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Demografischer Wandel
(2015)
Aus dem Editorial: „Negativzuwanderung“ wählten die Österreicher zu ihrem Unwort des Jahres 2005. Dieser Begriff verdeutlicht einen Aspekt des gesamtgesellschaftlichen Problems des demografischen Wandels, der nicht nur in Österreich seit einiger Zeit für jeden zu spüren ist. Verstanden wird darunter die quantitative und qualitative Veränderung der Bevölkerungsstruktur, die sich für Deutschland und die meisten westeuropäischen Länder mit drei Schlagworten beschreiben lässt: weniger Kinder, mehr Alte, also insgesamt weniger Menschen. Allein für Deutschland wird bis 2050 ein Bevölkerungsrückgang um 20% erwartet. Davon betroffen sind alle Politikfelder, unter anderem die Bildungs- und Sozialpolitik sowie die Arbeitsmarkt- und Infrastrukturpolitik. Eine Herausforderung, die für Politik und Verwaltung gleichermaßen einmalig in der jüngeren Geschichte ist. Als „unterste“ Ebene sind die Kommunen und ihre Einrichtungen besonders stark betroffen, denn sie halten die Mehrzahl der infrastrukturellen und sonstigen öffentlichen Einrichtungen für die Menschen vor, sie sind über einwohnerbezogene Finanzzuweisungssysteme abhängig von „ihren Menschen“ und haben gleichzeitig wenig Einfluss auf die wirtschaftlich bedingten Zu- oder Wegzüge der Einwohner. Sind diese Entwicklungen seit längerer Zeit bekannt und werden intensiv diskutiert, so sind in letzter Zeit eine Reihe von Strategien und Handlungskonzepten entwickelt worden, um mit diesem Problem umgehen zu können. Das Kommunalwissenschaftliche Institut der Universität Potsdam (KWI) veranstaltete am 3. April 2006 eine Fachtagung „Demografie im Wandel. Herausforderungen für die Kommunen“. Zum 12. Mal trafen sich seit der Gründung des Institutes ca. 250 Vertreter der Wissenschaft, der Politik, der Verbände, insbesondere aber der Kommunen, um über aktuelle Demografieprobleme zu diskutieren. Dabei standen sowohl die wissenschaftliche Analyse als auch politische Handlungsstrategien im Fokus der Diskussion. Wichtige Ergebnisse dieser Tagung sind im nachfolgenden KWI-Arbeitsheft festgehalten und werden durch weitere Beiträge zum Thema ergänzt.
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.
Lehrende aller Fächer betreuen wissenschaftliche Seminar-, Haus- oder Abschlussarbeiten. Dabei gehen viele intuitiv beziehungsweise auf der Basis eigener Schreib- und Betreuungserfahrungen vor. In dem hier dargestellten Workshop geht es darum, dieses Vorgehen vor dem Hintergrund der prozessorientierten Schreibdidaktik zu reflektieren und methodisch anzureichern. Der Workshop fand im Rahmen des sqb-Weiterbildungsprogramms statt. Er kann als ein- oder zweitägige Veranstaltung angeboten
werden.
Dieser Workshop wurde im Anschluss an den Workshop „Arbeiten bewerten“ im Rahmen des sqb-Weiterbildungsangebots als eintägige Veranstaltung angeboten, um die Einführung in die prozessorientierte Schreibdidaktik zu vertiefen. Ziel ist es, in der eigenen Fachlehre – sei sie noch so „schreibfern“ – Studierenden die Möglichkeit zu geben, ihre Schreibkompetenz weiter zu entwickeln. Dies geschieht durch Schreibübungen, Schreibanleitungen und Schreibimpulse, die in die Fachlehre integriert werden können.
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.
Babelsberg/RML
(2015)
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.
Seit dem UN-Gipfel 1992 in Rio de Janeiro ist die Aufmerksamkeit in Politik und Öffentlichkeit für das Thema „Nachhaltigkeit“ gestiegen. In fast allen Ländern dieser Welt wurden Programme und Maßnahmen zum Schutz und Erhalt der Umwelt und der sozialen Lebensbedingungen umgesetzt. Trotz beachtenswerter Fortschritte sind die bisherigen Effekte jedoch völlig unzureichend. Umso interessanter ist daher der Blick auf einen erfolgreichen Akteur im Bereich der Umwelt- und Nachhaltigkeitspolitik: Kuba. Über diese Erfahrungen des Karibik-Staates wird im deutschen Sprachraum kaum berichtet. Die Autoren leisten hierzu mit ihrer Studie einen Beitrag und analysieren die entsprechenden Politiken, Strategien und Maßnahmen, die in Kuba trotz vielfältiger Probleme zu einer gelungenen Nachhaltigkeitspolitik geführt haben.
ecoControl
(2015)
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.