einbezogen. Wir haben ein haptisches Werkzeug zur Prozessmodellierung entwickelt welches bei der Prozesserhebung zusammen mit den Domänenexperten eingesetzt wird. Wir vertreten die Hypothese, dass dies zur effizienteren Prozesserhebung beiträgt. In diesem Artikel schlüsseln wir "effiziente Prozesserhebung" in 14 operationalisierte Hypothesen auf. Diese werden in einem kontrollierten Experiment mit Hilfe von Fragebögen, Tests und Videoanalyse untersucht. In dem Experiment vergleichen wir unseren Ansatz mit strukturierten Interviews in einem Messwiederholungsdesign. Das Experiment wurde mit 17 Schülern kaufmännischer Berufe in einem Oberstufenzentrum durchgeführt. Sie repräsentieren potentielle Anwender unseres Ansatzes zu Prozesserhebung. Sechs der vierzehn Hypothesen zeigten einen signifikanten Unterschied zwischen den beiden Ansätzen. Teilnehmer berichteten mehr Spass an und mehr Erkenntnisse durch greifbare Prozessmodellierung zu haben. In der Videoanalyse beobachteten wir, dass Teilnehmer häufiger Ihre Aussagen prüfen und korrigieren. Außerdem wurde mehr Zeit für das Reden und Nachdenken über die Prozesse verwendet. Wir schlussfolgern, dass greifbare Medien ein anderes Arbeitsumfeld begünstigen mit mehr Spaß, neuen Erkenntnissen und direktem Feedback auf vorläufige Ergebnisse. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 41 KW - Prozessmodellierung KW - erfahrbare Medien KW - Individuen KW - Prozesserhebung KW - BPMN KW - t.BPM KW - kontrolliertes Experiment KW - Process Modeling KW - tangible media KW - individuals KW - process elicitation KW - BPMN KW - t.BPM KW - controlled experiment Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-49001 SN - 978-3-86956-108-0 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Maximova, Maria A1 - Giese, Holger A1 - Krause, Christian T1 - Probabilistic timed graph transformation systems T1 - Probabilistische zeitbehaftete Graphtransformationssysteme N2 - Today, software has become an intrinsic part of complex distributed embedded real-time systems. The next generation of embedded real-time systems will interconnect the today unconnected systems via complex software parts and the service-oriented paradigm. Therefore besides timed behavior and probabilistic behaviour also structure dynamics, where the architecture can be subject to changes at run-time, e.g. when dynamic binding of service end-points is employed or complex collaborations are established dynamically, is required. However, a modeling and analysis approach that combines all these necessary aspects does not exist so far. To fill the identified gap, we propose Probabilistic Timed Graph Transformation Systems (PTGTSs) as a high-level description language that supports all the necessary aspects of structure dynamics, timed behavior, and probabilistic behavior. We introduce the formal model of PTGTSs in this paper and present a mapping of models with finite state spaces to probabilistic timed automata (PTA) that allows to use the PRISM model checker to analyze PTGTS models with respect to PTCTL properties. N2 - Software gehört heutzutage zu einem wesentlichen Bestandteil von komplexen eingebetteten Echtzeitsystemen. Die nächste Generation von eingebetteten Echtzeitsystemen wird in der Zukunft die bisher nicht verbundenen Systeme durch komplexe Softwarelösungen unter der Verwendung des serviceorientierten Paradigmas verbinden. Deswegen wird neben der Beschreibung des zeitbehafteten und probabilistischen Verhaltens auch die Betrachtung der Strukturdynamik benötigt, um die Modellierung der Architekturänderungen während der Laufzeit zu ermöglichen, wie z. B. die dynamische Anbindung von den Endpunkten der Services oder die dynamische Erstellung der komplexen Kollaborationen. Allerdings gibt es noch keinen Ansatz für die Modellierung und Analyse, der all diese drei notwendigen Aspekte kombiniert. Um die identifizierte Lücke zu schließen, führen wir probabilistische zeitbehaftete Graphtransformationssysteme (kurz PTGTS) ein, die als abstrakte Beschreibungssprache dienen und die notwendigen Aspekte der Strukturdynamik, des zeitbehafteten Verhaltens und des probabilistischen Verhaltens unterstützen. Außerdem stellen wir den Formalismus der probabilistischen zeitbehafteten Graphtransformationssysteme vor und definieren eine Abbildung zwischen den Modellen mit endlichen Zustandsräumen und probabilistischen zeitbehafteten Automaten, die die Nutzung des PRISM Modell-Checkers für die Analyse der PTGTS Modelle in Bezug auf PTCTL Eigenschaften ermöglichen. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 118 KW - graph transformations KW - probabilistic timed automata KW - PTCTL KW - PRISM model checker KW - HENSHIN KW - Graphtransformationen KW - probabilistische zeitbehaftete Automaten KW - PTCTL KW - PRISM Modell-Checker KW - HENSHIN Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-397055 SN - 978-3-86956-405-0 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 118 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Maximova, Maria A1 - Schneider, Sven A1 - Giese, Holger T1 - Compositional analysis of probabilistic timed graph transformation systems N2 - The analysis of behavioral models is of high importance for cyber-physical systems, as the systems often encompass complex behavior based on e.g. concurrent components with mutual exclusion or probabilistic failures on demand. The rule-based formalism of probabilistic timed graph transformation systems is a suitable choice when the models representing states of the system can be understood as graphs and timed and probabilistic behavior is important. However, model checking PTGTSs is limited to systems with rather small state spaces. We present an approach for the analysis of large scale systems modeled as probabilistic timed graph transformation systems by systematically decomposing their state spaces into manageable fragments. To obtain qualitative and quantitative analysis results for a large scale system, we verify that results obtained for its fragments serve as overapproximations for the corresponding results of the large scale system. Hence, our approach allows for the detection of violations of qualitative and quantitative safety properties for the large scale system under analysis. We consider a running example in which we model shuttles driving on tracks of a large scale topology and for which we verify that shuttles never collide and are unlikely to execute emergency brakes. In our evaluation, we apply an implementation of our approach to the running example. N2 - Die Analyse von Verhaltensmodellen ist für cyber-physikalische Systeme von hoher Bedeutung, da die Systeme häufig komplexes Verhalten umfassen, das z.B. parallele Komponenten mit gegenseitigem Ausschluss oder probabilistischen Fehlern bei Bedarf umfasst. Der regelbasierte Formalismus probabilistischer zeitgesteuerter Graphtransformationssysteme ist eine geeignete Wahl, wenn die Modelle, die Zustände des Systems darstellen, als Graphen verstanden werden können und zeitgesteuertes und probabilistisches Verhalten wichtig ist. Modelchecking von PTGTSs ist jedoch auf Systeme mit relativ kleinen Zustandsräumen beschränkt. Wir präsentieren einen Ansatz zur Analyse von Großsystemen, die als probabilistische zeitgesteuerte Graphtransformationssysteme modelliert wurden, indem ihre Zustandsräume systematisch in überschaubare Fragmente zerlegt werden. Um qualitative und quantitative Analyseergebnisse für ein Großsystem zu erhalten, überprüfen wir, ob die für seine Fragmente erhaltenen Ergebnisse als Überannäherungen für die entsprechenden Ergebnisse des Großsystems dienen. Unser Ansatz ermöglicht es daher, Verstöße gegen qualitative und quantitative Sicherheitseigenschaften für das untersuchte Großsystem zu erkennen. Wir betrachten ein Beispiel, in dem wir Shuttles modellieren, die auf Gleisen einer großen Topologie fahren, und für die wir überprüfen, dass Shuttles niemals kollidieren und wahrscheinlich keine Notbremsungen ausführen. In unserer Auswertung wenden wir eine Implementierung unseres Ansatzes auf das Beispiel an. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 133 KW - cyber-physical systems KW - graph transformation systems KW - qualitative analysis KW - quantitative analysis KW - probabilistic timed systems KW - compositional analysis KW - model checking KW - Cyber-physikalische Systeme KW - Graphentransformationssysteme KW - qualitative Analyse KW - quantitative Analyse KW - probabilistische zeitgesteuerte Systeme KW - Modellprüfung KW - kompositionale Analyse Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-490131 SN - 978-3-86956-501-9 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 133 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Maximova, Maria A1 - Schneider, Sven A1 - Giese, Holger T1 - Interval probabilistic timed graph transformation systems N2 - The formal modeling and analysis is of crucial importance for software development processes following the model based approach. We present the formalism of Interval Probabilistic Timed Graph Transformation Systems (IPTGTSs) as a high-level modeling language. This language supports structure dynamics (based on graph transformation), timed behavior (based on clocks, guards, resets, and invariants as in Timed Automata (TA)), and interval probabilistic behavior (based on Discrete Interval Probability Distributions). That is, for the probabilistic behavior, the modeler using IPTGTSs does not need to provide precise probabilities, which are often impossible to obtain, but rather provides a probability range instead from which a precise probability is chosen nondeterministically. In fact, this feature on capturing probabilistic behavior distinguishes IPTGTSs from Probabilistic Timed Graph Transformation Systems (PTGTSs) presented earlier. Following earlier work on Interval Probabilistic Timed Automata (IPTA) and PTGTSs, we also provide an analysis tool chain for IPTGTSs based on inter-formalism transformations. In particular, we provide in our tool AutoGraph a translation of IPTGTSs to IPTA and rely on a mapping of IPTA to Probabilistic Timed Automata (PTA) to allow for the usage of the Prism model checker. The tool Prism can then be used to analyze the resulting PTA w.r.t. probabilistic real-time queries asking for worst-case and best-case probabilities to reach a certain set of target states in a given amount of time. N2 - Die formale Modellierung und Analyse ist für Softwareentwicklungsprozesse nach dem modellbasierten Ansatz von entscheidender Bedeutung. Wir präsentieren den Formalismus von Interval Probabilistic Timed Graph Transformation Systems (IPTGTS) als Modellierungssprache auf hoher abstrakter Ebene. Diese Sprache unterstützt Strukturdynamik (basierend auf Graphtransformation), zeitgesteuertes Verhalten (basierend auf Clocks, Guards, Resets und Invarianten wie in Timed Automata (TA)) und intervallwahrscheinliches Verhalten (basierend auf diskreten Intervallwahrscheinlichkeitsverteilungen). Das heißt, für das probabilistische Verhalten muss der Modellierer, der IPTGTS verwendet, keine genauen Wahrscheinlichkeiten bereitstellen, die oft nicht zu bestimmen sind, sondern stattdessen einen Wahrscheinlichkeitsbereich bereitstellen, aus dem eine genaue Wahrscheinlichkeit nichtdeterministisch ausgewählt wird. Tatsächlich unterscheidet diese Funktion zur Erfassung des probabilistischen Verhaltens IPTGTS von den zuvor vorgestellten PTGTS (Probabilistic Timed Graph Transformation Systems). Nach früheren Arbeiten zu Intervall Probabilistic Timed Automata (IPTA) und PTGTS bieten wir auch eine Analyse-Toolkette für IPTGTS, die auf Interformalismus-Transformationen basiert. Insbesondere bieten wir in unserem Tool AutoGraph eine Übersetzung von IPTGTSs in IPTA und stützen uns auf eine Zuordnung von IPTA zu probabilistischen zeitgesteuerten Automaten (PTA), um die Verwendung des Prism-Modellprüfers zu ermöglichen. Das Werkzeug Prism kann dann verwendet werden, um den resultierenden PTA bezüglich probabilistische Echtzeitabfragen (in denen nach Worst-Case- und Best-Case-Wahrscheinlichkeiten gefragt wird, um einen bestimmten Satz von Zielzuständen in einem bestimmten Zeitraum zu erreichen) zu analysieren. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 134 KW - cyber-physical systems KW - graph transformation systems KW - interval timed automata KW - timed automata KW - qualitative analysis KW - quantitative analysis KW - probabilistic timed systems KW - interval probabilistic timed systems KW - model checking KW - cyber-physikalische Systeme KW - Graphentransformationssysteme KW - Interval Timed Automata KW - Timed Automata KW - qualitative Analyse KW - quantitative Analyse KW - probabilistische zeitgesteuerte Systeme KW - interval probabilistische zeitgesteuerte Systeme KW - Modellprüfung Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-512895 SN - 978-3-86956-502-6 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 134 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Meinel, Christoph A1 - Döllner, Jürgen Roland Friedrich A1 - Weske, Mathias A1 - Polze, Andreas A1 - Hirschfeld, Robert A1 - Naumann, Felix A1 - Giese, Holger A1 - Baudisch, Patrick A1 - Friedrich, Tobias A1 - Böttinger, Erwin A1 - Lippert, Christoph A1 - Dörr, Christian A1 - Lehmann, Anja A1 - Renard, Bernhard A1 - Rabl, Tilmann A1 - Uebernickel, Falk A1 - Arnrich, Bert A1 - Hölzle, Katharina T1 - Proceedings of the HPI Research School on Service-oriented Systems Engineering 2020 Fall Retreat N2 - Design and Implementation of service-oriented architectures imposes a huge number of research questions from the fields of software engineering, system analysis and modeling, adaptability, and application integration. Component orientation and web services are two approaches for design and realization of complex web-based system. Both approaches allow for dynamic application adaptation as well as integration of enterprise application. Service-Oriented Systems Engineering represents a symbiosis of best practices in object-orientation, component-based development, distributed computing, and business process management. It provides integration of business and IT concerns. The annual Ph.D. Retreat of the Research School provides each member the opportunity to present his/her current state of their research and to give an outline of a prospective Ph.D. thesis. Due to the interdisciplinary structure of the research school, this technical report covers a wide range of topics. These include but are not limited to: Human Computer Interaction and Computer Vision as Service; Service-oriented Geovisualization Systems; Algorithm Engineering for Service-oriented Systems; Modeling and Verification of Self-adaptive Service-oriented Systems; Tools and Methods for Software Engineering in Service-oriented Systems; Security Engineering of Service-based IT Systems; Service-oriented Information Systems; Evolutionary Transition of Enterprise Applications to Service Orientation; Operating System Abstractions for Service-oriented Computing; and Services Specification, Composition, and Enactment. N2 - Der Entwurf und die Realisierung dienstbasierender Architekturen wirft eine Vielzahl von Forschungsfragestellungen aus den Gebieten der Softwaretechnik, der Systemmodellierung und -analyse, sowie der Adaptierbarkeit und Integration von Applikationen auf. Komponentenorientierung und WebServices sind zwei Ansätze für den effizienten Entwurf und die Realisierung komplexer Web-basierender Systeme. Sie ermöglichen die Reaktion auf wechselnde Anforderungen ebenso, wie die Integration großer komplexer Softwaresysteme. "Service-Oriented Systems Engineering" repräsentiert die Symbiose bewährter Praktiken aus den Gebieten der Objektorientierung, der Komponentenprogrammierung, des verteilten Rechnen sowie der Geschäftsprozesse und berücksichtigt auch die Integration von Geschäftsanliegen und Informationstechnologien. Die Klausurtagung des Forschungskollegs "Service-oriented Systems Engineering" findet einmal jährlich statt und bietet allen Kollegiaten die Möglichkeit den Stand ihrer aktuellen Forschung darzulegen. Bedingt durch die Querschnittstruktur des Kollegs deckt dieser Bericht ein weites Spektrum aktueller Forschungsthemen ab. Dazu zählen unter anderem Human Computer Interaction and Computer Vision as Service; Service-oriented Geovisualization Systems; Algorithm Engineering for Service-oriented Systems; Modeling and Verification of Self-adaptive Service-oriented Systems; Tools and Methods for Software Engineering in Service-oriented Systems; Security Engineering of Service-based IT Systems; Service-oriented Information Systems; Evolutionary Transition of Enterprise Applications to Service Orientation; Operating System Abstractions for Service-oriented Computing; sowie Services Specification, Composition, and Enactment. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 138 KW - Hasso Plattner Institute KW - research school KW - Ph.D. retreat KW - service-oriented systems engineering KW - Hasso-Plattner-Institut KW - Forschungskolleg KW - Klausurtagung KW - Service-oriented Systems Engineering Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-504132 SN - 978-3-86956-513-2 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 138 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Meinel, Christoph A1 - Galbas, Michael A1 - Hagebölling, David T1 - Digitale Souveränität: Erkenntnisse aus dem deutschen Bildungssektor T1 - Digital sovereignty: insights from Germany’s education sector N2 - Digitale Technologien bieten erhebliche politische, wirtschaftliche und gesellschaftliche Chancen. Zugleich ist der Begriff digitale Souveränität zu einem Leitmotiv im deutschen Diskurs über digitale Technologien geworden: das heißt, die Fähigkeit des Staates, seine Verantwortung wahrzunehmen und die Befähigung der Gesellschaft – und des Einzelnen – sicherzustellen, die digitale Transformation selbstbestimmt zu gestalten. Exemplarisch für die Herausforderung in Deutschland und Europa, die Vorteile digitaler Technologien zu nutzen und gleichzeitig Souveränitätsbedenken zu berücksichtigen, steht der Bildungssektor. Er umfasst Bildung als zentrales öffentliches Gut, ein schnell aufkommendes Geschäftsfeld und wachsende Bestände an hochsensiblen personenbezogenen Daten. Davon ausgehend beschreibt der Bericht Wege zur Entschärfung des Spannungsverhältnisses zwischen Digitalisierung und Souveränität auf drei verschiedenen Ebenen – Staat, Wirtschaft und Individuum – anhand konkreter technischer Projekte im Bildungsbereich: die HPI Schul-Cloud (staatliche Souveränität), die MERLOT-Datenräume (wirtschaftliche Souveränität) und die openHPI-Plattform (individuelle Souveränität). N2 - Digital technology offers significant political, economic, and societal opportunities. At the same time, the notion of digital sovereignty has become a leitmotif in German discourse: the state’s capacity to assume its responsibilities and safeguard society’s – and individuals’ – ability to shape the digital transformation in a self-determined way. The education sector is exemplary for the challenge faced by Germany, and indeed Europe, of harnessing the benefits of digital technology while navigating concerns around sovereignty. It encompasses education as a core public good, a rapidly growing field of business, and growing pools of highly sensitive personal data. The report describes pathways to mitigating the tension between digitalization and sovereignty at three different levels – state, economy, and individual – through the lens of concrete technical projects in the education sector: the HPI Schul-Cloud (state sovereignty), the MERLOT data spaces (economic sovereignty), and the openHPI platform (individual sovereignty). T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 156 KW - Digitalisierung KW - digitale Souveränität KW - digitale Bildung KW - HPI Schul-Cloud KW - MERLOT KW - openHPI KW - Europäische Union KW - digitalization KW - digital sovereignty KW - digital education KW - HPI Schul-Cloud KW - MERLOT KW - openHPI KW - European Union Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-595138 SN - 978-3-86956-560-6 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 156 SP - 1 EP - 29 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Meinel, Christoph A1 - Galbas, Michael A1 - Hagebölling, David T1 - Digital sovereignty: insights from Germany’s education sector T1 - Digitale Souveränität: Erkenntnisse aus dem deutschen Bildungssektor N2 - Digital technology offers significant political, economic, and societal opportunities. At the same time, the notion of digital sovereignty has become a leitmotif in German discourse: the state’s capacity to assume its responsibilities and safeguard society’s – and individuals’ – ability to shape the digital transformation in a self-determined way. The education sector is exemplary for the challenge faced by Germany, and indeed Europe, of harnessing the benefits of digital technology while navigating concerns around sovereignty. It encompasses education as a core public good, a rapidly growing field of business, and growing pools of highly sensitive personal data. The report describes pathways to mitigating the tension between digitalization and sovereignty at three different levels – state, economy, and individual – through the lens of concrete technical projects in the education sector: the HPI Schul-Cloud (state sovereignty), the MERLOT data spaces (economic sovereignty), and the openHPI platform (individual sovereignty). N2 - Digitale Technologien bieten erhebliche politische, wirtschaftliche und gesellschaftliche Chancen. Zugleich ist der Begriff digitale Souveränität zu einem Leitmotiv im deutschen Diskurs über digitale Technologien geworden: das heißt, die Fähigkeit des Staates, seine Verantwortung wahrzunehmen und die Befähigung der Gesellschaft – und des Einzelnen – sicherzustellen, die digitale Transformation selbstbestimmt zu gestalten. Exemplarisch für die Herausforderung in Deutschland und Europa, die Vorteile digitaler Technologien zu nutzen und gleichzeitig Souveränitätsbedenken zu berücksichtigen, steht der Bildungssektor. Er umfasst Bildung als zentrales öffentliches Gut, ein schnell aufkommendes Geschäftsfeld und wachsende Bestände an hochsensiblen personenbezogenen Daten. Davon ausgehend beschreibt der Bericht Wege zur Entschärfung des Spannungsverhältnisses zwischen Digitalisierung und Souveränität auf drei verschiedenen Ebenen – Staat, Wirtschaft und Individuum – anhand konkreter technischer Projekte im Bildungsbereich: die HPI Schul-Cloud (staatliche Souveränität), die MERLOT-Datenräume (wirtschaftliche Souveränität) und die openHPI-Plattform (individuelle Souveränität). T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 157 KW - digitalization KW - digital sovereignty KW - digital education KW - HPI Schul-Cloud KW - MERLOT KW - openHPI KW - European Union KW - Digitalisierung KW - digitale Souveränität KW - digitale Bildung KW - HPI Schul-Cloud KW - MERLOT KW - openHPI KW - Europäische Union Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-597723 SN - 978-3-86956-561-3 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 157 SP - 1 EP - 27 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Meinel, Christoph A1 - Gayvoronskaya, Tatiana A1 - Schnjakin, Maxim T1 - Blockchain BT - hype or innovation N2 - The term blockchain has recently become a buzzword, but only few know what exactly lies behind this approach. According to a survey, issued in the first quarter of 2017, the term is only known by 35 percent of German medium-sized enterprise representatives. However, the blockchain technology is very interesting for the mass media because of its rapid development and global capturing of different markets. For example, many see blockchain technology either as an all-purpose weapon— which only a few have access to—or as a hacker technology for secret deals in the darknet. The innovation of blockchain technology is found in its successful combination of already existing approaches: such as decentralized networks, cryptography, and consensus models. This innovative concept makes it possible to exchange values in a decentralized system. At the same time, there is no requirement for trust between its nodes (e.g. users). With this study the Hasso Plattner Institute would like to help readers form their own opinion about blockchain technology, and to distinguish between truly innovative properties and hype. The authors of the present study analyze the positive and negative properties of the blockchain architecture and suggest possible solutions, which can contribute to the efficient use of the technology. We recommend that every company define a clear target for the intended application, which is achievable with a reasonable cost-benefit ration, before deciding on this technology. Both the possibilities and the limitations of blockchain technology need to be considered. The relevant steps that must be taken in this respect are summarized /summed up for the reader in this study. Furthermore, this study elaborates on urgent problems such as the scalability of the blockchain, appropriate consensus algorithm and security, including various types of possible attacks and their countermeasures. New blockchains, for example, run the risk of reducing security, as changes to existing technology can lead to lacks in the security and failures. After discussing the innovative properties and problems of the blockchain technology, its implementation is discussed. There are a lot of implementation opportunities for companies available who are interested in the blockchain realization. The numerous applications have either their own blockchain as a basis or use existing and widespread blockchain systems. Various consortia and projects offer "blockchain-as-a-serviceänd help other companies to develop, test and deploy their own applications. This study gives a detailed overview of diverse relevant applications and projects in the field of blockchain technology. As this technology is still a relatively young and fast developing approach, it still lacks uniform standards to allow the cooperation of different systems and to which all developers can adhere. Currently, developers are orienting themselves to Bitcoin, Ethereum and Hyperledger systems, which serve as the basis for many other blockchain applications. The goal is to give readers a clear and comprehensive overview of blockchain technology and its capabilities. N2 - Der Begriff Blockchain ist in letzter Zeit zu einem Schlagwort geworden, aber nur wenige wissen, was sich genau dahinter verbirgt. Laut einer Umfrage, die im ersten Quartal 2017 veröffentlicht wurde, ist der Begriff nur bei 35 Prozent der deutschen Mittelständler bekannt. Dabei ist die Blockchain-Technologie durch ihre rasante Entwicklung und die globale Eroberung unterschiedlicher Märkte für Massenmedien sehr interessant. So sehen viele die Blockchain-Technologie entweder als eine Allzweckwaffe, zu der aber nur wenige einen Zugang haben, oder als eine Hacker-Technologie für geheime Geschäfte im Darknet. Dabei liegt die Innovation der Blockchain-Technologie in ihrer erfolgreichen Zusammensetzung bereits vorhandener Ansätze: dezentrale Netzwerke, Kryptographie, Konsensfindungsmodelle. Durch das innovative Konzept wird ein Werte-Austausch in einem dezentralen System möglich. Dabei wird kein Vertrauen zwischen dessen Knoten (z.B. Nutzer) vorausgesetzt. Mit dieser Studie möchte das Hasso-Plattner-Institut den Lesern helfen, ihren eigenen Standpunkt zur Blockchain-Technologie zu finden und dabei dazwischen unterscheiden zu können, welche Eigenschaften wirklich innovativ und welche nichts weiter als ein Hype sind. Die Autoren der vorliegenden Arbeit analysieren positive und negative Eigenschaften, welche die Blockchain-Architektur prägen, und stellen mögliche Anpassungs- und Lösungsvorschläge vor, die zu einem effizienten Einsatz der Technologie beitragen können. Jedem Unternehmen, bevor es sich für diese Technologie entscheidet, wird dabei empfohlen, für den geplanten Anwendungszweck zunächst ein klares Ziel zu definieren, das mit einem angemessenen Kosten-Nutzen-Verhältnis angestrebt werden kann. Dabei sind sowohl die Möglichkeiten als auch die Grenzen der Blockchain-Technologie zu beachten. Die relevanten Schritte, die es in diesem Zusammenhang zu beachten gilt, fasst die Studie für die Leser übersichtlich zusammen. Es wird ebenso auf akute Fragestellungen wie Skalierbarkeit der Blockchain, geeigneter Konsensalgorithmus und Sicherheit eingegangen, darunter verschiedene Arten möglicher Angriffe und die entsprechenden Gegenmaßnahmen zu deren Abwehr. Neue Blockchains etwa laufen Gefahr, geringere Sicherheit zu bieten, da Änderungen an der bereits bestehenden Technologie zu Schutzlücken und Mängeln führen können. Nach Diskussion der innovativen Eigenschaften und Probleme der Blockchain-Technologie wird auf ihre Umsetzung eingegangen. Interessierten Unternehmen stehen viele Umsetzungsmöglichkeiten zur Verfügung. Die zahlreichen Anwendungen haben entweder eine eigene Blockchain als Grundlage oder nutzen bereits bestehende und weitverbreitete Blockchain-Systeme. Zahlreiche Konsortien und Projekte bieten „Blockchain-as-a-Service“ an und unterstützen andere Unternehmen beim Entwickeln, Testen und Bereitstellen von Anwendungen. Die Studie gibt einen detaillierten Überblick über zahlreiche relevante Einsatzbereiche und Projekte im Bereich der Blockchain-Technologie. Dadurch, dass sie noch relativ jung ist und sich schnell entwickelt, fehlen ihr noch einheitliche Standards, die Zusammenarbeit der verschiedenen Systeme erlauben und an die sich alle Entwickler halten können. Aktuell orientieren sich Entwickler an Bitcoin-, Ethereum- und Hyperledger-Systeme, diese dienen als Grundlage für viele weitere Blockchain-Anwendungen. Ziel ist, den Lesern einen klaren und umfassenden Überblick über die Blockchain-Technologie und deren Möglichkeiten zu vermitteln. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 124 KW - ACINQ KW - altchain KW - alternative chain KW - ASIC KW - atomic swap KW - Australian securities exchange KW - bidirectional payment channels KW - Bitcoin Core KW - bitcoins KW - BitShares KW - Blockchain Auth KW - blockchain consortium KW - cross-chain KW - inter-chain KW - blocks KW - blockchain KW - Blockstack ID KW - Blockstack KW - blumix platform KW - BTC KW - Byzantine Agreement KW - chain KW - cloud KW - Colored Coins KW - confirmation period KW - contest period KW - DAO KW - Delegated Proof-of-Stake KW - decentralized autonomous organization KW - Distributed Proof-of-Research KW - double hashing KW - DPoS KW - ECDSA KW - Eris KW - Ether KW - Ethereum KW - E-Wallet KW - Federated Byzantine Agreement KW - federated voting KW - FollowMyVote KW - Fork KW - Gridcoin KW - Hard Fork KW - Hashed Timelock Contracts KW - hashrate KW - identity management KW - smart contracts KW - Internet of Things KW - IoT KW - BCCC KW - Japanese Blockchain Consortium KW - consensus algorithm KW - consensus protocol KW - ledger assets KW - Lightning Network KW - Lock-Time-Parameter KW - merged mining KW - merkle root KW - micropayment KW - micropayment channels KW - Microsoft Azur KW - miner KW - mining KW - mining hardware KW - minting KW - Namecoin KW - NameID KW - NASDAQ KW - nonce KW - off-chain transaction KW - Onename KW - OpenBazaar KW - Oracles KW - Orphan Block KW - P2P KW - Peercoin KW - peer-to-peer network KW - pegged sidechains KW - PoB KW - PoS KW - PoW KW - Proof-of-Burn KW - Proof-of-Stake KW - Proof-of-Work KW - quorum slices KW - Ripple KW - rootstock KW - scarce tokens KW - difficulty KW - SCP KW - SHA KW - sidechain KW - Simplified Payment Verification KW - scalability of blockchain KW - Slock.it KW - Soft Fork KW - SPV KW - Steemit KW - Stellar Consensus Protocol KW - Storj KW - The Bitfury Group KW - transaction KW - Two-Way-Peg KW - The DAO KW - Unspent Transaction Output KW - contracts KW - Watson IoT KW - difficulty target KW - Zookos triangle KW - Blockchain-Konsortium R3 KW - blockchain-übergreifend KW - Blöcke KW - Blockkette KW - Blumix-Plattform KW - dezentrale autonome Organisation KW - doppelter Hashwert KW - Identitätsmanagement KW - intelligente Verträge KW - Internet der Dinge KW - Japanisches Blockchain-Konsortium KW - Kette KW - Konsensalgorithmus KW - Konsensprotokoll KW - Micropayment-Kanäle KW - Off-Chain-Transaktionen KW - Peer-to-Peer Netz KW - Schwierigkeitsgrad KW - Skalierbarkeit der Blockchain KW - Transaktion KW - Verträge KW - Zielvorgabe KW - Zookos Dreieck Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-414525 SN - 978-3-86956-441-8 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 124 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Meinel, Christoph A1 - John, Catrina A1 - Wollowski, Tobias T1 - Die HPI Schul-Cloud – Von der Vision zur digitale Infrastruktur für deutsche Schulen N2 - Digitale Medien sind aus unserem Alltag kaum noch wegzudenken. Einer der zentralsten Bereiche für unsere Gesellschaft, die schulische Bildung, darf hier nicht hintanstehen. Wann immer der Einsatz digital unterstützter Tools pädagogisch sinnvoll ist, muss dieser in einem sicheren Rahmen ermöglicht werden können. Die HPI Schul-Cloud ist dieser Vision gefolgt, die vom Nationalen IT-Gipfel 2016 angestoßen wurde und dem Bericht vorangestellt ist – gefolgt. Sie hat sich in den vergangenen fünf Jahren vom Pilotprojekt zur unverzichtbaren IT-Infrastruktur für zahlreiche Schulen entwickelt. Während der Corona-Pandemie hat sie für viele Tausend Schulen wichtige Unterstützung bei der Umsetzung ihres Bildungsauftrags geboten. Das Ziel, eine zukunftssichere und datenschutzkonforme Infrastruktur zur digitalen Unterstützung des Unterrichts zur Verfügung zu stellen, hat sie damit mehr als erreicht. Aktuell greifen rund 1,4 Millionen Lehrkräfte und Schülerinnen und Schüler bundesweit und an den deutschen Auslandsschulen auf die HPI Schul-Cloud zu. N2 - It is hard to imagine our everyday lives without digital media. One of the most central areas for our society, school education, must not be left behind. Whenever the use of digitally supported tools makes pedagogical sense, it must be possible to enable it within a secure framework. The HPI School Cloud has followed this vision, which was initiated by the 2016 National IT Summit and precedes the report. Over the past five years, it has evolved from a pilot project to an indispensable IT infrastructure for numerous schools. During the Corona pandemic, it provided important support for many thousands of schools in implementing their educational mission. It has thus more than achieved its goal of providing a future-proof and data-protection-compliant infrastructure for digital support of teaching. Currently, around 1.4 million teachers and students nationwide and at German schools abroad access the HPI School Cloud. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 144 KW - digitale Infrastruktur für den Schulunterricht KW - digital unterstützter Unterricht KW - Datenschutz-sicherer Einsatz in der Schule KW - Unterricht mit digitalen Medien Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-535860 SN - 978-3-86956-526-2 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 144 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Meinel, Christoph A1 - Michael, Galbas A1 - Dengel, Andreas A1 - Wendlandt, Matthias T1 - Konzeption eines integrativen Schulfaches „Digitale Welt“ für hessische Schulen N2 - Um in der Schule bereits frühzeitig ein Verständnis für informatische Prozesse zu vermitteln wurde das neue Informatikfach Digitale Welt für die Klassenstufe 5 konzipiert mit der bundesweit einmaligen Verbindung von Informatik mit anwendungsbezogenen und gesellschaftlich relevanten Bezügen zur Ökologie und Ökonomie. Der Technische Report gibt eine Handreichung zur Einführung des neuen Faches. N2 - In order to impart an understanding of computer science processes at an early stage at school, the new computer science subject Digital World was designed for year 5, which combines computer science with application-related and socially relevant references to ecology and economics in a way that is unique in Germany. The Technical Report provides guidance on the introduction of the new subject. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 160 KW - digital world KW - Digital World Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-639113 SN - 978-3-86956-582-8 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 160 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Meinel, Christoph A1 - Plattner, Hasso A1 - Döllner, Jürgen Roland Friedrich A1 - Weske, Mathias A1 - Polze, Andreas A1 - Hirschfeld, Robert A1 - Naumann, Felix A1 - Giese, Holger A1 - Baudisch, Patrick T1 - Proceedings of the 7th Ph.D. Retreat of the HPI Research School on Service-oriented Systems Engineering N2 - Design and Implementation of service-oriented architectures imposes a huge number of research questions from the fields of software engineering, system analysis and modeling, adaptability, and application integration. Component orientation and web services are two approaches for design and realization of complex web-based system. Both approaches allow for dynamic application adaptation as well as integration of enterprise application. Commonly used technologies, such as J2EE and .NET, form de facto standards for the realization of complex distributed systems. Evolution of component systems has lead to web services and service-based architectures. This has been manifested in a multitude of industry standards and initiatives such as XML, WSDL UDDI, SOAP, etc. All these achievements lead to a new and promising paradigm in IT systems engineering which proposes to design complex software solutions as collaboration of contractually defined software services. Service-Oriented Systems Engineering represents a symbiosis of best practices in object-orientation, component-based development, distributed computing, and business process management. It provides integration of business and IT concerns. The annual Ph.D. Retreat of the Research School provides each member the opportunity to present his/her current state of their research and to give an outline of a prospective Ph.D. thesis. Due to the interdisciplinary structure of the Research Scholl, this technical report covers a wide range of research topics. These include but are not limited to: Self-Adaptive Service-Oriented Systems, Operating System Support for Service-Oriented Systems, Architecture and Modeling of Service-Oriented Systems, Adaptive Process Management, Services Composition and Workflow Planning, Security Engineering of Service-Based IT Systems, Quantitative Analysis and Optimization of Service-Oriented Systems, Service-Oriented Systems in 3D Computer Graphics sowie Service-Oriented Geoinformatics. N2 - Der Entwurf und die Realisierung dienstbasierender Architekturen wirft eine Vielzahl von Forschungsfragestellungen aus den Gebieten der Softwaretechnik, der Systemmodellierung und -analyse, sowie der Adaptierbarkeit und Integration von Applikationen auf. Komponentenorientierung und WebServices sind zwei Ansätze für den effizienten Entwurf und die Realisierung komplexer Web-basierender Systeme. Sie ermöglichen die Reaktion auf wechselnde Anforderungen ebenso, wie die Integration großer komplexer Softwaresysteme. Heute übliche Technologien, wie J2EE und .NET, sind de facto Standards für die Entwicklung großer verteilter Systeme. Die Evolution solcher Komponentensysteme führt über WebServices zu dienstbasierenden Architekturen. Dies manifestiert sich in einer Vielzahl von Industriestandards und Initiativen wie XML, WSDL, UDDI, SOAP. All diese Schritte führen letztlich zu einem neuen, vielversprechenden Paradigma für IT Systeme, nach dem komplexe Softwarelösungen durch die Integration vertraglich vereinbarter Software-Dienste aufgebaut werden sollen. "Service-Oriented Systems Engineering" repräsentiert die Symbiose bewährter Praktiken aus den Gebieten der Objektorientierung, der Komponentenprogrammierung, des verteilten Rechnen sowie der Geschäftsprozesse und berücksichtigt auch die Integration von Geschäftsanliegen und Informationstechnologien. Die Klausurtagung des Forschungskollegs "Service-oriented Systems Engineering" findet einmal jährlich statt und bietet allen Kollegiaten die Möglichkeit den Stand ihrer aktuellen Forschung darzulegen. Bedingt durch die Querschnittstruktur des Kollegs deckt dieser Bericht ein große Bandbreite aktueller Forschungsthemen ab. Dazu zählen unter anderem Self-Adaptive Service-Oriented Systems, Operating System Support for Service-Oriented Systems, Architecture and Modeling of Service-Oriented Systems, Adaptive Process Management, Services Composition and Workflow Planning, Security Engineering of Service-Based IT Systems, Quantitative Analysis and Optimization of Service-Oriented Systems, Service-Oriented Systems in 3D Computer Graphics sowie Service-Oriented Geoinformatics. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 83 KW - Hasso-Plattner-Institut KW - Forschungskolleg KW - Klausurtagung KW - Service-oriented Systems Engineering KW - Hasso Plattner Institute KW - Research School KW - Ph.D. Retreat KW - Service-oriented Systems Engineering Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-63490 SN - 978-3-86956-273-5 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Meinel, Christoph A1 - Renz, Jan A1 - Grella, Catrina A1 - Karn, Nils A1 - Hagedorn, Christiane T1 - Die Cloud für Schulen in Deutschland BT - Konzept und Pilotierung der Schul-Cloud N2 - Die digitale Entwicklung durchdringt unser Bildungssystem, doch Schulen sind auf die Veränderungen kaum vorbereitet: Überforderte Lehrer/innen, infrastrukturell schwach ausgestattete Unterrichtsräume und unzureichend gewartete Computernetzwerke sind keine Seltenheit. Veraltete Hard- und Software erschweren digitale Bildung in Schulen eher, als dass sie diese ermöglichen: Ein zukunftssicherer Ansatz ist es, die Rechner weitgehend aus den Schulen zu entfernen und Bildungsinhalte in eine Cloud zu überführen. Zeitgemäßer Unterricht benötigt moderne Technologie und eine zukunftsorientierte Infrastruktur. Eine Schul-Cloud (https://hpi.de/schul-cloud) kann dabei helfen, die digitale Transformation in Schulen zu meistern und den fächerübergreifenden Unterricht mit digitalen Inhalten zu bereichern. Den Schüler/innen und Lehrkräften kann sie viele Möglichkeiten eröffnen: einen einfachen Zugang zu neuesten, professionell gewarteten Anwendungen, die Vernetzung verschiedener Lernorte, Erleichterung von Unterrichtsvorbereitung und Differenzierung. Die Schul-Cloud bietet Flexibilität, fördert die schul- und fächerübergreifende Anwendbarkeit und schafft eine wichtige Voraussetzung für die gesellschaftliche Teilhabe und Mitgestaltung der digitalen Welt. Neben den technischen Komponenten werden im vorliegenden Bericht ausgewählte Dienste der Schul-Cloud exemplarisch beschrieben und weiterführende Schritte aufgezeigt. Das in Zusammenarbeit mit zahlreichen Expertinnen und Experten am Hasso-Plattner-Institut (HPI) entwickelte und durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Konzept einer Schul-Cloud stellt eine wichtige Grundlage für die Einführung Cloud-basierter Strukturen und -Dienste im Bildungsbereich dar. Gemeinsam mit dem nationalen Excellence-Schulnetzwerk MINT-EC als Kooperationspartner startet ab sofort die Pilotphase. Aufgrund des modularen, skalierbaren Ansatzes der Schul-Cloud kommt dem infrastrukturellen Prototypen langfristig das Potential zu, auch über die begrenzte Anzahl an Pilotschulen hinaus bundesweit effizient eingesetzt zu werden. N2 - Digitalization is transforming our education system. At the same time, schools are inadequately prepared to meet the changes taking place. Overwhelmed teachers, poorly equipped infrastructures in the classroom, and insufficient computer networks reflect the current situation. Instead of facilitating digital education, outdated hard- and software only hinder innovative teaching and learning. A “future-proof” approach involves the transfer of educational content in schools from the computer to the cloud. Modern education requires state-of-the-art technology and a future-oriented infrastructure. The School Cloud (https://hpi.de/schul-cloud) can help to achieve digital transformation in schools and to enhance interdisciplinary lessons with digital content. Such a cloud opens up new possibilities for pupils and teachers: easy access to the latest, professionally maintained applications; interconnectivity of different learning venues; optimal lesson preparation; and differentiation. School Cloud offers flexibility, promotes cross-curricular and interdisciplinary application, and fulfills an important prerequisite for social participation in creating the digital world. In addition to the technical components, this report describes selected School Cloud services by way of example and outlines further steps. Developed in cooperation with the experts at Hasso Plattner Institute (HPI) and funded by the Federal Ministry of Education and Research (BMBF), School Cloud provides an important foundation for the introduction of cloud-based infrastructures and educational services. The pilot phase—in conjunction with the excellence school network MINT–EC—has already begun. By reason of its modular, scalable approach, School Cloud’s infrastructural prototype has the long-term potential of efficient deployment—extending far beyond the limited number of pilot schools and across the nation. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 116 KW - digitale Bildung KW - Schule KW - IT-Infrastruktur KW - Cloud KW - digital education KW - school KW - IT-infrastructure KW - cloud Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-103858 SN - 978-3-86956-397-8 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Meinel, Christoph A1 - Renz, Jan A1 - Luderich, Matthias A1 - Malyska, Vivien A1 - Kaiser, Konstantin A1 - Oberländer, Arne T1 - Die HPI Schul-Cloud BT - Roll-Out einer Cloud-Architektur für Schulen in Deutschland N2 - Die digitale Transformation durchdringt alle gesellschaftlichen Ebenen und Felder, nicht zuletzt auch das Bildungssystem. Dieses ist auf die Veränderungen kaum vorbereitet und begegnet ihnen vor allem auf Basis des Eigenengagements seiner Lehrer*innen. Strukturelle Reaktionen auf den Mangel an qualitativ hochwertigen Fortbildungen, auf schlecht ausgestattete Unterrichtsräume und nicht professionell gewartete Computersysteme gibt es erst seit kurzem. Doch auch wenn Beharrungskräfte unter Pädagog*innen verbreitet sind, erfordert die Transformation des Systems Schule auch eine neue Mentalität und neue Arbeits- und Kooperationsformen. Zeitgemäßer Unterricht benötigt moderne Technologie und zeitgemäße IT-Architekturen. Nur Systeme, die für Lehrer*innen und Schüler*innen problemlos verfügbar, benutzerfreundlich zu bedienen und didaktisch flexibel einsetzbar sind, finden in Schulen Akzeptanz. Hierfür haben wir die HPI Schul-Cloud entwickelt. Sie ermöglicht den einfachen Zugang zu neuesten, professionell gewarteten Anwendungen, verschiedensten digitalen Medien, die Vernetzung verschiedener Lernorte und den rechtssicheren Einsatz von Kommunikations- und Kollaborationstools. Die Entwicklung der HPI Schul-Cloud ist umso notwendiger, als dass rechtliche Anforderungen - insbesondere aus der Datenschutzgrundverordnung der EU herrührend - den Einsatz von Cloud-Anwendungen, die in der Arbeitswelt verbreitet sind, in Schulen unmöglich machen. Im Bildungsbereich verbreitete Anwendungen sind größtenteils technisch veraltet und nicht benutzerfreundlich. Dies nötigt die Bundesländer zu kostspieligen Eigenentwicklungen mit Aufwänden im zweistelligen Millionenbereich - Projekte die teilweise gescheitert sind. Dank der modularen Micro-Service-Architektur können die Bundesländer zukünftig auf die HPI Schul-Cloud als technische Grundlage für ihre Eigen- oder Gemeinschaftsprojekte zurückgreifen. Hierfür gilt es, eine nachhaltige Struktur für die Weiterentwicklung der Open-Source-Software HPI Schul-Cloud zu schaffen. Dieser Bericht beschreibt den Entwicklungsstand und die weiteren Perspektiven des Projekts HPI Schul-Cloud im Januar 2019. 96 Schulen deutschlandweit nutzen die HPI Schul-Cloud, bereitgestellt durch das Hasso-Plattner-Institut. Weitere 45 Schulen und Studienseminare nutzen die Niedersächsische Bildungscloud, die technisch auf der HPI Schul-Cloud basiert. Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Projekt läuft in der gegenwärtigen Roll-Out-Phase bis zum 31. Juli 2021. Gemeinsam mit unserem Kooperationspartner MINT-EC streben wir an, die HPI Schul-Cloud möglichst an allen Schulen des Netzwerks einzusetzen. N2 - Digital transformation affects all social levels and fields, as well as the education system. It is hardly prepared for the changes and meets them primarily on the basis of the personal commitment of its teachers. Structural reactions to the lack of high-quality further training, poorly equipped classrooms and computer systems that are not professionally maintained have only recently emerged. However, while persistent efforts among educators are also widespread, the transformation of the school system requires a new mindset and new forms of work and cooperation. Contemporary teaching requires modern technology and modern IT architectures. Only systems that are effortlessly available for teachers and students, user-friendly and didactically flexible will find acceptance in schools. For this purpose, we have developed the HPI Schul-Cloud. It provides easy access to the latest professionally maintained applications, a wide variety of digital media, the networking of different learning locations and the legally compliant use of communication and collaboration tools. The development of the HPI Schul-Cloud is all the more necessary because legal requirements - particularly those arising from the EU’s General Data Protection Regulation (GDPR) - make it impossible to use cloud applications, which are common in modern working places, in schools. The most common educational applications are to a large degree technically outdated and not user-friendly. This deficiency forces federal states to develop their own costly applications with expenses in the tens of millions - projects that have partly failed. Thanks to the modular micro-service architecture, the federal states will be able to use the HPI Schul-Cloud as the technical basis for their own or joint projects in the future. The aim here is to create a sustainable structure for the further development of the open source software HPI Schul-Cloud. This report describes the development status and further perspectives of the HPI Schul-Cloud project in January 2019. 96 schools across Germany use the HPI Schul-Cloud, provided by the Hasso-Plattner-Institute. A further 45 schools and study seminars use the Niedersächsische Bildungscloud, which is technically based on the HPI Schul-Cloud. The project, which is funded by the German Federal Ministry of Education and Research, is currently being rolled out until July 31, 2021. Together with our cooperation partner MINT-EC we aim to use the HPI Schul-Cloud possibly at all schools in the network. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 125 KW - digitale Bildung KW - Schule KW - IT-Infrastruktur KW - Cloud KW - German schools KW - digital education KW - IT-infrastructure KW - cloud Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-423062 SN - 978-3-86956-453-1 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 125 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Meinel, Christoph A1 - Sack, Harald A1 - Bross, Justus T1 - Erster Deutscher IPv6 Gipfel N2 - Inhalt: KOMMUNIQUÉ GRUßWORT PROGRAMM HINTERGRÜNDE UND FAKTEN REFERENTEN: BIOGRAFIE & VOTRAGSZUSAMMENFASSUNG 1.) DER ERSTE DEUTSCHE IPV6 GIPFEL AM HASSO PLATTNER INSTITUT IN POTSDAM - PROF. DR. CHRISTOPH MEINEL - VIVIANE REDING 2.) IPV6, ITS TIME HAS COME - VINTON CERF 3.) DIE BEDEUTUNG VON IPV6 FÜR DIE ÖFFENTLICHE VERWALTUNG IN DEUTSCHLAND - MARTIN SCHALLBRUCH 4.) TOWARDS THE FUTURE OF THE INTERNET - PROF. DR. LUTZ HEUSER 5.) IPV6 STRATEGY & DEPLOYMENT STATUS IN JAPAN - HIROSHI MIYATA 6.) IPV6 STRATEGY & DEPLOYMENT STATUS IN CHINA - PROF. WU HEQUAN 7.) IPV6 STRATEGY AND DEPLOYMENT STATUS IN KOREA - DR. EUNSOOK KIM 8.) IPV6 DEPLOYMENT EXPERIENCES IN GREEK SCHOOL NETWORK - ATHANASSIOS LIAKOPOULOS 9.) IPV6 NETWORK MOBILITY AND IST USAGE - JEAN-MARIE BONNIN 10.) IPV6 - RÜSTZEUG FÜR OPERATOR & ISP IPV6 DEPLOYMENT UND STRATEGIEN DER DEUTSCHEN TELEKOM - HENNING GROTE 11.) VIEW FROM THE IPV6 DEPLOYMENT FRONTLINE - YVES POPPE 12.) DEPLOYING IPV6 IN MOBILE ENVIRONMENTS - WOLFGANG FRITSCHE 13.) PRODUCTION READY IPV6 FROM CUSTOMER LAN TO THE INTERNET - LUTZ DONNERHACKE 14.) IPV6 - DIE BASIS FÜR NETZWERKZENTRIERTE OPERATIONSFÜHRUNG (NETOPFÜ) IN DER BUNDESWEHR HERAUSFORDERUNGEN - ANWENDUNGSFALLBETRACHTUNGEN - AKTIVITÄTEN - CARSTEN HATZIG 15.) WINDOWS VISTA & IPV6 - BERND OURGHANLIAN 16.) IPV6 & HOME NETWORKING TECHINCAL AND BUSINESS CHALLENGES - DR. TAYEB BEN MERIEM 17.) DNS AND DHCP FOR DUAL STACK NETWORKS - LAWRENCE HUGHES 18.) CAR INDUSTRY: GERMAN EXPERIENCE WITH IPV6 - AMARDEO SARMA 19.) IPV6 & AUTONOMIC NETWORKING - RANGANAI CHAPARADZA 20.) P2P & GRID USING IPV6 AND MOBILE IPV6 - DR. LATIF LADID T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 24 Y1 - 2008 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-32865 ER - TY - BOOK A1 - Meinel, Christoph A1 - Schnjakin, Maxim A1 - Metzke, Tobias A1 - Freitag, Markus T1 - Anbieter von Cloud Speicherdiensten im Überblick N2 - Durch die immer stärker werdende Flut an digitalen Informationen basieren immer mehr Anwendungen auf der Nutzung von kostengünstigen Cloud Storage Diensten. Die Anzahl der Anbieter, die diese Dienste zur Verfügung stellen, hat sich in den letzten Jahren deutlich erhöht. Um den passenden Anbieter für eine Anwendung zu finden, müssen verschiedene Kriterien individuell berücksichtigt werden. In der vorliegenden Studie wird eine Auswahl an Anbietern etablierter Basic Storage Diensten vorgestellt und miteinander verglichen. Für die Gegenüberstellung werden Kriterien extrahiert, welche bei jedem der untersuchten Anbieter anwendbar sind und somit eine möglichst objektive Beurteilung erlauben. Hierzu gehören unter anderem Kosten, Recht, Sicherheit, Leistungsfähigkeit sowie bereitgestellte Schnittstellen. Die vorgestellten Kriterien können genutzt werden, um Cloud Storage Anbieter bezüglich eines konkreten Anwendungsfalles zu bewerten. N2 - Due to the ever-increasing flood of digital information, more and more applications make use of cost-effective cloud storage services. The number of vendors that provide these services has increased significantly in recent years. The identification of an appropriate service provider requires an individual consideration of several criteria. This survey presents a comparison of some established basic storage providers. For this comparison, several criteria are extracted that are applicable to any of the selected providers and thus allow for an assessment that is as objective as possible. The criteria include factors like costs, legal information, security, performance, and supported interfaces. The presented criteria can be used to evaluate cloud storage providers in a specific use case in order to identify the most suitable service based on individual requirements. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 84 KW - Cloud Computing KW - öffentliche Cloud Speicherdienste KW - Basic Storage Anbieter KW - cloud computing KW - public cloud storage services KW - basic cloud storage services Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-68780 SN - 978-3-86956-274-2 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Meinel, Christoph A1 - Thomas, Ivonne A1 - Warschofsky, Robert A1 - Menzel, Michael A1 - Junker, Holger A1 - Schwenk, Jörg A1 - Roth, Volker A1 - Peters, Jan A1 - Raepple, Martin A1 - Störtkuhl, Thomas A1 - Quint, Bruno A1 - Kleinhenz, Michael A1 - Wagner, Daniel T1 - SOA Security 2010 : Symposium für Sicherheit in Service-orientierten Architekturen ; 28. / 29. Oktober 2010 am Hasso-Plattner-Institut N2 - "Forschung meets Business" - diese Kombination hat in den vergangenen Jahren immer wieder zu zahlreichen interessanten und fruchtbaren Diskussionen geführt. Mit dem Symposium "Sicherheit in Service-orientierten Architekturen" führt das Hasso-Plattner-Institut diese Tradition fort und lud alle Interessenten zu einem zweitägigen Symposium nach Potsdam ein, um gemeinsam mit Fachvertretern aus der Forschung und Industrie über die aktuellen Entwicklungen im Bereich Sicherheit von SOA zu diskutieren. Die im Rahmen dieses Symposiums vorgestellten Beiträge fokussieren sich auf die Sicherheitsthemen "Sichere Digitale Identitäten und Identitätsmanagement", "Trust Management", "Modell-getriebene SOA-Sicherheit", "Datenschutz und Privatsphäre", "Sichere Enterprise SOA", und "Sichere IT-Infrastrukturen". N2 - 'Research meets Business' is the successful concept of the SOA Security Symposia held at the Hasso-Plattner-Institute that has lead to interesting discussions in the community. The SOA Security Symposium 2010 continued this tradition and invited researchers and representatives from the industry to discuss concepts, issues, and solution in the field of SOA Security. The topics presented in the scope of this symposium focused on the security related topics 'Secure Digital Identities and Identity Management', 'Trust Management', 'Model-driven SOA Security', 'Privacy',' Secure Enterprise SOA', and 'Secure IT-Infrastructures'. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 43 KW - SOA Security KW - SOA Sicherheit KW - Sichere Digitale Identitäten KW - Identitätsmanagement KW - Modell-getriebene SOA-Sicherheit KW - Datenschutz KW - SOA Security KW - Secure Digital Identities KW - Identity Management KW - Trust Management KW - Model-driven SOA Security KW - Privacy KW - Secure Enterprise SOA Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-49696 SN - 978-3-86956-110-3 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Meinel, Christoph A1 - Willems, Christian T1 - openHPI : 哈索•普拉特纳研究院的 MOOC（大规模公开在线课）计划 T1 - openHPI : the MOOC offer at Hasso Plattner Institute N2 - 摘要。哈索•普拉特纳研究院 (HPI) 的新型互动在线教育平台 openHPI (https://openHPI.de) 可以为从事信息技术和信息学领域内容的工作和感兴趣的学员提供可自由访问的、免费的在线课程。与斯坦福大学于 2011 年首推，之后也在美国其他精英大学提供的“网络公开群众课”（简称 MOOC）一样，openHPI 同样在互联网中提供学习视频和阅读材料，其中综合了支持学习的自我测试、家庭作业和社交讨论论坛，并刺激对促进学习的虚拟学习团队的培训。与“传统的”讲座平台，比如 tele-TASK 平台 (http://www.tele-task.de) 不同（在该平台中，可调用以多媒体方式记录的和已准备好的讲座），openHPI 提供的是按教学法准备的在线课程。这些课程的开始时间固定，之后在连续六个课程周稳定的提供以多媒体方式准备的、尽可能可以互动的学习材料。每周讲解课程主题的一章。为此在该周开始前会准备一系列学习视频、文字、自我测试和家庭作业材料，课程学员在该周将精力用于处理这些内容。这些计划与一个社交讨论平台相结合，学员在该平台上可以与课程导师和其他学员交换意见、解答问题和讨论更多主题。当然，学员可以自己决定学习活动的类型和范围。他们可以为课程作出自己的贡献，比如在论坛中引用博文或推文。之后其他学员可以评论、讨论或自己扩展这些博文或推文。这样学员、教师和提供的学习内容就在一个虚拟的团体中与社交学习网络相互结合起来。 N2 - Abstract. The new interactive online educational platform openHPI, (https://openHPI.de) from Hasso Plattner Institute (HPI), offers freely accessible courses at no charge for all who are interested in subjects in the field of information technology and computer science. Since 2011, “Massive Open Online Courses,” called MOOCs for short, have been offered, first at Stanford University and then later at other U.S. elite universities. Following suit, openHPI provides instructional videos on the Internet and further reading material, combined with learning-supportive self-tests, homework and a social discussion forum. Education is further stimulated by the support of a virtual learning community. In contrast to “traditional” lecture platforms, such as the tele-TASK portal (http://www.tele-task.de) where multimedia recorded lectures are available on demand, openHPI offers didactic online courses. The courses have a fixed start date and offer a balanced schedule of six consecutive weeks presented in multimedia and, whenever possible, interactive learning material. Each week, one chapter of the course subject is treated. In addition, a series of learning videos, texts, self-tests and homework exercises are provided to course participants at the beginning of the week. The course offering is combined with a social discussion platform where participants have the opportunity to enter into an exchange with course instructors and fellow participants. Here, for example, they can get answers to questions and discuss the topics in depth. The participants naturally decide themselves about the type and range of their learning activities. They can make personal contributions to the course, for example, in blog posts or tweets, which they can refer to in the forum. In turn, other participants have the chance to comment on, discuss or expand on what has been said. In this way, the learners become the teachers and the subject matter offered to a virtual community is linked to a social learning network. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 89 KW - Online-Lernen KW - E-Learning KW - MOOCs KW - Onlinekurs KW - openHPI KW - tele-TASK KW - Tele-Lab KW - Tele-Teaching KW - online-learning KW - e-learning KW - MOOCs KW - online course KW - openHPI KW - tele-TASK KW - tele-lab KW - tele-teaching Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-70380 SN - 978-3-86956-291-9 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 89 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Meinel, Christoph A1 - Willems, Christian T1 - openHPI : the MOOC offer at Hasso Plattner Institute N2 - The new interactive online educational platform openHPI, (https://openHPI.de) from Hasso Plattner Institute (HPI), offers freely accessible courses at no charge for all who are interested in subjects in the field of information technology and computer science. Since 2011, “Massive Open Online Courses,” called MOOCs for short, have been offered, first at Stanford University and then later at other U.S. elite universities. Following suit, openHPI provides instructional videos on the Internet and further reading material, combined with learning-supportive self-tests, homework and a social discussion forum. Education is further stimulated by the support of a virtual learning community. In contrast to “traditional” lecture platforms, such as the tele-TASK portal (http://www.tele-task.de) where multimedia recorded lectures are available on demand, openHPI offers didactic online courses. The courses have a fixed start date and offer a balanced schedule of six consecutive weeks presented in multimedia and, whenever possible, interactive learning material. Each week, one chapter of the course subject is treated. In addition, a series of learning videos, texts, self-tests and homework exercises are provided to course participants at the beginning of the week. The course offering is combined with a social discussion platform where participants have the opportunity to enter into an exchange with course instructors and fellow participants. Here, for example, they can get answers to questions and discuss the topics in depth. The participants naturally decide themselves about the type and range of their learning activities. They can make personal contributions to the course, for example, in blog posts or tweets, which they can refer to in the forum. In turn, other participants have the chance to comment on, discuss or expand on what has been said. In this way, the learners become the teachers and the subject matter offered to a virtual community is linked to a social learning network. N2 - Die neue interaktive Online-Bildungsplattform openHPI (https://openHPI.de) des Hasso-Plattner-Instituts (HPI) bietet frei zugängliche und kostenlose Onlinekurse für interessierte Teilnehmer an, die sich mit Inhalten aus dem Bereich der Informationstechnologien und Informatik beschäftige¬n. Wie die seit 2011 zunächst von der Stanford University, später aber auch von anderen Elite-Universitäten der USA angeboten „Massive Open Online Courses“, kurz MOOCs genannt, bietet openHPI im Internet Lernvideos und weiterführenden Lesestoff in einer Kombination mit lernunterstützenden Selbsttests, Hausaufgaben und einem sozialen Diskussionsforum an und stimuliert die Ausbildung einer das Lernen fördernden virtuellen Lerngemeinschaft. Im Unterschied zu „traditionellen“ Vorlesungsportalen, wie z.B. dem tele-TASK Portal (http://www.tele-task.de), bei dem multimedial aufgezeichnete Vorlesungen zum Abruf bereit gestellt werden, bietet openHPI didaktisch aufbereitete Onlinekurse an. Diese haben einen festen Starttermin und bieten dann in einem austarierten Zeitplan von sechs aufeinanderfolgenden Kurswochen multimedial aufbereitete und wann immer möglich interaktive Lehrmaterialien. In jeder Woche wird ein Kapitel des Kursthemas behandelt. Dazu werden zu Wochenbeginn eine Reihe von Lehrvideos, Texten, Selbsttests und ein Hausaufgabenblatt bereitgestellt, mit denen sich die Kursteilnehmer in dieser Woche beschäftigen. Kombiniert sind die Angebote mit einer sozialen Diskussionsplattform, auf der sich die Teilnehmer mit den Kursbetreuern und anderen Teilnehmern austauschen, Fragen klären und weiterführende Themen diskutieren können. Natürlich entscheiden die Teilnehmer selbst über Art und Umfang ihrer Lernaktivitäten. Sie können in den Kurs eigene Beiträge einbringen, zum Beispiel durch Blogposts oder Tweets, auf die sie im Forum verweisen. Andere Lernende können diese dann kommentieren, diskutieren oder ihrerseits erweitern. Auf diese Weise werden die Lernenden, die Lehrenden und die angebotenen Lerninhalte in einer virtuellen Gemeinschaft, einem sozialen Lernnetzwerk miteinander verknüpft. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 80 KW - Online-Lernen KW - E-Learning KW - MOOCs KW - Onlinekurs KW - openHPI KW - tele-TASK KW - Tele-Lab KW - Tele-Teaching KW - Online-Learning KW - E-Learning KW - MOOCs KW - Online Course KW - openHPI KW - tele-TASK KW - Tele-Lab KW - Tele-Teaching Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-67176 SN - 978-3-86956-264-3 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Meinel, Christoph A1 - Willems, Christian T1 - openHPI : das MOOC-Angebot des Hasso-Plattner-Instituts T1 - openHPI : the MOOC offer at Hasso Plattner Institute N2 - Die neue interaktive Online-Bildungsplattform openHPI (https://openHPI.de) des Hasso-Plattner-Instituts (HPI) bietet frei zugängliche und kostenlose Onlinekurse für interessierte Teilnehmer an, die sich mit Inhalten aus dem Bereich der Informationstechnologien und Informatik beschäftige¬n. Wie die seit 2011 zunächst von der Stanford University, später aber auch von anderen Elite-Universitäten der USA angeboten „Massive Open Online Courses“, kurz MOOCs genannt, bietet openHPI im Internet Lernvideos und weiterführenden Lesestoff in einer Kombination mit lernunterstützenden Selbsttests, Hausaufgaben und einem sozialen Diskussionsforum an und stimuliert die Ausbildung einer das Lernen fördernden virtuellen Lerngemeinschaft. Im Unterschied zu „traditionellen“ Vorlesungsportalen, wie z.B. dem tele-TASK Portal (http://www.tele-task.de), bei dem multimedial aufgezeichnete Vorlesungen zum Abruf bereit gestellt werden, bietet openHPI didaktisch aufbereitete Onlinekurse an. Diese haben einen festen Starttermin und bieten dann in einem austarierten Zeitplan von sechs aufeinanderfolgenden Kurswochen multimedial aufbereitete und wann immer möglich interaktive Lehrmaterialien. In jeder Woche wird ein Kapitel des Kursthemas behandelt. Dazu werden zu Wochenbeginn eine Reihe von Lehrvideos, Texten, Selbsttests und ein Hausaufgabenblatt bereitgestellt, mit denen sich die Kursteilnehmer in dieser Woche beschäftigen. Kombiniert sind die Angebote mit einer sozialen Diskussionsplattform, auf der sich die Teilnehmer mit den Kursbetreuern und anderen Teilnehmern austauschen, Fragen klären und weiterführende Themen diskutieren können. Natürlich entscheiden die Teilnehmer selbst über Art und Umfang ihrer Lernaktivitäten. Sie können in den Kurs eigene Beiträge einbringen, zum Beispiel durch Blogposts oder Tweets, auf die sie im Forum verweisen. Andere Lernende können diese dann kommentieren, diskutieren oder ihrerseits erweitern. Auf diese Weise werden die Lernenden, die Lehrenden und die angebotenen Lerninhalte in einer virtuellen Gemeinschaft, einem sozialen Lernnetzwerk miteinander verknüpft. N2 - The new interactive online educational platform openHPI, (https://openHPI.de) from Hasso Plattner Institute (HPI), offers freely accessible courses at no charge for all who are interested in subjects in the field of information technology and computer science. Since 2011, “Massive Open Online Courses,” called MOOCs for short, have been offered, first at Stanford University and then later at other U.S. elite universities. Following suit, openHPI provides instructional videos on the Internet and further reading material, combined with learning-supportive self-tests, homework and a social discussion forum. Education is further stimulated by the support of a virtual learning community. In contrast to “traditional” lecture platforms, such as the tele-TASK portal (http://www.tele-task.de) where multimedia recorded lectures are available on demand, openHPI offers didactic online courses. The courses have a fixed start date and offer a balanced schedule of six consecutive weeks presented in multimedia and, whenever possible, interactive learning material. Each week, one chapter of the course subject is treated. In addition, a series of learning videos, texts, self-tests and homework exercises are provided to course participants at the beginning of the week. The course offering is combined with a social discussion platform where participants have the opportunity to enter into an exchange with course instructors and fellow participants. Here, for example, they can get answers to questions and discuss the topics in depth. The participants naturally decide themselves about the type and range of their learning activities. They can make personal contributions to the course, for example, in blog posts or tweets, which they can refer to in the forum. In turn, other participants have the chance to comment on, discuss or expand on what has been said. In this way, the learners become the teachers and the subject matter offered to a virtual community is linked to a social learning network. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 79 KW - Online-Lernen KW - E-Learning KW - MOOCs KW - Onlinekurs KW - openHPI KW - tele-TASK KW - Tele-Lab KW - Tele-Teaching KW - Online-Learning KW - E-Learning KW - MOOCs KW - Online Course KW - openHPI KW - tele-TASK KW - Tele-Lab KW - Tele-Teaching Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-66802 SN - 978-3-86956-259-9 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Meinel, Christoph A1 - Willems, Christian A1 - Roschke, Sebastian A1 - Schnjakin, Maxim T1 - Virtualisierung und Cloud Computing : Konzepte, Technologiestudie, Marktübersicht N2 - Virtualisierung und Cloud Computing gehören derzeit zu den wichtigsten Schlagworten für Betreiber von IT Infrastrukturen. Es gibt eine Vielzahl unterschiedlicher Technologien, Produkte und Geschäftsmodelle für vollkommen verschiedene Anwendungsszenarien. Die vorliegende Studie gibt zunächst einen detaillierten Überblick über aktuelle Entwicklungen in Konzepten und Technologien der Virtualisierungstechnologie – von klassischer Servervirtualisierung über Infrastrukturen für virtuelle Arbeitsplätze bis zur Anwendungsvirtualisierung und macht den Versuch einer Klassifikation der Virtualisierungsvarianten. Bei der Betrachtung des Cloud Computing-Konzepts werden deren Grundzüge sowie verschiedene Architekturvarianten und Anwendungsfälle eingeführt. Die ausführliche Untersuchung von Vorteilen des Cloud Computing sowie möglicher Bedenken, die bei der Nutzung von Cloud-Ressourcen im Unternehmen beachtet werden müssen, zeigt, dass Cloud Computing zwar große Chancen bietet, aber nicht für jede Anwendung und nicht für jeden rechtlichen und wirtschaftlichen Rahmen in Frage kommt.. Die anschließende Marktübersicht für Virtualisierungstechnologie zeigt, dass die großen Hersteller – Citrix, Microsoft und VMware – jeweils Produkte für fast alle Virtualisierungsvarianten anbieten und hebt entscheidende Unterschiede bzw. die Stärken der jeweiligen Anbieter heraus. So ist beispielsweise die Lösung von Citrix für Virtual Desktop Infrastructures sehr ausgereift, während Microsoft hier nur auf Standardtechnologie zurückgreifen kann. VMware hat als Marktführer die größte Verbreitung in Rechenzentren gefunden und bietet als einziger Hersteller echte Fehlertoleranz. Microsoft hingegen punktet mit der nahtlosen Integration ihrer Virtualisierungsprodukte in bestehende Windows-Infrastrukturen. Im Bereich der Cloud Computing-Systeme zeigen sich einige quelloffene Softwareprojekte, die durchaus für den produktiven Betrieb von sogenannten privaten Clouds geeignet sind. N2 - Virtualization and Cloud Computing belong to the most important issues for operators of large ICT infrastructures today. There are a large number of various technologies, products, and business models for entirely different application scenarios. The study at hand gives a detailed overview on latest developments in concepts and technologies of virtualization – beginning with classic server virtualization, continuing with infrastructures for virtual workplaces, through to application virtualization and makes an attempt to classify all these variants of virtualization. When investigating on the concepts of Cloud Computing, the report introduces basic principles as well as different types of architecture and use cases. The extensive analysis of benefits of Cloud Computing and possible reservations when using cloud resources within an enterprise context is evidence that Cloud Computing offers great opportunities, but is not worth considering for any kind of application scenario, legal framework or business scenario. The subsequent market study on virtualization technology shows that each of the major manufacturers – Citrix, Microsoft, and VMware – offer products for any variant of virtualization and highlights the important differences between the products and the respective strengths of the vendors. For example, the Citrix solution on Virtual Desktop Infrastructures comes up very well-engineered, while Microsoft can only rely on standard technology in this field. VMware, the market leader in virtualization technology, has gained the biggest popularity in data centers and offers the only product implementing real fault tolerance. On the other hand, Microsoft is able to score with seamless integration of their virtualization products into existing Windows-based infrastructures. In the area of Cloud Computing systems, there are some open source software projects that are very possibly suitable for the productive operation of so called private clouds. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 44 KW - Virtualisierung KW - Cloud Computing KW - Virtual Desktop Infrastructure KW - Anwendungsvirtualisierung KW - Marktübersicht KW - virtualization KW - cloud computing KW - virtual desktop infrastructure KW - application virtualization KW - market study Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-49708 SN - 978-3-86956-113-4 ER - TY - BOOK A1 - Meinel, Christoph A1 - Willems, Christian A1 - Staubitz, Thomas A1 - Sauer, Dominic A1 - Hagedorn, Christiane T1 - openHPI T1 - openHPI BT - 10 Years of MOOCs at the Hasso Plattner Institute BT - 10 Jahre MOOCs am Hasso-Plattner-Institut N2 - On the occasion of the 10th openHPI anniversary, this technical report provides information about the HPI MOOC platform, including its core features, technology, and architecture. In an introduction, the platform family with all partner platforms is presented; these now amount to nine platforms, including openHPI. This section introduces openHPI as an advisor and research partner in various projects. In the second chapter, the functionalities and common course formats of the platform are presented. The functionalities are divided into learner and admin features. The learner features section provides detailed information about performance records, courses, and the learning materials of which a course is composed: videos, texts, and quizzes. In addition, the learning materials can be enriched by adding external exercise tools that communicate with the HPI MOOC platform via the Learning Tools Interoperability (LTI) standard. Furthermore, the concept of peer assessments completed the possible learning materials. The section then proceeds with further information on the discussion forum, a fundamental concept of MOOCs compared to traditional e-learning offers. The section is concluded with a description of the quiz recap, learning objectives, mobile applications, gameful learning, and the help desk. The next part of this chapter deals with the admin features. The described functionality is restricted to describing the news and announcements, dashboards and statistics, reporting capabilities, research options with A/B testing, the course feed, and the TransPipe tool to support the process of creating automated or manual subtitles. The platform supports a large variety of additional features, but a detailed description of these features goes beyond the scope of this report. The chapter then elaborates on common course formats and openHPI teaching activities at the HPI. The chapter concludes with some best practices for course design and delivery. The third chapter provides insights into the technology and architecture behind openHPI. A special characteristic of the openHPI project is the conscious decision to operate the complete application from bare metal to platform development. Hence, the chapter starts with a section about the openHPI Cloud, including detailed information about the data center and devices, the used cloud software OpenStack and Ceph, as well as the openHPI Cloud Service provided for the HPI. Afterward, a section on the application technology stack and development tooling describes the application infrastructure components, the used automation, the deployment pipeline, and the tools used for monitoring and alerting. The chapter is concluded with detailed information about the technology stack and concrete platform implementation details. The section describes the service-oriented Ruby on Rails application, inter-service communication, and public APIs. It also provides more information on the design system and components used in the application. The section concludes with a discussion of the original microservice architecture, where we share our insights and reasoning for migrating back to a monolithic application. The last chapter provides a summary and an outlook on the future of digital education. N2 - Anlässlich des 10-jährigen Jubiläums von openHPI informiert dieser technische Bericht über die HPI-MOOC-Plattform einschließlich ihrer Kernfunktionen, Technologie und Architektur. In einer Einleitung wird die Plattformfamilie mit allen Partnerplattformen vorgestellt; diese belaufen sich inklusive openHPI aktuell auf neun Plattformen. In diesem Abschnitt wird außerdem gezeigt, wie openHPI als Berater und Forschungspartner in verschiedenen Projekten fungiert. Im zweiten Kapitel werden die Funktionalitäten und gängigen Kursformate der Plattform präsentiert. Die Funktionalitäten sind in Lerner- und Admin-Funktionen unterteilt. Der Bereich Lernerfunktionen bietet detaillierte Informationen zu Leistungsnachweisen, Kursen und den Lernmaterialien, aus denen sich ein Kurs zusammensetzt: Videos, Texte und Quiz. Darüber hinaus können die Lernmaterialien durch externe Übungstools angereichert werden, die über den Standard Learning Tools Interoperability (LTI) mit der HPI MOOC-Plattform kommunizieren. Das Konzept der Peer-Assessments rundet die möglichen Lernmaterialien ab. Der Abschnitt geht dann weiter auf das Diskussionsforum ein, das einen grundlegenden Unterschied von MOOCs im Vergleich zu traditionellen E-Learning-Angeboten darstellt. Zum Abschluss des Abschnitts folgen eine Beschreibung von Quiz-Recap, Lernzielen, mobilen Anwendungen, spielerischen Lernens und dem Helpdesk. Der nächste Teil dieses Kapitels beschäftigt sich mit den Admin-Funktionen. Die Funktionalitätsbeschreibung beschränkt sich Neuigkeiten und Ankündigungen, Dashboards und Statistiken, Berichtsfunktionen, Forschungsoptionen mit A/B-Tests, den Kurs-Feed und das TransPipe-Tool zur Unterstützung beim Erstellen von automatischen oder manuellen Untertiteln. Die Plattform unterstützt außerdem eine Vielzahl zusätzlicher Funktionen, doch eine detaillierte Beschreibung dieser Funktionen würde den Rahmen des Berichts sprengen. Das Kapitel geht dann auf gängige Kursformate und openHPI-Lehrveranstaltungen am HPI ein, bevor es mit einigen Best Practices für die Gestaltung und Durchführung von Kursen schließt. Zum Abschluss des technischen Berichts gibt das letzte Kapitel eine Zusammenfassung und einen Ausblick auf die Zukunft der digitalen Bildung. Ein besonderes Merkmal des openHPI-Projekts ist die bewusste Entscheidung, die komplette Anwendung von den physischen Netzwerkkomponenten bis zur Plattformentwicklung eigenständig zu betreiben. Bei der vorliegenden deutschen Variante handelt es sich um eine gekürzte Übersetzung des technischen Berichts 148, bei der kein Einblick in die Technologien und Architektur von openHPI gegeben wird. Interessierte Leser:innen können im technischen Bericht 148 (vollständige englische Version) detaillierte Informationen zum Rechenzentrum und den Geräten, der Cloud-Software und dem openHPI Cloud Service aber auch zu Infrastruktur-Anwendungskomponenten wie Entwicklungstools, Automatisierung, Deployment-Pipeline und Monitoring erhalten. Außerdem finden sich dort weitere Informationen über den Technologiestack und konkrete Implementierungsdetails der Plattform inklusive der serviceorientierten Ruby on Rails-Anwendung, die Kommunikation zwischen den Diensten, öffentliche APIs, sowie Designsystem und -komponenten. Der Abschnitt schließt mit einer Diskussion über die ursprüngliche Microservice-Architektur und die Migration zu einer monolithischen Anwendung. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 148 KW - openHPI KW - MOOC KW - digital learning platform KW - digital enlightenment KW - lifelong learning KW - openHPI KW - MOOC KW - digitale Lernplattform KW - digitale Aufklärung KW - lebenslanges Lernen Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-560208 SN - 978-3-86956-544-6 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 148 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Meinel, Christoph A1 - Willems, Christian A1 - Staubitz, Thomas A1 - Sauer, Dominic A1 - Hagedorn, Christiane T1 - openHPI T1 - openHPI BT - 10 Jahre MOOCs am Hasso-Plattner-Institut BT - 10 Years of MOOCs at the Hasso Plattner Institute N2 - Anlässlich des 10-jährigen Jubiläums von openHPI informiert dieser technische Bericht über die HPI-MOOC-Plattform einschließlich ihrer Kernfunktionen, Technologie und Architektur. In einer Einleitung wird die Plattformfamilie mit allen Partnerplattformen vorgestellt; diese belaufen sich inklusive openHPI aktuell auf neun Plattformen. In diesem Abschnitt wird außerdem gezeigt, wie openHPI als Berater und Forschungspartner in verschiedenen Projekten fungiert. Im zweiten Kapitel werden die Funktionalitäten und gängigen Kursformate der Plattform präsentiert. Die Funktionalitäten sind in Lerner- und Admin-Funktionen unterteilt. Der Bereich Lernerfunktionen bietet detaillierte Informationen zu Leistungsnachweisen, Kursen und den Lernmaterialien, aus denen sich ein Kurs zusammensetzt: Videos, Texte und Quiz. Darüber hinaus können die Lernmaterialien durch externe Übungstools angereichert werden, die über den Standard Learning Tools Interoperability (LTI) mit der HPI MOOC-Plattform kommunizieren. Das Konzept der Peer-Assessments rundet die möglichen Lernmaterialien ab. Der Abschnitt geht dann weiter auf das Diskussionsforum ein, das einen grundlegenden Unterschied von MOOCs im Vergleich zu traditionellen E-Learning-Angeboten darstellt. Zum Abschluss des Abschnitts folgen eine Beschreibung von Quiz-Recap, Lernzielen, mobilen Anwendungen, spielerischen Lernens und dem Helpdesk. Der nächste Teil dieses Kapitels beschäftigt sich mit den Admin-Funktionen. Die Funktionalitätsbeschreibung beschränkt sich Neuigkeiten und Ankündigungen, Dashboards und Statistiken, Berichtsfunktionen, Forschungsoptionen mit A/B-Tests, den Kurs-Feed und das TransPipe-Tool zur Unterstützung beim Erstellen von automatischen oder manuellen Untertiteln. Die Plattform unterstützt außerdem eine Vielzahl zusätzlicher Funktionen, doch eine detaillierte Beschreibung dieser Funktionen würde den Rahmen des Berichts sprengen. Das Kapitel geht dann auf gängige Kursformate und openHPI-Lehrveranstaltungen am HPI ein, bevor es mit einigen Best Practices für die Gestaltung und Durchführung von Kursen schließt. Zum Abschluss des technischen Berichts gibt das letzte Kapitel eine Zusammenfassung und einen Ausblick auf die Zukunft der digitalen Bildung. Ein besonderes Merkmal des openHPI-Projekts ist die bewusste Entscheidung, die komplette Anwendung von den physischen Netzwerkkomponenten bis zur Plattformentwicklung eigenständig zu betreiben. Bei der vorliegenden deutschen Variante handelt es sich um eine gekürzte Übersetzung des technischen Berichts 148, bei der kein Einblick in die Technologien und Architektur von openHPI gegeben wird. Interessierte Leser:innen können im technischen Bericht 148 (vollständige englische Version) detaillierte Informationen zum Rechenzentrum und den Geräten, der Cloud-Software und dem openHPI Cloud Service aber auch zu Infrastruktur-Anwendungskomponenten wie Entwicklungstools, Automatisierung, Deployment-Pipeline und Monitoring erhalten. Außerdem finden sich dort weitere Informationen über den Technologiestack und konkrete Implementierungsdetails der Plattform inklusive der serviceorientierten Ruby on Rails-Anwendung, die Kommunikation zwischen den Diensten, öffentliche APIs, sowie Designsystem und -komponenten. Der Abschnitt schließt mit einer Diskussion über die ursprüngliche Microservice-Architektur und die Migration zu einer monolithischen Anwendung. N2 - On the occasion of the 10th openHPI anniversary, this technical report provides information about the HPI MOOC platform, including its core features, technology, and architecture. In an introduction, the platform family with all partner platforms is presented; these now amount to nine platforms, including openHPI. This section introduces openHPI as an advisor and research partner in various projects. In the second chapter, the functionalities and common course formats of the platform are presented. The functionalities are divided into learner and admin features. The learner features section provides detailed information about performance records, courses, and the learning materials of which a course is composed: videos, texts, and quizzes. In addition, the learning materials can be enriched by adding external exercise tools that communicate with the HPI MOOC platform via the Learning Tools Interoperability (LTI) standard. Furthermore, the concept of peer assessments completed the possible learning materials. The section then proceeds with further information on the discussion forum, a fundamental concept of MOOCs compared to traditional e-learning offers. The section is concluded with a description of the quiz recap, learning objectives, mobile applications, gameful learning, and the help desk. The next part of this chapter deals with the admin features. The described functionality is restricted to describing the news and announcements, dashboards and statistics, reporting capabilities, research options with A/B testing, the course feed, and the TransPipe tool to support the process of creating automated or manual subtitles. The platform supports a large variety of additional features, but a detailed description of these features goes beyond the scope of this report. The chapter then elaborates on common course formats and openHPI teaching activities at the HPI. The chapter concludes with some best practices for course design and delivery. The third chapter provides insights into the technology and architecture behind openHPI. A special characteristic of the openHPI project is the conscious decision to operate the complete application from bare metal to platform development. Hence, the chapter starts with a section about the openHPI Cloud, including detailed information about the data center and devices, the used cloud software OpenStack and Ceph, as well as the openHPI Cloud Service provided for the HPI. Afterward, a section on the application technology stack and development tooling describes the application infrastructure components, the used automation, the deployment pipeline, and the tools used for monitoring and alerting. The chapter is concluded with detailed information about the technology stack and concrete platform implementation details. The section describes the service-oriented Ruby on Rails application, inter-service communication, and public APIs. It also provides more information on the design system and components used in the application. The section concludes with a discussion of the original microservice architecture, where we share our insights and reasoning for migrating back to a monolithic application. The last chapter provides a summary and an outlook on the future of digital education. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 150 KW - openHPI KW - MOOC KW - digitale Lernplattform KW - digitale Aufklärung KW - lebenslanges Lernen KW - openHPI KW - MOOC KW - digital learning platform KW - digital enlightenment KW - lifelong learning Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-561792 SN - 978-3-86956-546-0 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 150 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Meyer, Andreas A1 - Pufahl, Luise A1 - Fahland, Dirk A1 - Weske, Mathias T1 - Modeling and enacting complex data dependencies in business processes N2 - Enacting business processes in process engines requires the coverage of control flow, resource assignments, and process data. While the first two aspects are well supported in current process engines, data dependencies need to be added and maintained manually by a process engineer. Thus, this task is error-prone and time-consuming. In this report, we address the problem of modeling processes with complex data dependencies, e.g., m:n relationships, and their automatic enactment from process models. First, we extend BPMN data objects with few annotations to allow data dependency handling as well as data instance differentiation. Second, we introduce a pattern-based approach to derive SQL queries from process models utilizing the above mentioned extensions. Therewith, we allow automatic enactment of data-aware BPMN process models. We implemented our approach for the Activiti process engine to show applicability. N2 - Die Ausführung von Geschäftsprozessen in Process Engines benötigt Informationen über den Kontrollfluss, die Rollenzuordnungen und die Datenabhängigkeiten. Während die ersten beiden Aspekte bereits automatisiert von Process Engines unterstützt werden, müssen die Datenabhängigkeiten durch einen Prozessingenieur manuell hinzugefügt und gewartet werden. Allerdings ist diese Aufgabe sehr fehleranfällig und zeitintensiv. In diesem Report zeigen wir wie Prozesse mit komplexen Datenabhängigkeiten, z.B. m:n Beziehungen, modelliert und automatisiert ausgeführt werden können. Dazu erweitern wir zuerst BPMN Datenobjekte mit wenigen Annotationen, um das Handling von Datenabhängikeiten sowie die Differenzierung von Datenobjektinstanzen zu ermöglichen. Danach beschreiben wir einen Pattern-basierten Ansatz, um SQL-Queries, unter Nutzung der oben erwähnten Erweiterungen, aus Prozessmodellen abzuleiten. Damit erlauben wir die automatisierte Ausführung von Daten-orientierten BPMN Prozessmodellen. Um die Anwendbarkeit unseres Ansatzen zu demonstieren, implementierten wir ihn für die Process Engine Activiti. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 74 KW - Prozessmodellierung KW - Datenmodellierung KW - Prozessausführung KW - BPMN KW - SQL KW - Process Modeling KW - Data Modeling KW - Process Enactment KW - BPMN KW - SQL Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-65103 SN - 978-3-86956-245-2 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Meyer, Andreas A1 - Smirnov, Sergey A1 - Weske, Mathias T1 - Data in business processes N2 - Process and data are equally important for business process management. Process data is especially relevant in the context of automated business processes, process controlling, and representation of organizations' core assets. One can discover many process modeling languages, each having a specific set of data modeling capabilities and the level of data awareness. The level of data awareness and data modeling capabilities vary significantly from one language to another. This paper evaluates several process modeling languages with respect to the role of data. To find a common ground for comparison, we develop a framework, which systematically organizes process- and data-related aspects of the modeling languages elaborating on the data aspects. Once the framework is in place, we compare twelve process modeling languages against it. We generalize the results of the comparison and identify clusters of similar languages with respect to data awareness. N2 - Prozesse und Daten sind gleichermaßen wichtig für das Geschäftsprozessmanagement. Prozessdaten sind dabei insbesondere im Kontext der Automatisierung von Geschäftsprozessen, dem Prozesscontrolling und der Repräsentation der Vermögensgegenstände von Organisationen relevant. Es existieren viele Prozessmodellierungssprachen, von denen jede die Darstellung von Daten durch eine fest spezifizierte Menge an Modellierungskonstrukten ermöglicht. Allerdings unterscheiden sich diese Darstellungenund damit der Grad der Datenmodellierung stark untereinander. Dieser Report evaluiert verschiedene Prozessmodellierungssprachen bezüglich der Unterstützung von Datenmodellierung. Als einheitliche Grundlage entwickeln wir ein Framework, welches prozess- und datenrelevante Aspekte systematisch organisiert. Die Kriterien legen dabei das Hauptaugenmerk auf die datenrelevanten Aspekte. Nach Einführung des Frameworks vergleichen wir zwölf Prozessmodellierungssprachen gegen dieses. Wir generalisieren die Erkenntnisse aus den Vergleichen und identifizieren Cluster bezüglich des Grades der Datenmodellierung, in welche die einzelnen Sprachen eingeordnet werden. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 50 KW - business process modeling KW - process modeling languages KW - data modeling KW - data in business processes Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-53046 SN - 978-3-86956-144-8 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Meyer, Andreas A1 - Weske, Mathias T1 - Weak conformance between process models and synchronized object life cycles N2 - Process models specify behavioral execution constraints between activities as well as between activities and data objects. A data object is characterized by its states and state transitions represented as object life cycle. For process execution, all behavioral execution constraints must be correct. Correctness can be verified via soundness checking which currently only considers control flow information. For data correctness, conformance between a process model and its object life cycles is checked. Current approaches abstract from dependencies between multiple data objects and require fully specified process models although, in real-world process repositories, often underspecified models are found. Coping with these issues, we introduce the concept of synchronized object life cycles and we define a mapping of data constraints of a process model to Petri nets extending an existing mapping. Further, we apply the notion of weak conformance to process models to tell whether each time an activity needs to access a data object in a particular state, it is guaranteed that the data object is in or can reach the expected state. Then, we introduce an algorithm for an integrated verification of control flow correctness and weak data conformance using soundness checking. N2 - Prozessmodelle spezifizieren die Verhaltensabhängigkeiten bezüglich der Ausführung sowohl zwischen Aktivitäten als auch zwischen Aktivitäten und Datenobjekten. Ein Datenobjekt wird über seine Zustände und Zustandsübergänge charakterisiert, welche in einem Objektlebenszyklus abgebildet werden. Für eine fehlerfreie Prozessausführung müssen alle Verhaltensabhängigkeiten korrekt modelliert werden. Eine Standardtechnik zur Korrektheitsüberprüfung ist das Überprüfen auf Soundness. Aktuelle Ansätze berücksichtigen allerdings nur den Kontrollfluss. Datenkorrektheit wird dagegen mittels Conformance zwischen einem Prozessmodel und den verwendeten Objektlebenszyklen überprüft, indem die Existenz eines Zustandsüberganges im Prozessmodell auch im Objektlebenszyklus möglich sein muss. Allerdings abstrahieren aktuelle Ansätze von Abhängigkeiten zwischen mehreren Datenobjekten und erfordern eine vollständige Prozessmodellspezifikation, d.h. das Überspringen oder Zusammenfassen von Zuständen beziehungsweise das Auslagern von Zustandsüberhängen in andere Prozessmodelle ist zum Beispiel nicht vorgesehen. In Prozessmodellsammlungen aus der Praxis sind allerdings oft solche unterspezifizierten Prozessmodelle vorhanden. In diesem Report adressieren wir diese Problemstellungen. Dazu führen wir das Konzept der synchronisierten Objektlebenszyklen ein, erweitern ein Mapping von Prozessmodellen zu Petri Netzen um Datenabhängigkeiten und wenden das Konzept der Weak Conformance auf Prozessmodelle an, um zu entscheiden ob immer wenn eine Aktivität auf ein Datenobjekt zugreift dieses auch im richtigen Zustand vorliegt. Dazu kann das Datenobjekt bereits in diesem Zustand sein oder aber diesen über eine beliebige Anzahl von Zustandsübergängen erreichen. Basierend auf diesen Konzepten führen wir auch einen Algorithmus ein, welcher ein integriertes Überprüfen von Kontrollfluss- und Datenflusskorrektheit unter Nutzung von Soundness-Überprüfungen ermöglicht. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 91 KW - business process management KW - data flow correctness KW - object life cycle synchronization KW - Petri net mapping KW - conformance checking KW - Geschäftsprozessmanagement KW - Datenflusskorrektheit KW - Objektlebenszyklus-Synchronisation KW - Petri net Mapping KW - Conformance Überprüfung Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-71722 SN - 978-3-86956-303-9 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 91 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Meyer, Harald A1 - Kuropka, Dominik T1 - Requirements for service composition N2 - 1 Introduction 2 Use case Scenario 3 General Composition Requirements 4 Functional Requirements of Service Composition 5 Non-Functional Requirements 6 Conclusion T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 11 Y1 - 2005 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-33096 SN - 978-3-937786-81-0 SN - 3-937786-81-3 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Neuhaus, Christian A1 - Polze, Andreas A1 - Chowdhuryy, Mohammad M. R. T1 - Survey on healthcare IT systems : standards, regulations and security N2 - IT systems for healthcare are a complex and exciting field. One the one hand, there is a vast number of improvements and work alleviations that computers can bring to everyday healthcare. Some ways of treatment, diagnoses and organisational tasks were even made possible by computer usage in the first place. On the other hand, there are many factors that encumber computer usage and make development of IT systems for healthcare a challenging, sometimes even frustrating task. These factors are not solely technology-related, but just as well social or economical conditions. This report describes some of the idiosyncrasies of IT systems in the healthcare domain, with a special focus on legal regulations, standards and security. N2 - IT Systeme für Medizin und Gesundheitswesen sind ein komplexes und spannendes Feld. Auf der einen Seite stehen eine Vielzahl an Verbesserungen und Arbeitserleichterungen, die Computer zum medizinischen Alltag beitragen können. Einige Behandlungen, Diagnoseverfahren und organisatorische Aufgaben wurden durch Computer überhaupt erst möglich. Auf der anderen Seite gibt es eine Vielzahl an Fakturen, die Computerbenutzung im Gesundheitswesen erschweren und ihre Entwicklung zu einer herausfordernden, sogar frustrierenden Aufgabe machen können. Diese Faktoren sind nicht ausschließlich technischer Natur, sondern auch auf soziale und ökonomische Gegebenheiten zurückzuführen. Dieser Report beschreibt einige Besondenderheiten von IT Systemen im Gesundheitswesen, mit speziellem Fokus auf gesetzliche Rahmenbedingungen, Standards und Sicherheit. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 45 KW - EPA KW - Elektronische Patientenakte KW - Sicherheit KW - Privacy KW - Standards KW - Gesetze KW - EHR KW - electronic health record KW - security KW - privacy KW - standards KW - law Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-51463 SN - 978-3-86956-128-8 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Neumann, Stefan A1 - Giese, Holger T1 - Scalable compatibility for embedded real-time components via language progressive timed automata N2 - The proper composition of independently developed components of an embedded real- time system is complicated due to the fact that besides the functional behavior also the non-functional properties and in particular the timing have to be compatible. Nowadays related compatibility problems have to be addressed in a cumbersome integration and configuration phase at the end of the development process, that in the worst case may fail. Therefore, a number of formal approaches have been developed, which try to guide the upfront decomposition of the embedded real-time system into components such that integration problems related to timing properties can be excluded and that suitable configurations can be found. However, the proposed solutions require a number of strong assumptions that can be hardly fulfilled or the required analysis does not scale well. In this paper, we present an approach based on timed automata that can provide the required guarantees for the later integration without strong assumptions, which are difficult to match in practice. The approach provides a modular reasoning scheme that permits to establish the required guarantees for the integration employing only local checks, which therefore also scales. It is also possible to determine potential configuration settings by means of timed game synthesis. N2 - Die korrekte Komposition individuell entwickelter Komponenten von eingebetteten Realzeitsystemen ist eine Herausforderung, da neben funktionalen Eigenschaften auch nicht funktionale Eigenschaften berücksichtigt werden müssen. Ein Beispiel hierfür ist die Kompatibilität von Realzeiteigenschaften, welche eine entscheidende Rolle in eingebetteten Systemen spielen. Heutzutage wird die Kompatibilität derartiger Eigenschaften in einer aufwändigen Integrations- und Konfigurationstests am Ende des Entwicklungsprozesses geprüft, wobei diese Tests im schlechtesten Fall fehlschlagen. Aus diesem Grund wurde eine Zahl an formalen Verfahren Entwickelt, welche eine frühzeitige Analyse von Realzeiteigenschaften von Komponenten erlauben, sodass Inkompatibilitäten von Realzeiteigenschaften in späteren Phasen ausgeschlossen werden können. Existierenden Verfahren verlangen jedoch, dass eine Reihe von Bedingungen erfüllt sein muss, welche von realen Systemen nur schwer zu erfüllen sind, oder aber, die verwendeten Analyseverfahren skalieren nicht für größere Systeme. In dieser Arbeit wird ein Ansatz vorgestellt, welcher auf dem formalen Modell des Timed Automaton basiert und der keine Bedingungen verlangt, die von einem realen System nur schwer erfüllt werden können. Der in dieser Arbeit vorgestellte Ansatz enthält ein Framework, welches eine modulare Analyse erlaubt, bei der ausschließlich miteinender kommunizierende Komponenten paarweise überprüft werden müssen. Somit wird eine skalierbare Analyse von Realzeiteigenschaften ermöglicht, die keine Bedingungen verlangt, welche nur bedingt von realen Systemen erfüllt werden können. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 65 KW - Formale Verifikation KW - Realzeitsysteme KW - Eingebettete Systeme KW - Timed Automata KW - verification KW - real-time systems KW - timed automata KW - embedded-systems Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-63853 SN - 978-3-86956-226-1 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Nicolai, Johannes T1 - Sichere Ausführung nicht vertrauenswürdiger Programme : Evaluation verschiedener Ansätze und Einsatz an vier Fallbeispielen N2 - Vorwort 1. Einleitung 2. Statische vs. dynamische Analyse 3. Kriterien für den Erfolg statischer Quellcodeanalysemethoden 3.1. Theoretische Vorüberlegungen 3.2. 1. Kriterium: Verfügbarkeit des Quellcodes 3.3. 2. Kriterium: Unterstützung der Programmiersprache 3.4. 3. Kriterium: Zulassung von „echten“ Programmen der Problemdomäne 3.5. 4. Kriterium: Bewältigung der auftretenden Komplexität 3.6. 5. Kriterium: Schutz vor böswilliger Speichermanipulation 3.7. 6. Kriterium: Garantie für die Umgebung des laufenden Prozesses 3.8. Fazit 3.9. Verwandte Arbeiten 4. Bewertung von statischen Methoden für C/C++ typische Programme 4.1. Hintergrund 4.2. Prämissen 4.3. 1. Problemfeld: Programmgröße und Interferenz 4.4. 2. Problemfeld: Semantik 4.5. 3. Problemfeld: Programmfluss 4.6. 4. Problemfeld: Zeigerarithmetik 4.7. Dynamische Konzepte zur Erfüllung des fünften Kriteriums auf Quellcodebasis 4.8. Fazit 4.9. Verwandte Arbeiten 5. Kriterien für den Erfolg dynamischer Ansätze 5.1. Hintergrund 5.2. Verfügbarkeit des Quellcodes 5.3. Unterstützung der Programmiersprache 5.4. Zulassung von „echten“ Programmen aus der Problemdomäne 5.5. Bewältigung der auftretenden Komplexität 5.6. Schutz vor böswilliger Speichermanipulation 5.7. Garantie für die Umgebung des laufenden Prozesses 5.8. Fazit 6. Klassifikation und Evaluation dynamischer Ansätze 6.1. Hintergrund 6.2. Quellcodesubstitution 6.3. Binärcodemodifikation/Binary-Rewriting 6.4. Maschinencodeinterpreter 6.5. Intrusion-Detection-Systeme 6.6. Virtuelle Maschinen/Safe Languages 6.7. Mechanismen zur „Härtung“ von bestehenden Code 6.8. SandBoxing/System-Call-Interposition 6.9. Herkömmliche Betriebssystemmittel 6.10. Access-Control-Lists/Domain-Type-Enforcement 6.11. Fazit 7. Sichere Ausführung nicht vertrauenswürdiger Programme im Kontext von RealTimeBattle 7.1. Vorstellung von RealTimeBattle 7.2. Charakterisierung des Problems 7.3. Alternative Lösungsvarianten/Rekapitulation 7.4. Übertragung der Ergebnisse statischer Analysemethoden auf RealTimeBattle 7.5. Übertragung der Ergebnisse dynamischer Analysemethoden auf RealTimeBattle 7.5.1. Vorstellung der RSBAC basierten Lösung 7.5.2. Vorstellung der Systrace basierten Lösung 7.6. Fazit 7.7. Verwandte Arbeiten 8. Sichere Ausführung nicht vertrauenswürdiger Programme im Kontext von Asparagus 8.1. Vorstellung von Asparagus 8.2. Charakterisierung des Problems 8.3. Lösung des Problems 8.4. Fazit 8.5. Verwandte Arbeiten 9. Sichere Ausführung nicht vertrauenswürdiger Programme im Kontext vom DCL 9.1. Vorstellung des DCL 9.2. Charakterisierung des Problems 9.3. Experimente im DCL und die jeweilige Lösung 9.3.1. Foucaultsches Pendel 9.3.2. Lego Mindstorm Roboter 9.3.3. Hau den Lukas 9.4. Fazit 9.5. Verwandte Arbeiten 10. Sichere Ausführung nicht vertrauenswürdiger Programme im Kontext der semiautomatischen Korrektur von Betriebssystemarchitektur-Übungsaufgaben 10.1. Vorstellung des Übungsbetriebes zur Vorlesung „Betriebssystsemarchitektur 10.2. Charakterisierung des Problems 10.3. Lösungsvorschläge 10.3.1. Lösungsvorschläge für das Authentifizierungs-Problem 10.3.2. Lösungsvorschläge für das Transport-Problem 10.3.3. Lösungsvorschläge für das Build-Problem 10.3.4. Lösungsvorschläge für das Ausführungs-Problem 10.3.5. Lösungsvorschläge für das Ressourcen-Problem 10.3.6. Lösungsvorschläge für das Portabilitäts-Problem 10.4. Fazit 10.5. Verwandte Arbeiten 11. Schlussbetrachtungen Literaturverzeichnis Anhang -create_guardedrobot.sh: Die RealTimeBattle Security Infrastructure -vuln.c: Ein durch Pufferüberlauf ausnutzbares Programm -exploit.c: Ein Beispielexploit für vuln.c. -aufg43.c: Lösung für eine Aufgabe im Rahmen der Betriebssystemarchitektur-Übung -Handout: Sichere Ausführung nicht vertrauenswürdiger Programme T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 09 Y1 - 2005 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-33101 SN - 978-3-937786-73-5 ER - TY - BOOK A1 - Nienhaus, Marc A1 - Gooch, Bruce A1 - Döllner, Jürgen Roland Friedrich T1 - Visualizing movement dynamics in virtual urban environments N2 - Dynamics in urban environments encompasses complex processes and phenomena such as related to movement (e.g.,traffic, people) and development (e.g., construction, settlement). This paper presents novel methods for creating human-centric illustrative maps for visualizing the movement dynamics in virtual 3D environments. The methods allow a viewer to gain rapid insight into traffic density and flow. The illustrative maps represent vehicle behavior as light threads. Light threads are a familiar visual metaphor caused by moving light sources producing streaks in a long-exposure photograph. A vehicle’s front and rear lights produce light threads that convey its direction of motion as well as its velocity and acceleration. The accumulation of light threads allows a viewer to quickly perceive traffic flow and density. The light-thread technique is a key element to effective visualization systems for analytic reasoning, exploration, and monitoring of geospatial processes. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 17 Y1 - 2006 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-33065 SN - 978-3-939469-52-0 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Niephaus, Fabio A1 - Felgentreff, Tim A1 - Hirschfeld, Robert T1 - Squimera BT - a live, Smalltalk-based IDE for dynamic programming languages N2 - Programmierwerkzeuge, die verschiedene Programmiersprachen unterstützen und sich konsistent bedienen lassen, sind hilfreich für Softwareentwickler, weil diese sich nicht erst mit neuen Werkzeugen vertraut machen müssen, wenn sie in einer neuen Sprache entwickeln wollen. Außerdem ist es nützlich, verschiedene Programmiersprachen in einer Anwendung kombinieren zu können, da Entwickler dann Softwareframeworks und -bibliotheken nicht in der jeweiligen Sprache nachbauen müssen und stattdessen bestehende Software wiederverwenden können. Dennoch haben Entwickler eine sehr große Auswahl, wenn sie nach Werkzeugen suchen, die teilweise zudem speziell nur für eine Sprache ausgelegt sind. Einige integrierte Entwicklungsumgebungen unterstützen verschiedene Programmiersprachen, können aber häufig keine konsistente Bedienung ihrer Werkzeuge gewährleisten, da die jeweiligen Ausführungsumgebungen der Sprachen zu verschieden sind. Darüber hinaus gibt es bereits Mechansimen, die es erlauben, Programme aus anderen Sprachen in einem Programm wiederzuverwenden. Dazu werden häufig das Betriebssystem oder eine Netzwerkverbindung verwendet. Programmierwerkzeuge unterstützen jedoch häufig eine solche Indirektion nicht und sind deshalb nur eingeschränkt nutzbar bei beispielsweise Debugging Szenarien. In dieser Arbeit stellen wir einen neuartigen Ansatz vor, der das Programmiererlebnis in Bezug auf das Arbeiten mit mehreren dynamischen Programmiersprachen verbessern soll. Dazu verwenden wir die Werkzeuge einer Smalltalk Programmierumgebung wieder und entwickeln eine virtuelle Ausführungsumgebung, die verschiedene Sprachen gleichermaßen unterstützt. Der auf unserem Ansatz basierende Prototyp Squimera demonstriert, dass es möglich ist, Programmierwerkzeuge in der Art wiederzuverwenden, sodass sie sich für verschiedene Programmiersprachen gleich verhalten und somit die Arbeit für Entwickler vereinfachen. Außerdem ermöglicht Squimera einfaches Wiederverwenden und darüber hinaus das Verschmischen von in unterschiedlichen Sprachen geschriebenen Softwarebibliotheken und -frameworks und erlaubt dabei zusätzlich Debugging über mehrere Sprachen hinweg. N2 - Software development tools that work and behave consistently across different programming languages are helpful for developers, because they do not have to familiarize themselves with new tooling whenever they decide to use a new language. Also, being able to combine multiple programming languages in a program increases reusability, as developers do not have to recreate software frameworks and libraries in the language they develop in and can reuse existing software instead. However, developers often have a broad choice with regard to tools, some of which are designed for only one specific programming language. Various Integrated Development Environments have support for multiple languages, but are usually unable to provide a consistent programming experience due to different features of language runtimes. Furthermore, common mechanisms that allow reuse of software written in other languages usually use the operating system or a network connection as the abstract layer. Tools, however, often cannot support such indirections well and are therefore less useful in debugging scenarios for example. In this report, we present a novel approach that aims to improve the programming experience with regard to working with multiple high-level programming languages. As part of this approach, we reuse the tools of a Smalltalk programming environment for other languages and build a multi-language virtual execution environment which is able to provide the same runtime capabilities for all languages. The prototype system Squimera is an implementation of our approach and demonstrates that it is possible to reuse development tools, so that they behave in the same way across all supported programming languages. In addition, it provides convenient means to reuse and even mix software libraries and frameworks written in different languages without breaking the debugging experience. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 120 KW - Programmiererlebnis KW - integrierte Entwicklungsumgebungen KW - mehrsprachige Ausführungsumgebungen KW - Interpreter KW - Debugging KW - Smalltalk KW - Python KW - Ruby KW - programming experience KW - integrated development environments KW - polyglot execution environments KW - interpreters KW - debugging KW - small talk KW - Python KW - Ruby Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-403387 SN - 978-3-86956-422-7 IS - 120 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Otto, Philipp A1 - Pollak, Jaqueline A1 - Werner, Daniel A1 - Wolff, Felix A1 - Steinert, Bastian A1 - Thamsen, Lauritz A1 - Taeumel, Marcel A1 - Lincke, Jens A1 - Krahn, Robert A1 - Ingalls, Daniel H. H. A1 - Hirschfeld, Robert T1 - Exploratives Erstellen von interaktiven Inhalten in einer dynamischen Umgebung​ T1 - Exploratory authoring of interactive content in a live environment N2 - Bei der Erstellung von Visualisierungen gibt es im Wesentlichen zwei Ansätze. Zum einen können mit geringem Aufwand schnell Standarddiagramme erstellt werden. Zum anderen gibt es die Möglichkeit, individuelle und interaktive Visualisierungen zu programmieren. Dies ist jedoch mit einem deutlich höheren Aufwand verbunden. Flower ermöglicht eine schnelle Erstellung individueller und interaktiver Visualisierungen, indem es den Entwicklungssprozess stark vereinfacht und die Nutzer bei den einzelnen Aktivitäten wie dem Import und der Aufbereitung von Daten, deren Abbildung auf visuelle Elemente sowie der Integration von Interaktivität direkt unterstützt. N2 - To create visualizations for studying or conveying the meaning of data, users can usually choose between two options: 1) generating standard diagrams with low effort such as bar charts or scatter plots or 2) constructing individual, interactive, domain-specific visualizations at great expense. This report presents the concepts and implementation of Flower, an approach to simplify the process of creating individual and interactive visualizations. Flower supports users users carrying out the following activities directly and interactively: (i) import and transformation of data, (ii) creation of visual mappings, and (iii) provisioning of interactivity. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 101 KW - Visualisierung KW - Skript-Entwicklungsumgebungen KW - Werkzeuge KW - Lively Kernel KW - visualization KW - scripting environments KW - tools KW - lively kernel Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-83806 SN - 978-3-86956-346-6 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 101 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Pape, Tobias A1 - Treffer, Arian A1 - Hirschfeld, Robert A1 - Haupt, Michael T1 - Extending a Java Virtual Machine to Dynamic Object-oriented Languages N2 - There are two common approaches to implement a virtual machine (VM) for a dynamic object-oriented language. On the one hand, it can be implemented in a C-like language for best performance and maximum control over the resulting executable. On the other hand, it can be implemented in a language such as Java that allows for higher-level abstractions. These abstractions, such as proper object-oriented modularization, automatic memory management, or interfaces, are missing in C-like languages but they can simplify the implementation of prevalent but complex concepts in VMs, such as garbage collectors (GCs) or just-in-time compilers (JITs). Yet, the implementation of a dynamic object-oriented language in Java eventually results in two VMs on top of each other (double stack), which impedes performance. For statically typed languages, the Maxine VM solves this problem; it is written in Java but can be executed without a Java virtual machine (JVM). However, it is currently not possible to execute dynamic object-oriented languages in Maxine. This work presents an approach to bringing object models and execution models of dynamic object-oriented languages to the Maxine VM and the application of this approach to Squeak/Smalltalk. The representation of objects in and the execution of dynamic object-oriented languages pose certain challenges to the Maxine VM that lacks certain variation points necessary to enable an effortless and straightforward implementation of dynamic object-oriented languages' execution models. The implementation of Squeak/Smalltalk in Maxine as a feasibility study is to unveil such missing variation points. N2 - Es gibt zwei übliche Wege, um eine virtuelle Maschine (VM) für eine dynamische objektorientierte Programmiersprache zu implementieren. Einerseits kann sie in einer C-ähnlichen Programmiersprache geschrieben werden, um bestmögliche Leistung zu erzielen und größtmöglichen Einfluss auf das sich ergebende ausführbare Programm zu haben. Andererseits kann sie in einer Sprache wie Java geschrieben werden, die weitreichendere Abstraktionen als die C-ähnlichen Sprachen erlaubt. Diese Abstraktionen, beispielsweise echte objektorientierte Modularisierung, automatische Speicherverwaltung oder explizite Schnittstellen, erlauben eine vereinfachtes Implementieren von VM-typischen, aber komplexen Konzepten, wie Speicherbereinigung (garbage collector, GCs) oder just-in-time-Compilern (JITs). Wird eine dynamische objektorientierte Programmiersprache in Java geschrieben, ist jedoch mit Leistungseinbußen zu rechen, da effektiv zwei aufeinander aufbauende virtuelle Maschinen entstehen. Die Maxine VM löst diese Problem für statisch getypte Programmiersprachen; sie ist in Java geschrieben, kann aber ohne jegliche Java VM (JVM) laufen. Es ist jedoch momentan nicht möglich, dynamische objektorientierte Programmiersprachen in Maxine auszuführen. Diese Arbeit stellt einen Ansatz zur Umsetzung von Objekt- und Ausführungsmodellen dynamischer objektorientierter Programmiersprachen innerhalb der Maxine VM vor, sowie dessen Anwendung auf Squeak/Smalltalk. Dabei stellt die Representation von Objekten und die Ausführung dynamischer objektorientierter Programmiersprachen bestimmte Heraus- und Anforderungen an die Maxine VM, die trotz des Fokus auf Modularität und Konfigurierbarkeit einige Variationspunkte vermissen lässt, welche wiederum für eine einfache Implementierung von besagten Ausführungsmodellen jedoch unerlässlich sind. Daher sollen durch eine testweise Implementierung von Squeak/Smalltalk in Maxine eben jene Variationspunkte identifiziert werden. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 82 Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-67438 SN - 978-3-86956-266-7 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Plattner, Hasso A1 - Zeier, Alexander T1 - In-Memory Data Management BT - Ein Wendepunkt für Unternehmensanwendungen N2 - Nach 50 Jahren erfolgreicher Entwicklunghat die Business-IT einen neuenWendepunkt erreicht. Hier zeigen die Autoren erstmalig, wieIn-Memory Computing dieUnternehmensprozesse künftig verändern wird. Bisher wurden Unternehmensdaten aus Performance-Gründen auf verschiedene Datenbanken verteilt: Analytische Datenresidieren in Data Warehouses und werden regelmäßig mithilfe transaktionaler Systeme synchronisiert. Diese Aufspaltung macht flexibles Echtzeit-Reporting aktueller Daten unmöglich. Doch dank leistungsfähigerMulti-Core-CPUs, großer Hauptspeicher, Cloud Computing und immerbesserer mobiler Endgeräte lassen die Unternehmen dieses restriktive Modell zunehmend hinter sich. Die Autoren stellen Techniken vor, die eine analytische und transaktionale Verarbeitung in Echtzeit erlauben und so dem Geschäftsleben neue Wege bahnen. Y1 - 2012 SN - 978-3-8349-4378-1 PB - Springer CY - Wiesbaden ER - TY - BOOK A1 - Polyvyanyy, Artem A1 - Smirnov, Sergey A1 - Weske, Mathias T1 - Reducing the complexity of large EPCs N2 - Inhalt: 1 Introduction 2 Motivation and Goal 3 Fundamentals 4 Elementary Abstractions 5 Real World Example 6 Conclusions T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 22 Y1 - 2008 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-32959 ER - TY - BOOK A1 - Polyvyanyy, Artem A1 - Smirnov, Sergey A1 - Weske, Mathias T1 - The triconnected abstraction of process models N2 - Contents: Artem Polyvanny, Sergey Smirnow, and Mathias Weske The Triconnected Abstraction of Process Models 1 Introduction 2 Business Process Model Abstraction 3 Preliminaries 4 Triconnected Decomposition 4.1 Basic Approach for Process Component Discovery 4.2 SPQR-Tree Decomposition 4.3 SPQR-Tree Fragments in the Context of Process Models 5 Triconnected Abstraction 5.1 Abstraction Rules 5.2 Abstraction Algorithm 6 Related Work and Conclusions T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 26 KW - Hasso-Plattner-Institut KW - Hasso-Plattner-Institute Y1 - 2008 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-32847 SN - 978-3-940793-65-2 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Polze, Andreas A1 - Schnor, Bettina T1 - Grid-Computing : [Seminar im Sommersemester 2003] N2 - 1. Applikationen für weitverteiltes Rechnen Dennis Klemann, Lars Schmidt-Bielicke, Philipp Seuring 2. Das Globus-Toolkit Dietmar Bremser, Alexis Krepp, Tobias Rausch 3. Open Grid Services Architecture Lars Trieloff 4. Condor, Condor-G, Classad Stefan Henze, Kai Köhne 5. The Cactus Framework Thomas Hille, Martin Karlsch 6. High Performance Scheduler mit Maui/PBS Ole Weidner, Jörg Schummer, Benedikt Meuthrath 7. Bandbreiten-Monitoring mit NWS Alexander Ritter, Gregor Höfert 8. The Paradyn Parallel Performance Measurement Tool Jens Ulferts, Christian Liesegang 9. Grid-Applikationen in der Praxis Steffen Bach, Michael Blume, Helge Issel T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 03 Y1 - 2005 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-33162 SN - 978-3-937786-28-7 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER -