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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.
Handbuch Textannotation
(2015)
Das Potsdamer Kommentarkorpus ist eine Sammlung von Zeitungstexten, die dem Genre ‘Kommentar' zuzuordnen sind. Der öffentlich verfügbare Teil besteht aus 175 Texten aus der Märkischen Allgemeinen Zeitung, die hinsichtlich Syntax, Koreferenz, Konnektoren und Rhetorische Struktur manuell annotiert wurden. Weitere Ebenen werden bei zukünftigen Korpusversionen hinzukommen. Dieses Buch enthält die Annotationsrichtlinien, die der Bearbeitung des öffentlichen Teils des Korpus zugrunde lagen, sowie auch anderer Teile, bei denen mit weiteren Annotationsebenen experimentiert wurde. Die meisten der Richtlinien werden auch für ähnliche Text-Genres und für andere Sprachen verwendbar sein.
Genisa-Blätter
(2015)
Im Rahmen von zwei Workshops für Nachwuchswissenschaftler unterschiedlicher Disziplinen, die im November 2012 bzw. im Oktober 2013 in Veitshöchheim (Unterfranken) stattfanden, wurde eine Auswahl des reichhaltigen Materials der Genisa-Forschungsstelle genau unter die Lupe genommen. Erstmals war es somit möglich, das vielfältige Quellenmaterial durch eine gemeinsame fächerübergreifende Bearbeitung zu untersuchen und sich durch inhaltliche Verknüpfungen und Assoziationen der fachkundigen Teilnehmer der Komplexität des fränkischen Judentums angemessen zu nähern. Erfreulicherweise haben einige der Workshop-Teilnehmer ihre Arbeitsergebnisse für diese Publikation aufbereitet.
Die bei den Workshops untersuchten Quellenstücke wiesen keinen gemeinsamen inhaltlichen Schwerpunkt auf. Den Teilnehmern wurde eine Auswahl aus der großen Bandbreite zur Bearbeitung zur Verfügung gestellt. Untersucht wurden schriftliche und materielle Quellen unterschiedlichsten Inhalts, Sprache und Erhaltungszustands, die sich an den Sprachkenntnissen der Workshop-Teilnehmer orientierten. Hier hoffen wir auch in Zukunft, von den Spezialkenntnissen der Teilnehmer profitieren zu können.
Eine umfassende Bewertung nach der Bearbeitung des Materials an nur einem Wochenende kann nicht erfolgen. Das erklärte Ziel der Workshops und der daraus entstandenen Publikation ist es, die Genisot in ihrer Vielfalt einem interessierten Publikum bekannt zu machen. Zugleich soll Interesse für weitere und intensivere Forschungen mit dieser speziellen jüdischen Quellengattung geweckt werden. Es wird sich zeigen, in wie weit die Fortsetzung der Workshops in den nächsten Jahren unser Bild vom jüdischen Leben in Franken bereichern kann.
Mit forschendem Lernen werden unterschiedliche didaktische Ansätze assoziiert, um Forschung und Lehre miteinander in Verbindung zu bringen. Bei der Entwicklung eines Lehrhandelns, das forschendes Lernen anregen soll, kommt es nicht nur auf die Kenntnis vorhandener Möglichkeiten, sondern auch auf eine reflektierende Auseinandersetzung mit den Zielen von Hochschullehre, den fachlichen und organisatorischen Gegebenheiten und didaktischen Leitbildern an.
Weiterbildungsveranstaltungen für interessierte Lehrende sollten einen begleitenden Rahmen für die systematische Entwicklung und Erprobung von eigenen Konzepten herstellen und das Bilden (überfachlicher) kollegialer Netzwerke anregen.
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.
Evaluation komplexer Systeme
(2015)
Seit von Foerster können wir soziale Systeme als Black Boxes betrachten, zu deren Funktionsweise keine klaren Wenn-Dann-Aussagen möglich erscheinen und deren Operationsweise sich für den Beobachter immer nur sequenziell und sprunghaft – und folglich nie ganzheitlich – darstellt. Jedes Bemühen, ein soziales System tiefgründig verstehen und abbilden zu wollen, kann somit schnell ein Gefühl von Orientierungslosigkeit und Überforderung auslösen – ähnlich, wie während einer Achterbahnfahrt. Für die Evaluationsdebatte resultiert aus dieser Sichtweise die Kernfrage, wie nun also im Rahmen von Evaluationen mit sozialer Komplexität umgegangen werden kann.
An diese Frage anknüpfend stellt der vorliegende Band das Feld der systemischen Therapie- und Beratungsansätze als inspirierenden Fundus vor, aus welchem sich Konzepte, Methoden und Techniken zur Gestaltung von Evaluationsvorhaben ableiten lassen. Aber welche Möglichkeiten und Grenzen offenbaren sich dabei? Lässt sich sozialer Komplexität mit Hilfe dieser Ansätze besser begegnen? Welche Rahmenbedingungen sollten dabei erfüllt sein und wie lassen sich systemische von nicht-systemischen Ansätzen unterscheiden?
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.
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.
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.