Dokumentenserver - Universität Leipzig

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UNIVERSITÄT LEIPZIG
2002
Universität Leipzig
Institut für Informatik
Jahresbericht 2002
Herausgeber: Professor Dr. Gerhard Heyer
Geschäftsführender Direktor
Augustusplatz 10 - 11
04109 Leipzig
Tel.: [49] - (03 41) - 9 73 22 20
Fax: [49] - (03 41) - 9 73 22 19
http://www.informatik.uni-leipzig.de
Elektronisch verfügbar unter: http://www.informatik.uni-leipzig.de/ifi/reports/jahr.html
Inhaltsverzeichnis
Vorwort .......................................................................................... 3
1. Professorenkollegium ............................................................. 5
2. Organisation, Mitarbeit und Mitgliedschaften ..................... 13
2.1. Allgemeines ............................................................................ 13
2.2. Funktionen und Gremienmitarbeit an der Universität ................ 15
2.3. Sonstige Mitarbeit, Gutachtertätigkeiten, Mitgliedschaften ........ 17
2.3.1. Wissenschaftliche Funktionen und Mitarbeit ..............................17
2.3.2. Gutachtertätigkeiten/Reviews ....................................................21
2.3.3. Mitgliedschaften .........................................................................25
3. Forschung ..............................................................................28
3.1. Graduiertenkolleg Wissensrepräsentation ................................ 28
3.2. Übersicht weiterer Drittmittelprojekte ....................................... 30
3.3. Forschungsprojekte der Abteilungen ........................................ 32
3.3.1. Angewandte Telematik ..............................................................32
3.3.2. Anwendungsspezifische Informationssysteme ..........................36
3.3.3. Automaten und Formale Sprachen ............................................42
3.3.4. Automatische Sprachverarbeitung .............................................45
3.3.5. Bildverarbeitung und Computergrafik ........................................49
3.3.6. Bioinformatik ..............................................................................56
3.3.7. Computersysteme ......................................................................66
3.3.8. Datenbanken ..............................................................................67
3.3.9. Formale Konzepte ......................................................................76
3.3.10. Intelligente Systeme ...................................................................77
3.3.11. Parallelverarbeitung und Komplexe Systeme ............................82
3.3.12. Rechnernetze und Verteilte Systeme ........................................85
3.3.13. Technische Informatik ................................................................91
3.3.14. Versicherungsinformatik ............................................................95
3.4. Graduierungsarbeiten am Institut ............................................. 97
3.4.1. Dissertationen ............................................................................97
3.4.2. Diplomarbeiten ...........................................................................97
3.5. Messebeteiligungen ................................................................ 99
3.6. Workshops und Tagungen am Institut .................................... 100
3.6.1. International Workshop "Ontological Spring" ............................100
3.6.2. Vorlesungstag 2002 an der Universität Leipzig .......................100
3.6.3.
3.6.4.
3.6.5.
3.6.6.
3.6.7.
3.6.8.
3.6.9.
10.-13. März 2003 Bildverarbeitung für die Medizin ................103
IT-Aus- und Weiterbildung in Sachsen ....................................104
5. Mitteldeutscher Computeralgebra-Tag ................................ 105
7. Informatiklehrerkonferenz .....................................................105
Girls go Informatik ....................................................................106
Virtuelle Hochschulen ..............................................................106
LIV- Jahrestagung 2002 ...........................................................106
3.7. Kolloquiumsvorträge am Institut ............................................ 108
3.7.1. Vorträge im Graduiertenkolleg .................................................108
3.7.2. Kolloquium des Leipziger Informatik-Verbundes (LIV) .............108
3.7.3. Bioinformatik-Kolloquium (IZBI) ...............................................109
3.7.4. Theorie-Seminar ......................................................................110
4. Lehre ..................................................................................... 112
4.1. Studiengänge ....................................................................... 112
4.2. Entwicklung der Studentenzahlen .......................................... 116
4.3. Lehrveranstaltungen im SS02 ................................................ 117
4.4. Lehrveranstaltungen im WS02/03 .......................................... 121
4.5. Regelmäßig angebotene Praktika .......................................... 127
4.5.1. Praktikum Bildverarbeitung ......................................................127
4.5.2. C-Praktikum .............................................................................127
4.5.3. Propädeutikum .........................................................................127
4.5.4. Datenbank-Praktikum ..............................................................127
4.5.5. Weitere Praktika .......................................................................128
4.5.6. Vorlesungsskripte ....................................................................128
4.6. Zusammenarbeit mit Schulen ................................................ 130
4.6.1. Betreuung von Schülern ..........................................................130
4.6.2. Betriebspraktikum, Betreuung als "Besondere
Leistung" für Schüler ................................................................130
5. Infrastruktur, zentrale Einrichtungen ................................. 132
5.1. Computerausstattung, -administration und -Vernetzung .......... 132
5.2. Bibliothek ............................................................................. 133
Vorwort
Das Jahr 2002 war neben der Konsolidierung des bisher Erreichten und der Einwerbung neuer Forschungsprojekte vor allem gekennzeichnet durch die Besetzung von 3 Professuren: Prof.
Gruhn (Stiftungsprofessur der Deutschen Telekom, Angewandte Telematik), Prof. Middendorf
(Parallelverarbeitung) und Prof. Stadler (Stiftungsprofessur DFG, Bioinformatik). Damit fanden
die langjährigen intensiven Bemühungen zum Ausbau des Instituts von 10 auf 12 ordentliche
Professuren ihren erfolgreichen Abschluss. Zugleich sind drei Institutsangehörige auf externe
Professuren berufen worden: Prof. Saupe, Professur Computergraphik und Bildverarbeitung
und bis Februar 2002 Direktor des Instituts für Informatik, hat einen Ruf an die Universität Konstanz angenommen, PD Dr. Wolff, Mitarbeiter an der Abteilung für Automatische Sprachverarbeitung, hat einen Ruf auf die Professur für Medieninformatik an der Technischen Universität
Chemnitz angenommen und PD Dr. Wolter, Mitarbeiter an der Abteilung für Intelligente Systeme, hat einen Ruf an die Universität Liverpool angenommen.
Mit der Wahl von Prof. Heyer ist erstmals in der Geschichte der Fakultät ein Mitglied des Instituts für Informatik zum Dekan der Fakultät für Mathematik und Informatik gewählt worden.
Zur Zeit werden am Institut 14 DFG-Projekte, 7 BMBF-Projekte und 16 Industrie-Projekte sowie
mehrere Projekte auf Basis von Bewirtschaftungsbefugnissen bearbeitet. Bei gegenüber dem
Vorjahr nahezu unveränderter Mitarbeiteranzahl konnte die Summe der eingeworbenen
Drittmittel auf 1.413 Mio Euro gesteigert werden (Vorjahr: 1.966 Mio DM).
Gleichzeitig stabilisierte sich die Anzahl der in den Informatik-Studiengängen eingeschriebenen Studenten auf deutlich über 1.000. (Im Wintersemester 2002/2003 allein 281 Studenten im 1. Fachsemester.) Damit ist die Überlast für die Mitarbeiter des Instituts bei den Lehraufgaben unverändert hoch. Die Zuführung einer befristeten Mitarbeiterstelle und von Hilfskraftmitteln aus dem WIS-Programm konnten diese Überlast nur in geringem Umfang abbauen.
Da nach wie vor ein universitätsbezogener numerus clausus für die Informatik-Studiengänge
nicht genehmigt wurde, bemüht sich das Institut um die Einführung einer Eignungsfeststellungsprüfung als Studienvoraussetzung.
Die Informatik-Studiengänge wurden durchgehend modularisiert und es konnte ein Bachelor/
Master-Studiengang eingerichtet werden, für den zum Wintersemester 2001/ 2002 erstmals
immatrikuliert wurde. Durch die damit verbundene Einführung studienbegleitender Prüfungen
und das schon bewährte dem Studienbeginn vorgeschaltete Propädeutikum wird eine bessere Studientransparenz und die Reduktion der Abbrecherquote erwartet.
Die organisatorischen und inhaltlichen Arbeiten zur Einrichtung des Interdisziplinären Zentrums für Bioinformatik (IZBI) an der Universität Leipzig sind angelaufen. Erste wissenschaftliche Mitarbeiter wurden eingestellt und einige interdisziplinäre Forschungsprojekte begonnen.
Erfolgreich konnte die Arbeit des Graduiertenkollegs "Wissensrepräsentation" im zweiten Förderungszeitraum fortgeführt werden. Forschungsgegenstand sind nach wie vor Grundlagen,
Methoden und Anwendungen von Techniken der Wissensrepräsentation. Im Berichtsjahr wurden regelmäßig Kolloquia und ein Workshop durchgeführt.
3
Aus der Arbeit in den Abteilungen des Instituts entstanden im Berichtsjahr 2 Bücher, 16 Artikel
in referierten Fachzeitschriften, 71 Beiträge in Sammel- bzw. Proceedingbänden, 4 Technische Reports, 15 Implementierungen und 1 Softwarepaket. Die einzelnen Forschungsergebnisse wurden in 81 Vorträgen auf Tagungen, Workshops und Kolloquia außerhalb des Instituts vorgestellt.
Die Fakultät für Mathematik und Informatik ist gemeinsam mit dem Universitätsrechenzentrum
gegenwärtig Hauptnutzer des Gebäudes am Augustusplatz.
Zur Unterbringung der Mitarbeiter für die eingeworbenen Professuren und zusätzlicher Drittmittelprojekte bzw. der dafür einzurichtenden Labore werden künftig weitere räumliche Ressourcen erforderlich sein.
Der vorliegende Jahresbericht beschreibt die im Jahr 2002 am Institut für Informatik der Universität Leipzig durchgeführten Arbeiten in Forschung, Lehre und Administration. Weitergehende Informationen sind auf den Webseiten des Instituts (www.informatik.uni-leipzig.de)
bzw. der einzelnen Abteilungen zu finden.
Leipzig, im April 2003
Gerhard Heyer
Geschäftsführender Direktor
4
1.
Professorenkollegium
Prof. Dr. Gerhard Brewka, geb. 1955, verheiratet, 3 Kinder. Studium der Philosophie und Informatik in Bonn. Ab 1984 Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Forschergruppe Künstliche Intelligenz der
GMD, Sankt Augustin. Promotion an der Universität Hamburg 1989.
1991/92 einjähriger Gastforscheraufenthalt am International Computer Science Institute, Berkeley. Ab 1995 Ordentlicher Universitätsprofessor für Wissensbasierte Systeme an der TU Wien. Seit September 1996 Inhaber des Lehrstuhls Intelligente Systeme an der Universität Leipzig. Sprecher des 1998 begonnenen Graduiertenkollegs
Wissensrepräsentation. Forschungsschwerpunkte: Wissensrepräsentation, nichtklassische Logiken und ihre Anwendungen in der Künstlichen Intelligenz, Modellierung von Handlungen, Behandlung von Präferenz und Inkonsistenz in Wissensbasierten Systemen, Argumentationssysteme.
Prof. Dr. Siegmar Gerber, geb. 1938 in Sachsen; Studium der Mathematik mit Diplom 1956 - 1961 an der Universität Leipzig; 1961 1969 Hard- und Software-Entwicklung bei Carl Zeiss in Jena und am
Rechenzentrum der Universität Leipzig; 1968 Promotion zum Dr. rer.
nat. mit einer Arbeit zur Strukturtheorie von Automaten; ab 1970 Lehrtätigkeit an der Universität Leipzig und der Technischen Hochschule in
Ilmenau auf dem Gebiet Mathematische Kybernetik und Rechentechnik; 1981 Habilitation zum Dr. sc. nat. mit einer Arbeit über nicht-sequentielle algorithmische Prozesse; 1987 Berufung zum außerordentlichen Professor an der Universität Leipzig; ab 1990 Lehrtätigkeit an
den Universitäten Leipzig und Stuttgart auf dem Gebiet der Informatik; 1992 Berufung zum
ordentlichen Universitätsprofessor an der Universität Leipzig; 1993 - 1996 Prodekan, bis November 1999 Studiendekan der Fakultät für Mathematik und Informatik an der Universität
Leipzig, von 1992-1996 und 2002 Direktor des Instituts für Informatik an der Universität Leipzig, 1993 -1996 und 2002 Prodekan, 1996-1999 Studiendekan an der Fakultät für Mathematik und Informatik an der Universität Leipzig, seit 2001 Sprecher des Leipziger InformatikVerbundes.
.
5
Prof. Dr. Volker Gruhn ist seit Oktober 2002 Inhaber des Lehrstuhls
für Angewandte Telematik/e-Business an der Universität Leipzig. Der
Lehrstuhl ist von der Deutschen Telekom gestiftet und befasst sich mit
der Forschung im Bereich der Entwicklung mobiler, verteilter Softwaresysteme.
Anfang der 90er Jahre war er am Fraunhofer-Institut für Softwareund Systemtechnik tätig und später Mitglied der Geschäftsführung
bei einem Softwarehaus der Veba AG. Danach war er Professor für
Praktische Informatik am Fachbereich Informatik der Universität Dortmund mit Forschungsschwerpunkten in den Bereichen Entwicklung
von e-Business-Anwendungen und komponentenbasierten SoftwareArchitekturen. Volker Gruhn ist Gründer und Vorsitzender des Aufsichtsrates der Dortmunder
adesso AG. Er ist Autor und Co-Autor von rund 120 nationalen und internationalen Veröffentlichungen und Konferenz-Beiträgen.
Prof. Dr. Klaus-Peter Fähnrich, geb. 1951 in Dortmund; Abitur
1970 in Dortmund; Studium der Mathematik und Physik an der
Ruhr-Universität Bochum (1971 - 1980); Promotion 1989 und
Habilitation 1999 an der Universität Stuttgart. 1978 - 1979 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Arbeitsphysiologie an
der Universität Dortmund; Aufbau des Abteilungsrechenzentrums.
1979 - 1980 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung unter der Leitung
von Herrn Prof. H.-J. Warnecke, dem heutigen Präsidenten der
Fraunhofer-Gesellschaft. 1981 - 2000 Mitarbeiter am Fraunhofer
Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation unter der Leitung von Herrn Prof. H. - J. Bullinger;
zuletzt tätig als Institutsdirektor mit Verantwortung für ca. 70 wiss. Mitarbeiter im Bereich Informationssysteme, Softwaretechnik und E-Business.
Von 1985 - 1990 Leitung des multinationalen Forschungsvorhabens HUFIT (Human Factors
in Information Technology) mit ca. 40 internationalen Wissenschaftlern. Langjähriger Berater
und Gutachter für die EU und den BMBF. 1984 - 1996 Leiter einer ISO Normgruppe. Ab
1985 diverse Funktionen als Management Berater und Beirat. Seit 2000 Professor für "Anwendungsspezifische Informationssysteme" am Institut für Informatik der Universität Leipzig.
Gebiete in Lehre und Forschung sind Betriebliche Informationssysteme, Softwaretechnik speziell im E-Business Bereich, Mensch-Rechner-Interaktion und die Entwicklung einer Informatik
für Dienstleister im Bereich der Finanzdienstleister/Versicherungswirtschaft.
6
Prof. Dr. Heinrich Herre, geb. 1942; 1965 - 1971 Studium der Mathematik, Humboldt-Universität zu Berlin 1971 - 1972 Tätigkeit in der
Industrie (EAW Treptow) als Diplom-Mathematiker 1972 Promotion
zu. Dr. rer. nat., Humboldt-Universität 1972 - 1989 wissenschaftlicher
Mitarbeiter an dem Institut für Mathematik an der Akademie der Wissenschaften in Berlin 1975 - 1977 Forschungsaufenthalt an dem Institut für Mathematik d. Akademie d. Wissenschaften d. UdSSR in Nowosibirsk 1977 Promotion zum Dr. sc. nat. an der Humboldt-Universität;
seit 1982: Forschungen auf d. Gebiet d. Anwendungen d. math. Logik
in der Informatik und der Künstlichen Intelligenz; seit Sept. 1989: an der Universität Leipzig
tätig; seit Sept. 1990: Dozent für Theoretische Informatik an der Universität Leipzig; seit Aug.
1993: Professor für Theoretische Informatik an der Universität Leipzig.
Prof. Dr. Gerhard Heyer, geb. 1955, Abitur 1973 in Kassel, danach von 1973 - 1976 Studium der Analytischen Philosophie und
Mathematischen Logik an der University Cambridge mit Unterstützung des British Council (Robert Birley-Stipendium); Abschluss des
Philosophy Tripos mit dem vorläufigen Grad des Honours B.A.; 1980
M.A. (Cantab). Von 1976 - 1980 Studium der Allgemeinen Sprachwissenschaft an der Ruhr-Universität Bochum (bis 1980 mit einem Stipendium der Studienstiftung des deutschen Volkes). 1983 Promotion
zum Dr. phil. an der Ruhr-Universität Bochum mit einer Arbeit aus dem
Bereich der Formalen Semantik. Nach einer Tätigkeit als wiss. Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Logik am Institut für Philosophie der Ruhr-Universität Bochum von
1983 - 1984 Feodor Lynen-Forschungsstipendiat der Alexander von Humboldt-Stiftung und
Visiting Assistant Professor am Department of Linguistics der University of Michigan, Ann Arbor, USA. Von 1985 - 1993 Mitarbeiter der TA TRIUMPH-ADLER AG, Nürnberg, zunächst
als Systemspezialist in der Forschungs- und Entwicklungsabteilung, dann als Gruppenleiter
der Forschungsgruppe "Natürlichsprachliche Auskunfts- und Beratungssysteme" und von
1988 bis 1993 als Abteilungsleiter der Abteilung "Benutzerschnittstellen" mit den Gruppen
"Computerlinguistik", "Spracherkennung" und "Multi Media". Seit 01.04.1994 Professor für
Automatische Sprachverarbeitung am Institut für Informatik der Universität Leipzig. Arbeitsschwerpunkte sind Sprachprodukttechnologie und Electronic Publishing, Korpuslinguistik und
Semantik natürlicher Sprache sowie Markupsprachen und Repräsentationsstandards.
7
Prof. Dr.-Ing. Klaus Irmscher, geboren 1938 in Chemnitz. Studium
Maschinenwesen, Fachrichtung Technische Mechanik, an der TU
Dresden, Diplom 1962. 1962 - 1970 wissenschaftlicher Assistent
bzw. Oberassistent für Technische Mechanik an der TU Dresden. Promotion 1968 auf dem Gebiet der Theorie dünnwandiger Schalen.
1970 - 1974 Einsatz im VEB Großrechenzentrum Dresden, Arbeiten
zur Systemprogrammierung und Datenfernverarbeitung an IBM-Systemen. 1974 - 1988 wissenschaftlicher Oberassistent an der Sektion Informationsverarbeitung der TU Dresden, Arbeiten zu Betriebssystemen, Rechnernetzen und Leistungsmodellierung von Rechnersystemen, 1985 Habilitation
mit einer Arbeit zu Performance Evaluation von Rechner- und Kommunikationssystemen.
1988 - 1992 Hochschuldozent für Rechnersysteme an der TU Dresden, Fakultät für Informatik. 1992 Berufung auf den Lehrstuhl Betriebssysteme und Kommunikationstechnologien (C4)
an der TU Bergakademie Freiberg. In der Zeit 1992 - 1998 Direktor des dortigen Instituts für
Informatik und Prodekan der Fakultät, Leiter des Programm- und Organisationskomitees der
ITG/GI-Fachtagung MMB'97 (Messung, Modellierung und Bewertung von Rechen- und
Kommunikationssystemen) an der TU Bergakademie Freiberg. April 1998 Berufung auf die
Professur Rechnernetze und Verteilte Systeme (C4) am Institut für Informatik der Universität
Leipzig. Forschungsschwerpunkte sind mobile, multimediale und kooperative Teledienste auf
der Basis offener verteilter Systeme, Hochgeschwindigkeitsnetze, Dienstgüte im Internet
(Bandbreitenmanagement, DiffServ, Voice over IP), Messungen und Lastmodelle im Internet,
mobile und ubiquitous Computing, Audio/Videokommunikation, Netzwerksicherheit, Verteilungsplattformen und Telematik, insbesondere Multimedia-Applikationen und Teleteaching.
Leiter des Programm- und des Organisationskomitees der 13. ITG/GI-Fachtagung KiVS'03
(Kommunikation in Verteilten Systemen) an der Universtät Leipzig.
Prof. Dr. Udo Kebschull, geb. 1961 in Karlsruhe, verheiratet,
zwei Kinder. Studium der Informatik an der Universität Karlsruhe,
Diplom 1989. 1989 - 1990 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Forschungszentrum Informatik Karlsruhe (FZI). 1990 - 1993 Doktorand am Lehrstuhl für Technische Informatik der Universität Tübingen (Prof. Dr. W. Rosenstiel). 1993 - 1995 Projektleiter am Forschungszentrum Informatik Karlsruhe, Forschungsbereich
Systementwurf in der Mikroelektronik. 1994 Promotion mit einer
Arbeit zur klassischen und spektralen Minimierung mehrstufiger
Schaltkreise. 1995 -1998 Professor für Technische Informatik und Rechnerarchitektur an der
Hochschule für Technik (FH) Karlsruhe. Seit September 1995 stellvertretender Bereichsleiter
am Forschungsbereich Systementwurf in der Mikroelektronik. Seit Oktober 1998 Professor für
Technische Informatik an der Universität Leipzig. Wissenschaftliches Arbeitsgebiet: Vernetzte
Eingebettete Systeme.
8
PD Dr. Frithjof Kruggel, geb. 1960 in Niedersachsen; Studium
der Chemie mit Diplom 1978-1983 an der Ruhr-Universität Bochum, Studium der Medizin mit Staatsexamen 1979-1987 an der
Ruhr-Universität Bochum und der Universität Zürich; 1989 Promotion zum Dr. med. an der Ludwig-Maximilians-Universität München. 1983-1990 Projektleiter bei der Fa. Gellrich KG Bochum
für die Entwicklung von medizinischer Dokumentations- und Analysesysteme.1987-1991 Ausbildung in klinischer Neuropsychologie am Max-Planck-Institut für Psychiatrie, München und am Krankenhaus Bogenhausen,
München; 1991-1995 Wissenschaftlicher Assistent an der Neurologischen Klinik der Technischen Universität München. 1995-2001 Leiter der Arbeitsgruppe Bild- und Signalverarbeitung am Max-Planck-Institut für neuropsychologische Forschung, Leipzig. Seit 2001 Vertretungsprofessor am Lehrstuhl für Bildverarbeitung und Computergraphik. Forschungsschwerpunkte: Medizinische Bild- und Signalverarbeitung, Algorithmen zur Gewinnung quantitativer
Maßzahlen für dreidimensionale Strukturen in medizinischen Bildern (Morphometrie), statistische Datenanalyse von hirnfunktionellen Untersuchungen, Struktur-Funktionsbeziehungen im
menschlichen Gehirn.
Prof. Dr. Martin Middendorf, geb. 1960 in Hannover. 198183 Studium der Biologie an der Universität Hannover, 1983-88
Studium der Mathematik an der Universität Hannover. Bis zur Promotion 1992 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Informatik der Universität Hannover. Anschließend Wissenschaftlicher
Assistent an der Universität Karlsruhe. 1995 und 1996 Forschungsaufenthalte an der University of Newcastle, Australien.
Habilitation 1998. Anschließend Hochschuldozent an der Universität Karlsruhe und Vertretungsprofessuren an den Universitäten
Dortmund und Hannover. 2001-2002 Professor für Informatik an
der Katholischen Universität Eichstätt-Ingolstadt. Seit 2002 Professor für Parallelverarbeitung
und Komplexe Systeme an der Universität Leipzig.
9
Prof. Dr.-Ing. Erhard Rahm, geb. 1959 in der Pfalz, verheiratet,
drei Kinder. 1979 - 1984 Studium der Informatik an der Universität
Kaiserslautern. Bis zur Promotion 1988 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl von Prof.f Härder, Kaiserslautern. 1988/98 ein
Jahr Gastwissenschaftler am IBM T. J. Watson Research Center,
Hawthorne, NY, im Informatik-Bereich "Large Systems". US-Patent
für ein neuartiges Caching-Verfahren zur Nutzung von Erweiterungsspeichern zwischen Haupt- und Plattenspeichern. Bis 1994
wissenschaftlicher Assistent an der Universität Kaiserslautern; Leitung eines DFG-Projekts zu Hochleistungs-Transaktionssystemen;
1993 Habilitation. Seit April 1994 Lehrstuhlinhaber für "Datenbanken" am Institut für Informatik der Universität Leipzig. 1996 - 1999 geschäftsführender Direktor des Instituts und Prodekan der Fakultät für Mathematik und Informatik. Initiator und erster Sprecher (1997 1999) des Leipziger Informatik-Verbundes (LIV). Sprecher des 2001 gegründeten GI-Arbeitskreises "Web und Datenbanken". Autor von mehreren Büchern sowie zahlreichen Publikationen; Mitwirkung in den Programmkommitees der international führenden Datenbankkonferenzen. Wissenschaftliche Arbeitsgebiete: Datenbankkonzepte in den Lebenswissenschaften,
Metadaten-Verwaltung, Data Warehousing und Datenintegration, XML-Datenbanken, Workflow Management sowie Performance-Bewertung von Computersystemen.
Prof. Dr. Peter F. Stadler, geb. 1965 in Wien, Austrian Citizen ,
University of Leipzig, Germany, since 2002-09, Full Professor of
Bioinformatics. (Lehrstuhl für Bioinformatik), Member of the board
of the Interdisciplinary Center for Bioinformatics and the BBZ Biocity in Leipzig. University of Vienna, 1991-10 2002-10 Title Ausserordentlicher Universitätsprofessor since 1997-10-01. Habilitation: Venia Legendi for Theoretical Chemistry 1994-03-16. (tenure) 1991-1994 Universitätsassistent at the Institute for Theoretical
Chemistry and Radiation Chemistry. Max Planck Institut for BioPhysical Chemistry, Göttingen, Germany 1990-07 1991-09 PostDoc with Prof. Manfred Eigen at the Department for Biochemical Kinetics Studies at the University of Vienna, 1984-10 1990-06 PhD in Chemistry 1990, MSc in Chemistry 1988, undergraduate degrees (1. Diplom) in Mathematics 1990, Physics 1989, Astronomy 1988,
Chemistry 1986. Functions and Awards Member of the External Faculty of the Santa Fe Institute, New Mexico, since 1994-01. Novartis-Preis for Chemisty 2002 Otto-Hahn Medal of the
Max Planck Society 1992 Editor-in-Chief of Advances in Complex Systems since June 1999.
Member of the Board of the Chemisch Physikalische Gesellschaft in Wien, elected for the periods 2000/2001 and 2001/2002.
10
Prof. Dr. Ralf Der, geb. 1942 in Breitenbrunn. 1962 - 1968 Studium
der Physik an der Universität Leipzig und am Zentralinstitut für Kernphysik Rossendorf. 1968 - 1971 wiss. Aspirant an der Universität
Leipzig. 1971 Promotion zum Dr. rer. nat. (Kernphysik). 1971 - 1989
wiss. Mitarbeiter/wiss. Leiter einer Arbeitsgruppe "Statistische Physik"
am Zentralinstitut für Isotopen- und Strahlenforschung der Akademie
der Wissenschaften der DDR. Arbeiten zu einer allgemeinen statistisch-physikalischen Theorie irreversibler Prozesse, zur quantenstatistischen Theorie chemischer Reaktionen, der kinetischen Theorie von
Vielteilchensystemen, zur Theorie der Selbstorganisation u. a. 1979/1980 einjähriger Forschungsaufenthalt in der Antarktis als Mitglied der 24. sowjetischen Antarktisexpedition. Glaziologische und hydrologische Arbeiten in der Schirrmacheroase. 1983 Gastwissenschaftler
am Einstein-Laboratorium für Theoretische Physik Potsdam. 1984 Habilitation (Dr. sc. nat.) in
Physik. 1989 Oberassistent an der Sektion Informatik der Universität Leipzig, 1995 Privatdozent, 2000 Professur (APL) Neuroinformatik und Robotik. Arbeiten zu Theorie und Anwendung neuronaler Netze, adaptive Systeme, Lernen, künstliche Evolution und autonome Roboter. Leitung von Drittmittelprojekten: LADY - Lernverfahren zur Adaption autonomer Einheiten
in dynamischen fehlerintoleranten Umgebungen (BMBF). Principles of Cortical Computation
(EU). Neuronale Netze und nichtlineare statistische Verfahren (BMBF). Synchronisation in
chaotischen Systemen - ein neues Paradigma für Integration und Segregation informationeller
Prozesse in neuronalen Systemen (Studienstiftung). Mathematische Aspekte Neuronaler Netze (Graduiertenkolleg "Analysis, Geometrie und ihre Anwendungen in den Naturwissenschaften").
Prof. Dr. Andreas Schierwagen, geb. 1945 in Dresden. 1964 1969 Studium der Mathematik und Physik an der Universität Jena.
1969 - 1977 wiss. Mitarbeiter an der Sektion Mathematik der Universität Jena. 1974 Promotion zum Dr. rer. nat. in Mathematik (Analytische Zahlentheorie). Mitarbeit in einer gemeinsamen Forschungsgruppe der Universität Jena und des VEB Carl-Zeiss über theoretischen Fragen der Bildverarbeitung. 1977 - 1989 wiss. Mitarbeiter im
Neurophysiologie-Labor des Carl-Ludwig-Instituts für Physiologie der
Universität Leipzig, 1981 - 1985 Postgradualstudium in Physiologie mit Zertifikat an der Akademie für Ärztliche Fortbildung, Berlin. 1989 Oberassistent an der Sektion Informatik der Universität Leipzig. 1990 Habilitation in Informatik (Neuroinformatik).
Initiator und Sprecher der Forschungsgruppe "Architekturen kognitiver Systeme" am Zentrum
für Höhere Studien (ZHS) der Universität Leipzig (1993 - 1996). 1996 Berufung zum Vorstandsmitglied des neugegründeten Zentrums für Kognitionswissenschaft am ZHS durch den
Rektor. 1995 Privatdozent, 1998 Berufung zum APL-Professor am Institut für Informatik der
Universität Leipzig. Arbeitsschwerpunkte: Architektur und Dynamik kognitiver Systeme und
Neuroinformatik (Informationsverarbeitung in Neuronen und neuralen Assemblies, raum-zeitliche Dynamik in neuralen Feldern).
11
Prof. Dr. Gottfried Koch, geb. 1951, Lehre als Versicherungskaufmann bei der Frankfurter-Allianz Versicherungs AG, Studien an der
Deutschen Versicherungs Akademie in Köln, den Universitäten Frankfurt
und St. Gallen, Promotion an der Universität St. Gallen. Tätigkeiten innerhalb den Helvetia Versicherungen, St. Gallen, Selbständiger Unternehmensberater, Mitwirkung an bedeutenden Informatik-Projekten in
der Versicherungswirtschaft. 1998 Honorarprofessor an der Universität
Leipzig.
Prof. Dr.-Ing. Wilhelm Spruth, geb. 1929 in Herne/Westf., verheiratet, 7 Kinder. Studium der Elektrotechnik an der RWTH Aachen. 1957
Promotion zum Dr.-Ing. 1957 - 1959 Assistant Prof. 1957 - 1959 Assistant Professor of Electrical Engineering an der Carnegie Mellon University in Pittsburgh, Pa. 1959 - 1961 Mitarbeiter in der IBM Advanced
System Development Division, Mohansic, NY. 1961 - 1993 Mitarbeiter in den IBM Laboratorien in Böblingen. Bereichsleiter, verantwortlich
für zahlreiche Entwicklungsprojekte auf den Gebieten Ein/Ausgabe,
Mikroprozessorentwicklung und Parallelrechner. Langjährige Lehrtätigkeit an den Universitäten Karlsruhe und Tübingen. 1993 Honorarprofessor, Universität Tübingen. 1993 - 1998 Lehrstuhlvertretung Technische Informatik, Computersysteme, Institut für Informatik, Universität Leipzig; 1998 Honorarprofessor Universität Leipzig.
Forschungsprojekte: Parallelverarbeitung, System Management, Corba, Java,
EJB Integration unter OS/390
12
2.
Organisation, Mitarbeit und Mitgliedschaften
2.1
Allgemeines
Das Institut für Informatik der Univ. Leipzig wurde 1993 neu gegründet und befindet sich derzeit in der Endphase des Aufbaus. Es bildet zusammen mit dem Mathematischen Institut die
Fakultät für Mathematik und Informatik. Das Institut für Informatik, einschließlich Bibliothek und
Rechnerräumen, befindet sich im Hauptgebäude der Universität am Augustusplatz (siehe Lageplan und Bild). Durch seine zentrale Lage ist es günstig erreichbar.
Anschrift:
Augustusplatz 10
04109 Leipzig
Tel.: 0341 - 97 32220
Fax: 0341 - 97 32219
www.informatik.uni-leipzig.de
Stadtplan Leipzig-Zentrum
18 = Hauptgebäude
Blick auf den
Augustusplatz mit
dem Hauptgebäude
der Universität (Pfeil),
dem ehemaligen UniHochhaus ("Weisheitszahn") sowie Gewandhaus
und - im Vordergrund der Oper
13
Am Jahresende waren 87 Mitarbeiter am Institut beschäftigt, darunter 27 aus Drittmitteln finanzierte
Wissenschaftler. Bis auf den Bereich "Zentrale Dienste" (Rechneradministration, Haushaltsverwaltung,
Bibliothek) sind die Mitarbeiter den einzelnen Professuren zugeordnet.
Besetzte Professuren (Stand 31.12.2002):
Angewandte Telematik
Prof. Dr. Volker Gruhn
Anwendungsspezifische Informationssysteme
Prof. Dr. Klaus-Peter Fähnrich
Automaten und Sprachen
Prof. Dr. Siegmar Gerber
Automatische Sprachverarbeitung
Prof. Dr. Gerhard Heyer
Bioinformatik
Prof. Dr. Peter F. Stadler
Bildverarbeitung und Computergrafik
PD Dr. Frithjof Kruggel (seit 04/2002)
(Vertretungsprofessur)
Datenbanken
Prof. Dr. Erhard Rahm
Formale Konzepte
Prof. Dr. Heinrich Herre
Intelligente Systeme
Prof. Dr. Gerhard Brewka
Parallelverarbeitung und Komplexe Systeme
Prof. Dr. Martin Middendorf
Rechnernetze und Verteilte Systeme
Prof. Dr. Klaus Irmscher
Technische Informatik
Prof. Dr. Udo Kebschull
Honorar-Professoren:
Computersysteme
Prof. Dr. Wolfgang G. Spruth
Versicherungsinformatik
Prof. Dr. Gottfried Koch
APL-Professoren:
Neuroinformatik
Prof. Dr. Andreas Schierwagen
Neuroinformatik und Robotik
Prof. Dr. Ralf Der
Geschäftsführender Institutsdirektor/Dekan:
Studiendekan:
14
2.2
Funktionen und Gremienmitarbeit an der Universität
Brewka, G.:
- Vorsitzender Prüfungsausschuss Informatik (seit Okt. 2002)
- Mitglied Studienkommission der Fakultät
- Vorsitz Promotionskommission I.T. Nebel
- Vorsitz Promotionskommission V. Stankovic
Fähnrich, K.-P.:
- Berufungskommission C4-Wirtschaftsinformatik
- Promotionskommission Robert Müller
- Promotionskommission Vladimir Stankovic
- Promotionskommission Guido Siebiera
- Prüfungsausschuss Informatik
Gerber, S.:
- Direktor des Instituts für Informatik und Prodekan der Fakultät für Mathematik und Informatik (bis Oktober 2002)
- Studienkommission der Fakultät für Mathematik und Informatik
- Konzil
- Fakultätsrat Mathematik und Informatik
- Prüfungsausschuss Informatik
- div. Promotions-, Habilitations- und Berufungskommissionen
Gräbe, H. G.:
- Wissenschaftlicher Beirat des NTZ
- Leiter der Leipziger Schülergesellschaft für Mathematik (LSGM)
- Promotionskommission Vladimir Stankovic
Hartwig, R.:
- Mitglied des Prüfungsausschusses Informatik
Herre, H.:
- Vertreter der Graduiertenkommission der Fakultät Mathematik/Informatik
- Koordinator des Sokrates-Programms
- Mitglied von Promotionskommissionen: I. Nebel, R. Müller
- Mitglied Berufungskommission Theortische Informatik
15
Heyer, G.:
- Mitglied des Fakultätsrates
- Studiendekan der Fakultät für Mathematik und Informatik bis Oktober 2002
- Dekan der Fakultät für Mathematik und Informatik seit Oktober 2002
- Mitglied des akademischen Senats der Universität Leipzig
- Vorsitzender der interfakultativen Kommission zur Durchführung der Studienrichtung Lingu-istische Informatik
- Mitglied der Gründungskommission School of Media, Leipzig
Irmscher, K.
- Berufungskommission C4-Professur Angewandte Telematik
- Berufungskommission C3-Professur Parallelverarbeitung
- Arbeitsgruppe Multimedia/Distance Learning der Universität Leipzig (Vorsitzender)
- Vertreter der Fakultät Mathematik und Informatik in der Gerätekommission der Universität
- Mitglied des Konzils der Universität Leipzig
Kebschull, U.:
- Vorsitzender des Prüfungsausschusses (bis Oktober 2002)
- Studiendekan (seit Oktober 2002)
Koch, G.:
- Vorstand des Institutes für Versicherungswissenschaften e. V.
Kruggel, F.:
- Promotionskommission V. Stankovic
- Vorbereitung und Durchführung des Workshops "BVM2002 - Bildverarbeitung für Medizin 2002, Algorithmen - Systeme - Anwendungen" in Leipzig und Mitherausgeber des
Tagungsbandes
Meiler, M.:
- Fördermittelbeauftragte am Institut für Informatik
- Beauftragte für Schülerpraktika und Schülerbetreuung
- Vorbereitung und Durchführung des Workshops "BVM2002 - Bildverarbeitung für Medizin 2002, Algorithmen - Systeme - Anwendungen" in Leipzig
- Mitherausgeber des Tagungsbandes
16
Rahm, E.:
- Koordinierungsgremium BBZ (Biotechnologisch-Biomedizinisches Zentrum)
- Vorstandsmitglied Interdisziplinäres Zentrum für Bioinformatik (IZBI)
- Mitglied verschiedener Berufungskommissionen
- Haushaltskommission der Fakultät
- Konzil
Schierwagen, A.:
- Prüfungsausschuss Institut für Informatik
- Promotion Stankovic
Stadler, P.:
- Habil Kommission: "Kripfganz"
- Vorstand IZBI
- Mitgliederversammlung BBZ (seit Feb 2003 Vorstand BBZ)
Waldmann, J.:
- Mitglied des Fakultätsrates der Fakultät für Mathematik und Informatik (seit September
2002)
Wolff, Ch.:
- Mitglied der ECTS-Arbeitsgruppe
- Sokrates-Vertreter (Stellvertreter v. Prof. Herre)
Wolter, F.:
- Fakultätsrat Mathematik/Informatik
2.3
2.3.1
Sonstige Mitarbeit, Gutachtertätigkeiten, Mitgliedschaften
Wissenschaftliche Funktionen und Mitarbeit
Brewka, G.:
- GI, Sprecher der Fachgruppe Wissensrepräsentation
- GI-Vertrauensdozent an der Uni Leipzig
- Mitglied des Standing Committee der ESSLLI (European Summer School on Logic,
- Language and Information)
- ECCAI Fellow 2002
17
Böhme, T.:
- Programmkomitee Workshop on the Efficiency and Effectiveness of XML Tools, and
Techniques (EEXTT2002)
Fähnrich, K.-P.:
- Programmkomitee First International Workshop on Service Engineering und Management, Stuttgart
- Programmkomitee KiVS´03, 13. ITG/GI Fachtagung Kommunikation in Verteilten Systemen, Leipzig
- Programmkomitee HCI International, 10th International Conference on Human - Computer Interaction, Crete, Griechenland
- Programmkomitee I²CS - Innovative Internet Community Systems, Leipzig
- DIN Fachnormenausschuss - Geschäftsprozesse
- Lenkungsausschuss des DIN-Forschungsnetz Normung (Gründung am 18. September
2002)
- PUSH, Existenzgründerinitiative des Landes Baden-Württemberg; Fachbeirat und Mitglied im Juryausschuss
- Deutscher Service Preis, Mitglied der Jury
- Mitglied im Fachbeirat der I.I.R. Deutschland
- Mitglied des Präsidialbeirates im DIN
- Mitglied des Verwaltungsbeirates der Datenzentrale Schleswig-Holstein
Gerber, S.:
- Leiter des Verbundprojektes Leistungspunktesysteme
- Sprecher des Leipziger Informatik-Verbundes
Gräbe, H.-G.:
- Sächsisches Landeskomitee (beim SMK) zur Förderung mathematischnaturwissenschaftlich interessierter und talentierter Schülerinnen und Schüler
Herre, H.:
- GI-Fachgruppe Künstliche Intelligenz
- Gründung des Instituts IFOMIS (Institute for Formal Ontology and medical Information
Science): Gründungsmitglieder: H. Herre, B. Heller, B. Smith
Heyer, G.:
- Mitglied des wissenschaftlichen Beirates des GWL-Instituts Informationswissenschaftliches Zentrum (IZ) der GESIS-Institute, Bonn
- Vizepräsident und Leiter Marketing Forum von TermNet, Wien
18
- Arbeitskreis Wissenstransfer bei der Leipziger Buchmesse
- Arbeitskreis elektronisches Publizieren beim Börsenverein des deutschen Buchhandels
- Mitglied der Expertengruppe des Deutschen Instituts für Terminologie (DIT)
- Mitglied im Advisory Committee der European Association for Terminology (EAFT)
Hotzky, J.:
- Mitglied des Organisationskomitees zur 13. ITG/GI-Fachtagung KIVS'03 (Kommunikation in Verteilten Systemen) an der Universität Leipzig
Irmscher, K.:
- Mitglied des Leitungsgremiums MMB des FA 3.2. (Messung, Modellierung und Bewertung von Rechensystemen) in der Gesellschaft für Informatik und in der ITG/VDE
- Mitglied des Leitungsgremiums KuVS des FA 3.3. (Kommunikation und Verteilte Systeme) in der Gesellschaft für Informatik und in der ITG/VDE
- Leiter des Programm- und des Organisationskomitees zur 13. ITG/GI-Fachtagung
KIVS'03 (Kommunikation in Verteilten Systemen) an der Universität Leipzig
Kebschull, U.:
- stellvertretender Bereichsdirektor der Forschungsgruppe Systementwurf in der Mikroelektronik (SiM) des Forschungszentrums Informatik der Universität Karlsruhe
Kruggel, F.:
- Mitglied des Wissenschaftlichen Beirats der Direction des Sciences du Vivant Commissariat a L'Energie Atomique, Frankreich
- PC-Mitglied und Mitorganisator "Bildverarbeitung für die Medizin", Leipzig, März
2002
- PC-Mitglied "International Conference for Pattern Recognition", ICPR 2002, Quebec
(Canada), Juni 2002
- PC-Mitglied "International Conference on Biomedical Imaging", ICBI 2002, Washington (USA), Juli 2002
- PC-Mitglied und Mitorganisator "Brain Imaging", ICONIP 2002, Singapur, November
2002
- PC-Mitglied "Medical Imaging and Computer-Aided Intervention", MICCAI 2002, Tokyo, November 2002
- Mitglied im Editorial Board der Zeitschrift "Medical Image Analysis"
- Research Associate, MPI für neuropsychologische Forschung, Leipzig
19
Melnik, S.:
- Eingeladener Experte in RDF Core Working Group am World Wide Web Consor-tium
(W3C)-Programmkomitee: Semantic Web Workshop 2002, WWW 2002 Posters
Middendorf, M.:
- Co-Chair EvoSTIM2002, 3rd European Workshop on Scheduling and Timetabling, Kinsale, Irland
- Programmkomitee Scheduling, Workshop of GECCO-2002, New York, USA
- Programmkomitee ANTS'2002, 3rd International Workshop on Ant Colony Optimization, Brüssel, Belgien
- Programmkomitee ERSA'02, Second International Conference on Engineering of Reconfigurable Systems and Algorithms, Las Vegas, USA
- Programmkomitee CEC-2002, Special Track on Evolutionary Multi-Objective Optimization, Honolulu, Hawaii
- Programmkomitee GECCO-2002, Genetic and Evolutionary Computation Conference,
New York, USA
- Programmkomitee EvoCOP2002, 2nd European Workshop on Evolutionary Computation in Combinatorial Optimization, Kinsale, Irland
- Programmkomitee RAW2002, 9th Reconfigurable Architectures Workshop, Fort Lauderdale, Florida
Merkle, D.:
- Programmkomitee EvoSTIM2002, 3rd European Workshop on Scheduling and Timetabling, Kinsale, Irland
- Programmkomitee ANTS'2002, 3rd International Workshop on Ant Colony Optimization, Brüssel, Belgien
Müller, J.-A.:
Rahm, E.:
- Leitungsgremium Fachbereich "Datenbanken und Informationssysteme" der Gesellschaft für Informatik
- Sprecher des Arbeitskreises "Web und Datenbanken" der Gesellschaft für Informatik
- Advisory Board Europar Conference
- Tagungsleiter BTW 2003 (www.btw2003.de)
- Mitherausgeber Datenbank-Spektrum
20
- Mitherausgeber Parallel Computing
- Mitherausgeber der Buchreihe DISDB (Dissertationen zu Datenbanken) des in-fix-Verlages
- Programmkomitee Data Warehousing 2002
- Programmkomitee Net. Object Days 2002
- Programmkomitee Datenbanksysteme für Business, Technologie und Web 2003
- Programmkomitee Web Databases 2002
- Programmkomitee SIGMOD 2002
- Programmkomitee EDBT 2002 Workshop on XML-Based Data Management
Stadler, P.:
- Herausgeber "Advances in Complex Systems"
- Mitglied des Vorstandes der Chemischen Physikalischen Gesellschaft zu Wien
Tönjes, U.:
Wolff, Ch.:
- Stellvertretender Vorsitzender der Gesellschaft für Linguistische Datenverarbeitung
- Leiter des Arbeitskreises Ausbildung und Berufsperspektiven der
Gesellschaft für Linguistische Datenverarbeitung
- Mitglied des Collegio dei Probiviri der Association for New European
Occupations in Culture and Computers
- Herausgeber des LDV-Forum - Zeitschrift für Computerlinguistik und Sprachtechnologie
Wolter, F.:
- Mitglied des Steering Committee der AiML (Advances in Modal Logic) Initiative
- Co-Programme Chair of AiML, Toulouse, 2002
2.3.2
Gutachtertätigkeiten/Reviews
Brewka, G.:
- Gutachter für Artificial Intelligence Journal, AMAI, Journal of Logic and Computation
- Konferenzgutachten u.a. für KR 2002, Nonmon 2002, AAAI 2002,
- Anzahl der Artikel > 50
Böhme, T.:
- Review für Converence on Extending Database Technology (EDBT) (2)
- Review für Efficiency and Effectiveness of XML Tools and Techniques (EEXTT) (5)
21
- Review für Datenbanksysteme für Business, Technologie und Web (BTW)(1)
- Review für The VLDB Journal - Speical Issue on XML Data Management
Der, R.:
- Gutachter für IEEE Transactiosn Neural Networks
Do, H. H.:
- 2. Konferenz Data Warehousing 2002 (2)
- Software Practice and Experience (1)
- IEEE Transaction on Data and Knowledge Engineering (1)
Fähnrich, K.-P.:
- First International Workshop on Service Engineering und Management(8)
- KiVS 2003(6)
- HCI International(4)
Gerber, S.:
- Mathematical Reviews (10)
- Zentralblatt für Mathematik (6)
- Mitglied des Programmkomitees Leipziger Informatik-Tage 2002
Heyer, G.:
- Stiftung Innovation und Arbeit in Sachsen
Irmscher, K.:
- Gutachten als Mitglied des Programmkomitees KIVS'03 (10)
- Gutachten als Mitglied des ELG-KuVS in der GI/ITG für Dissertationen und Diplomarbeiten (8)
- Promotionsgutachten (2)
- Berufungsgutachten (3)
- Gutachten zu Diplomarbeiten (9)
Kebschull, U.:
- DATE 2002 (10)
- DAC 2002 (4)
- Berufungsgutachten (2)
- Microelectronics Journal Circuits & Systems (1)
Kirsten, T.:
- 2. Konferenz Data Warehousing 2002 (2)
22
Kruggel, F.:
- BVM 2002 (10)
- ICPR 2002 (4)
- ICBI 2002 (8)
- ICONIP 2002 (6)
- MICCAI 2002 (10)
- Medical Image Analysis (4)
- IEEE Transactions on Medical Imaging (2)
- IEEE Transactions on Biomedical Engineering (1)
- IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence (1)
- International Journal of Computer Vision (1)
- Pattern Recognition Letters (1)
- Promotionsgutachten (2)
- Berufungsgutachten (3: USA, Frankreich, Singapur)
- Projektgutachter für das Life-Programm (5. FP) der EU
- Projektgutachter für verschiedene Stiftungen und Organisationen
Middendorf, M.:
- IEEE Trans. on Evolutionary Computation (7)
- INFORMS Journal on Computing (1)
- Journal of Discrete Algorithms (1)
- Journal of Computer and System Science (1)
- The Computer Journal (1)
- ANTS-2002 (6)
- CEC-2002 (2)
- EMO-2003 (7)
- ERSA-2002 (4)
- EvoCOP-2003 (3)
- EvoSTIM-2003 (2)
- GECCO-2002 (5)
- RAW-2002 (3)
- Scheduling Workshop GECCO-2002 (2)
- Juror Multimedia Transfer 2002
23
Merkle, D.:
- IEEE Trans. on Evolutionary Computation (3)
- European Journal of Operations Research (1)
- Knowledge and Information Systems (KAIS): An International Journal (1)
- International Journal of Parallel and Distributed Systems and Networks (1)
Rahm, E.:
- VLDB-Journal
- IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering
- IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics
- Software - Practice and Experiences
- Parallel Computing
- Datenbank-Spektrum
- Data Warehousing 2002 (4)
- NOD 2002 (Net. ObjectDays) (5)
- 2nd GI-Workshop Web Databases 2002
- BTW 2003-Konferenz (7)
- EDBT 2002 Workshop on XML-Based Data Management (5)
- SIGMOD 2002 (18)
- Hauptgutachten Dissertation R. Müller
- Berufungsgutachten
- BMBF-Anträge
- Diplomarbeiten
Schierwagen, A.:
- Review for Network: Computation in Neural Systems (2)
- Gutachten Diplomarbeit (1)
Stadler, P.:
- Gutachter für DFG Zentrum Modellierung (Jan. 2002)
- etwa für 15 internationale Zeitschriften
Wolff, Chr.:
- Mitglied des Programmkomitees der Konferenz zur Verarbeitung natürlicher Sprache
(Konvens 2002, 5 Reviews)
24
- Mitglied des Programmkomitees sowie des Organisationskomitees des 8. Internationalen Symposiums für Informationswissenschaft, Universität Regensburg, Oktober 2002
(5 Reviews)
- Mitglied des Programmkomitees der GLDV 2003 - Jahrestagung der Gesellschaft für linguistische Datenverarbeitung, Köthen, März 2003 (5 Reviews)
- Tätigkeit als Projektgutachter für das IST-Programm des 5. Rahmenprogramms der EU,
Key Action 4 (EU-Kommission, DG INFSO, Brüssel)
Wolter, F.:
- TIME-02 (4)
- KR2002 (8)
- ESSLLI (15)
- FroCoS(4)
2.3.3
Mitgliedschaften
Brewka, G.:
- Gesellschaft für Informatik (GI)
- AAAI
Der, R.:
- GI, European Neural Network Society
Fähnrich, K.-P.:
- Verein Deutscher Ingenieure (VDI)
- Gesellschaft für Arbeitswissenschaften (GfA)
Gerber, S.:
- Deutscher Hochschulverband (DHV)
- European Association for Theoretical Computer Science (EATCS)
Gräbe, H. G.:
- Deutsche Mathematikervereinigung (DMV)
- Amer. Math. Soc. (AMS)
- ACM Special Interest Group (SIGSAM)
- Gesellschaft für Informatik (GI), einschließlich GI-Fachgruppe Computeralgebra
Greiner, U.:
25
Gruhn, V.:
- Association for Computing Machinery (ACM)
- Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
Herre, H.:
- GI-Fachgruppe Künstliche Intelligenz
Heyer, G.:
- Gesellschaft für Linguistische Datenverarbeitung (GLDV)
- Deutsche Gesellschaft für Sprachwissenschaft (DGFS)
- TermNet Advisory Board
- EAFT Advisory Board
Irmscher, K.:
- Gesellschaft für Informatik (GI), Fachausschuss 3.1. (Rechnerarchitektur / Betriebssysteme), Fachausschuss 3.2. (Messung, Modellierung und Bewertung von Rechen- und
Kommunikationssystemen); Leitungsmitglied, Fachausschuss 3.3. (Kommunikation und
Verteilte Systeme); Leitungsmitglied
- Deutscher Hochschulverband (DHV)
Kebschull, U.:
- Mitglied der IEEE
Middendorf, M.:
- IEEE Computer Society
Rahm, E.:
- Gesellschaft für Informatik (GI) sowie diverse Fachgruppen
- GI-Arbeitskreis Web und Datenbanken
- Association for Computing Machinery (ACM)
- ACM SIGMOD
Schierwagen, A.:
- Interntl. Brain Research Organisation (IBRO),
- Neurowissenschaftliche Gesellschaft
26
- German Chapter of the European Neural Network Society
Sosna, D.:
- Mitglied der Bibliothekskommission der Universität Leipzig
Stöhr, Th.:
- ACM SIGMOD
- Fachgruppen der GI: Datenbanken; Messung, Modellierung und Bewertung von Rechensystemen
Waldmann, J.:
- European Association for Theoretical Computer Science
- Deutsche Mathematiker-Vereinigung
- Fachgruppe 0.1.5 (Automaten und Formale Sprachen) der Gesellschaft für Informatik
- Wurzel-Verein zur Förderung der Mathematik an Schulen und Universitäten
- Leipziger Schülergesellschaft für Mathematik
Wolff, Ch.:
- Mitglied der Gesellschaft für Informatik und verschiedener Fachgruppen der GI (u. a.
Software-Ergonomie, Information Retrieval, Datenbanken, KI)
- Mitglied der Gesellschaft für Linguistische Datenverarbeitung
- Mitglied der Association for Computing Machinery (ACM) sowie verschiedener Special Interest Groups und des German Chapter der ACM
- Mitglied der IEEE Computer Society
- Mitglied des Hochschulverbands Informationswissenschaft (HI)
- Gründungsmitglied der Association for New European Occupations in Culture and
Computers (Neo-CC)
- Mitglied im Deutschen Hochschulverband (DHV)
Wolter, F.:
- DVMLG (Deutsche Vereinigung für Mathematische Logik und Grundlagenforschung
der exakten Wissenschaften)
27
3.
Forschung
Zunächst erfolgt eine knappe Darstellung des im Oktober 1998 angelaufenen Graduiertenkollegs Wissensrepräsentation sowie eine Übersicht weiterer aus Drittmitteln finanzierter Projekte
(Abschnitt 3.2). In Abschnitt 3.3 wird dann getrennt nach Abteilungen bzw. Professuren eine
Übersicht zu den im Jahr 2002 bearbeiteten Forschungsprojekten gegeben zusammen mit den
jeweils erfolgten Publikationen, Vorträgen und Implementierungen. Es folgt die Nennung der am
Institut erstellten Graduierungsarbeiten (Habilitationen, Dissertationen, Diplomarbeiten). Anschließend werden die im Berichtsjahr vorgenommenen Messe-Beteiligungen (3.5) sowie die
am Institut durchgeführten Tagungen und Workshops (3.6) sowie Kolloquia (3.7) aufgeführt.
3.1 Graduiertenkolleg Wissensrepräsentation
Das von der DFG geförderte Graduiertenkolleg Wissensrepräsentation an der Universität Leipzig (Sprecher: Prof. Brewka) besteht seit dem 1.10.98. Es wird getragen von 11 Hochschullehrern aus 3 Instituten: dem Institut für Informatik, dem Institut für Medizinische Informatik, Statistik
und Epidemiologie und dem Institut für Wissenschaftstheorie. Aus dem Institut für Informatik sind
beteiligt Prof. Brewka, Prof. Fähnrich, Prof. Herre, Prof. Heyer, Prof. Rahm, Prof. Saupe und
Dozent Dr. Wolter.
Forschungsgegenstand des Graduiertenkollegs ist die Repräsentation und Verarbeitung von
Wissen. Neuere theoretische Ergebnisse aus dem Bereich der philosophischen Logik und Wissenschaftstheorie sowie aus der eher grundlagenorientierten Forschung innerhalb der Künstlichen Intelligenz haben bisher nur wenig Eingang gefunden in konkrete Anwendungssysteme.
Umgekehrt werden Erfordernisse an Repräsentations- und Verarbeitungstechniken, die sich aus
konkreten Anwendungsfragestellungen ergeben, von den Theoretikern oft nicht genügend zur
Kenntnis genommen.
Eines der wesentlichen Ziele des Kollegs ist es deshalb, in der Ausbildung der Graduierten eine
Brücke zu schlagen von grundlagenorientierten Fragestellungen der Wissensrepräsentation
über die informationstechnische Umsetzung entsprechender Methoden bis hin zu konkreten Anwendungen aus den Bereichen Wirtschaftsinformatik und Medizininformatik.
Der Begriff Wissensrepräsentation wird dabei bewusst weit gefasst: er beinhaltet neben den Repräsentationsformalismen und -sprachen sowie ihren Anwendungen auch Techniken der Wissensstrukturierung, der Generierung von Erklärungen, der Integration verschiedener Wissensquellen sowie der Visualisierung. All diese Aspekte sind unabdingbare Voraussetzungen für den
erfolgreichen Einsatz und die Akzeptanz wissensbasierter Techniken.
Die Forschung im Graduiertenkolleg ist gegliedert in die folgenden eng miteinander verzahnten
Schwerpunkte:
A: Methodische Grundlagen
B: Repräsentationssprachen und -systeme
C: Erklärung und Kohärenz
D: Entscheidungsunterstützende Systeme
28
Kollegiaten:
Auer, Sören
01.09.2002 - 31.08.2005 Prof. Fähnrich
Entwicklung wissensbasierter Repräsentationsmechanismen für
formale Produktmodelle IT basierter Dienstleistungen
Bauer, Sebastian
01.06.2001 - 31.05.2004 Prof. Brewka
Algorithmische Eigenschaften von Branching Time Logiken
Grabos, Rafal
01.11.2002 - 30.09.2004 Prof. Brewka
Answer set programming and qualitative decision making
Günsel, Christian
01.10.1999 - 30.09.2002 Prof. Brewka/Prof. Herre
Der Zeitbegriff in der Wissensrepräsentation im Kontext
medizinischer Anwendungen
Kahramanogullari, Ozan 01.10.2002 - 30.09.2004 Prof. Brewka
Reasoning about action
Khalil, Hesham
01.09.2002 - 31.08.2004 Prof. Brewka
Reflective Logic Programming
Läuter, Martin
01.10.2001 - 31.05.2002 Prof. Heyer
Automatische Ermittlung von semantischen Relationen aus großen
Textkorpora
Maicher, Lutz
01.11.2002 - 30.09.2004 Prof. Heyer
Melnik, Sergej
01.0.2000 - 31.01.2003 Prof. Rahm
Integration von heterogenen digitalen Bibliotheken
Pullwitt, Daniel
01.05.2000 - 30.04.2003 Prof. Heyer
Kategorisierung von Textdokumenten mit Vektorquantisierern
Richter, Eva
01.05.2000 - 30.04.2003 Prof. Gottwald
Kopplung nichtmonotoner Formalismen mit mehrwertiger Logik/
Fuzzylogik
Schwarz, Sibylle
01.10.2000 - 31.12.2002 Prof. Gerber/Prof. Herre
Kombination funktionaler und logischer Programmierung mit
Constraints
Shah, Asim Ali
01.10.2002 - 30.09.2004 Prof. Brewka
Stankovic, Vladimir
01.09.2000 - 31.08.2003 Prof. Saupe
Efficient Transmission of Multimedia Data Over Noisy Channels
Vranic, Dejan
01.09.1999 - 31.03.2002 Prof. Saupe
3-D model retrieval
Nähere Informationen zum Graduiertenkolleg sind zu finden unter
http://www.informatik.uni-leipzig.de/~brewka/gk.
29
3.2 Übersicht weiterer Drittmittelprojekte
DFG-Projekte:
- Prof. Rahm, Prof. Stadler, Dr. Kruggel: Interdisziplinäres Zentrum für Bioinformatik (IZBI),
mehrere Forschungsprojetke, www.izbi.de
- Prof. Der: Echtzeitfähige Lernverfahren für kooperierende Roboter im DFG:
Schwerpunktprogramm1125: Kooperierende Teams mobiler Roboter in dynamischen
Umgebungen ("RoboCup") Zus.-fassung: In der autonomen Robotik gelten Selbstorganisation, spontanes Lernen und die emergente funktionale Modularisierung als vielversprechende Konzepte. Ziel der Arbeiten ist die Realisierung und Synthese dieser Konzepte im Rahmen des RoboCup Projektes.
- Prof. Kebschull (Ke 7192-3): Eingebettete Systeme in der industriellen Automation (SPP
Eingebettete Systeme)
- Prof. Middendorf (Mi 439/9): Verfahren der Schwarm-Intelligenz auf rekonfigurierbaren Architekturen
- Prof. Rahm (Ra 497/12): Wissensbasiertes dynamisches Workflow-Mana-gement in klinischen Studien. Kooperation Prof. Löffler, Medizinische Fakultät, seit 1999
- Prof. Schierwagen (GA 716/1-1): Morphologische Analyse, Modellierung und Computersimulation kortikaler Pyramidenzellen, gemeinsam mit dem Paul-Flechsig-Institut für
Hirnforschung der Universität Leipzig (Dr. Ulrich Gärtner, Prof. Dr. Thomas Arendt)
BMBF-Projekte:
- Prof.Gerber: BLK-Projekt Leistungspunktesysteme (Laufzeit 2001 - 2004) "Globalisierungs- und Konvertierungsstrategien zur Leistungspunktevergabe in Hochschulnetzwerken" als Teilprojekt der BLK für Bildungsplanung und Forschungsförderung des BMBF
zum Thema "Entwicklung eines Leistungspunktesystems an Hochschulen". Verbundpartner sind die Universität Ulm, die Hochschule Bremen und die Fachhochschule GießenFriedberg. Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Leistungspunktsystems, das
die Kompatibilität bei Übergängen in andere Studienrichtungen beziehungsweise Studiengänge der eigenen Hochschule oder innerhalb eines Hochschulnetzwerkes gewährleistet. Weiter soll die Konvertierung der Leistungspunkte zu erbrachten Lernleistungen, insbesondere bei Zugängen in (konsekutive) Bachelor-/Master-Studiengänge, untersucht werden. Die Konvertierungsstrategie schließt den Wechsel beziehungsweise
den Zugang der Studierenden ins beziehungsweise aus dem Ausland ein.
- Prof. Gruhn: BMBF-Projekt Mobile Spedition im Web (SpiW), Laufzeit 2001-2004 Das
Verbundprojekt SpiW - Mobile Spedition im Web - ist ein Forschungsvorhaben auf dem
Gebiet "Arbeit im E-Business" und wird vom BMBF gefördert. Das Ziel von Forschungsvorhaben in diesem Gebiet ist es, die Auswirkungen des elektronischen Geschäftsverkehrs (E-Commerce und E-Business) auf Arbeits- und Unternehmensorganisationen zu erforschen. Die Ergebnisse der Forschung sollen dazu führen, konkrete Arbeitsprozesse
zu verbessern und damit letztendlich auch zu einer Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen dienen.
- Prof. Irmscher: MOBREGIO: Verbundprojekt des BMBF/DLR, Mobile Dienstleistungsregion: Mobile und ubiquitous Computing, Anwendungserprobung, Telerehabilitation,
30
Dienstleistungsregion: Dienstleistungen, Service-ZentrumProjekt-Kz.: 01 HW 0128 Laufzeit: 03/2002 bis 02/2005
- Prof. Irmscher: CoS-Konzepte im Gigabit-Wissenschaftsnetz (Q-WiN): Projekt des
BMBF/DFN Projekt-Kz.: TK 602 - NT 122 Laufzeit: 07/2001 bis 12/2003
- Prof. Kebschull: Spezifikationsbasierte Hardware/Software-Entwurfsmethodik für hochkomplexe Anwendungen der Automobil- und Kommunikationstechnik (SPEAK)
- Dr. Kruggel: "Quantitativer Vergleich von pathologischen Veränderungen bei Alzheimerscher Erkrankung mit neuromorphologischen Methoden und hochaufgelöster Magnetresonanz-tomographie", Projekt C15 des Interdisziplinären Zentrums für klinische
Studien, Leipzig, 2002-2003
Industrieprojekte:
- Prof. Gruhn: Softwareprozesse zur Entwicklung von e-Business-Anwendungen und Pointof-Sale-Systemen (Allianz AG)
- Prof. Gruhn: Lyee (Catena Corp.)
- Prof. Irmscher: Corporate Assistance München
- Prof. Irmscher: Netzwerk- und Systemmanagement
- Prof. Irmscher: Content-Management
- Prof. Kebschull: Verteilte Simulation elektro-mechanischer Systeme (Interconnect)
- Prof. Kebschull: System Management unter Tivoli (DRF, Rechenzentrum Leipzig)
- Prof. Rahm: AutoMapper mit SAP Corp., Walldorf
EU-Projekte:
- Prof. Brewka: WASP: Working Group on Answer Set Programming. Von EU geförderte
Arbeitsgruppe zum Thema Antwortmengen-Programmierung, beteiligt 12 europäische
Universitäten.
- Dr. Kruggel: SimBio - A Generic Environment for Bio-numerical Simulation, Europäisches
Kooperationsprojekt IST-1999-10378, 2000-2003.
- Dr. Kruggel: GEMSS - GRID-enabled Medical Simulation Services, Europäisches Kooperationsprojekt IST-2001-37153, 2002-2005.
Sonstige Drittmittel:
- Prof. Irmscher: Forschungsförderung osteuropäischer Gastwissenschaftler (SMWK)
- Prof. Irmscher: Audio/Video-Kommunikation
- Prof. Irmscher: Dienstgüte im Internet, Leistungsmodellierung
- Prof. Irmscher Dienstleistungen im Internet und WWW
- Prof. Stadler: Universität Wien: FWF-Projekt "Computational RNomics: The Quest for
RNA" (Projektleiter P. Stadler, gemeinsam mit I. Hofacker, bis Ende 2003)
- Prof. Stadler: Universität Wien: FWF-Projekt "Scanning RNA Virus Genomes for Conserved RNA Secondary Structures" (Projektleiter P Stadler, gemeinsam mit I. Hofacker, bis
28.2.2003)
31
3.3 Forschungsprojekte der Abteilungen
Die nachfolgende Darstellung der Forschungsprojekte sowie der jeweiligen Publikationen
und Vorträge erfolgt getrennt für jede der am Institut vertretenen Professuren. Die Übersicht
zeigt, dass alle vier Bereiche der Informatik - also Angewandte, Praktische, Technische und
Theoretische Informatik - in der Forschung vertreten sind. Besonders vielfältig sind dabei die
Arbeiten im Bereich der Angewandten Informatik (Automatische Sprachverarbeitung, Bildverarbeitung und Computergrafik, Computeralgebra, Intelligente Systeme, Versicherungsinformatik).
3.3.1
Angewandte Telematik
Univ.-Professor
Prof. Dr. Volker Gruhn
wiss. Mitarbeiter (Drittmittel)
Dirk Peters
Raschid Ijioui
Malte Hülder
3.3.1.1
Projekte
Allianz
In einem Drittmittelprojekt mit der Allianz haben wir untersucht, wie sich Softwareprozesse zur
Entwicklung von e-Business-Anwendungen und Point-of-Sale-Systemen von traditionellen Softwareprozessen unterscheiden. Es wurde erarbeitet, inwiefern bestimmte Klassen von e-Business-Anwendungen (z.B. B2C, B2B) für bestimmte Arten von Prozessen geeignet sind. Existierende Vorgehensmodelle wurden um Bestandteile agiler Methoden (Prototyping, Refactoring) und um Usability Engineering Aktivitäten ergänzt.
In einem Teilprojekt wurde ein Konzept für das Logging von Benutzerverhalten in Portalen erarbeitet und prototypisch umgesetzt. Schließlich wurde der Einfluss zukünftiger Telekommunikationstechnologien (GPRS, UMTS) auf die Architektur von Portalen untersucht und entsprechende Referenzarchitekturen entwickelt.
Lyee
Lyee (GovernmentaL methodologY for SoftwarE ProvidencE) ist ein neuer Software-Entwicklungsansatz, welcher von Fumio Negoro (Japan) mit dem Ziel entwickelt wurde, den Bruch
zwischen Anforderungsanalyse und Entwicklung zu vermindern.
Dies geschieht, indem die Software in anforderungsnahen Scenario Functions definiert wird,
aus denen sich mit wenig manueller Arbeit ausführbarer Code generieren lässt.
Besonders geeignet ist dieser Ansatz für einfache Informationssysteme, welche mit Hilfe des
Lyee-Ansatzes in hoher Produktivität entwickelt werden können.
32
An diesem Lehrstuhl werden die Software-Prozesse analysiert, dokumentiert sowie verschiedene Lösungsansätze zur Software-Prozess-Verbesserung entwickelt. Ein Schwerpunkt dieser
Prozessverbesserungen ist die Entwicklung von Konfigurationsmanagementansätzen für Lyee.
Das Projekt ist gesponsert von Catena Corp, Japan und wird in Zusammenarbeit mit dem Institute of Computer Based Software Methodology and Technology und der Iwate Universität,
Japan, durchgeführt.
An dem Forschungsprojekt sind unter anderem die Universitäten Adelaide (Australien), Laval
und Ottawa (beide Kanada), Hong Kong, Copenhagen und Lyngby(Dänemark), Toulouse,
Paris und Prism (Frankreich), Pisa, Rom und Trento (Italien), Tohoku (Japan), die Russische
Akademie der Wissenschaften, die Universitäten Karlstad und Stockholm (Schweden), Loghborough (Großbrittannien), Pennsylvania und Oregon (U.S.A.) beteiligt.
SpiW
In der Speditionswirtschaft wird das Geschäft für Spediteure immer anspruchsvoller. Ein funktionierender Güterverkehr, durch den Transporte schnell, sicher, zuverlässig und kostengünstig abgewickelt werden können, ist ein wichtiger Wettbewerbsvorteil für den Standort
Deutschland. Der Verdrängungswettbewerb, der insbesondere durch ausländische Spediteure hervorgerufen wird (da diese sich nicht in jeder Hinsicht an die hiesigen Sozial-, Sicherheitsund Umweltstandards orientieren müssen) benachteiligt deutsche Spediteure. Hiesige Spediteure, die nach gesellschaftlichen Maßstäben, wie den Umweltschutz zu verbessern, Energie
einzusparen, die Verkehrssicherheit zu erhöhen, etc. handeln, sind von dieser ausländischen
Konkurrenz maßgeblich bedroht, da diese mit sicherheitsgefährdenden Preisdumping die Aufträge zu Lasten der hiesigen Spediteure erhalten.
Um einen Wettbewerbsvorsprung zu erzielen muss die Kommunikation zwischen Spediteuren, Disponenten, Fahrern und Kunden verbessert werden, um so eine umfassendere Integration von Dienstleistungen und Geschäftsprozessen zu erzielen.
Der Einsatz eines Kommunikationssystems - als Ergänzung zu existierenden Speditionssoftwaresystemen - hat jedoch Auswirkungen auf die Arbeits- und Logistikprozesse der beteiligten
Akteure. Durch das Kommunikationssystem werden neue Techniken sowohl für die Datenübertragung (GSM, GPRS, HSCSD, UMTS) als auch für die Integration zu existierenden Speditionssoftwaresystemen (CORBA, XML, SOAP) verwendet.
33
Der Einsatz eines Kommunikationssystems hat Auswirkungen auf die bisherigen Arbeits- und
Logistikprozesse. Diese Prozesse erfahren eine Veränderung, um eine bessere Integration zu
erreichen.
D.h. der Einsatz einer neuen technische Lösung ist mit einer Neugestaltung der relevanten organisatorischen Prozesse zu verknüpfen. Hierbei sind insbesondere Prozesse zwischen den
Akteuren, sowie die Auswirkungen auf den Arbeitsplatz der Akteure (Fahrer, Disponenten)
hinsichtlich der arbeitsorganisatorischen Schnittstellen, der Tätigkeits- und Aufgabenfelder, sowie der Qualifikationsanforderungen zu untersuchen. Es müssen die Aufgaben und Tätigkeitsfelder der Fahrer und Disponenten analysiert und Verbesserungspotenziale unter Einbeziehung der Akteure identifiziert werden.
Weiterhin werden neue Prozesse hinsichtlich der Kommunikation und Kooperation zwischen
den Akteuren gestaltet und die eingesetzte technische Lösung partizipativ unter software-ergonomischen Gesichtspunkten evaluiert werden.
Für das Projekt wurde ein Konsortium aus verschiedenen akademischen und industriellen Partnern - zum Teil mit Subauftragnehmern - gebildet, die im Kontext des Gesamtprojekts Lösungen zu speziellen Fragestellungen erarbeiten.
- Universität Dortmund (Lehrstuhl für Software-Technologie)
Gesamtprojektkoordination
- Universität Leipzig (Lehrstuhl für Angewandte Telematik / e-Business)
Entwicklung und Bereitstellung einer Infrastruktur
- Informatik Centrum Dortmund e.V.
Untersuchung von Softwareentwicklungsprozessen im Rahmen der Gesamtprojektkoordination
- Universität Dortmund (Informatik & Gesellschaft)
Untersuchung der soziotechnischen Auswirkungen der neuen Infrastruktur auf die Arbeitsprozesse
- Universität Bremen (Lehrstuhl für Logistik)
Untersuchung des Einflusses der Infrastruktur auf die Logistikprozesse und Neugestaltung wesentlicher Prozesse
- Dekra AG, Stuttgart
Erprobung und Vermarktung der Infrastruktur und Anpassung der Arbeits- und Logistikprozesse
- Stute Verkehrs-GmbH, Bremen
Erprobung, Weiterentwicklung und Nutzung der Infrastruktur sowie Verbesserung und
Anpassung der Arbeits- und Logistikprozesse
Dieses Verbundforschungsprojekt wird vom 01.11.2001 bis zum 30.04.2004 durch das
BMBF unter dem Kennzeichen 01HT0143 gefördert (Projektträger des BMBF ist das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. - DLR ). (vgl. Bekanntmachung über die Förderung
von Forschungsvorhaben auf dem Gebiet "Arbeit im E-Business").
34
3.3.1.2
Publikationen
- Beydeda, S.; Gruhn, V.: Class Specification Implementation Graphs for Integrated
Black- and White-Box Testing, IASTED SEA Software Engineering and Applications
Conference, Cambrige, USA, 4.-6. November.
3.3.1.3
Vorträge
- Gruhn, V.: Betrachtung des Marktes und der Wertschöpfung aus wissenschaftlicher
Sicht - Einführung und Entwicklung allgemeiner Szenarien und Thesen - Borland Executive Dinner, Frankfurt/Main, 08.Oktober.
- Gruhn, V.: Wer ist im Internet außerhalb der Versicherungswirtschaft erfolgreich? GDV,
Baden-Baden, 10./11.Oktober.
35
3.3.2
Anwendungsspezifische Informationssysteme
3.3.2.1
Personelle Zusammensetzung
Univ.-Professor
Prof. Dr. Klaus-Peter Fähnrich
wiss. Mitarbeiter
Priv.-Doz. Dr. Hans-Gert Gräbe
wiss. Mitarbeiter
Dipl. Wirtsch.-Inf. Maik Thränert
wiss. Mitarbeiter
Thomas Riechert (seit Mai 2002)
Dipl. Kffr. Romy Pfretzschner
Dipl. Inf. Jörg Härtwig
Doktorand (Graduiertenkolleg)
Sören Auer (seit September 2002)
Techn. Ang./Projektassistentin
Ivonne Dietrich
Programmierer
Dipl. Inf. Frank Schumacher
Sekretärin
Christina Ochmann (seit November 2002)
3.3.2.2
Projekte
E-Service Manager (Fähnrich)
IT basierte Dienstleistungen in Bereichen wie Finanzdienstleistungen, öffentliche Dienstleistungen, Handel und E-Commerce werden momentan Komponentenplattformen für integrierte
Dienstleistungsbündel entwickelt. Von hoher Praxisrelevanz sind dabei Ansätze, die unternehmensübergreifende Prozessketten auf den Stufen Front- und Mitteloffice (also der Kundenschnittstelle und der klassischen Sachbearbeitung) mit automatischen Prozessen der Informationsverarbeitung verknüpfen. Es wird in einem Industrievorhaben eine Plattform spezifiziert,
die eine Modellierung der Geschäftsprozesse überführt in eine Skriptsprache (E-Service Manager), die eigenerstellte Komponenten (abstrakte Dialogobjekte), eigenerstellte/fremderstellte Geschäftsobjekte (z. B. Kataloge, Produktmodelle) und fremdbezogene Dienstplattformen prozessorientiert integriert.
E-Business Plattform (Fähnrich)
Eine E-Business Plattform, die speziell für den Bereich "Elektronische Shops" ausgelegt ist, wird
in einem Industrievorhaben um ein komplexes Produktobjekt erweitert. Dabei sollen Aggregationen von Produktmodellen und Verfeinerungen realisiert werden. Weiterhin sind Verknüpfungen von Produktattributen über Berechnungsregeln zuzulassen.
Forschergruppe Service Engineering (Fähnrich)
In diesem Verbundvorhaben, das vom Land Baden-Württemberg gefördert wird, werden
Grundlagen für eine systematische und ingenieurmäßige Entwicklung von IT-basierten Dienstleistungen gelegt. Referenzmodelle werden evaluiert; Methoden und Werkzeuge aus Soft-
36
ware Engineering und klassischem Produktengineering sowie der Entwicklung soziotechnischer Systeme werden gegenübergestellt. Rollenmodelle im Service Engineering werden entwickelt. Für typische Dienstleistungsklassen (Service Factory, Service Shop, kundenintegrative
Dienstleistungen, wissensintensive Dienstleistungen) werden adäquate Methodenbündel über
den Lebenszyklus einer Dienstleistung konfiguriert.
Dienstleistungsstandardisierung (Fähnrich)
In diesem BMBF Vorhaben wird der Bedarf an Standardisierung in der Dienstleistungswirtschaft untersucht und es werden neue Standardisierungsinitiativen durchgeführt. Schwerpunkt
sind hierbei die Bereiche E-Business, E-Learning, E-Bürgerservices, E-Professional Services und
Services. Standardisierung wird in den Bereichen HW/SW und Methodik/Werkzeuge vorangetrieben.
Komponentenbasierte Software für Produkte und Dienstleistungen (Fähnrich)
Komponentenbasierte Software bietet neue Potentiale (Flexibilität, Wiederverwendbarkeit,
Kommunikation) für die Softwareindustrie und schafft innovative Formen der Wertschöpfung
in Produktion und Dienstleistung. Die erfolgreiche Nutzung neuer Technologien und die Anpassung von Software-Lösungen an geänderte Geschäftsprozesse erfordert flexible und skalierbare Anwendungen. Die Grundlage dafür bietet komponentenbasierte Software. Dazu
wurden im Rahmen des vom Land Baden-Württemberg geförderten Projektes Vorgehensweisen zur Zerlegung monolithischer Anwendungen erprobt. Es entstanden so Vorgehensweisen
zur Zerlegung monolithischer Anwendungen ("design to component"), für die Entwicklung
branchen- und produktspezifischer Komponenten ("design for component") und für den Aufbau von Software-Lösungen aus Komponenten ("design from component").
Moderation VR (Pfretzschner)
Im Rahmen des Projekts Moderation VR wird ein fakultätsübergreifendes, netzbasiertes Lehr/Lernangebot zum Thema "Moderations- und Kreativitätstechniken" entwickelt. Der kompetente Einsatz von Methoden zur Strukturierung der Ideenfindung und -realisierung in Gruppen
gewinnt sowohl während des Studiums als auch der betrieblichen Praxis an Bedeutung.
Durch die im Projekt entstehenden Lernmodule und Werkzeuge kann die erforderliche Methodenkompetenz aufgebaut werden. Die Studierenden werden befähigt, die Gesprächsleitungstechniken während Präsenzveranstaltungen oder in netzbasierten Sitzungen räumlich
verteilt arbeitender Teams zu nutzen. Die Moderations- und Kreativitätstechniken wie Mindmapping, Kartenabfrage und Synektik, werden mit ihren Einsatzgebieten, Vor- und Nachteilen, Hintergründen etc. beschrieben. Damit die Lernenden ihr Wissen über die Techniken sofort anwenden können, werden Werkzeuge entwickelt, die das netzbasierte Arbeiten mit entsprechenden Moderations- und Kreativitätstechniken ermöglichen. Die Lernmodule und
Werkzeuge werden im Rahmen einer Lernplattform eingesetzt, die sich u.a. durch GroupAwareness-Komponenten, asynchrone und synchrone Kommunikationsmöglichkeiten und die
Begehbarkeit einer virtuellen Lernumgebung auszeichnet.
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Das Projekt Moderation VR wird im Verbund des Institutes für Informatik der Universität Leipzig mit dem Fraunhofer Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation und den Universitäten
Stuttgart, Tübingen, München, Leipzig sowie der Firma Mindlab GmbH realisiert.
Abbildung: Anwendungsszenario im Projekt Moderation VR
Kooperatives Produkt-Engineering in einem Kunden-, Zulieferer-, Produzenten-Netzwerk (Thränert, Härtwig, Fähnrich)
Die Konzeption und Realisierung eines Kooperationsnetzwerkes zwischen Kunden, Zulieferern und Produzenten auf Basis einer internetbasierten Kooperations-Plattform zur Abwicklung von Maschinen- und Anlagenbauprojekten steht im Mittelpunkt des Projektes. Auf diese
Weise soll ein kooperatives Produkt-Engineering in einem beispielhaften Umfeld etabliert und
stabilisiert werden. Der entstehenden Business-Community aus Kunden, Zulieferern und Produzenten werden über eine gemeinsam nutzbare Plattform Funktionalitäten zur unternehmensinternen aber auch unternehmensübergreifenden Planung und Abwicklung komplexer
Projekte zur Verfügung gestellt.
Ziel ist es, die Kooperation intern und mit externen Partnern zu verbessern und eine Steigerung der Effektivität und der Effizienz bei der Abwicklung komplexer Maschinen- und Anlagenbauprojekte zu erreichen. Hierzu werden die Aufgabenbereiche Strategische Geschäftsfeldplanung, sowie Produkt- und Prozessentwicklung mittels Methoden und Spezifikationstechniken integrativ bearbeitet, auf die Plattform abgebildet und durch geeignete
Funktionalitäten unterstützt. Darüber hinaus sind Einflussfaktoren aus den Bereichen Märkte,
Branchen, Produkt- und Fertigungstechnologien über den gesamten Produktlebenszyklus zu
berücksichtigen. Zusätzliche innovative Services und Dienstleistungen runden die Angebote
ab. Dieses Projekt wird im Verbund des Instituts für Informatik der Universität Leipzig mit den
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Firmen Homag AG, Infoman AG, Reis Robotics GmbH, T-Systems sowie dem Fraunhofer IAO
realisiert.
Pre-built Information Space (Fähnrich, Härtwig, Böhm)
Zielsetzung im Projekt PreBIS (Pre-built information space) ist es, ein System für das Content
Engineering dynamischer, lernender und aufgaben- und rollenangepasster multimedialer Informationsräume zu entwickeln. Dafür werden aus organisationsspezifischen Dokumentenkollektionen und Geschäftsprozessmodellen Ontologien generiert sowie Verfahren eingesetzt,
die intelligentes Information Retrieval unterstützen. Für die Mitarbeiter in einem Unternehmen
werden somit dynamische, rollenbezogene und semantisch markierte Wissensbestände erschlossen.
Das beinhaltet unter anderem:
- die systematische Erfassung potentieller Nutzer, Informationsquellen und häufig verwendeter Informationstypen,
- das Erschaffen eines dynamischen Informationsverwaltungssystems,
- die Erhöhung der Qualität des Information Retrievals, insbesondere des Recalls durch
den Einsatz von Verfahren aus der künstlichen Intelligenz, des Wissensmanagement und
der Wissensproduktion und
- der Aufbau einer fachsprachenspezifischen Ontologie durch die Auswertung von Geschäftsprozessmodellen und organisationsinternen Dokumenten.
Symbolischen Rechnen (Gräbe)
Fortführung der Arbeiten an einer Sammlung von Daten und Werkzeugen für Tests und Benchmarks von Software für symbolische Rechnungen im Rahmen des Benchmark-Projekts "SymbolicData" (www.symbolicdata.org). Release 0.6 wurde im August 2002 freigegeben.
Arbeiten am Projekt "GeoProver" zum mechanisierten Beweisen geometrischer Sätze: Im Jahr
2002 wurden ausgehend von einem generischen Prinzip Implementierungen der im Rahmen
des SymbolicData-Projekts spezifizierten GeoCode-Schnittstelle für verschiedenen CAS
(Maple, Mathematica, MuPAD, Reduce) fertiggestellt bzw. aktualisiert (Release 1.2 des Geo39
Prover). Weiter wurde ein erster Prototyp einer GeoCode-Schnittstelle zur Java-gestützten
DG-Software "GeoNext" (Univ Bayreuth, www.geonext.de) erstellt.
3.3.2.3
Publikationen
- Fähnrich, K.-P.; Meiren, T.; Bullinger, H.-J.: Service Engineering - Methodical Development of New Science Products. In: IJPE International Journal of Production Economics
2002/Publisher: Elsevier B.V. Amsterdam - The Netherlands, Special Issue of IJPE - Selected Papers from ICPR- 16.8.2001, 2002.
- Fähnrich, K.-P.: Wirtschaft im Umbruch - Die Quadratur des Kreises. In: E-Business in der
Praxis - E-Business in der Anwendungen auf den Punkt gebracht/Hans-Jörg Bullinger
(Hrsg.) Daniel Thommen; Michael Ammann; www.e2-buch.com - CH-8802 Kilchberg/
Zürich: SmartBooks Publishing AG.
- Fähnrich, K.-P.; Schuster, E.; Wilhelm, S.: Content Management - zur erfolgreichen Organisation von Inhalten. In: E-Business in der Praxis - E-Business in der Anwendungen auf
den Punkt gebracht/Hans-Jörg Bullinger (Hrsg.) Daniel Thommen; Michael Ammann;
www.e2-buch.com - CH-8802 Kilchberg/Zürich: SmartBooks Publishing AG.
- Fähnrich, K.-P.; Opitz, M.: Service Engineering - Entwicklungspfad und Bild einer jungen
Disziplin. In: Service Engineering - Entwicklung und Gestaltung innovativer Dienstleistungen/Bullinger, Scheer (Hrsg.) - Berlin, Heidelberg, New York: Springer Verlag.
- Gräbe, H.-G.; Kofler, M.: Mathematica -- Einführung, Anwendung, Referenz.(4., vollständig überarbeitete und erweiterte Auflage)Addison-Wesley.
3.3.2.4
Vorträge
- Fähnrich, K.-P.: "Optimierung unternehmensweiter und - übergreifender Prozesse im Collaborative Business", Interflow 2002, Wiesbaden, 24.-26.04.2002.
- Fähnrich, K.-P.: "Technische Entwicklung - Orientierung am Menschen", 2. Expertenforum "Nachhaltigkeit in der Informations- und Kommunikationstechnik" (NIK), BMBF Berlin, 16.05.2002.
- Fähnrich, K.-P.: "Trends in Service Management: On the Way Towards a Proper Service
Engineering", 6th International Scientific Conference on Work With Display Units (WWDU) 2002, Berchtesgaden, 22.-25.05.2002.
- Fähnrich, K.-P.: "A Produce for Automatic Transformation of Standard Dialogs into Forms
of the Internet", 6th International Scientific Conference on Work With Display Units
(WWDU) 2002, Berchtesgaden, 22.-25.05.2002.
- Fähnrich, K.-P.: "Vom Content Management zum Content Engineering", Plenumsvortrag,
FhG-IAO Innovationsforum "Content Management - Digitale Inhalte als Bausteine einer
vernetzten Welt", Stuttgart, 18.-21.06.2002.
- Fähnrich, K.-P.; Fassauer, R.; Behrendt, R.: "Nutzung von Web Services durch Integration
von UDDI". In: Von e?Learning bis e?Payment. Das Internet als sicherer Marktplatz; Tagungsband der 10. Leipziger Informatik-Tage (LIT'02); 26.-27. September, Leipzig/K.
P. Jantke, W. S. Wittig, J. Hermann (Hrsg.) - Berlin: Akad. Verl.-Ges. Aka.
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- Fähnrich, K.-P.: "Basic Standards for Global Services", DIN - International Conference
"Service Standards", Berlin, 30.09.-01.10.2002.
- Fähnrich, K.-P.: "German research project `Service Standards for Global Markets`",
DIN - International Conference "Service Standards", Berlin, 30.09.-01.10.2002.
- Fähnrich, K.-P.: "Der Weg zu standardisierbaren und effizienten Dienstleistungen",
Hauptvortrag, SAP Kongress für Service Provider - Das IT-Forum für Dienstleistungsunternehmen, Baden?Baden, 05.-06.11.2002.
- Fähnrich, K.-P.: "Service Engineering and Management: An overview", DL`02 Dienstleistungswirtschaft - Forschung, Praxis, Zukunft; 1st International Symposion on Service Engineering and Management, Stuttgart, 26.-28.11.2002.
- Gräbe, H.-G.: The SymbolicData Benchmark Problems Collection of Polynomial Systems. In "Proceedings of the Workshop ADE-02", Karlsruhe.
- Gräbe, H.-G.: The SymbolicData Geometry Collection and the GeoProver Packages.
In: "Proceedings of the Workshop RWCA-02", Mannheim.
- Gräbe, H.-G.: The SymbolicData Benchmark Problems Collection of Polynomial Systems. Workshop "Algebraic and Differential Equations" ADE-02, Karlsruhe, März .
- Gräbe, H.-G.: The SymbolicData Geometry Collection and the GeoProver Packages.
"Rhine Workshop on Computer Algebra" RWCA-02, Mannheim März.
- Gräbe, H.-G.: The SymbolicData GEO Records - A Public Repository of Geometry
Theorem Proof Schemes. Konferenz "Automated Deduction in Geometry" (ADG-2002),
RISC Linz, September.
- Pfretzschner, R.; Hoppe, T.: Netzbasiertes Lernen und Arbeiten in virtuellen Gemeinschaften. In: Von e?Learning bis e?Payment. Das Internet als sicherer Marktplatz; Tagungsband der 10. Leipziger Informatik-Tage (LIT'02); 26.-27. September 2002, Leipzig/K. P. Jantke, W. S. Wittig, J. Hermann (Hrsg.) - Berlin: Akad. Verl.-Ges. Aka.
- Pfretzschner, R.; Hoppe, T.: Netzbasiertes Lernen und Arbeiten in virtuellen Gemeinschaften. In: Virtuelle Organisation und Neue Medien 2002; Workshop GeNeMe
2002 - Gemeinschaften in Neuen Medien - 26./27. September, TU Dresden/M. Engelin, J. Homann (Hrsg.) - Lohmar; Köln: Eul, 2002 (Reihe: Telekommunikation und Medienwirtschaft; Bd. 14).
- Thränert, M.; Werle, F.; Walter, M.: Enterprise Application Integration Theorie und Praxis. In: Von e-Learning bis e-Payment. Das Internet als sicherer Marktplatz; Tagungsband
der 10. Leipziger Informatik-Tage (LIT'02); 26.-27. September, Leipzig/K. P. Jantke, W.
S. Wittig, J. Hermann (Hrsg.) - Berlin: Akad. Verl.-Ges. Aka.
3.3.2.5
Implementierungen
- Gräbe, H.-G.: SymbolicData - Tools and Data for Computer Algebra Benchmarks August 2002: Release 0.6 http://www.symboicdata.org.
- Gräbe, H.-G.: GeoProver - a small package for mechanized (plane) geometry manipulations (for Reduce, Maple, Mathematica, MuPAD) Sept 2002: Release 1.2 http://
www.informatik.uni?leipzig.de/~compalg/software/geoprover.
41
3.3.3
Automaten und Formale Sprachen
3.3.3.1
3.3.3.2
Univ.-Professor
Prof. Dr. Siegmar Gerber
wiss. Mitarbeiter
Dr. Rolf Hartwig
Hans-Peter Schötz
wiss. Assistent
Dr. Johannes Waldmann
Programmierer
Sergej Kotkowskij
Sekretärin
Kerstin Beier
Projekte
Leistungspunkteindikator (Gerber, Schötz)
Mit dem Leistungspunkteindikator wird eine Methodik zur Leistungspunktevergabe in modularisierten Studiengängen und zur Konzeption leistungspunktbewerteter Studiengänge und
Studienrichtungen (auch hochschulübergreifend), für leistungspunktbewertete Module sowie
für die Anerkennung und Konvertierung von Studienleistungen bei Hochschulwechsel untersucht. Dabei werden die hintereinander geschalteten Filterstufen Acceptation (Vergleich von
Datenabschrift des Studenten mit dem Modulkatalog der aufnehmenden Hochschule), Evaluation (Bewertung der Leistungen an Hand der Studien- und Prüfungsordnungen) und Allocation (Zuordnung von Leistungspunkten im Rahmen des Curriculums) unterschieden.
Die Implementierung des Leistungspunkteindikators in die Prüfungsverwaltung wird vorbreitet,
wobei eine Teilautomatisierung angestrebt wird.
Semantik von Programmiersprachen (Hartwig)
Studium algebraischer und axiomatischer Konzepte und Methoden zur Beschreibung der Semantik programmiersprachlicher Bausteine, vergleichende Betrachtung verschiedener fundamentaler Begriffe der Informatik im Hinblick auf eine Vereinheitlichung der verwendeten Konzepte, vor allem mittels universell-algebraischer Methoden.
Fortsetzung des Studiums der Theorie der Hypermengen als Methode zur Beschreibung
selbstreferenzierender Objekte.
Funktionales Programmieren, Theorie der Baumsprachen und -Automaten (Waldmann)
Formalsprachliche Beschreibung von Nachfolgermengen in Wort- und Term-Ersetzungs-Systemen. Charakterisierung der Eigenschaften von Wort- und Term-Ersetzungs-Systemen durch reguläre Wort- bzw. Baum-Sprachen und deren Anwendung bei der Analyse, Transformation
und Synthese von funktionalen Programmen.
42
Funktionale Programmierung im e-Learning (Waldmann)
Entwicklung und Einsatz des Systems "autotool" zur automatischen Korrektur von Übungsaufgaben im Informatik-Grundstudium. Die Besonderheit des Systems ist die vollständige semantische Prüfung der Einsendungen, durch die beim Benutzer ein hoher interaktiver Lerneffekt
entsteht. Das System wird unter Beteiligung von Studenten im Rahmen der Vorlesung Funktionale Programmierung um weitere Semantik-Module und interaktive grafische Schnittstellen ergänzt.
3.3.3.3
Publikationen
- Gerber, S.; Schötz, H.-P.: "Entwicklung eines Leistungspunktsystems an Hochschulen".
BLK-Bericht. 11/2002 .
- Gerber, S.; Schötz, H.-P.: "Aus der Praxis der Modularsierung". Dokumentation der Beiträge zum Workshop "Modularisierung am 05.02. 2002 an der BTU Cottbus, S. 39 63. Hrsgr.: BTU.
- Gerber, S.; Schötz, H.-P.: "Modularisierung und Leistungspunktsytem". Uni-Journal, Universität Leipzig. (Manuskript, eingereicht 12/2002).
- Rahn, M.; Waldmann, J.: "The Leipzig autotool System for Grading Student Homework"
in: Functional and Declarative Programming in Education (FDPE 2002), M. Hanus, S.
Krishnamurthi, S. Thompson (Eds.)
- Rahn, M.; Richter, A.; Waldmann, J.: "The Leipzig autotool System for Grading Student
Homework" in: Workshop on e-Learning, Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur
Leipzig (FH), 26.-27. 9. 2002, Leipzig, Germany und in: 12. Theorietag Automaten
und Formale Sprachen, Universität Halle-Wittenberg, 23.-26. 9. 2002, Wittenberg.
- Waldmann, J.: "On Rewrite Games" in: Rewriting Techniques and Applications, 13th International Conference, RTA 2002, Copenhagen, Denmark, July 22-24, Proceedings.
Lecture Notes in Computer Science 2378.
3.3.3.4
Vorträge
- Breymann, U.; Gerber, S.: Erprobung eines Leistungspunktsystems im Fachgebiet Informatik, Workshop an der FH Osnabrück (06./07.11.2002).
- Gerber, S.: Modulkatalog Informatik, Workshop IT-Aus- und Weiterbildung in Sachsen,
Universität Leipzig, (30.01.2002).
- Gerber, S.,Schötz, H.P.: Modularisierung von Informatik-Studiengängen, Workshop
"Modularisierung an der Technischen Universität Cottbus (05.02.2002).
- Hartwig, R.: Anwendungen von Hypermengen, Theorie-Seminar, 04.06.2002.
- Rahn, M.; Richter, A.; Waldmann, J.: "The Leipzig autotool System for Grading Student
Homework" Workshop on e-Learning, Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur
Leipzig (FH), 26.-27. 9. 2002, Leipzig, Germany und 12.Theorietag Automaten und
Formale Sprachen, Universität Halle-Wittenberg, 23.-26. 9. 2002, Wittenberg.
- Waldmann, J.: Rewriting, Automata, and Games (ICASE NASA LAngley Research Center, Hampton, Virginia, 2. Oktober 02).
43
- Waldmann, J.: "On Rewrite Games" in: Rewriting Techniques and Applications, 13th International Conference, RTA 2002, Copenhagen, Denmark.
- Waldmann, J.: Falt-Folgen, Rudin-Shapiro-Polynome und Weihnachtssterne
(Theorie-Seminar).
- Waldmann, J.: Syntaktische Monoide, Synchronisierende Wörter und Straßenfärbungen (Theorie-Seminar).
- Waldmann, J.: Nachfolgermengen in Wort-Ersetzungs-Systemen (Theorie-Seminar)
- Waldmann, J.: Praktische Haskell-Programmierung (im Rahmen der Vorlesung Funktionale Programmierung).
- Waldmann, J.: Kalküle für Objekte (Theorie-Seminar).
- Waldmann, J.: Typsysteme für Programmiersprachen (Theorie-Seminar).
- Waldmann, J.: Term-Ersetzungs-Spiele (Theorie-Seminar).
- Waldmann, J.: Die Zwillingskreise des Archimedes (Wochenendseminar der LSGM,
Bennewitz, 20. 4. 2002).
- Waldmann, J.: Baumweite, historisch gesehen (Theorie-Seminar).
- Waldmann, J.: Programmierwettbewerb Phutball (Vortrag auf Veranstaltung des GAOS
e.V. Leipzig, Moritzbastei, 9. 4. 2002).
- Waldmann, J.: Wort-Ersetzungs-Systeme und kontextfreie Sprachen (Theorie-Seminar).
3.3.3.5
Implementierungen
- Waldmann, J.: Das autotool-System zu automatischen Korrektur von Übungsaufgaben
im Informatik-Grundstudium (http://theopc.informatik.uni-leipzig.de/~autotool/).
- Waldmann, J.: Rewrite Games - online demonstration (http://theopc.informatik.uni-leipzig.de/~joe/trs/).
44
3.3.4
Automatische Sprachverarbeitung
3.3.4.1
3.3.4.2
Univ.-Professor
wiss. Mitarbeiter
Dr. habil. Uwe Quasthoff
wiss. Mitarbeiter
Dr. habil. Christian Wolff
wiss. Mitarbeiter
Thomas Wittig
Drittmittel
Dr.-Ing. Thomas Hoppe
Programmiererin
Regine Gabler
Sekretärin
Renate Schildt
Projekte
Projekt Deutscher Wortschatz (Heyer, Quasthoff, Wolff)
Begleitend zu einem mittlerweile abgeschlossenen DFG-Projekt wurde ein umfassendes Korpus des deutschen Wortschatzes als Vollformenlexikon erstellt. Die in den letzten Jahren aufgebaute Lexikondatenbank auf CD-ROM wurde übers Internet verfügbar gemacht und so einem breiten Interessentenkreis zur Bearbeitung und Ergänzung zur Verfügung gestellt (http:/
/www.wortschatz.uni-leipzig.de). Die Bearbeiter haben die Möglichkeit, die bestehenden
Daten zu sichten und zu korrigieren als auch aus elektronischen Texten automatisch neue Einträge generieren zu können. Die von den Bearbeitern eingehenden Listen neuer bzw. überarbeiteter Einträge werden am Institut in die zentrale Datenbank integriert. Grundidee des Vorhabens ist die Kombination einer Nutzung dezentralen Expertenwissens auf der Basis einer
zentralen Datenbankverwaltung. Derzeit sind in der Datenbank fast 6,5 Millionen Wörter
(Vollformen) gespeichert zusammen mit verschiedenen Angaben (Anzahl, Grammatik, Sachgebiet, Beispielsätze usw.) sowie ca. 20 Millionen Beispielsätzen. Die Sammlung ist mit Abstand die größte ihrer Art fürs Deutsche und wird entsprechend nachgefragt (monatliches
Wachstum der Anzahl der Zugriffe ca. 20 %).
Die Daten des Projekts Deutscher Wortschatz und die Algorithmen, die für ihre statistische
Auswertung entwickelt worden sind, bilden die Grundlage für weitere Forschungen und Anwendungen auf dem Gebiet der natürlichen Sprachverarbeitung und der Texttechnologie.
Neben zahlreichen Drittmittelprojekten (u. a. zur linguistischen Optimierung von Information
Retrieval Algorithmen wie sie im BMBF Projekt INCCA - Innovative Call Center Anwendungen
entwickelt werden) zählen dazu vor allem die Forschungsarbeiten im Graduiertenkolleg "Universalität und Diversität sprachlicher Prozesse und Strukturen" sowie im Graduiertenkolleg
"Wissensrepräsentation" und der Linguistischen Forschergruppe Wissensrepräsentation und
Semantik.
45
Electronic Publishing und Content Management (Heyer, Wolff)
Die Möglichkeit, Informationen nicht nur im traditionellen Medium Papier, sondern zunehmend auch im elektronischen Medium zu veröffentlichen und zu verteilen, hat ein neues Forschungsfeld geschaffen, das im Schnittpunkt zwischen Software Engineering, automatischer
Sprachverarbeitung, Information Retrieval und Multimedia-Entwicklung liegt. Schwerpunktmäßig werden an der Problematik von Standards für elektronisches Publizieren, der Entwicklung und Evaluation von Software-Werkzeugen für elektronisches Publizieren sowie deren
Verbesserung durch Verfahren der automatischen Sprachverarbeitung gearbeitet. Dabei erfolgt eine Zusammenarbeit mit Verlagen sowie dem Arbeitskreis elektronisches Publizieren
des Börsenvereins des deutschen Buchhandels.
Entwicklung einer interaktiven CD-ROM-Fassung zum "World Atlas of Language
Structures" (WALS), in Kooperation mit dem Max-Planck-Institut für Evolutionäre Anthropologie, Leipzig, Abt. Linguistik (Prof. Bernhard Comrie, PD Dr. Haspelmath)
3.3.4.3
Publikationen
- Böhm, K.; Heyer, G.; Quasthoff, U.; Wolff, Chr.: "Topic Map Generation Using Text Mining". In: J.UCS - Journal of Universal Computer Science 8(6) (2002), 623-633 [auch
erschienen in Proc. I-KNOW 02, Graz].
- Faulstich, L.; Quasthoff, U.; Schmidt, V.; Wolff, Chr.: "Concept Extractor - Ein flexibler
und domänenspezifischer Web Service zur Beschlagwortung von Texten". In: Hammwöhner, R.; Wolff, Chr.; Womser-Hacker, Chr. (edd.). Information und Mobilität. Proc.
8. Internationales Symposium für Informationswissenschaft, Universität Regensburg, Oktober. Konstanz: UVK [=Schriften zur Informationswissenschaft, Bd. 40], 165-180.
- Heyer, G.; Quasthoff, U.; Wolff, Chr.: "Knowledge Extraction from Text: Using Filters on
Collocation Sets." In: Proc. LREC-2002. Third International Conference on Language Resources and Evaluation. Las Palmas, May 2002, Vol. III, 241-246.
- Heyer, G.; Böhm, K.; Quasthoff, U.; Wolff, Chr.: "Topic Map Generation using Text Mining", Journal of Universal Computer Science, Vol.8, Issue 6, http://www.jucs.org/
jucs_8_6.
- Heyer, G.; Quasthoff, U.; Wolff, Chr.: "Möglichkeiten und Verfahren zur automatischen
Gewinnung von Fachbegriffen aus Texten". In: Bullinger, H.-J.; Weisbecker, A. (edd.)
(2002). Content Management - Digitale Inhalte als Bausteine einer vernetzten Welt.
Proc. Innovationsforum Juni 2002. Stuttgart: Fraunhofer IRBN Verlag, 43-49.
- Heyer, G.; Quasthof, U.; Wolff, Chr.: "Automatic Analysis of Large Text Corpora - A
Contribution to Structuring WEB Ccommunities", in: H.Unger, Th. Böhme (Hrsg.), Proceedings I2CS - 2002, Advanced Lecture Notes in Computer Science, Springer: Berlin,
Hei-delberg, New York.
- Heyer, G.; Quasthoff, U.; Wolff, Chr.: "Automatic Analysis of Large Text Corpora - A
Contribution to Structuring WEB Communities". In: Unger, H.; Böhme, Th.: Innovative Internet Computing Systems, Second International Workshop, IICS 2002, Kühlungsborn,
20. - 22. Juni 2002, Springer Verlag .
46
- Heyer, G.; Bullinger, H.-J. (ed.): Proc. Innovationsforum "Content Management -Digitale
Inhalte als Bausteine einer vernetzten Welt", Stuttgart.
- Quasthoff, U.; Wolff, Chr.: "Text-based Knowledge Acquisition for Ontology Engineering". Konvens 2002, Saarbrücken.
- Quasthoff, U.; Wolff, Chr.: "The Poisson Collocation Measure and its Applications". In:
Proc. Second International Workshop on Computational Approaches to Collocations,
Wien, Juli.
- Quasthoff, U.; Richter, M.; Wolff, Chr.: "Wörter des Tages - tagesaktuelle wissensbasierte Analyse und Visualisierung von Zeitungen und Newsdiensten". In: Hammwöhner,
R.; Wolff, Chr.; Womser-Hacker, Chr. (edd.) Information und Mobilität. Proc. 8. Internationales Symposium für Informationswissenschaft, Universität Regensburg, Oktober.
Konstanz: UVK [=Schriften zur Informationswissenschaft, Bd. 40], 369-372.
- Quasthoff, U.; Wolff, Chr.: "Text-based Knowledge Acquisition for Ontology Engineering". In: Busemann, Stephan (ed.) (200). Proc. Konvens 2002 - 6. Konferenz zur Verarbeitung natürlicher Sprache, Saarbrücken, September, 147-154.
- Quasthoff, U.; Biemann, Chr.; Wolff, Chr.: "Named Entity Learning and Verification: EM
in Large Corpora". Roth, D.; van den Bosch, A. (edd.). Proc. 6th Conf. On Natural Language Learning 2002. New Brunswick/NJ: The Association for Computational Linguistics, 8-14.
- Wolff, Chr.; Hammwöhner, R.; Womser-Hacker, Chr. (edd.). Information und Mobilität.
Proc. 8. Internationales Symposium für Informationswissenschaft, Universität Regensburg, Oktober, Konstanz: UVK [=Schriften zur Informationswissenschaft, Bd. 40].
- Wolff, Chr.; Hammwöhner, R.; Womser-Hacker, Chr. (edd.). Information und Mobilität.
Proc. 8. Internationales Symposium für Informationswissenschaft, Universität Regensburg, Oktober. Konstanz: UVK [=Schriften zur Informationswissenschaft, Bd. 40].
3.3.4.4
Vorträge
- Heyer, G.: Möglichkeiten und Verfahren zur automatischen Gewinnung von Fachbegriffen aus Texten, Fraunhofer IAO Anwendungsforum Content Management 2002, Stuttgart Mai 2002.
- Heyer, G.: Automatic Analysis of Large Text Corpora - A Contribution to Structuring
WEB Ccommunities, I2CS 2002, Kühlungsborn Juni 2002.
- Heyer, G.: Grundlagen des Text Mining und seine Anwendungsmöglichkeiten für die
Termino-logieextraktion, eingeladener Vortrag für das Tekom-Anwenderforum 2002,
Wiesbaden 20.11.2002.
- Heyer, G.: Wissensrohstoff Text - Grundlage der Wissensverarbeitung, Universität Kassel, Fachbereich Mathematik/Informatik, Kassel, 12.12.2002.
- Quasthoff, U.: KAIST, Dejeon, Südkorea: "Corpus analysis and presentation", Sept.
2002.
- Wolff, Ch.: Grundlagen des Text Mining und seine Anwendungsmöglichkeiten für die
Terminologieextraktion" tekom 2002, Jahrestagung der Gesellschaft für technische
Kommunikation, Wiesbaden, 20. November 2002.
47
- Wolff, Ch.: Systemdemonstration "Wörter des Tages", ISI 2002 - 8. Internationales Symposium für Informationswissenschaft, Universität Regensburg, 9. Oktober 2002.
- Wolff, Ch.: "Content Mining" im Rahmen des Innovationsforums "Content Management
- Digitale Inhalte als Bausteine einer vernetzten Welt" am Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation, Stuttgart, 21. Juni 2002.
- Wolff, Ch.: "Zur Integration kontextabhängiger Dienste in multimediale elektronische Publikationen", Universität Regensburg, Philosophische Fakultät IV - Sprach- und Literaturwissenschaften, 3. Mai 2002.
- Wolff, Ch.: "Text Mining-Verfahren und ihre Anwendung für die Generierung und Visualisierung von Topic Maps", Universität Regensburg, Oberseminar Informationswissenschaft, 22. April 2002.
- Wolff, Ch.: "Generierung und Visualisierung von Topic Maps mit Text Mining-Verfahren". Jahrestagung des Wissenschaftlichen Beirats der Universitätsprofessoren der Gesellschaft für Informatik, Schloss Dagstuhl, 25. - 27. März 2002.
- Wolff, Ch.: "Standardisierung der Infrastruktur für Multimedia-Anwendungen am Beispiel von MPEG-7 und MPEG-21", Universität Leipzig, Institut für Informatik, Forschungsseminar ASV, 23. Januar 2002.
48
3.3.5
Bildverarbeitung und Computergrafik
3.3.5.1
Vertretungsprofessur
Dr. Frithjof Kruggel
wiss. Mitarbeiter
Dr. Jens-Peer Kuska
wiss. Mitarbeiter
Dr. Peter Richter
wiss. Mitarbeiter
Dr. Monika Meiler
wiss. Mitarbeiter
Uwe Graichen
Programmierer
Andreas Zerbst
Sekretärin
Christine Ochmann
3.3.5.2
Projekte
Rekonstruktion der Koronar-Anatomie mittels digitaler Bildverarbeitung von Echokardiogrammen und Kontrast-Echokardiogrammen (Graichen, Saupe, Zotz)
Eine der Haupttodesursachen in den westlichen Ländern sind koronare Herzerkrankungen.
Momentan ist die Röntgenangiographie Goldstandard und einziges Verfahren bei der Beurteilung der Koronargefäße. Die Röntgenangiographie ist ein invasives, röntgenbasiertes Verfahren, das der Infrastruktur eines Herzkathederlabors bedarf. Ultraschall gewinnt in der Kardiographie als bildgebendes Verfahren zunehmend an Bedeutung. Im Gegensatz zu dem auf
Röntgen basierenden Verfahren erfolgt keine Belastung des Patienten und des Arztes durch
ionisierende Strahlung. Echogeräte sind, verglichen mit anderen bildgebenden Geräten,
preiswert und sehr stark verbreitet. Ziel dieses Projektes ist es, ein Verfahren zu entwickeln, mit
dem man die Koronarien aus 3D-Ultraschalldatensätzen rekonstruieren und so die Röntgenangiographieuntersuchung ergänzen oder ersetzen kann. Das Verfahren besteht aus
mehreren Einzelschritten:
- der artefaktarmen Rekonstruktion von Volumendatensätzen,
- der Strukturanalyse mit Detektion der Gefäße und
- der Visualisierung der Koronaranatomie.
49
Wissenschaftliche Visualisierung mit MATHEMATIKA (Kuska)
MathGL3d, das führende Visualisierungssystem für MATHEMATIKA wurde in den beta-Test
der Version 3.1 freigegeben. Neu in dieser Version sind:
-
Hardware beschleunigtes Textur-basiertes Volumenrendering mit per-Pixel Beleuchtung,
verlustfreie Kompression von Volumendaten,
Import/Export von Cyberware 3d Scanner Dateien,
POVRay 3.5 Unterstützung.
Mit der neuen Version 4.2 von MATHEMATIKA werden auch neue PostScript Fonts verteilt.
Das LATEX-2 Paket zur Benutzung dieser Fonts wurde um die neuen Zeichen erweitert und ist
nun Bestandteil von MATHEMATIKA.
Sequenz-spezifische Sensitivität von Oligonukleotid-Proben (Binder, Hofacker, Kirsten, Löffler, Richter, Stadler)
Die Genexpressionsanalyse mit High-Density-Oligonukleotid-Array Chips basiert auf der sequenz-spezifischen Bindung von mRNA an Oligonukleotid-Proben und ihrer Messung mit
Fluoreszenzmarkern. Die Sensitivität einer Probe, eine bestimmte Menge von Target-mRNA
zu detektieren, variiert beträchtlich zwischen den rund 400.000 Proben, die an einem typischen Affymetrix®-Chip gebunden sind. Das aktuelle Projekt soll geeignete Methoden entwikkeln, um die Sensitivität von Oligonukleotid-Proben als Funktion ihrer Basissequenz zu beschreiben. Als ein weiteres Ziel ist die Entwicklung neuer Methoden zur Datenkorrektur auf
der Basis der gemessenen Resultate zu bezeichnen. Besonders das Wissen um die sequenzspezifischen Bindungssensitivität öffnet die Möglichkeit, den Effekt der SNPs auf die gemessenen Intensitäten abzuschätzen. Das Projekt verbindet methodische Probleme in bezug auf GE
Datenbanken, Statistiken von großen Datenmengen, "least square fits" von ausgewählten
Chipdaten und deren Modellierung. Geeignete Lösungen werden in das "GE data warehouse" Konzept des IZBI integriert.
Deskriptoren für fokale Läsionen in MR-Tomogrammen (Chalopin, Kruggel)
Fokale Hirnläsionen (als Folge von schweren Unfällen, Hirnblutungen oder Infarkten) werden
meist durch MR-Tomographie entdeckt. Wir sind an der Entwicklung von Verfahren zur Charakterisierung dieser Läsionen und ihrer Veränderung mit der Zeit interessiert. Die automatische Segmentierung unilateralen Läsionen erfolgt durch Vergleich einer lokalen Intensitätsstatistik einer Hirnregion mit ihrer zugehörigen Region auf der kontralateralen Seite. Abweichungen werden mit einem Hotelling T2-Test festgestellt, die Testgröße in einen z-Wert
umgerechnet und in einer "lesion probability map" (LPM) zusammengestellt. Da die Gegenseite zumeist gesund ist, werden Läsionen als Regionen mit hohen z-Werten gefunden und
durch einen Schwellwertoperator segmentiert. Da fokale Läsionen aus vollständig und teilweise geschädigten Bereichen bestehen, haben wir einen Schädigungsindex entwickelt. Beispielergebnisse sind in Bild 2 dargestellt. Das Bild links wurde 12 Tage nach dem Unfall aufgenommen und zeigt eine frische Schädigung, die im Verlauf der folgenden 8 Monate pseudozystisch transformiert wurde (Mitte). Die Änderung des Schädigungsindex ist bei diesem Fall
50
hoch (DD=+48). Das Verfahren stellt eine robuste, statistisch begründete Methode zur Segmentation von Läsionen dar.
3D-Texturanalyse von MRI Datensätzen des Gehirns (Lorenz, Kovalev, Kruggel)
Multi-sort Kookkurrenzmatrizen stellen eine detaillierte Beschreibung der räumlichen Bildstruktur dar (Kovalev et al., 2001, IEEE T Med Imaging 20:424-433). In diesem Projekt wurden
Vefahren zur 3D-Texturanalyse als ein Softwarepaket implementiert, das alle Optionen zur
Berechnung, Normalisierung, Gliederung und Speicherung von Matrizen enthält. Weiterhin
können Eigenschaften wie Energie, Homogenität, Entropie und Kontrast berechnet werden.
Als Anwendungsbeispiel kann dieses Werkzeug benutzt werden, um altersabhängige Unterschiede der Gehirntextur im MRI zu quantifizieren. Hierzu wird eine Gruppe von 55 gesunden Probanden verwendet, die in eine Gruppe junger (n=33, 16-26 Jahre) und älterer (n=22,
49-70 Jahre) Personen aufgeteilt wurde. Texturunterschiede in beiden Gruppen können
durch Bestimmung der genannten Eigenschaften bestimmt werden.
Geschlechts- und altersspezifische Effekte in der strukturellen Hirnasymmetrie (Kovalev, Kruggel, von Cramon)
Asymmetrie wird durch Seitenvergleich von Texturparametern der komplexen 3D-Struktur des
Gehirns in T1-gewichteten MR-Tomogrammen bestimmt. Eine Gruppe von 380 Erwachsenen
wurde untersucht. Das Koordinatensystem von Talairach und Tournoux wurde verwendet, um
die Ergebnisse in einem gemeinsamen Raum darstellen zu können. Es zeigt sich, dass die
Asymmetrie signifikant in anterior-posterior Richtung zunimmt (Bild 3). Männliche Gehirne
sind deutlich asymmetrischer als weibliche. Die Asymmetrie nimmt mit dem Alter in der inferioren Präfrontalregion zu und im Okzipitallappen ab. Die verwendeten texturbasierten Verfah-
51
ren sind sensitiv, einfach zu implementieren, robust und bias-frei, da eine Segmentation oder
räumliche Normalisierung nicht erforderlich ist.
Quantitativer Vergleich von pathologischen Veränderungen bei Alzheimerscher Erkrankung mit neuromorphometrischen Methoden und hochaufgelöster Magnetresonanztomographie (Föhlisch, Tittgemeyer, Kruggel, Brückner, Arendt)
Bild 4: Feingeweblicher Schnitt (links) durch den Okzipitallappen und hochaufgelöster
3D MRI Datensatz (rechts), der an derselben Stelle geschnitten wurde
52
Degenerative Erkrankungen des
ZNS gehen mit
makroskopisch
faßbaren Veränderungen einher,
die sich sowohl in
Magnet-resonanz
(MR-) Tomogrammen des Kopfes
wie in gefärbten
Gewebsschnitten
bildlich erfassen
lassen. Mit compu-
tergestützten Analyseverfahren ist eine quantitative Charakterisierung von Gewebsveränderungen unter Berücksichtigung der Besonderheiten des isokortikalen Reliefs aus den gewonnenen MR-Bilddaten möglich. Solche Maße bedürfen jedoch der Validierung durch histologische Methoden. Zudem ist das neuropathologische Substrat einer im MRT dargestellten
Veränderung oft nicht eindeutig bestimmbar. Im Rahmen dieses Projektes sollen daher 12 fixierte Gehirne zunächst mit hochaufgelöster MR-Tomographie und dann als Gewebsschnitte
histologisch untersucht werden. Die gewonnenen Bilddaten werden segmentiert und statistisch analysiert. Durch eine enge Verschränkung von histologischen und MR-technischen Verfahren mit der Bild-analyse kann ein tieferes Verständnis der Validität und Genauigkeit der
MR-basierten morphometrischen Maße gewonnen werden.
Neurobiologie und Prognose von milden kognitiven Defiziten bei älteren Menschen
(Hensel, Wolf, Riedel-Heller, Gertz, Kruggel, Arendt)
In einer laufenden Longitudinalstudie untersuchen wir mögliche Prädiktoren für kognitive Veränderungen bei nicht-dementen älteren Menschen (73-87 Jahre) und deren Progressionsalternativen für fragliche Demenzen. Dazu werden Hirnstrukturen segmentiert, vermessen und
mit klinischen Daten und Ergebnissen kognitiver Tests verglichen. Von 74 nicht-dementen Probanden der Erstuntersuchung wurden 68 im Jahr 2002 nachuntersucht. Alle Patienten wurden klinischen Demenztests (MMSE, SIDAM) und einem kognitiven Leistungstest (Clinical Dementia Rating, CDR) unterzogen. Volumendatensätze des Gehirns wurden von allen Probanden gemessen. Die globalen Kompartimente (graue und weiße Materie, innere und äußere
Liquorräume) wurden automatisch segmentiert, das Corpus callosum und der Hippocampus
manuell markiert. Der Großteil der Probanden blieb kognitiv stabil (n=49). 10 Probanden verschlechterten sich, 9 verbesserten sich. Die Verwendung von Demenztest als Prädiktor für kognitive Veränderungen stellte sich als unzulänglich heraus, während das globale Hirnvolumen und das Volumen der grauen Materie zusammen mit dem CDR Score 28% der gemessenen Varianz erklären. Somit unterstützen quantitative Maße aus morphometrischen
Methoden die klinischen Verlaufsbeobachtungen.
Analyse und Simulation der Distraktionsosteogenese im Mittelgesicht (Wollny, Hierl,
Kruggel)
Die Verwendung eines festen externen Distraktionssystems für die Osteogenese im Mittelgesicht stellt ein neues Verfahren dar um Fehlentwickungen im Mittelgesicht zu korrigieren und
übertrifft traditionelle chirurgische Eingriffe bei diesen Patienten deutlich. Bei komplexen Fehlbildungen wird die Operationsplanung mithilfe von CT-Serien geplant, auf die eine modifizierte Mittelgesichtsosteotomie folgt. Das Mittelgesicht wird daraufhin mit einem Distraktor langsam vorgezogen (Bild 5), bis eine zufriedenstellende Korrektur erzielt ist. Während beeindruckende ästhetische und funktionelle Verbesserungen unmittelbar ersichtlich sind, ist die
Analyse der dreidimensionalen knöchernen Veränderungen des Schädels von Bedeutung,
um ein besseres Verständnis der Auswirkungen der Distraktion auf den Schädel zu gewinnen
und damit die Therapieplanung zu optimieren. Wir haben eine Bildverarbeitungskette entwikkelt, um die Formveränderungen des Schädels in prä- und post-operativen CT-Serien zu ana53
lysieren. Zunächst wird eine rigide Registrierung angewendet, um Positionsunterschiede zwischen den Aufnahmezeitpunkten zu korrigieren. Dann wird eine nicht-lineare Registrierung
angewendet, um die Formveränderungen als dreidimensionales Feld von Verschiebungsvektoren zu erhalten. Die Ergebnisse werden auf die Knochenoberfläche abgebildet (Bild 6).
Um diese aufwändigen Berechnungen mit hohen Raumauflösungen durchzuführen, ist der Einsatz von HPC-Systemen erforderlich. Daher wird im Rahmen des EU-geförderten Projektes
GEMSS die hier entwickelte Software mit einem Interface für GRID-computing versehen.
Bild 5: Ein 12-jähriger Junge leidet unter einer bilateralen Spaltenbildung
mit schwerer Mittelgesichtsfehlbildung. Links: prä-operativer Zustand; Mitte: Modellschädel mit Distraktorsystem; Rechts: Behandlungsergebnis.
Visualisierung einer Mittelgesichtsdistraktion nach fast vollständiger Osteotomie. Die blauen Zonen geben eine Verschiebung tangential zur Oberfläche wieder, die Intensität
entspricht dem Ausmaß der Verschiebung.
3.3.5.3
Publikationen
- Graichen, U.; Zotz, R.; Wild, P.; Saupe, D.: Rekonstruktion der Koronaranatomie aus
Echokardiogrammen. In: Meiler M., Saupe D., Kruggel F., Handels H., Lehmann T.
(Eds.): Bildverarbeitung für die Medizin: Algorithmen - Systeme - Anwendungen. pp.
346-349, Springer-Verlag.
- Graichen, U.; Zotz, R.; Saupe, D.: Volumenrekonstruktion aus TEE-Ultraschallbildserien.
Technischer Bericht, Universität Leipzig.
- Grunwald, M.; Busse, F.; Hensel, A.; Riedel-Heller, S.; Kruggel, F.; Arendt, T.; Wolf, H.;
Gertz, H.-J.: Theta-power differences in patients with mild cognitive impairment under
rest condition and during haptic tasks. Alzheimer's Disease and Associated Disorders
16, 40-48.
- Hensel, A.; Wolf, H.; Kruggel, F.; Riedel-Heller, S. G.; Nikolaus C.; Arendt, Th.; Gertz,
H. J.: Morphometry of the Corpus Callosum in Patients with Questionable and Mild Dementia. Journal of Neurology, Neurosurgery and Psychiatry 73, 59-61.
54
- Hund-Georgiadis, M.; von Cramon, D. Y.; Kruggel, F.; Preu,l C.: Do quiescient arachnoid cysts alter CNS functional organisation? A fMRI and morphometry study. Neurology
59, 1935-1939.
- Kruggel, F.; Pelegrini-Issac, N.; Benali, H.: Estimating the Effective Degrees of Freedom
in Univariate Multiple Regression Analysis. Medical Image Analysis 6, 63-75.
- Kruggel, F.; Kovalev, V.: Classifying Brain Shapes. In: Gedeon T., Wong P., Halgamuge
S., Kasabov N., Nauck D., Fukushima K. (Eds.) 9th Proceedings of the 9th International
Conference on Neural Information Processing (Singapore), pp. 2678-2682, IEEE
Press, Piscataway, New York.
- Kruggel, F.; Herrmann, C. S.: Recording of Evoked Potentials During Functional MRI. In:
Sommer F.T., Wichert A. (Eds.) Exploratory Analysis and Data Modeling in Functional
Neuroscience, MIT Press, Boston, Massachusetts.
- Kruggel, F.; Chalopin, C.; Kovalev, V.; Descombes, X.; Rajapaskse, J. C.: Segmentation
of Pathological Features in MRI Brain Datasets. In: Gedeon T., Wong P., Halgamuge S.,
Kasabov N., Nauck D., Fukushima K. (Eds.) 9th Proceedings of the 9th International
Conference on Neural Information Processing (Singapore), pp. 2673-2677, IEEE
Press, Piscataway, New York.
- Kuska, J. P.; Frerich, B.: Nichtlineare Reaktionsdiffusionssysteme und ihre Anwendung
zur Bewertung von dreidimensionalen Gewebskulturen. In: M. Meiler, D. Saupe, F.
Kruggel, H. Handels, and T Lehmann, (Eds.), Bildverarbeitung für die Medizin 2002,
pp. 287-290. Springer-Verlag.
- Kuska, J. P.: The Mathematica Virtual Font Package, Version 2.0. Bestandteil von Mathematica 4.2.
- Kuska, J. P.: Volume data processing with MathGL3d and Mathematica for medical applications. In: 2nd European Medical and Biological Engineering Conference EMBEC'02, pp. 1648-1653.
- Saupe, D.; Kuska, J. P.: Compression of isosurfaces for structured volumes with context
modelling. In: Proceedings of the 1st International Symposium on 3D Data Processing,
Visualization and Transmission.
- Schroeter, M. L.; Zysset, S.; Kupka, T.; Kruggel, F.; von Cramon, D. Y.: Near-infrared
spectroscopy can detect brain activity during a color-word matching Stroop task in an
event-related design. Human Brain Mapping 17, 61-71.
- Svensen, M.; Kruggel, F.; Benali, H.: ICA of fMRI Group Study Data. NeuroImage 15,
551-563.
- Wollny, G.; Kruggel, F: Computational cost of nonrigid registration algorithms based on
fluid dynamics. IEEE Trans Med. Imaging 21, 946-952.
3.3.5.4
Vorträge
- Richter, P.: Zur Auswertung von Genexpressionsdaten - Eine Chip-Studie, IMISE, Juni.
55
3.3.6
Bioinformatik
3.3.6.1
Univ.-Professor
Prof. Dr. Peter F. Stadler
wiss. Mitarbeiter
Dr. Barbara Priwitzer
wiss. Mitarbeiter
Dr. Gunther Eble
wiss. Mitarbeiter
Dr. Ionas Erb
PhD-Student
Martin Beck
PhD-Student
Guido Fritzsch
PhD-Student
Gil Benkö
MSc-Student
Sonja Prohaska
MSc-Student
Claudia Fried
3.3.6.2
Projekte
Summary of Research Interests
The general theme of the research is the quest for a consistent understanding of (molecular)
evolution at the genotypic, phenotypic, and dynamical level. The techniques used in our
group range from the analysis of the dynamical systems, such as those arising in chemical kinetics and population genetics, to large scale simulations of RNA evolution and the genomewide analysis of sequence data, and algebraic combinatorics. More precisely, we currently
investigate the following topics:
Structure and Dynamics of Interaction Networks
Dynamics of Large Chemical and Biological Networks
Autocatalyic Networks consist of a collection of interacting (competing) replicating species,
such as B-cells, T-cells, viruses, or self-replicating RNA molecules. Spiegelman showed already in the late 1960s that RNA molecules may be subject to Darwinian evolution in vitro. The
dynamics of a network of replicating (molecular) species is readily described by a system of
ordinary differential equations oftentimes based on the rules of chemical mass action kinetics.
Many complicated reaction mechanisms, as we have shown can be reduced to a replicator
equation of the form d xk/dt = xk [ (Ax)k - <xAx>] for which a large body of theory has
been developed. The Rest point migration theorem, for instance, determines how the dynamical behavior changes in the presence of incorrect replication.
56
Ligation-based networks such as Reza Ghadiri's self-replicating peptides are currently being
investigated. The dynamics of molecular eco-systems, as McCaskill has termed networks of
strongly interacting replicators that have recently been realized experimentally, presents a
challenging research agenda that goes far beyond replicator dynamics. Most recently, we
have considered extensions to catalyzed ligation systems.
Structural Perturbations
An important question concerns the behavior of such networks under structural perturbation,
such as the introduction of additional species. We found a substantial difference between mutants of existing species and unrelated invaders. The robustness of molecular eco-systems to
internal and external perturbations is of particular interest and will be investigated in more detail, a task that will involve both large scale computer simulations and mathematical research.
For example, Parasites play an important role in models of prebiotic evolution; nevertheless,
a classification of dynamical parasites in autocatalytic networks is still missing.
Short Cycles in Large Networks
It seems that the small cycles in such networks would be of particular interest as structural characteristic since they are closely related to the robustness of the network against perturbations.
The collections of so-called relevant cycles, which we have studied in a different context is particularly useful because of a close relationship with metabolic flux analysis. As data on the
organization of gene regulation networks become available, the analysis of the cycle structure might be able to detect "missing links" from partially reconstructed networks. In a related
note we are currently investigating centrality concepts that stem from resource placement problems. Center, centroid, and median of metabolic and cell regulation networks are good indicators for the functionally "most important" or at least most ancient componemts of the networks.
The generic properties of large-scale chemical reaction networks are still largely unexplored,
in part because of a lack of accessible data. A simplified toy model of chemistry that implements molecules as graphs, thereby avoiding the problems of three-dimensional embedding
but still allows a caricature version of quantum chemistry, has proved to be a useful tool for
generating such networks. The similarities and differences between uncontrolled chemical networks and the metabolic networks that are shaped by the participating enzymes are of particular interest for an understanding of the origins and evolution of metabolism.
57
Fitness Landscapes
Algebraic Landscape Theory
Fitness Landscapes provide a first step towards an understanding of evolution at the molecular
level. The set of all sequences is collected in the sequence space, where they are arranged in
such a way that close-by sequences are easily inter-converted by mutations. Then a fitness value is assigned to each sequence (genotype). An analogous construction arises from the cost
functions of combinatorial optimization problems. In a series of papers a mathematical theory
of landscapes and their ruggedness, as measured by correlation functions, has been developed. An analogue of Fourier analysis can be used to decompose a given fitness landscape into elementary component landscapes with well-understood properties. Surprisingly,
the cost functions of many combinatorial optimization problems, including the Traveling Salesman Problem, as well as certain spin glass models are themselves elementary landscapes. The
distribution of local optima, which act as traps and impede optimization and evolutionary adaptation on a landscape, can be related to measures of ruggedness (at least if a certain maximum entropy condition is satisfied). More recently, the algebraic approach to landscape
structure has been extended to recombination-based evolution. We arrive at a similar Fourier
decomposition theory at least for sequences spaces with constant length. We find that recombination provides a performance advantage for optimization only if there is a very high degree of epistasis.
A wealth of unsolved problems remains in landscape theory. To name just a few: How to deal
with insertions, deletions, or unequal-length crossover? Since a landscape is not uniquely determined by its correlation function, we have to find a way of dealing with, i.e., violations of
the "maximum entropy" conditions. The link between measures of landscape structure and dynamical features such as speed of adaptation, error threshold, or optimal mutation rates is still
weak despite a few promising results. Neutrality seems to be a crucial feature of biologically
relevant fitness landscapes (see below). Although we have already obtained a number of useful results in this area], a concise theory of neutral landscapes has yet to be developed. In the
context of molecular eco-systems, finally, landscape ideas have to be generalized to interacting species.
Basins and Barriers
Most recently we have started to investigate in detail the near-groundstate geometry of various classes of model landscapes. The compution of barrier trees describing the topology of
local minima and their connecting saddles points allows us to efficiently compute parameters
such as depth, width, difficulty, and tree balance of landscapes that are closely related to behavior of the optimization heuristics near the optimum.
58
Our first results in this area indicate that there can be significant differences between landscapes that seem to be very similar in the "bulk" that is described by the corrlation-based ruggedness measures. An extension of the landscape concept to partially ordered value sets is
of interest in the context multi-objective optimization. We have shown that the notion of barrier
trees can be extended in a meaningful way to such problems, although this field remains largely unexplored.
RNA Landscapes
Biologically relevant fitness landscapes do not necessarily have properties that make them similar to spin glasses or the standard examples in combinatorial optimization theory. Instead,
they ought to be derived from a model of the biological system itself. While complete models
of organisms are infeasible at present even if the genomic sequence is known, we may resort
to the simplest systems for which Darwinian evolution has been demonstrated: RNA molecules. An RNA molecule is both genotype (as its nucleotide sequence) and phenotype (as its
three-dimensional structure). The genotype-phenotype map thus reduces to the RNA folding
problem in this case. The same is true for polypeptides. Landscapes are then derived by assigning properties the the shapes of RNA molecules. We have been able to show that the properties of the landscapes are in general inherited from the genotype-phenotype map.
Again, the question arises how this approach can be extended to interactions of molecules.
First attempts using an RNA algorithm in thesis were promising, but we are still far away from
a concise theory.
Genotype-Phenotype Maps
RNA Sequence-Structure Map.
Secondary structures provide a unique computer model for investigating the most important
aspects of structural and evolutionary biology. The existence of efficient algorithms for solving
the folding problem, i.e., for predicting the secondary structure given only the sequence, allows the construction of realistic computer simulations.
From a series of extensive computer simulations, including, we have established the following
crucial properties of the sequence-structure relationship of RNA:
- There are many more sequences than structures
- Almost all sequences fold into a relatively small set of common structures.
- The sequences folding into the same structure form a connected subgraph of the sequence space, a so-called neutral network
59
- The neutral networks of any two common structures come close together in some parts
of sequence space.
- Almost all structures can be found in a relatively small "ball" in sequence space centered
around (almost) any point in sequence space. This property is know as shape space covering.
In we showed furthermore that these properties are independent of the details of the folding
algorithm. These properties also explain why the SELEX approach can be used to very efficiently find RNAs with prescribed functionalities.
These peculiar features of the sequence-structure map translate into a large degree of selective neutrality in RNA fitness landscapes, and thus into distinctive dynamical properties of RNA
evolution: Short periods of adaptation are separated by long periods of diffusion on neutral
networks. Landscape neutrality also suggests a modified notion of the error-threshold. Instead
of Eigen's genotypic error-threshold, a "phenotypic error-threshold" becomes important
beyond which the fittest phenotype is lost from the population. As a further consequence (secondary) structures are expected to evolve much slower than the underlying sequences, a fact
that is of course well known in molecular biology. The conservation of ribosomal RNA structures is just one well known example. RNA secondary structures also form an ideal system for
studying the folding problem itself . Questions in this context include the distinction between
fast and slow folding RNAs, the influence of the ruggedness of the energy landscapes on the
folding dynamics, and the relationships between foldability and thermodynamic properties of
RNA molecules.
RNA Folding Software
The Vienna RNA Package is an efficient implementation of a suite of dynamic programming
algorithms for predicting and comparing RNA secondary structures. Recent extensions include complete suboptimal folds and the recursive computation of the density of states. The prediction of pseudoknots and an alignment-based folding procedure are currently under construction. Efficient and accurate secondary structure predictions form the basis for studying the
full three-dimensional folding problem as well as for extensive simulations of RNA evolution.
Implementations of the basic folding algorithms for parallel architectures have been applied
to complete viral genomes, see below. In this context we are currently exploring the possibility
to use RNA folding with restricted search depth to survey entire bacterial genomes for functional RNA structures. Currently research on the algorithmic side is focussed on including pseudoknotted structures into the thermodynamic structure prediction methods and on the kinetics
60
of RNA folding. In particular, a characterisation of fast and slow folders is of interest here. The
major drawback of folding algorithms that attempt to directly predict pseudoknots is that they
require much larger computing resources compared to pure secondary structure prediction.
Voyages in Protein Space
The peculiar structure of the RNA sequence-structure map immediately poses the question
whether poly-peptides behave similarly. Unfortunately, the folding problem for poly-peptides
is much harder than the RNA case, hence an answer to the question is not straight forward.
Knowledge-Based potentials can be used to decide whether an amino acid sequence is likely
to fold into a prescribed native protein structure. We propose to use this idea to survey the
sequence-structure relations in protein space. While the problem of predicting protein structures from sequence remains largely unsolved, knowledge-base potentials can help solve the
inverse problem of designing sequences that will adopt a predefined fold. Using inverse folding techniques we were able to show that there are indeed extended neutral networks in
protein space, and there is ample evidence for shape space covering.
Simulations of protein evolution require an accurate, computationally efficient potential
function. A model based on Delauney tesselations of the protein structures has proved useful
in this context. The protein folding problem is so much harder than the RNA case that many
questions that have been answered properly for RNA are still open in the protein case, including the folding problem itself, notions of foldability, or estimates for simple quantities such as
the fraction of amino-acid sequences that actually fold into a native-like structure. A combination of lattice-models, knowledge based potentials and molecular modeling should allow
some progress in this area. The protein folding problem is so much harder than the RNA case
that many questions that have been answered properly for RNA are still open in the protein
case, including the folding problem itself, notions of foldability, or estimates for simple quantities such as the fraction of amino-acid sequences that actually fold into a native-like structure.
A combination of lattice-models, knowledge based potentials and molecular modeling should
allow some progress in this area. Currently we are investigating the distribution of biologically
relevant folds in sequence space and questions of designability with reduced amino acid alphabets. The tesselation potential can also be used as a tool for designing realistic simulations
of evolutionary processes. In, for example, we show that variants of the genetic code can indeed spread in a population of model organism that have fitness function that explicitly depends on the structure of a genomically encoded model protein.
61
Generalized Topological Spaces
Genotype-phenotype maps may be seen as the unifying conceptual framework for many different areas of evolutionary biology, including dissociability in development, morphological
integration, developmental constraints, biological versatility, fluctuating asymmetry, the Baldwin effect, epistasis, canalization, heterochrony, genetic covariance matrices, identification of
quantitative trait loci, and, as discussed above, adaptive fitness landscapes. The analysis of
genotype-phenotype maps, preferably for a suite of different systems, hence presents us with
an important, virtually open-ended research agenda. Fontana and Schuster, for instance,
considered the question whether evolutionary trajectories are continuous and characterized
the typical evolutionary transitions in terms of the types of structural changes. Regarding RNA
shape space as a (finite) topological space, we introduced a formalism in which such questions reduce to well-defined (and often well-known) mathematical problems. Shape space topologies, defined in terms of an accessibility relation among the phenotypes, also provide a
proper framework to describe e.g.\ developmental constraints. Most recently, we have proposed a theory of characters that frames Lewontin's notion of quasi-independence in the language of product decompositions of generalized topological spaces. As a by-product we obtain a concept of homology clarifies the notion of "sameness" underlying the historical homology concept. The development of a consistent mathematical framework for sequencestructure maps, eventually explicitly including morphogenesis, is an ongoing research. The
next logical step here is to make our formalism operational and to compute character decompositions from actual data. This will require the solution to a number of algorithmic problems
related to graph factorization.
Comparative Sequence Analysis
Alignment Algorithms
The quality of multiple sequence alignments is a serious problem in the context of extracting
conserved secondary structures, hence we are currently developing a combination of nucleic
acid and aminoacid based alignment for RNA virus sequences. The program ralign starts from
alignments of the coding regions at protein level and combines these to a complete multiple
alignment of the complete genomic RNA sequences. In order to compare different approaches to combined amino-acid and nucleic acid alignment we are currently developing measures of alignment similarity.
Analysis of RNA Virus Genomes
Functional secondary structures represent a qualitatively important description of RNA molecules, as documented by their extensive use for the interpretation of molecular evolution data.
However, almost all RNA molecules form secondary structures. The presence of secondary
structure in itself hence does not imply any functional significance. RNA secondary structures
are very sensitive against mutation. Our simulations show that one cannot expect close structural similarities between two related RNA sequences unless the homology is larger than some
90% or if the secondary structure is subject to stabilizing selection. Secondary structure elements that are conserved despite a substantial sequence heterogeneity are therefore most li62
kely functionally important. These secondary structure elements can be determined by comparing predicted structures for a small set of related sequences.
Recently, we have developed a set of computer methods to scan moderate size samples of
RNA sequences for conserved secondary structures. The approach is based on a combination
of structure prediction and comparative sequence analysis, emphasizing compensatory mutations. The feasibility of the approach has been demonstrated for HIV, Flaviviruses, and Hepatitis B virus. Various computational and methodological improvements are currently being
implemented. The long-term goal of this research project is an "atlas" of conserved structural
features for all RNA virus families. It should be possible to determine eventually phylogenetic
relationships between different virus families from a careful comparison of the entries in this
altas. Correlations between conserved RNA structures and proteins is a promising starting
point for a "functional genomics of viruses". Most recently we are exploring the possibilities
to extned these techniques to entire bacterial genomes and possibly also mega-base size fragements of eukaryotic genomes.
Evolution of Robustness
Many properties of organisms show great robustness against mutations. Whether this robustness is an evolved property or intrinsic to genetic systems is by and large unknown. An evolutionary origin of robustness would require a rethinking of key concepts in the field of molecular evolution, such as gene-specific neutral mutation rates, or the context-independence of
deleterious mutations. Conserved secondary structure elements extracted from various RNA
virus groups were used to provide evidence that mutational robustness of secondary structure
in the genomic RNA of these viruses has evolved. Currently we are working on a more thorough statistical analysis of this effect. An extension of this work to various classes of proteins
seems natural. Computer simulations using the RNA secondary structure model for both haploid and diploid populations can be used to determine the balance of selective advantage and
mutation rate that leads to the evolution of a character's mutational robustness.
RNA Sequence Design
RNA sequences with prescribed secondary structures are easily designed by means of ``inverse folding''. Recently, we have extended this approach to designing RNA sequences that
can fold into multiple stable secondary structures. The problem can be transformed into a combinatorial optimization problem that can be solved by means of simple heuristics. Hence it becomes feasible to design RNA switches with prescribed structural alternatives. Both the general properties of the sequence-structure map of RNA secondary structures and the ease with
63
which our design tool finds bi-stable RNAs, indicates that RNA switches are easily accessible
in evolution.
3.3.6.3
Publikationen
- Bastert, O.; Rockmore, D.; Stadler, P. F.; Tinhofer, G.: Landscapes on Spaces of Trees;
Appl. Math. Comput 131: 439-459.
- Flamm, Chr.; Hofakcer, I. L.; Stadler, P. F.; Wolfinger, M. T.: Barrier Trees of Degenerate
Landscapes; Z. Phys. Chem. 216: 155-173.
- Fontanari, J. F.; Stadler, P. F.: Fractal geometry of spin-glass models; J. Phys. A: Math.
Gen. 35: 1509-1516.
- Hofacker, I. L.; Fekete, M.; Stadler, P. F.; Mol, J.: Secondary Structure Prediction for Aligned RNA Sequences; Biol. 319: 1059-1066.
- Imrich, W.; Stadler, P. F.: Minimum Cycle Bases of Product Graphs; Australasian J.
Comb. 26: 233-244.
- Mirzadegan, T.; Benkö, G.; Filipek, S.; Palczewski, K.: Sequence Analyses of G-ProteinCoupled Receptors: Similarities to Rhodopsin; Biochemestry, Vol. 42, Number 10.
- Mückstein, U.; Hofacker, I. L.; Stadler, P. F.: Stochastic Pairwise Alignments; Bioinformatics 18 (Supplement 2), S153-S160.
- Reidys, Chr. M.; Stadler, P. F.: Combinatorial Landscapes; SIAM Review 44: 3-54.
- Rockmore, D.; Kostelec, P.; Hordijk, W.; Stadler, P. F.: Fast Fourier Transform for Fitness
Landscapes; Appl.Comput.Harm.Anal., 12: 57-76.
- Stadler, P. F.; Schuster, P.: Network in Molecular Evolution; Complexity, 8:34-42.
- Stadler, P. F.: Spectral Landscape Theory; In: J.P. Crutchfield and P. Schuster (eds.); Evolutionary Dynamics - Exploring the Interplay of Selection, Neutrality, Accident, and
Function; Oxford University Press, p.231-272.
- Stadler, P. F.: Fitness Landscapes; In: M. Lässig and A. Valleriani (eds.):; Biological Evolution and Statistical Physics; Springer-Verlag, Berlin, pp. 187-207.
- Stadler, P. F.: Generalized Topological Spaces in Evolutionary Theory and Combinatorial Chemistry; B.M.R. Stadler, J. Chem. Inf. Comput. Sci. 42: 577-585.; Supplemental
Material:; Basic Properties of Filter Convergence Spaces; Basic Properties of Closure
Spaces
- Stadler, B. M. R.; Stadler, P. F.; Shpak, M.; Wagner, G. P.: Recombination Spaces, Metrics, and Pretopologies; Z.Phys.Chem. 216: 217-234.
- Stadler, B. M. R.; Stadler, P. F.; Wills, P. R.: Evolution in Systems of Ligation-Based Replicators; Z. Phys. Chem., 216: 21-33.
- Stadler, P. F.: BIOINF 02-003 Molecular Replicator Dynamics; B.M.R. Stadler and P.F.
Stadler; Adv. Complex Systems, in press (2002); presented at Emergence in Chemical
Systems, University of Alaska Anchorage, June 20-23.
- Stadler, P. F.: 02-pfs-003 Barrier Trees on Poset-Valued Landscapes; P.F. Stadler, Ch.
Flamm ; Genet. Prog. Evolv. Mach., in press.
64
- Stadler, P. F.: 02-pks-003 Networks in Molecular Evolution; P. Schuster, P.F. Stadler ;
Complexity, in press.
- Stadler, P. F.: 02-04-015 Quasi-Independence, Homology and the Unity of Type:; A Topological Theory of Characters ; G.P. Wagner, P.F. Stadler ; J. Theor. Biol. in press.
- Stadler, P. F.: 02-08-034 On the Evolution of Primitive Genetic Codes; G. Weberndorfer, I.L. Hofacker, P.F. Stadler; Origins Life Evol. Biosph., in press.
- Stadler, P. F.: 01-10-056 Circuit Bases of Strongly Connected Digraphs; Petra M.
Gleiss, Josef Leydold, Peter F. Stadler; Discussiones Math., Graph Theory in press.
- Stadler, P. F.: Presented at the conference Recent Trends in Graph Theory, Algebraic
Combinatorics, and Graph Algorithms, Bled (Slovenia) Sep 24-27.
- Stadler, P. F.: 99-NN-004 Discrete Models of Biopolymers; Peter Schuster, Peter F.
Stadler; In: Handbook of Computational Chemistry and Biology; J. Crabbe, A. Konopka, and M. Drew, eds. Marcel Dekker, Inc.
- Stadler, P. F.: BIOINF 02-007 Shapes of tree representations of spin-glass landscapes;
Wim Hordijk, José F. Fontanari, Peter F. Stadler; submitted to J.Phys.A:Math.Gen.
- Stadler, P. F.: BIOINF 02-006 Landscapes and Effective Fitness; Peter F. Stadler, Christopher R. Stephens; submitted to Comments Theor. Biol.
- Stadler, P. F.: BIOINF 02-005 Proto-Organism Kinetics: Evolutionary Dynamics of Lipid
Aggregates with Genes and Metabolism; Steen Rasmussen, Liaohai Chen, Bärbel M.R.
Stadler, Peter F. Stadler; submitted to Orig. Life Evol. Biosph.
- Stadler, P. F.: BIOINF 02-004 Centers of Complex Networks; S.Wuchty and P.F. Stadler; submitted to J.Theor.Biol.
- Stadler, P. F.: BIOINF 02-002 Graph Laplacians, Nodal Domains, and Hyperplane Arrangements; T Biyikoglu, W Hordijk, J Leydold, T Pisanski, P F Stadler ; submitted to J.
Exp. Math.
- Stadler, P. F.: BIOINF 02-001 A Graph-Based Toy Model of Chemistry; G Benkö, C
Flamm PF Stadler; submitted to J. Chem. Inf. Comput. Sci.
- Stadler, P. F.: 02-pfs-002 The Genotype-Phenotype Map; P. Stadler; submitted, KLI
Workshop on Biological Information.
- Stadler, P. F.: 01-pfs-017 Higher Separation Axioms in Generalized Closure Spaces;
Bärbel M. R. Stadler, Peter F. Stadler; submitted.
- Stadler, P. F.: 01-pfs-014 [Software] A note On Minimum Path Bases; Petra M. Gleiss,
Josef Leydold, Peter F. Stadler ; Presented at the conference Recent Trends in Graph
Theory, Algebraic Combinatorics, and Graph Algorithms, Bled (Slovenia) Sep 24-27.
65
3.3.7
Computersysteme
3.3.7.1
Honorarprofessor
3.3.7.2
Prof. Dr. Wilhelm G. Spruth
Projekte
Unser Rechner jedi.informatik.uni-leipzig.de erfreut sich wachsender Beliebtheit. Es ist der einzige OS/390-Rechner, der Deutschland-weit für die studentische Ausbildung freiverfügbar ist.
Dabei erfolgt die gesamte technische und administrative Betreuung des Rechners durch die
Abteilung Technische Informatik unseres Instituts. Die studentische Ausbildung im OS/390Mainframe-Sektor wurde neben der Universität Leipzig an den Universitäten Chemnitz und
Tübingen sowie an den Fachhochschulen Bochum, Darmstadt und an der it-Akademie Bayern
in den vergangenen 12 Monaten auf diesem Rechner unseres Instituts durchgeführt. Lehrveranstaltungen (Vorlesung und Übungen) zu OS/390 fanden an der Universität Jena und der
Fachhochschule Frankfurt statt. Grundlage der praktischen Übungen bilden die an der Universität Leipzig erarbeiteten Tutorien, wovon momentan 16 verschiedene (getestet und dokumentiert) allen Nutzern zur Verfügung stehen. Derzeitig unterhalten wir Server-Zugangsberechtigungen für etwa 180 aktive Benutzer. Weiterhin ist ein Zugriff ohne Benutzerberechtigung mit eingeschränkten Rechten möglich; hiervon wird ebenfalls reger Gebrauch gemacht.
An der it-Akademie Bayern erfolgte die Einrichtung eines Studiengangs "OS390 Administration und Programmierung" mit aktiver Unterstützung von Herrn Prof. Spruth und Herrn Dr.
Herrmann.
3.3.7.3
Publikationen
- Herrmann, P.; Kebschull, U.; Spruth, W. G.: Einführung in z/OS und OS/390, 1. Auflage, Oldenbourg-Verlag, November.
- Spruth, W. G.; Rahm, E.: Sysplex-Cluster Technologien für Hochleistungs-Datenbanken.
Datenbank-Spektrum, Heft 3, S. 16 - 26.
66
3.3.8
Datenbanken
3.3.8.1
Univ.-Professor
Prof. Dr. Erhard Rahm
wiss. Mitarbeiter
Dr. Dieter Sosna
wiss. Mitarbeiter
Dr. Robert Müller
wiss. Mitarbeiter
Timo Böhme
wiss. Mitarbeiter (DFG)
Ulrike Greiner
Holger Märtens (bis Mai 2002)
wiss. Mitarbeiter (Industrie)
Thomas Stöhr
wiss. Mitarbeiter (IZBI)
Hong Hai Do
wiss. Mitarbeiter (IZBI)
Toralf Kirsten
Stipendiat (Graduiertenkolleg)
Sergej Melnik
Programmierer
Stefan Jusek
Sekretärin
Andrea Hesse
Im Berichtsjahr sind folgende Ereignisse besonders hervorzuheben:
- Sergey Melnik erhielt im Februar von der IEEE Computer Society den Best Paper Award
auf der Data Enineering Conf. in San Jose für den Beitrag "Similarity Flooding - A Versatile Graph Matching Algorithm"
- Zum Schema Matching wurde ein international stark beachteter Prototyp namens
COMA entwickelt, der es erlaubt, mehrere Match-Algorithmen flexibel zu kombinieren.
Die Arbeit wurde auf der VLDB-Konferenz in Hongkong präsentiert. Mit SAP wurde aufbauend ein Industrieprojekt AutoMapper begonnen.
- Zum Model Management (generische Metadaten-Verwaltung) gelang es, den weltweit
ersten Prototyp - RONDO - zu realisieren, der Implementierungen aller wesentlichen
Operatoren enthält und mit dem reale Metadaten-Probleme gelöst werden konnten.
Das zugehörige Papier wurde für die SIGMOD2003-Konferenz akzeptiert.
- Der Abteilungsleiter gab zusammen mit G. Vossen (Uni Münster) das Buch "Web & Datenbanken" im dpunkt-Verlag heraus. Das Werk entstand in nur ca. 6 Monaten unter Beteiligung von über 30 ausgewiesenen Autoren aus dem im Vorjahr gegründeten gleichnamigen GI-Arbeitskreis (http://dbs.uni-leipzig.de/webdb). Auf über 500 Seiten werden in 14 abgestimmten Kapiteln aktuelle Entwicklungen im Bereich XMLDatenbanken, Web Services, Suchmaschinen, semistruktierte Daten, E-Learning u.a.
dargestellt.
- Das Oberseminar der Abteilung wurde im Juli 2002 erneut an der Universitätsaußenstelle in Zingst (Ostsee) durchgeführt.
67
- Robert Müller schloss seine Promotion mit sehr gutem Erfolg ab (Dissertation: AgentWork: A Workflow System Supporting Event-Oriented Workflow Adaptation)
- Im Rahmen einer Diplomarbeit (L. Quiring) wurde ein Online-Beschaffungs-System
entwickelt und erfolgreich an der Universität eingeführt.
- Für die Durchführung der BTW-Konferenz im Februar 2003 wurden in intensiver Vorbereitung die Weichen gestellt, u.a. Raumplanung, Sponsoreneinwerbung, Erstellung von
Konferenz-Logo/Call-for-Paper/Programm/Website etc. Nähere Informationen siehe
http://www.btw2003.de
- Der Lehrbetrieb erforderte aufgrund der hohen Studentenzahl höchsten Einsatz aller
Mitarbeiter auf Landesstellen. Im Grundstudium wurden die Vorlesungen "Algorithmen
und Datenstrukturen 1" und "Algorithmen und Datenstrukturen 2" komplett überarbeitet,
wobei die programmtechnische Umsetzung der Beispiele und Übungsaufgaben auf
Java erfolgte. Im Datenbank-Praktikum wurde mit 40 Studenten die doppelte Teilnehmerzahl zugelassen.
3.3.8.2
Projekte
XML-Datenverwaltung (Böhme, Rahm)
Die massive Verbreitung von XML verlangt zunehmend eine effiziente Verwaltung großer
Mengen von XML-Da-ten. Hierzu wurden einerseits native XML-Datenbanken entwickelt, andererseits mit XML-Erweiterungen versehene relationale bzw. objekt-relationale Datenbanksysteme.
In der ersten Projektphase ging es um eine Abschätzung der Leistungsfähigkeit der verschiedenen Architekturen zur Verwaltung von XML Daten. Dafür wurde ein skalierbarer Multi-User
Benchmark, XMach-1 (XML Data Management Benchmark), entwickelt. Er basiert auf einer
Web-Anwendung und spezifiziert Datenbankstruktur, die Generierung der Daten, sowie Anfrage- und Update-Operationen. Der Benchmark wurde für verschiedene Architekturen implementiert. Dabei zeigten die Evaluierungsergebnisse teilweise erhebliche Leistungsprobleme
derzeitiger Systeme, insbesondere bezüglich der Skalierbarkeit sowie bei der Verwaltung dokumentorientierter XML-Daten.
Auf der Grundlage dieser Ergebnisse erfolgt in der zweiten Projektphase die Entwicklung optimierter Strukturen für die effiziente XML-Datenverwaltung mit Schwerpunkt auf objektrelationalen Datenbanksystemen. Es werden speziell die Potentiale dieser Datenbanksysteme für
eine performante, skalierbare und generische Verwaltung dokumentorientierter XML-Daten
untersucht.
68
Metadaten-Verwaltung und Schema-Matching (Do, Melnik, Rahm)
Bei der Kopplung von Datenbanken und Web-Anwendungen spielt die Metadaten-Verwaltung eine herausragende Rolle. Model-Management-Systeme helfen dabei, Datenbank-Schemas, Kataloge, Mediator-Definitionen usw. sowie Abbildungen (Mappings) zwischen ihnen
in einheitlicher Weise zu verwalten und zu manipulieren. Um den Programmieraufwand beim
Zugriff auf solche Objekte zu reduzieren, wird eine Reihe von Operationen höheren Abstraktiongrades zur Verfügung gestellt.
Der sog. Match-Operator ist dabei einer der bedeutendsten Operatoren. Bisherige Vorschläge zur Realisierung von Schema Matching wurden umfassend analysiert und im Rahmen einer Lösungstaxonomie klassifiziert. Zum strukturbasierten Matching wurde ein generischer iterativer Algorithmus namens Similarity Flooding entwickelt. Ferner wurde ein Prototyp namens
COMA (composite match system) entwickelt, mit dem unterschiedliche Match-Algorithmen in
flexibler Weise kombiniert werden sowie eine Wiederverwendung (Reuse) früherer MatchErgebnisse ermöglicht wird. Die Effektivität einzelner Algorithmen und Kombinationsmöglichkeiten wurde in einer umfangreichen Evaluierung analysiert.
Für ein umfassenderes Model-Management wurde ein detailliertes Verarbeitungskonzept mit
generischen Operationen (Match, Merge, Compose, etc.) auf Modellen und Mappings spezifiziert. Ferner wurde ein umfassender Prototyp namens RONDO entwickelt, der eine Implementierung der Operatoren enthält und ihre Verwendung innerhalb von Skript-Programmen
ermöglicht, mit denen komplexe Metadaten-basierte Anwendungen mit geringem Aufwand
realisiert werden können.
Die Abbildung zeigt ein relationales und ein XML-Datenbankschema sowie
automatisch bestimmte Korrespondenzen zwischen denen.
Die Arbeiten erfolgen zum Teil in Kooperation mit Microsoft Research (Phil Bernstein). Zum
Schema Matching wurde ein Projekt mit SAP begonnen.
69
Web Usage Mining (Rahm, Stöhr, Golovin, Thor)
Insbesondere im E-Business-Umfeld dient die Analyse des Zugriffsverhaltens auf Web-Seiten
einer verstärkten Kundenbindung bzw. der Gewinnung von Neukunden. Es können inhaltliche Verbesserungen des Web-Auftritts erzielt, Performance-Probleme behoben und generell
eine bessere Bedienung der Nutzer erreicht werden.
Unser Web Usage Mining-Ansatz nutzt ein Data Warehouse, in dem die Daten aus Web-Logs
und sonstigen Informationsquellen entlang verschiedener Dimensionen strukturiert verwaltet
werden. Diese Vorgehensweise ist skalierbar hinsichtlich umfangreicher Web-Sites und sehr
großer Zugriffsraten und ermöglicht flexible Aggregierungen und Auswertungen, insbesondere Data-Mining-Verfahren. Im Unternehmens-Umfeld lässt sich ferner eine Kopplung mit Geschäftsdaten erreichen (CRM). Eine Prototyp-Realisierung erfolgte für die Web-Server des Instituts für Informatik unter Nutzung von kommerziell verfügbaren Tools, wie z.B. Web-fähiger
OLAP-Tools, und einer eigenentwickelten, GUI-gestützten Anwendung zur Auswertung von
Navigationspfaden, Top-Seiten etc.
Ferner wurde ein Konzept zur Web-Zugriffsanalyse für Versicherungsunternehmenentwickelt
sowie der umfangreiche Werkzeugmarkt analysiert. Aktuelle Untersuchungen befassen sich
mit der Nutzung der Analyseergebnisse zur Personalisierung von Websites.
Web-basiertes Lernen (Rahm, Sosna)
Im Projekt "Internetgestützter SQL-Trainer" im Rahmen des Verbundprojekts Bildungsportal
Sachsen entstand ein web-basierter Prototyp zum Erlernen und Üben der standardisierten Datenbankabfragesprache SQL. Dabei sind mehrere Arbeitsmodi für die Nutzer (Studenten,
etc.) vorgesehen, die sowohl ein freies Üben mit einer SQL-Datenbank als auch eine Bearbeitung von vorgefertigten Anfragen mit und ohne Hilfe bei Fehlern gestatten. Über die Leistungen eines Nutzers soll Protokoll geführt werden können. Damit wird auch eine Auswertung für
die Vergabe von Übungsscheinen usw. ermöglicht. Die erreichten Ergebnisse wurden publiziert.
Zusätzlich wurden erste Untersuchungen zur Realisierung eines Online-Wörterbuchs Neugriechisch - Deutsch in Zusammenarbeit mit Prof. Henrich (Institut für Klassische Philologie) durchgeführt.
Datenbankkonzepte in den Lebenswissenschaften (Do, Kirsten, Rahm)
Die Universität Leipzig konnte als einzige ostdeutsche Universität den DFG-Wettbewerb zur
Einrichtung neuer Bioinformatik-Zentren gewinnen. In dem 2001 gegründeten Leipziger Interdisziplinären Zentrum für Bioinformatik (IZBI, www.izbi.de) beschäftigt sich eine Arbeitsgruppe unter Leitung von E. Rahm mit Datenbanken und Datenintegration in den Lebenswissenschaften.
Ein Schwerpunkt der bisherigen Arbeiten war die Realisierung eines eigenen Data Warehouse-Systems zur Genexpressionsanalyse. Hintergrund ist die Bereitstellung einer flexiblen
Datenbanklösung für die Verwaltung und Analyse von an der Univ. Leipzig auf Basis der
70
Microarray-Technologie (hier hauptsächlich Hard- und Software der Fa. Affymetrix) zahlreich
erzeugten Genexpressionsdaten.
Zu Beginn wurden eine umfangreiche Anforderungsanalyse durchgeführt sowie bereits implementierte Genexpressionsdatenbanken evaluiert. Aufbauend auf den Ergebnissen wurden
eine Systemarchitektur und ein konzeptionelles Datenmodell zur Speicherung von Genexpressionsdaten in einem Data Warehouse entworfen. Durch das multidimensionale Datenmodell kann die Datenbank sowohl die Rohdaten als auch Daten verschiedenster Normalisierungsmethoden flexibel speichern und auswerten. Die Plattform wird derzeit in die Produktivphase überführt. Weitere Untersuchungen befassen sich mit der Integration unterschiedlichster Annotationen und Analyse-Werkzeuge.
Data Sources
Affymetrix
Flat Files & MicroDB
Data Integration
Data Warehouse
Tool Integration
File-based exchange
(Data ex -/import to/from tools)
Probe and gene
intensities
RDBMS
Tissue , Age,
Devel stage
Treatment, ...
MIAMExpress
Submission Website
Manual User Input
Sample & Experiment
annotations
Sample
1
Gene annotations
Normalization
method
1
Legend
Fact
Dimension
Gene
Gene
Intensity
*
Uniform web- based GUI
u Descriptive statistics
u Ad-hoc/Canned queries
u (Clustering, OLAP)
Transparent integration
(data access using
database API)
*
*
Total S u m,
Affymetrix,
L i- Wong , …
*
1
*
1
M e a n,Median,
Base experiment…
1
*
*
Gene
annotation
LocusLink
GO
Array, Labeling
Hybridisation ,
Scan,Wash...
1
1
Aggregation
method
Probe
Intensity
*
GeneMapper
Experiment
Experiment annotation
*
Data Analysis
G O function ,
M a p, Pathway,
Enzyme, …
Tight integration
(Direct operation
on database)
RDBMS
UniGene
Die Arbeiten erfolgen in enger Kooperation mit biologischen Anwendern, insbes. Prof. Pääbo
(MPI für Evolutionäre Anthropologie), Prof. Horn und Dr. Krohn (Medizinische Fakultät).
Adaptive Workflow-Systeme (Greiner, Müller, Rahm)
Eine wesentliche Limitation derzeitiger Workflow-Systeme besteht in ihrer unzureichenden Flexibilität, auf unerwartete Ereignisse zu reagieren. Im Rahmen eines DFG-geförderten Forschungsprojekts wird daher das Workflow-System AGENTWORK entwickelt, welches die ereignisorientierte und automatische Laufzeit-Adaptation von Workflows unterstützt. Primäres
Anwendungsgebiet hierbei ist die computergestützte Krebsbehandlung. Der zugrundeliegende Ansatz verwendet Regelwissen auf der Basis einer temporalen Logik, um Ereignisse daraufhin zu bewerten, ob sie die dynamische Adaptation eines Workflows - wie z.B. das Hinzufügen oder Entfernen von Aktivitäten - erforderlich machen. Insbesondere wird zwischen einer
reaktiven und einer prädiktiven Adaptations-strategie unterschieden. Während die reaktive
Strategie Workflow-Adaptationen nur bei akutem Bedarf durchführt, wird bei der prädiktiven
Strategie ein Workflow temporal abgeschätzt und vorausschauend umgebaut, damit sich die
an der Workflow-Ausführung beteiligten Benutzer frühzeitig auf die veränderte Situation einstellen können. Weiterhin werden Ansätze zur Modellierung von Workflow-Kooperationen
und zur Behandlung von Inter-Workflow-Abhängigkeiten bei Adaptationen erarbeitet.
Zur Anwendbarkeit der Ansätze im Bereich E-Business wurden erste Untersuchungen auf Basis
von Web-Services durchgeführt. Im Mittelpunkt steht hierbei eine flexible Ausnahmebehandlung im Rahmen kooperativer Workflows.
Die medizinorientierten Arbeiten erfolgen zusammen mit dem Institut für Medizinische Informatik, Statistik und Epidemiologie der Universitätskliniken Leipzig (Prof. M. Löffler, Prof. A.
Winter, Dr. B. Heller).
71
Implementierungskonzepte für Hochleistungs-Datenbanksysteme Parallele Datenbanken (Rahm, Stöhr)
Unsere Forschungsarbeiten umfassen die Entwicklung und Bewertung von Verfahren zur dynamischen Lastbalancierung und der flexiblen Datenallokation in Parallelen DBS. Wir konzentrieren uns auf Shared-Disk-Architekturen und deren hohes Potential, das durch die gemeinsame Plattenanbindung gegeben ist. Im Vordergrund stehen eine effektive Parallelverarbeitung im Mehrbenutzerfall, die dynamische Behandlung von Skew-Effekten sowie Aspekte
des „Self-Tuning“. Eine Leistungsbewertung unserer Verfahren erfolgt analytisch oder mit eigenentwickelten, komplexen Simulationssystemen. Einige Verfahren wurden prototypisch realisiert.
Ein Schwerpunkt unserer Arbeit sind Verfahren für hochkomplexe, mehrdimensionale Anfragen (Star-Joins) auf sehr großen Datenmengen im Data Warehouse-Umfeld. Auf Basis einer
von uns entwickelten mehrdimensionalen, hierarchischen Fragmentierungsmethode für
Faktentabellen und Zugriffsstrukturen (MDHF) und eines analytisches Kostenmodells wurde
der GUI-basierte Prototyp Warlock entwickelt. Dieses Werkzeug schlägt Fragmentierungskandidaten vor, analysiert das resultierende Anfrageverhalten paralleler Star-Joins, leitet eine
Datenallokation ab und visualisiert diese. Zusätzlich können unterschiedliche Konfigurationen
verglichen und optimiert werden.
Wir haben zudem Lastbalancierungsstrategien entwickelt, welche die Prozessor- und Plattenauslastung sowie Skew-Effekte integriert berücksichtigen. Für die parallele Join-Verarbeitung
in objektrelationalen DBS wurde ein Leistungsvergleich von relationalen und objektorientierten Verarbeitungsmethoden durchgeführt sowie eine angepasste Allokationsstrategie entwikkelt.
Optimierung von Set-Containment-Joins (Melnik, Garcia-Molina (Stanford University)
Ein Set-Containment-Join ist ein Verbund zwischen mengenwertigen Attributen zweier Relationen, dessen Verbund-Bedingung mittels des Teilmengenoperators spezifiziert wird. Wir haben einen neuartigen Partitionierungsalgorithmus, genannt Divide-and-Conquer Join (DCJ),
entwickelt, welcher die effiziente Ausführung von Set-Containment-Joins unterstützt und die bekannten Algorithmen in vielen Fällen übertrifft. Wir haben eine detaillierte Analyse von DCJ
und der bereits existierenden Algorithmen vorgestellt und ihr komparatives Verhalten mit Hilfe
einer prototypischen Implementierung studiert.
3.3.8.3
Publikationen
- Böhme, T.; Rahm, E.: Benchmarking von XML-Datenbanksystemen. in Rahm, E.; Vossen,
G. (Hrsg.): Web & Datenbanken: Konzepte, Architekturen, Anwendungen. dpunkt.verlag.
- Böhme, T.: XML-Datenbanksysteme: Architekturen und Benchmarks. in Bullinger, H.-J.;
Weisbecker, A.: Content Management - digitale Inhalte als Bausteine einer vernetzten
Welt. Fraunhofer IRB Ver-lag.
72
- Böhme, T.; Rahm, E.: Multi-User Evaluation of XML Data Management Systems with
XMach-1. In: Web, Web-Services, and Database Systems. Springer-Verlag, Lecture Notes
in Computer Science (LNCS) 2590, Springer-Verlag, 2003.
- Chaudhri, A.; Jeckle, M.; Rahm, E.; Unland, R. (eds.): Web, Web-Services, and Database
Systems. Springer-Verlag, Lecture Notes in Computer Science (LNCS) 2593, 2003.
- Do, H. H., Kirsten, T., Rahm, E.: Comparative Evaluation of Microarray-based Gene Expression Da-tabases. Proceedings 10. Fachtagung Datenbanksysteme für Business, Technologie und Web (BTW), Leipzig, Feb. 2003.
- Do, H. H., Melnik, S., Rahm, E.: Comparison of Schema Matching Evaluations. Proceedings GI-Workshop "Web and Databases", Erfurt, Oct.
- Do, H. H., Rahm, E.: COMA - A System for Flexible Combination of Schema Matching Approaches. Proceedings 28th Intl. Conference on Very Large Databases (VLDB), Hongkong, Aug.
- Greiner, U., Rahm, E.: WebFlow: Ein System zur flexiblen Ausführung webbasierter, kooperativer Workflows. Proc. 10. Fachtagung Datenbanksysteme für Business, Technologie
und Web (BTW 2003), Leipzig, Feb. 2003.
- Märtens, H., Rahm, E., Stöhr, T.: Dynamic Query Scheduling in Parallel Data Warehouses.
Proc. EURO-PAR 2002, Springer-Verlag, LNCS, Paderborn.
- Melnik, S.: Generic Model Management: Experience and Open Questions. Doctoral Poster, VLDB Conf. 2002, Hongkong, Aug.
- Melnik, S.; Garcia-Molina, H.: Divide-and-Conquer Algorithm for Computing Set Containment Joins, Proc. 8th Intl. Conf. on Extending Database Technology (EDBT), pp. 427-444,
Prague, March.
- Melnik, S.; Garcia-Molina, H.; Rahm, E.: Similarity Flooding: A Versatile Graph Matching
Algorithm. Proc. 18th International Conference on Data Engineering (ICDE), San Jose,
(Best Student Paper Award).
- Melnik, S.; Rahm, E.; Bernstein, P. A.: RONDO - A Programming Platform for Generic Model Management. Proc. ACM Sigmod Conf., San Diego, 2003.
- Melnik, S.; Garcia-Molina, H.: Adaptive Algorithms for Set Containment Joins. ACM Trans.
on Database Systems, Vol. 28 (2), June 2003.
- Müller, R.: Per Intranet ans Materiel, In: Universitätsjournal, S. 8.
- Rahm, E.: Web Usage Mining. Datenbank-Spektrum, Vol. 2, Heft 2, Feb.
- Rahm, E.; Böhme, T.: XMach-1: A Multi-User Benchmark for XML Data Management. Proc.
VLDB workshop Efficiency and Effectiveness of XML Tools, and Techniques (EEXTT2002),
Hongkong, Aug. (Invited Talk).
- Rahm, E.; Stöhr, T. : Data Warehouse-Einsatz zur Web-Zugriffsanalyse. in Rahm, E.; Vossen, G. (Hrsg.): Web & Datenbanken: Konzepte, Architekturen, Anwendungen.
dpunkt.verlag.
- Rahm, E.; Vossen, G. (Hrsg.): Web & Datenbanken: Konzepte, Architekturen, Anwendungen. dpunkt.verlag, gebunden, 504 Seiten.
- Sosna, D.; Rahm, E.: Web-basiertes SQL-Training im Bildungsportal Sachsen. Proc. BTWWorkshop "Datenbanken und E-Learning", Leipzig, Feb. 2003.
73
- Spruth, W.; Rahm, E.: Sysplex-Cluster-Technologien für Hochleistungs-Datenbanken. Datenbank-Spektrum, Vol. 2, Heft 3, Mai.
- Weikum, G.; Schöning, H.; Rahm, E. (Hrsg.): Datenbanksysteme für Business, Technologie und Web. Proc. der 10. BTW-Tagung, Leipzig, Februar 2003.
3.3.8.4
Vorträge
- Böhme, T.: XML-Datenbanksysteme: Architekturen und Benchmarks. Innovationsforum
"Content Management - Digitale Inhalte als Bausteine einer vernetzten Welt", Fraunhofer IAO, Stuttgart.
- Böhme, T.; Rahm, E.: Benchmarking von XML-Datenbanksystemen, Frühjahrstreffen der
Fachgruppe Datenbanken der Gesellschaft für Informatik.
- Böhme, T.: Effiziente XML-Verwaltung, Diplomanden-Seminar in Zingst.
- Do, H.-H.: COMA - Ein System zur flexiblen Kombination von Schema Matching Ansätzen. Zingst Oberseminar, Zingst.
- Do, H.-H.: COMA - A system for flexible combination of schema matching approaches.
28th Intl. Conference on Very Large Databases (VLDB), Hongkong, Aug.
- Do, H.-H.: Comparison of Schema Matching Evaluations. GI-Workshop "Web and Databases", Erfurt, Okt.
- Do, H.-H.: Comparative Evaluation of Microarray-based Gene Expression Databases.
IZBI, Leipzig, Nov.
- Do, H.-H.: Integrating Annotations for Gene Expression Analysis. IZBI, Leipzig, Dez.
- Do, H.-H.: COMA - Ein System zur flexiblen Kombination von Schema Matching-Ansätzen, Diplomanden-Seminar in Zingst.
- Greiner, U.: Dynamisches Workflow-Management für lokale und kooperierende Workflows, Diplomanden-Seminar in Zings.t
- Kirsten, T.: Gene Expression Warehousing in Leipzig. Start-up Workshop IZBI Leipzig,
Leipzig, März.
- Kirsten, T.: Affymetrix Analysis Data Model (AADM) and data files. IZBI, Leipzig, Mai.
- Kirsten, T.: GeWare - Das Leipziger Data Warehouse zur Analyse von Genexpressionsdaten. Zingst Oberseminar, Zingst, Juli.
- Kirsten, T.: Das GeWare Datenmodell. IZBI, Leipzig, Okt.
- Kirsten, T.: Gene Expression Warehouse - Ein Status Quo Bericht. IZBI, Leipzig, Dez.
- Kirsten, T.: GeWare - das Leipziger Data Warehouse zur Analyse von Genexpressionsdaten, Diplomanden-Seminar in Zingst.
- Melnik, S.: Divide-and-Conquer Algorithm for Computing Set Containment Joins, EDBTPrag.
- Melnik, S.: Similarity Flooding: A Versatile Graph Matching Algorithm. 18th International Conference on Data Engineering (ICDE), San Jose.
- Melnik, S.: Datenmodell und Operatoren für die generische Metadaten-Verwaltung, Diplomanden-Seminar in Zingst.
74
- Rahm, E.: Metadaten-Verwaltung zur Datenintegration, Eingeladener Vortrag Data
Warehousing Metadaten-Workshop, Mummert&Partner, Hamburg, Jan.
- Rahm, E.: Schema Matching. Dagstuhl Seminar "Data Integration", May.
- Rahm, E.: XMach-1: A Multi-User Benchmark for XML Data Management. Invited Talk,
EEXTT-Workshop at VLDB2002, Hongkong, Aug.
- Rahm, E.: Data Warehousing zur Web-Zugriffsanalyse. Data Mining-Forum, HHL Leipzig, Nov.
- Rahm, E.: Semi-Automatic Schema Matching: Problems and Solutions. SAP Research
Colloquium, Walldorf, Nov.
- Sosna, D.: Projektvorstellung: Elektronisches Wörterbuch Neugriechisch-Deutsch, November, Institut für Klassische Philologie der Universitöt Leipzig.
- Sosna, D.: Der Dokumenten-Server DOL, 29.11.2002, Sächs. Landes- und Universitätsbibliothek Dresden (Vorstellung des Systems vor Bibliothekaren von den Universitäten
und Fachhochschule des Freistaates Sachsen).
- Sosna, D.: Der Annotationsserver als mathematischer Bedienprozess, Teil 2, Diplomanden-Seminar in Zingst.
3.3.8.5
Implementierungen
- Böhme, T.: Referenzimplementierung der XML Benchmark Spezifikation XMach-1, verfügbar unter http://dbs.uni-leipzig.de/de/projekte/XML/XmlBenchmarking.html.
- Do, H.-H.: COMA-Prototyp zum Schema Matching.
- Greiner, U.; Ramsch, J.: AdaptFlow: Flexible Workflow-Ausfüfhrung durch WorkflowAdaption.
- Kirsten, T.; Do, H. H.; Rahm, E.: GeWare - Ein Data Warehouse für Genexpressionsanalyse.
- Melnik, S.: Der Prototyp des RONDO-Systems steht zum Download bereit unter:
http://www-db.stanford.edu/~melnik/mm/rondo/.
- Stöhr, Th.: Werkzeug zur Bestimmung einer Datenallokation für parallele Data Warehouses (Warlock).
- Stöhr, Th.: Prototypische Realisierung eines Web-Usage-Data-Warehouse (Diplom- und
Hiwi-Arbeiten).
- Online-Beschaffungs-System der Universität Leipzig
(http://procurement.ag-server.de/uni-leipzig/).
- Dokumentenserver (http://dol.uni-leipzig.de/).
- SQL-Trainer (http://sql-trainer.uni-leipzig.de).
75
3.3.9
Formale Konzepte
3.3.9.1
3.3.9.2
Univ.-Professor
Prof. Dr. Heinrich Herre
Doktorand
Than Hai Nguyen
Stipendiatin (Graduiertenkolleg)
Sybille Schwarz
Programmierer
Sergej Kotkowskij
Sekretärin
Kerstin Beier
Projekte
Erweiterte Logik-Programmierung (Herre, Schwarz)
In diesem Projekt werden die theoretische Grundlagen für verallgemeinerte logischen Programme mit zwei Arten von Negationen entwickelt. Für die Beschreibung der Semantik derartiger Programme wurden die stabil generierten Modelle eingeführt, die für die normalen logischen Programme den Spezialfall der stabilen Modelle umfassen. Die wohlfundierte Semantik laesst sich auf verallgemeinerte logische Programme verallgemeinern, indem partiell
stabil generierte Modelle eingeführt werden.
Projekt GOL (General Ontological Language (Herre, Ngyuen)
Ontologien bilden ein Fundament für die Wissensmodellierung und sind eine grundlegende
Komponente eines formalen Wissensrepraesentationssystems. In den letzten Jahren hat sich
das interdiszplinäres Forschungsgebiet "Ontological Engineering" herausgebildet, das sich
mit der Begründung, Formalisierung und Klassifikation von Ontologien beschäftigt.
Ontologische Fundierung der konzeptionellen Modellierung
In diesem Projekt, das zusammen mit G. Wagner (TU Eindhoven) durchgeführt wird, werden
die Konzepte von GOL verwendet, um eine formale Semantik fuer UML zu erarbeiten.
3.3.9.3
Publikationen
- Guizzardi, G.; Herre, H.; Wagner, G.: On the General Ontological Foundatioin of
Conceptual Modeling; ER, LNCS vol. 1937, p- 97-112.
- Guizzardi, G.; Herre, H.; Wagner, G.: Towards ontological foundations for conceptual
models. ODBASE, LNCS vol. 2519, p. 1100-1117.
- Heller, B.; Herre, H.: GOL: A General Ontological Language, Ontological Spring,
Naumburg, S.182- 203.
3.3.9.4
Vorträge
- Herre, H.: General Ontological Language; Symposium d. Arnold Sommerfeld Gesellschaft, 21.06.2002.
- Herre, H.: Ontological Categories in GOL: Processes- Analysis and Applications of Dynamic Categories, Dandbjerg Castle, Aarhus University, 5.06.-08.06.2002.
76
3.3.10 Intelligente Systeme
3.3.10.1 Personelle Zusammensetzung
Univ.-Professor
Prof. Dr. Gerhard Brewka
wiss. Mitarbeiter
Prof. Dr. Andreas Schierwagen
wiss. Mitarbeiter
Prof. Dr. Ralf Der
wiss. Mitarbeiter
Dr. habil. Frank Wolter
Dr. Richard Booth
Oliver Kutz
René Liebscher
wiss. Mitarbeiterin (DFG/GK)
Herrad Werner
Doktorandenförderplatz
Frank Hesse (seit Dezember 2002)
EU Gastwissenschaftler
Prof. Dr. Jacek Malinowski (seit Oktober 2002)
Programmierer
Frank Schumacher
Sekretärin
Renate Schildt
3.3.10.2 Projekte
Formale Modelle des Entscheidens und Argumentierens (Brewka, Lange, Wolter)
Die Künstliche Intelligenz befasst sich seit einigen Jahren verstärkt mit der Erforschung von
Multi-Agenten Systemen. Ein Agent in einem solchen System muss in der Lage sein, mit anderen Agenten in Verhandlungen zu treten, für die eigenen Positionen zu argumentieren, sowie
trotz unvollständiger Information sinnvolle Entscheidungen zu treffen. Das Forschungsgebiet
untersucht formale Modelle des Argumentierens, Verhandelns und der Kompromissfindung.
Dabei spielen insbesondere Begriffe wie Effizienz und Fairness eine wichtige Rolle. Aufbauend auf diesen Untersuchungen sollen qualitative Modelle der Entscheidungsfindung erforscht werden.
Nichtklassische Logiken und ihre Anwendung in der Künstlichen Intelligenz
(Brewka, Wolter)
Eine adäquate Modellierung von Wissen ist eines der wichtigsten Ziele der Künstlichen Intelligenz. In diesem Forschungsvorhaben werden Wissensrepräsentationstechniken entwickelt
und untersucht, deren Ausdrucksmächtigkeit deutlich über die von herkömmlichen Standardtechniken hinausgeht, welche sich im wesentlichen an der klassischen Logik orientieren. Insbesondere werden hier Inferenzverfahren untersucht, die eine geeignete Behandlung von
Ausnahmen, von Inkonsistenzen sowie von Präferenzen in Wissensbasierten Systemen ermöglichen.
77
Ein weiterer Forschungsschwerpunkt sind Untersuchungen im Bereich der erweiterten logischen Programmierung. Dabei geht es einerseits darum, die Ausdrucksmächtigkeit der Logikprogramme so zu vergrößern, dass diese Programme sich leichter für die Repräsentation komplexen Wissens verwenden lassen. Andererseits soll dabei natürlich ein möglichst geringer Effizienzverlust eintreten. Die untersuchten Techniken werden insbesondere in den Bereichen
der Modellierung von Handlungen und im Planen eingesetzt.
LExIKON (Brewka)
Das vom BMWi geförderte Forschungs- und Entwicklungsvorhaben LExIKON gehört in den
Bereich des "Machine Learning for Internet Applications". Die konkrete Aufgabe, die fokussiert wird, ist die Extraktion von Wissen aus dem Internet. Dabei geht es im wesentlichen um
"Knowledge Discovery" oder "Data Mining" auf der Basis semistrukturierter Daten.
Ziel von LExIKON ist es, Methoden auszuarbeiten, zu untersuchen, zu implementieren und
zur prototypischen Anwendung zu führen, die qualitativ besser als bisher erlauben, Wissen
aus dem Internet zu extrahieren.
Kombination von Modal- und Beschreibungslogiken und ihre Anwendung zur Repräsentation intensionalen und dynamischen Wissens (Wolter)
Ziel dieses Vorhabens ist es, eine direkte Zusammenarbeit zwischen Forschern im Bereich Modallogik einerseits und im Bereich Beschreibungslogik andererseits zu initiieren. Dadurch sollen zum einen die in der Modallogik entwickelten starken Techniken und Meta-Resultate auf
Beschreibungslogiken übertragen werden. Zum anderen sollen mit Hilfe der für Beschreibungslogiken entwickelten algorithmischen Techniken praktikable Algorithmen für Modallogiken entworfen und implementiert werden. Zusätzlich soll die Kombination von Modal- und
Beschreibungslogiken genauer untersucht werden. Aus Sicht der Beschreibungslogiken ermöglicht dies die Darstellung intensionalen Wissens (z. B. Meinungen und Wissen intelligenter Akteure) und dynamischen Wissens (z. B. zeitabhängiges Wissen). Aus der Sicht der Modallogik liefert diese Kombination eine Modallogik erster Stufe, die aber durch die Einschränkung auf Beschreibungslogiken besser handhabbar ist als volle Modallogik erster Stufe. Auch
hierfür wird das Hauptaugenmerk auf der Entwicklung praktikabler Entscheidungsverfahren
für die betrachteten Logiken liegen.
Modellierung und Computersimulationen der Entwicklung der Konnektivität und
elektrischen Aktivität neuronaler Netzwerke in vitro. (Zusammenarbeit mit Prof. Dr.
Jaap van Pelt, Netherlands Institute for Brain Research, Amsterdam) (Schierwagen)
Gegenstand des Projekts ist die wechselseitige Abhängigkeit, die zwischen neuronaler Form,
Funktion und Konnektivität einerseits und neuronaler und Netzwerk-Aktivität andererseits besteht, und wie sich diese Beziehung in der Entwicklung verändert. Die Fragestellung erfordert
eine enge Wechselwirkung zwischen Experiment und Theorie. Die eingesetzten Methoden
umfassen (1) elektrophysiologische Multielektroden-Ableitungen in vitro und rechnergestützte
Datenauswertung, (2) Methoden der Neuroanatomie; insbesondere Anfärbungen der Neurone in vitro, rechnergestützte Rekonstruktion und Analyse von Strukturdaten, (3) Modellie78
rung und Simulation biophysikalisch realistischer bzw. vereinfachter mathematischer Modelle.
Morphogenese und Neurodegeneration - Morphologische Analyse, Modellierung
und Computersimulation (Zusammenarbeit mit Dr. Ulrich Gärtner, Prof. Dr. Thomas
Arendt, Paul-Flechsig-Institut für Hirnforschung, Abt. Neuroanatomie, Universität
Leipzig, im Rahmen der DFG-Initiative Bioinformatik, Forschungsschwerpunkt Zelluläre Signaltransduktion und Selbstorganisation von Geweben) (Schierwagen)
Das Projekt hat die Untersuchung des Zusammenhanges von Morphologie und Funktion bei
normalen und pathologisch veränderten Neuronen zum Gegenstand. Ein Zugang erfolgt
über die vergleichende metrische und topologische Analyse der Dendritenstruktur dieser Neuronentypen, wobei zwei theoretische Skalierungsmodi herangezogen werden (konservative
versus isometrische Skalierung). Funktionelle Implikationen der normalen und pathologisch
veränderten Neuronmorphologie für die Kodierungsfunktion von Neuronen werden mittels
mathematischer und Computermodelle untersucht. Daneben ist die Weiterentwicklung einer
Modellierungsumgebung für die Integration und Analyse neurobiologischer Daten vorgesehen.
3.3.10.3 Publikationen
- Artale, A.; Franconi, E.; Wolter, F.; Zakharyaschev, M.: A temporal description logic for
reasoning over conceptual schemas and queries, Proceedings of JELIA 2002, Springer
Lecture Notes.
- Baader, F.; Lutz, C.; Sturm, H.; Wolter, F.: Fusions of description logics and abstract description systems, Journal of Artificial Intelligence Research (JAIR) 16, 1 - 58.
- Baader, F.; Brewka, G.; Eiter, T. (eds.): AI Communications - Special Issue on KI-2001,
Vol 15 No 1.
- Bauer, S.; Hodkinson, I.; Wolter, F.; Zakharyaschev, M.: Non-local propositional and
one-variable quantified CTL*, Proceedings of the TIME-02 Symposion, pages 2 -- 9,
IEEE Computer Society Press.
- Bennett, B.; Cohn, A.; Wolter, F.; Zakharyaschev, M.: Multi-dimensional Modal Logic as
a Framework for Spatio-Temporal Reasoning, Applied Intelligence.
- Booth, R.: Social contraction and belief negotiation, in: Proceedings of the Eight Conference on Principles of Knowledge Representation and Reasoning, pp 375-384.
- Booth, R.: On the logic of iterated non-prioritised revision, in: Proceedings of the Workshop on Conditionals, Information and Inference, Hagen, Germany, May.
- Brewka, G.; Niemelä, I.; Syrjänen, T.: Implementing Ordered Disjunction Using Answer
Set Solvers for Normal Programs, Proc. JELIA 2002, Springer Verlag.
- Brewka, G.: Logic Programming with Ordered Disjunction, Proc. AAAI-02, Edmonton,
Canada.
- Brewka, G.; Benferhat, S.; Le Berre, D.: Qualitative Choice Logic, Proc. 8th Intl. Conference on Knowledge Representation and Reasoning, KR 2002, Toulouse, France.
79
- Brewka, G.: Answer Sets and Qualitative Decision Making, Proc. 1st Salzburg Workshop on Paradigms of Cognition, 2002 erweiterte Fassung erscheint in Synthese, 2003.
- Brewka, G.: Qualitative Decision Making and Answer Set Programming: Extended Abstract, Informatik Bewegt: Proc. GI Jahrestagung, Dortmund.
- Der, R.; Herrmann, M.; Holicki, M.: Self-organization in sensor-motor loops by the homeokinetic principle Zeitschrift Verhandl. der Dt. Physik. Gesellsch. 1/2002, 510.
- Der, R.; Herrmann, M.; Liebscher, R. (2002): Homeokinetic approach to autonomous
learning in mobile robots. In: R. Dillmann, R. D. Schraft, H. Wörn: Robotik 2002. VDIBerichte 1679, 301-306.
- Der, R.; Liebscher, R.: True autonomy from self-organized adaptivity Proceedings Workshop Biologically Inspired Robotics, Bristol.
- Hodkinson, I.; Wolter, F.; Zakharyaschev, M.: Decidable and undecidable fragments of
first-order branching temporal logics, Proceedings of the IEEE Symposion on Logic in
Computer Science (LICS), pages 393 - 402, IEEE Computer Society Press.
- Kutz, O.; Wolter, F.; Zakharyaschev, M.: Connecting abstract description systems, Proceedings of the 8th International Conference of Knowledge Representation and Reasoning (KR-2002), pages 215 -- 226, Morgan Kaufmann.
- Kutz, O.; Sturm, H.; Suzuki, N.; Wolter, F.; Zakharyaschev, M.: Axiomatizing distance
logics, Journal of Applied Non-classical Logic 12, 425-440.
- Lutz, C.; Sturm, H.; Wolter, F.; Zakharyaschev, M.: A tableau decision algorithm for modalized ALC with constant domains, Studia Logica 72, 199 - 232.
- Schierwagen, A.: Quantifying neuronal morphology. A case study of the growth model
approach. In: Bildverarbeitung für die Medizin 2002, Algorithmen, Systeme, Anwendungen. Informatik Aktuell. Springer-Verlag, pp. 255-258. (mit J. van Pelt).
- Schierwagen, A.: Morphological analysis and modeling of dendrites from cat collicular
neurons Abstracts BIOCOMP2002, Vietri, 3-9. 6. 2002, pp. 107-108. (mit J. van Pelt).
- Schierwagen, A.: Dendritic shape and integrative neuron function: analysis of their relationship by morphological and functional modeling. FENS Abstr. vol 1, A104.11, Paris,
p31. (mit J. van Pelt).
- Schierwagen, A.: Der Computer als Modell des Geistes? Probleme mit der ‚Denkmaschine'. In: Physik, Information und Informationssysteme (Reihe Synergie-SyntropieNichtlineare Systeme).
- Sturm, H.; Wolter, F.; Zakharyaschev, M.: Common knowledge and quantification, Economic Theory 19, 157 - 186.
- Sturm, H.; Wolter, F.: A tableau calculus for temporal description logics: the expanding
domain case, Journal of Logic and Computation.
- Wolter, F.; Wansing, H.; de Rijke, M.; Zakharyaschev, M. (eds): Advances in Modal Logic 3, World Scientific.
- Wolter, F. (ed.): Special Issue on Multi-dimensional Logics: Studia Logica, November
2002, Volume 72, Issue 2.
- Wolter. F.; Zakharyaschev, M.: Axiomatizing the monodic fragment of first-order temporal logic, Annals of Pure and Applied Logic 118, 133 - 145.
80
- Wolter, F.; Zakharyaschev, M.: Spatio-temporal logics: A computational Perspective. in
Exploring Artificial Intelligence in the New Millenium, Morgan Kaufmann.
- Wolter, F.; Zakharyaschev, M.: Qualitative spatio-temporal representation and reasoning: a computational Perspective, in Exploring Artificial Intelligence in the New Millenium, Morgan Kaufmann.
3.3.10.4 Vorträge
- Brewka, G.: Logic Programming with Ordered Disjunction, Intl. Workshop on Nonmonotonic Reasoning, Toulouse, 19.-21.4.02.
- Brewka, G.: Qualitative Choice Logic, 8th Intl. Conference on Knowledge Representation and Reasoning, KR 2002, Toulouse, France, 22.-25.4.02.
- Brewka, G.: Answer Sets and Qualitative Decision Making, 1st Salzburg Workshop on
Paradigms of Cognition, Salzburg, 18.-20.7.02.
- Brewka, G.: Logic Programming with Ordered Disjunction, AAAI-02, Edmonton, Canada, 28.7.-1.8.02.
- Brewka, G.: Implementing Ordered Disjunction Using Answer Set Solvers for Normal
Programs, Dagstuhl Seminar Nonmonotonic Reasoning and Constraints, 15.-20.9.02.
- Brewka, G.: Qualitative Decision Making and Answer Set Programming, Informatik Bewegt: GI Jahrestagung, Workshop Decision Making, Dortmund, 1.10.02.
- Brewka, G.: Künstliche Intelligenz, eingeladener Vortrag, VDI Tagung, Dresden,
11.11.02.
- Der, R.: Homeokinetic Systems, MPI f. Mathematik i. d. Naturwissenschaften Leipzig,
16. 01. 2002.
- Der, R.: Autonomes Lernen für effektives Ball Handling. Workshop zum DFG Schwerpunktprogramm 1125. Paderborn, 15. 4. 02.
- Der, R.: Autonome Agenten als aktive Informationssysteme. Symposium "Physik, Information und Informationssysteme" der Arnold Sommerfeldgesellschaft Leipzig 20. 6. 2002.
- Der, R.: Autonomes Lernen und selbstorganisiertes Verhalten autonomer Roboter (Kolloquium Neuroinformatik Univ. Ulm 01.07.02).
- Schierwagen, A.: Morphological analysis and modeling of dendrites from cat collicular
neurons BIOCOMP2002, Vietri, 3-9. 6. 2002.
- Schierwagen, A.: Der Computer als Modell des Geistes. Probleme und Perspektiven eines Paradigmas. Symposium "Physik, Information und Informationssysteme". Leipzig,
20.-21.06.2002.
81
3.3.11 Parallelverarbeitung und Komplexe Systeme
wissUniv.-Professor
Martin Middendorf
wiss. Mitarbeiter
Daniel Merkle
Sekretärin
Kerstin Beier
3.3.11.2 Projekte
Parallele Rekonfigurierbare Architekturen und Algorithmen
Dynamisch rekonfigurierbare Rechnerarchitekturen erlauben zur Laufzeit Änderungen ihrer
Struktur und Funktionsweise. Rekonfigurierbare Prozessorfelder erlauben datenabhängige
lokale Veränderungen der Verbindungsstrukturen während FPGAs (Field Programmable
Gate Arrays) Veränderungen der verwendeten logischen Funktionen ermöglichen. Dies führt
zu parallelen Berechnungsmodellen mit neuartigen algorithmischen Möglichkeiten, welche
im Rahmen des Projekts untersucht werden. Neben solchen grundsätzlichen Untersuchungen
werden auch Anwendungen für rekonfigurierbare Architekturen entwickelt. Beispielsweise
werden parallele Verfahren der Schwarm-Intelligenz für rekonfigurierbare Architekturen entwickelt.
Naturanaloge Optimierungsverfahren und Schwarm-Intelligenz
Verfahren der Schwarm-Intelligenz nutzen Prinzipien der Natur zur Erzeugung kollektiver Leistungen von Schwärmen für die Entwicklung Agentenbasierter Problemlösungsverfahren. Im
Projekt werden solche Verfahren für die Optimierung entwickelt. Schwerpunkte sind Verfahren mit Anwendungen in den Bereichen Scheduling, Clustering und Multikriterielle Optimierung. Ein Beispiel sind Ameisenalgorithmen, die Prinzipien der indirekten Informationsübertragung nutzen, durch welche Ameisen kürzeste Wege zwischen Nest und Futterquellen finden
können.
Simulation biologischer Systeme
Im Projekt werden ausgewählte biologische Systeme mittels Individuenbasierter Simulation
untersucht. In Kooperation mit Biologen soll die Organisation sozialer Insektenstaaten näher
untersucht werden. Soziale Insektenstaaten sind besonders interessant, da ihr komplexes Verhalten auf einer flexiblen Organisation basiert, bei der Arbeitsteilung und Kastenbildung eine
wichtige Rolle spielen. Gesteuert wird diese Organisation durch vielfältige Kontrollmechanismen, die im Projekt näher untersucht werden.
Zeichenkettenprobleme und Phylogenie
Viele Probleme im Bereich der Molekularen Biologie oder im Bereich der Ablaufplanung lassen sich als Problem über Mengen von Zeichenketten auffassen. Im Projekt werden neben Untersuchungen zur Komplexität solcher Probleme auch Algorithmen zur approximativen oder
heuristischen Lösung entwickelt. Für phylogenetische Probleme, bei denen die zugrunde lie82
gende Zeichenkettenmenge sehr lange Nukleinsäure- oder Proteinsequenzen enthält, werden
parallele Verfahren entwickelt.
- Branke, J.; Decker, M.; Merkle, D.; Schmeck, H.: Coevolutionary Ant Algorithms Playing
Games. Proceedings of Third International Workshop ANTS 2002, Springer Verlag,
LNCS 2463, 298-299.
- Branke, J.; Leppert, S.; Middendorf, M.; Eades, P.: Width Restricted Layering of Acyclic
Digraphs with Consideration of Dummy Nodes. Information Processing Letters, 81(2)
59-63.
- Cagnoni, S.; Gottlieb, J.; Hart, E.; Middendorf, M.; Raidl, G.R. (Eds.): Applications of
Evolutionary Computing - EvoWorkshops 2002: EvoCOP, EvoIASP, EvoSTIM/EvoPLAN Kinsale, Ireland, Springer Verlag, LNCS 2279.
- Dorigo, M.; Gambardella, L.M.; Middendorf, M.; Stützle, T.: Guest Editorial. IEEE Trans.
on Evolutionary Computation: Special Issue on "Ant Algorithms and Swarm Intelligence"
6(4): 317-320.
- Guntsch, M.; Middendorf, M.: Applying Population Based ACO to Dynamic Optimization Problems. Ant Algorithms, Proceedings of Third International Workshop ANTS
2002, Brussels, Belgium, Springer Verlag, LNCS 2463, 111-122.
- Guntsch, M.; Middendorf, M.: A Population Based Approach for ACO. Proc. 2nd European Workshop on Evolutionary Computation in Combinatorial Optimization (EvoCOP-2002), Kinsale, Ireland, Springer Verlag, LNCS 2279, 72-81.
- Guntsch, M.; Middendorf, M.; Scheuermann, B.; Diessel, O.; ElGindy, H.; Schmeck, H.;
So, K.: Population based Ant Colony Optimization on FPGA. Proc. of the IEEE International Conference on Field-Programmable Technology (FPT), Hong Kong.
- Janson, S.; Merkle, D.; Middendorf, M.; ElGindy, H.; Schmeck, H.: On Enforced Convergence of ACO and its Implementation on the Reconfigurable Mesh Architecture
Using Size Reduction Tasks. Proceedings of the Second International Conference on Engineering of Reconfigurable Systems and Algorithms (ERSA'02), Las Vegas, CSREA
Press, 3-9.
- Merkle, D.; Worsch, Th.: Formal Language Recognition by Stochastic Cellular Automata. Fundamenta Informaticae 52(1-3): 183-201.
- Merkle, D.; Middendorf, M.: Modelling the Dynamics of Ant Colony Optimization Algorithms Evolutionary Computation, 10(3): 235-262.
- Merkle, D.; Middendorf, M.: Fast Ant Colony Optimization on Runtime Reconfigurable
Processor Arrays. Genetic Programming and Evolvable Machines, 3(4): 345-361.
- Merkle, D.; Middendorf, M.: Modelling ACO: Composed Permutation Problems Ant Algorithms. Proceedings of Third International Workshop ANTS 2002, Brussels, Belgium,
Springer Verlag, LNCS 2463, 2002, 149-162.
- Merkle, D.; Middendorf, M.: Modelling the Dynamics of Ant Colony Optimization Algorithms. Proceedings of the Genetic and Evolutionary Computation Conference (GECCO-2002), New York, 2002, 105-112.
83
- Merkle, D.; Middendorf, M.: Ant Colony Optimization with the Relative Pheromone Evaluation Method. Proc. 3rd European Workshop on Scheduling and Timetabling and 3rd
European Workshop on Evolutionary Methods for AI Planning (EvoSTIM/EvoPLAN2002), Kinsale, Ireland, LNCS 2279, 2002, 325-333.
- Merkle, D.; Middendorf, M.; Schmeck, H.: Ant Colony Optimization for Resource-Constrained Project Scheduling. IEEE Transactions on Evolutionary Computation, 6(4): 333346.
- Middendorf, M.; Scheuermann, B.; Schmeck, H.; ElGindy, H.: An Evolutionary Approach to Dynamic Task Scheduling on FPGAs. Journal of Parallel and Distributed Computing, 62(9): 1407-1420, September.
- Middendorf, M.; Timkovsky, V.: On scheduling cycle shops: classification, complexity
and approximation. Journal of Scheduling, 5(2): 135-169.
- Middendorf, M.; Reischle, F.; Schmeck, H.: Multi Colony Ant Algorithms. Journal of Heuristics, 8(3): 305-320.
- Middendorf, M.: Tutorial on Ant Colony Optimization. Tutorial Proceedings of Genetic
and Evolutionary Computation Conference (GECCO-2002), New York, 416-436.
3.3.11.4 Vorträge
- Merkle, D.: Ameisenalgorithmen - Modellierung und Optimierung. Hauptseminar Angewandte Informatik, Institut AIFB, Universität Karlsruhe, 15.2.2002.
- Merkle, D.: Ant Colony Optimization with the Relative Pheromone Evaluation Method.
3rd European Workshop on Scheduling and Timetabling and 3rd European Workshop
on Evolutionary Methods for AI Planning (EvoSTIM/EvoPLAN-2002), Kinsale, Irland,
3.4.2002.
- Merkle, D.: Studies on the Dynamics of Ant Colony Optimization Algorithms. Genetic
and Evolutionary Computation Conference (GECCO-2002), New York, USA,
11.7.2002.
- Merkle, D.; Middendorf, M.: Tutorial Ant Colony Optimzation. The Seventh Intenational
Conference on Parallel Problem Solving from Nature (PPSN2002), Granada, Spanien,
7.9.2002.
- Merkle, D.: Modelling ACO: Composed Permutation Problems. Third International
Workshop on Ant Algorithms, ANTS 2002, Brüssel, Belgien, 12.09.2002.
- Merkle, D.: Coevolutionary Ant Algorithms for Playing Games. Third International Workshop on Ant Algorithms, ANTS 2002, Brüssel, Belgien, 12.09.2002.
- Middendorf, M.: Tutorial Multiobjective Optimization with Ant Colony Systems. Workshop on Multiple Objective MetaHeuristics (MOMH) (a joint PM2O - EU/ME meeting),
Paris, Frankreich, 4.11.2002.
- Middendorf, M.: Tutorial Ant Colony Optimzation. Genetic and Evolutionary Computation Conference (GECCO-2002), Tutorials, New York, USA, 8.7.2002.
84
3.3.12 Rechnernetze und Verteilte Systeme
Univ.-Professor
Prof. Dr. Klaus Irmscher
wiss. Mitarbeiter
Jean-Alexander Müller
wiss. Mitarbeiter
Hendrik Schulze
wiss. Mitarbeiter
Uwe Tönjes
Andrej Voinikonis
Facharbeiter DV (Drittmittel)
Gisela Mai
Sven Heßler
Thomas Hoffmann
Jens Käthner
Klaus Mochalski
SMWK Gastwissenschaftler
Dr. Ludmilla Golubeva
SMWK Gastwissenschaftler
Venera Khoromskaia
Programmierer
Jürgen Hotzky
Sekretärin
Hannelore Schöbel
3.3.12.2 Forschungsschwerpunkte
Zentraler Arbeits- und Forschungsschwerpunkt des Lehrstuhls bilden Teledienste in mobilen
und verteilten Systemen.
Teilkomponenten:
- Arbeiten auf dem Gebiet der Rechnernetze, u.a. zu
Hochgeschwindigkeitsnetze (ATM, Gigabitnetze),
Routing in Infrastruktur- und ad-hoc-Netzen,
Advanced Networking (Internet-2, Bandbreitenmanagement, Reservierungsstrategien,
Differentiated Services, Telefonie im Internet VoIP),
Sicherheit in Netzen (Authentifikation, Accounting), insbes. Internet und Mobilfunknetze
Messungen im Internet, Lastmodellierung
Lokale Netze mit Fast/Gigabit-Ethernet und W-LAN
Mobile und Nomadic Computing
Einsatz Wireless LAN
- Verteilte Systeme und Anwendungen, u.a. Komponenten zu
Verteilungsplattformen (CORBA, RMI), Componentware (EJB, DCOM), .NET
Modellierung objekt-orientierter verteilter Systeme
CSCW-Anwendungen, wie Teleworking, Bürokommunikation
Anwendungen zur Telemedizin und Telerehabilitation (auf der Basis von Enterprise
85
-
-
Computing Technologien, Middlewaresystemen und Mobile Computing)
Peer-to-Peer-Networking
Internet-basierte multimediale, mobile und kooperative Teledienste der Telematik, z.B.
Audio/Video-Konferenz, Nomadic Computing, Local based Services
Mediengestaltung für virtuelle Bildungsangebote
Modellierung u. Bewertung von Computernetzen und Verteilten Systemen, Analyse von
Warteschlangenmodellen, Simulation, Systemmessungen
Einsatz und Evaluation von Teleteaching (Distance Learning) in der Ausbildung,
Erstellung multimedialer Bildungsangebote und Einsatz
3.3.12.3 Projekte
Forschungsgruppe MOBREGIO
BMBF-Verbundprojekt (Wissenbasierte Dienste im Gesundheitswesen)
Forschungsthema: "Einsatz mobiler Endgeräte in einer heterogenen Versorgungsregion zur
Betreuung und Unterstützung älterer Menschen und Personen mit Gedächtnisdefiziten (MOBREGIO)"
Projekt-Kz.: 01 HW 0128
Laufzeit: 03/2002 bis 02/2005
Bearbeiter:
- Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. habil. Klaus Irmscher ([email protected])
- Mitarbeiter:
Dipl.-Inf. Hendrik Schulze (Projektkoordinator)
Dipl.-Phys. Thomas Hoffmann
Dipl.-Ing. Andrej Voinikonis
Frau Gisela Mai (DV-Bearbeiterin)
Dr. A. Thöne-Otto (Tagesklinik für kognitive Neurologie, Themenleiterin TK)
Dipl.-Psych. K. Walther (Tagesklinik für kognitive Neurologie)
MTA I. Gey (Tagesklinik für kognitive Neurologie)
Dipl.-Ing. J. Richter (RBM elektronik-automation GmbH Leipzig, Geschäftsführer, Themenleiter RBM)
Projektgruppen:
Universität Leipzig, Fakultät für Mathematik und Informatik, Institut für Informatik, Lehrstuhl
Rechnernetze und Verteilte Systeme (Prof. Dr. K. Irmscher)
Medizinische Fakultät, Tagesklinik für kognitive Neurologie (Prof. Dr. Y.D. von Cramon)
RBM elektronik-automation GmbH Leipzig (Dipl.-Ing. Jens Richter)
Teilvorhaben 1 (Ausgabenbasis): Universität Leipzig (IfI und TK) Verwaltung, Vermittlung und
Einsatz von Diensten für Personen mit Informations- und kognitiven Defiziten in einer heterogenen Versorgungsregion und mobilen Endgeräten
Teilvorhaben 2 (Kostenbasis): RBM elektronik-automation GmbH Leipzig Anwendungsspezifische mobile Endgeräte für Dienstleistungen für Personen im sozialen und Gesundheitsbereich
86
Kurzbeschreibung:
Die Aufgabenstellung des Vorhabens ist die Entwicklung einer anwenderspezifisch skalierbaren Lösung eines Gesamtsystems zur Übertragung wissensbasierter Inhalte auf der Grundlage verteilter Systeme und Mobilfunktechnik. Ziel dabei ist die Unterstützung von älteren Menschen und Personen mit Gedächtnisdefiziten sowie von Personen im Reha- und Fitnessbereich.
Das System ist charakterisiert durch Anwendung einer auf Enterprise Computing Technologie
basierenden Plattform und den Anschluss portabler Endgeräte über drahtlose Verbindungen
(mobile computing). Dabei kommen Technologien auf der Basis von Componentware EJB
(Enterprise JavaBeans), CORBA und Mobilfunknetze der 2- und 2.5-ten Generation (GSM,
GPRS) zum Einsatz, die über spezifische Protokolle und Datenstrukturen den mobilen Zugang
zu Web-basierten Inhalten realisieren. Zur Unterstützung eines Dienstleistungsangebotes für
Personen mit Defiziten soll ein Service-Zentrum nachhaltig aufgebaut und betrieben werden.
Die Evaluation und Bereitstellung von Diensten für gedächtnisgestörte Patienten erfolgt an der
Tagesklinik für kognitive Neurologie des Klinikums der Universität Leipzig.
Finanzierung: Drittmittelfinanzierung
Drittmittelgeber: BMBF (Projektträger: DLR Bonn)
Förderprogramm: Kategorie: Wissensintensive Dienstleistungen
Themenfeld: Gesundheitsdienstleistungen, Förderungstopic: Forschung und Entwicklung für Innovationen im Bereich wissensintensiver Dienstleistungen unter besonderer Berücksichtigung
der menschengerechten Gestaltung
Forschungsgruppe CoS-Konzepte im Gigabit-Wissenschaftsnetz
BMBF/DFN-Projekt
Projekttitel: Q-WiN : CoS-Konzepte im Gigabit-Wissenschaftsnetz
Forschungsaufgabe: Evaluation einer operationalen Beispiellösung zur Bereitstellung von
Dienstgüte im Rahmen der Konzeptentwicklung von Dienstklassen (CoS) im G-WiN und angeschlossenen Kundennetzen anhand einer prototypischen Implementierung.
Teilaufgaben:
- Bandbreitenmanagement zur Bereitstellung von Dienstgüte in Campusnetzen (Projekte
Alabama/Q-WIN)
- Dienstgüte im WiN
- Aufbau und Administrierung eines IPv6-Modellnetzes, Routing, Multicasting, Reservierungsstrategien, Firewall, Intranet
- Aufbau und Betreiben der Audio/Videokommunikation im neuen MC-Backbone 6Bone
- Passive Messungen und Bewertungen im Internet (Lastmodellierung)
Projekt-Kz.: TK 602 - NT 122
Laufzeit: 07/2001 bis 12/2003
Bearbeiter:
- Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. habil. Klaus Irmscher
87
- Mitarbeiter:
Dipl.-Inf. J.-A. Müller (Themenleiter)
Dipl.-Inf. (BA) S. Heßler
Dipl.-Inf. J. Käthner
Dipl.-Inf. K. Mochalski
Kooperationspartner
- Universität Leipzig, Universitätsrechenzentrum (Dr. Th. Friedrich)
- Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (FH), Rechenzentrum und Fachbereich Informatik, Mathematik und Naturwissenschaften (Prof. Dr. K. Hänßgen)
Kurzbeschreibung:
Im Rahmen des Projektes wird ein konkretes Class of Service-Konzept (CoS-Konzept) in einem
Testbed des Deutschen Forschungsnetzes G-WiN implementiert. Anhand dieser Implementierung soll untersucht werden, wie sich CoS-Konzepte sinnvoll zur Bereitstellung von höheren
Diensten im G-WiN und angeschlossenen Kundennetzen einsetzen lassen. Insbesondere sollen Aussagen zum entstehenden Mehrwert, dem damit verbundenen Aufwand und möglichen
Beschränkungen des CoS-Konzeptes getroffen werden.
Ziel des Projektes ist eine Gestaltung der Implementierung, die mit den gegenwärtig in den
eingesetzten Netzwerkkomponenten verfügbaren CoS-Mechanismen auskommt und keine
weiteren Anforderungen an diese stellt. Das Management der Dienstklassen und der korrespondierenden Mechanismen soll außerhalb der Geräte in sog. Bandbreitenmanagern stattfinden, so dass eine Mehrbelastung bzw. die Notwendigkeit der Erweiterung vermieden werden kann. Gleichzeitig sollen Anwendungen, die eine bestimmte Transportdienstgüte (QoS)
benötigen, von der Lösung hinreichend unterstützt werden. Umsetzung des Konzeptes basiert
auf existierenden bzw. sich etablierenden Standards. Soweit möglich, soll mit Hilfe der im Projekt gewonnenen Erkenntnisse auf die Weiterentwicklung der Standards Einfluss genommen
werden. Dies soll insbesondere die Möglichkeiten der Zusammenarbeit mit ähnlichen Projekten auf nationaler und internationaler Ebene ermöglichen. Anhand der Anpassung von existierenden Anwendungen zur audiovisuellen Interaktion, Distance independent Learning u.ä.
wird auch die Einsetzbarkeit des Konzeptes aus der Anwendungssicht untersucht. Als technische Basis dienen dabei die Standards zur Steuerung und Codierung von Audio- und VideoDatenströmen der ITU, z.B. H.261.
Finanzierung: Drittmittelfinanzierung
Drittmittelgeber: BMBF (Projektträger: DFN e.V. Berlin)
Förderprogramm des Technischen Ausschuss im DFN
Weitere Forschungaufgaben
Sicherheit in Netzen und VPN (Irmscher, Tönjes)
- Authentifikation und Accounting
- Nutzerverwaltung
- Aufbau VPN (Virtual Private networks)
- Administrierung der Internetzugangs über Wireless LAN
88
Lastmodellierung (Irmscher, Mochalski)
- Passive Messungen im Internet
- Lastmodelle
- Providermodelle
Hochgeschwindigkeitsnetze und Videokommunikation (Irmscher, Golubeva, Khoromskaja)
Förderung durch SMWK-Osteuropa-Förderung
Schwerpunkte:
- Aufbau von Hochgeschwindigkeits-Modellnetzen (IP-basiert), Fast-Ethernet und Untersuchung von Leistungskennwerten
- Videokommunikation über IP und ATM, Datenkompression
- Entwicklung und Einsatz des Audio/Videokommunikationssystems Vidphone (Nachfolger von Visitphone)
- Integration einer 3D-Komponente (Vid3D)
Entwicklung und Einsatz von Telematik-Applikationen (Irmscher, Hotzky, Mai)
Schwerpunkte:
-
Virtual Reality (virtuelle Räume) und Interaktionen im WWW
Entwicklung und Einsatz anwendungsspezifischer Audio- und Videosequenzen
Multimedia/Distance Learning in der studentischen Aus- und Weiterbildung
Gestaltung von Multimedia-Lehreinheiten und Entwicklung zugehöriger Werkzeuge
Einsatzszenarien von multimedialen und kooperativen Telediensten (Telematik)
Mobile und nomadic Computing
- Irmscher, K.; Schulze, H.; Voinikonis, A.; v. Cramon, Y.; Thöne-Otto, A.; Walther, K.:
Mobtel - Mobile Einsatzszenarien von Telemedizin bei der neuropsychologischen Therapie hirngeschädigter Patienten mit Gedächtnis- und Exekutivfunktionsstörungen. Forschungsbericht (Abschlußbericht zum SMWK/SMWA-Forschungsprojekt). Universität
Leipzig. 30.06.2002.
- Irmscher, K.; Fähnrich, K.-P.; Müller, J.-A.: Redaktionskollegium für die beiden Tagungsbände (Proceedings) zur Fachtagung KiVS2003. Im Auftrag des Fachausschusses 3.3
der GI (KuVS).
- Irmscher, K.; Fähnrich, K.-P. (Hrsg.): Kommunikation in Verteilten Systemen. Proceedings
(Full Paper) zur 13. ITG/GI-Fachtagung "Kommunikation in Verteilten Systemen"
(KiVS2003). 25.-28.02.2003, Universität Leipzig. Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg/New York, Reihe Informatik Aktuell.
- Irmscher, K.; Fähnrich, K.-P. (Hrsg.): Kommunikation in Verteilten Systemen. Proceedings
(Short Paper, Praxisberichte, Workshop) zur 13. ITG/GI-Fachtagung "Kommunikation
89
in Verteilten Systemen" (KiVS2003). 25.-28.02.2003, Universität Leipzig. VDE-Verlag,
Berlin/Offenbach, Reihe Informatik.
- Mochalski, K.: Irmscher, K.: Ein Quality-of-Service-Meter. 2. MMB-Arbeitsgespräch "Leistungs-, Zuverlässigkeits- und Verlässlichkeitsbewertung von Kommunikationsnetzen und
verteilten Systemen". Proceedings. Universität Hamburg, 19./20. September 2002.
- Müller, J.-A. Deterministische Dienste für IP-Telefonie auf Basis von DiffServ. 2. MMB-Arbeitsgespräch "Leistungs-, Zuverlässigkeits- und Verlässlichkeitsbewertung von Kommunikationsnetzen und verteilten Systemen". Proceedings Universität Hamburg, 19./20.
September 2002.
- Schulze, H.; Thöne-Otto, A.; Walther, K.: Applying mobile technologies in Neuropsychology - Designing memory aids for brain injured patients. Proceedings 7th International Conference on the Medical Aspects of Telemedicine. 22.-25. Sept. 2002, Regensburg. European Journal of Medical Research, Vol 7 / Supplement I, Seite 76.
3.3.12.5 Vorträge
- Irmscher, K.; Schulze, H.; Thöne-Otto, A.: Einsatz mobiler Endgeräte in einer heterogenen Versorgungsregion zur Betreuung und Unterstützung älterer Menschen und Personen mit Gedächtnisdefiziten (MOBREGIO). Projekttreffen des BMBF zu Projekten "Wissensintensive Dienstleistungen im Gesundheitswesen". Berliner Schule für Gesundheitswesen, 14.-15.11.02, Berlin.
- Mochalski, K.: A passive Quality of Service Meter. QoS Measurement and Monitoring
Workshop. Berlin. 03. Juli.
- Mochalski, K.: Irmscher, K.: Ein Quality-of-Service-Meter. 2. MMB-Arbeitsgespräch "Leistungs-, Zuverlässigkeits- und Verlässlichkeitsbewertung von Kommunikationsnetzen und
verteilten Systemen". Universität Hamburg, 19./20. September.
- Müller, J.-A. Deterministische Dienste für IP-Telefonie auf Basis von DiffServ. 2. MMB-Arbeitsgespräch "Leistungs-, Zuverlässigkeits- und Verlässlichkeitsbewertung von Kommunikationsnetzen und verteilten Systemen". Universität Hamburg, 19./20. September.
- Schulze, H.; Thöne-Otto, A.; Walther, K.: Applying mobile technologies in Neuropsychology - Designing memory aids for brain injured patients. 7th International Conference on the Medical Aspects of Telemedicine. 22-25. Sept. 2002, Regensburg.
- Tönjes, U.: Tunnelbroker. 36. DFN Betriebstagung, Berlin, 27.03.2002.
90
3.3.13 Technische Informatik
Die Abteilung "Technische Informatik" an der Universität Leipzig und die Forschungsgruppe
"Systementwurf in der Mikroelektronik" (SiM) am Forschungszentrum Informatik in Karlsruhe
(FZI) sind an mehreren nationalen und internationalen Projekten beteiligt und beschäftigen
sich mit zahlreichen Themen auf dem Gebiet des Entwurfs und der Anwendung mikroelektronischer Systeme. Die Arbeitsgebiete umfassen die Schwerpunktthemen Entwurf eingebetteter
Systeme und Rapid Prototyping.
3.3.13.1
Univ.-Professor
wiss. Mitarbeiter
Dr. Paul Herrmann
wiss. Mitarbeiter
Dr. Hans-Joachim Lieske
Stipendiat
Camilo Lara
Stipendiat
Gerd Tröger
Stipendiat
Carsten Nitsch
3.3.13.2
Projekte
Rekonfiguration von Hardwarekomponenten zur Laufzeit
Vernetzte eingebettete Systeme werden auch in Zukunft aus Software und Hardwarekomponenten aufgebaut sein. Die Gründe dafür sind, dass ein Prozessor, der alle Hardwarefunktionen übernehmen würde, sehr leistungsfähig sein müsste und damit zu teuer werden und sehr
viel Leistung verbrauchen würde. Bestimmte Komponenten lassen sich eben besser in Hardware als in Software realisieren.
Diese speziellen Hardwarefunktionen werden heute vornehmlich in ASICs implementiert. Aufgrund der enormen Kosten beim Entwurf und der Herstellung solcher ASICs und dem Preisverfall programmierbarer Hardwarebausteine werden diese zunehmend durch FPGAs ersetzt. Diese lassen meist eine Programmierung der Hardware im Betrieb zu, so dass diese
beim Kunden nach seinen Wünschen und Anforderungen konfiguriert werden können. Außerdem können so das Einsatzspektrum und der Funktionsumfang eines Systems erweitert, die Lebenszeit verlängert, die Produktqualität verbessert und die Hardwarekosten verringert werden. Ideal wäre es, wenn ein solches Update nach Bedarf automatisch erfolgen würde.
Was bei Software durch einen Austausch des Anwendungsprogramms sehr einfach umsetzbar ist, kann bei Hardware nur mit relativ aufwändigen Methoden realisiert werden. Insbesondere wenn man aus Kostengründen möglichst kleine FPGAs einsetzen möchte, müssen die
zu einem Software-Prozess gehörenden Hardwarekomponenten zur Laufzeit nachgeladen
werden. Die hierdurch notwendige partielle Rekonfiguration der FPGAs ruft eine neue Klasse
von Problemen hervor, die das eingebettete System zur Laufzeit lösen muss: die Plazierung
der Hardwarekomponenten auf dem FPGA und die Fragmentierung der FPGA-Zellen.
91
Gegenstand der Arbeiten zu diesem Themenkomplex ist außerdem der Einsatz von CachingStrategien zum automatisierten Ein- und Auslagern von Hardwarekomponenten. Dabei werden
insbesondere Vorhersagemethoden und die Kommunikations- und Performanyzproblematik untersucht.
Virtuelle Hardware
Die für die Rekonfiguration benötigten Hardwarekomponenten sind in der Regel Bit-Dateien, die
alle internen programmierbare Schalter und die Schaltfunktionen eines FPGAs festlegen. Diese
Bit-Dateien hängen spezifisch vom Hersteller, dem Typ, der Größe, der Anzahl der Anschlüsse
und oft sogar vom Gehäuse und der Geschwindigkeit des verwendeten Bausteine ab. Möchte
man die Hardwarekomponenten ähnlich wie die Software über ein Netzwerk in das FPGA laden, müssten für alle diese Bausteintypen unterschiedliche Bitfiles bereit gestellt werden. Bei der
Software eines eingebetteten Systems hat man dieses Problem Anfang der 90er Jahre erkannt
und mit Hilfe von Java über einen interpretierten Bytekode gelöst. Für die programmierbaren
Hardwarekomponenten existiert eine solche Lösung noch nicht.
Ein Ansatz wäre, den letzten Schritt der Hardwaresynthese, die Technologieabbildung, im eingebetteten System selbst durchzuführen. Dies ist jedoch aufgrund der geringen Rechenleistung
des Prozessors und der damit benötigten Rechenzeit nicht möglich. Ein weiterer Ansatz besteht
darin, die Netzliste der Hardwarekomponente direkt zu mit Hilfe einer virtuellen Hardwaremaschine (VHM) zu interpretieren. Eine solche hätte zudem den Vorteil, die Konfigurationszeit (der
Austausch der Netzliste) sehr gering wäre und die hohe Parallelität der Berechnungen innerhalb
der Netzliste ausgenutzt werden könnte. Außerdem könnte eine VHM für die verschiedensten
FPGA-Typen synthetisiert werden.
Der Gegenstand der Untersuchungen zu diesem Forschungsschwerpunkt sind die Definition einer geeigneten Hardwarearchitektur der virtuellen Hardwaremaschine, die Definition des Hardware-Bytecodes und der Entwurf eines geeigneten optimierenden Compilers, der den Hardware-Bytecode aus einer VHDL- oder EDIF-Beschreibung generiert.
Management vernetzter eingebetteter Systeme
Der Entwurf von vernetzten eingebetteten Systemen, die auch außerhalb von idealisierenden Laborumgebungen einsetzbar sein sollen, gestaltet sich extrem schwierig, da auf bestimmte Ereignisse, Fehler bei der Übertragung und auf die Sicherheitsproblematik eingegangen werden
muss. Außerdem sind vernetzte eingebettete Systeme nichts anderes als Rechnernetze, die verwaltet werden müssen. Und schließlich müssen Backups sowie Updates der Systemkomponenten zur Verfügung gestellt werden.
Bei Software wurde hier das Konzept der Enterprise JavaBeans (EJB) für die für einige Dienste
in Verbindung mit System-Management-Werkzeugen vorgeschlagen. Für eingebettete Systeme
gibt es einen solchen Ansatz noch nicht. Der Gegenstand der Untersuchungen zu diesem Forschungsschwerpunkt ist der Aufbau eines Systems das die folgenden Dienste über ein einheitliches Modell ein vernetztes eingebettetes System integriert. Dabei kann sich der Anwendungsprogrammierer auf die Implementierung der Applikation beschränken. Er kann sich darauf verlassen, dass diese Eigenschaften und Dienste automatisch zur Verfügung stehen.
92
-
Ereignisbehandlung
Software Verteilung
Verteilung von HW Konfigurationen
Component Backup
Accounting
Sicherheit
Transaktionen
Derzeit werden die benötigten Managementfunktionen in das Echtzeitbetriebssystem VxWorks (Windriver) so integriert, dass eingebettete Systeme über das System Management
Werkzeug Tivoli (IBM) verwaltet werden können. Die weiteren Arbeiten sehen vor, dass ein
eigenes Werkzeug als Ersatz von Tivoli realisiert wird, das nicht dessen Beschränkungen bezüglich der maximalen Anzahl verwaltbarer Systeme und der Mindestressourcen des eingebetteten Systems unterliegt.
Entwurf und Synthese verteilter eingebetteter Systeme
Wenn man davon ausgeht, dass mit der Einführung des neuen Internetprotokolls und der damit einhergehenden neuen Adressflut genügend Internetadressen zur Verfügung stehen um jedes eingebettete System mit einer eigenen eindeutigen Adresse zu versehen, so gilt es neue
Anforderungen an den Entwurf solcher Systeme zu erfüllen. Dabei wird die Konfiguration dieser Systeme zur Laufzeit ein wichtiges Thema.
In diesem Projekt werden neue Verfahren untersucht, die einzelnen Komponenten, aus denen
ein eingebettetes System besteht, beim Systemstart über ein Netzwerk zu konfigurieren und
auf die einzelnen Systembestandteile zu verteilen. Die Idee dieses Themenkomplexes ist, ausgehend von einer komponentenbasierten Spezifikation der Systemteile, diese beim Systemstart in das eingebettete System zu laden. Dabei können die Komponenten sowohl Hardware als auch Software umfassen. Die Eigenschaften der Komponenten werden in der XML
beschrieben und nur die XML-Beschreibung wird auf dem eingebetteten System gespeichert.
Beim Hochfahren des Betriebssystems sucht dieses nach geeigneten Implementierungen
(Plug-Ins) auf deinem Netzwerk und lädt sie auf die entsprechenden Komponenten. Das Ziel
dieser Arbeiten ist ein vollständiger Entwurfszyklus von den Komponenten über die XML-Beschreibung hin zum Booten des eingebetteten Systems.
Mit diesem Ansatz wird die Entwicklungszeit wird auf ein Minimum reduziert, da der Entwerfer nicht mehr festlegen muss, ob eine Komponente in Software auf einem Standardprozessor
oder einem digitalen Signalprozessor oder auf einer konfigurierbaren Hardware (Field Programmable Gate Array, FPGA) realisiert wird, sondern diese Frage entscheidet der Prozessor
im eingebetteten System je nach Verfügbarkeit und den gewünschten Leistungsmerkmalen.
Notwendige Voraussetzungen dieses Ansatzes ist die Definition einer abstrakten HardwareArchitektur, für die diese Komponenten entwickelt werden. Die eigentliche Konfiguration übernimmt der Prozessor des Zielsystems. Die für diesen Zweck notwendigen Betriebssystemerweiterungen des Echtzeit-Betriebssystems werden derzeit in das Betriebssystem VxWorks (Windriver) und in Embedded Linux integriert.
93
Debugging komplexer digitaler Systeme
Bei der Entwicklung von Komponenten digitaler Systeme steht man immer wieder vor dem
gleichen Dilemma: Entweder man simuliert Teile des Systems, wobei man sehr detailliert in das
System hineinschauen kann, dafür jedoch eine geringe Simulationsgeschwindigkeit in Kauf
nimmt, oder man emuliert die Schaltungen auf einem Hardware-Emulator, mit dem man zwar
recht hohe Taktraten erreicht, aber dafür nachträglich keine internen Signale evaluieren kann.
In diesem Projekt werden die beiden Ansätze vereint, in dem die Schaltung bis zum Auftreten
eines Fehlers, der über eine logische Bedingung definiert werden kann (Breakpoint) in einem
Emulator abläuft. Beim Auftreten eines Fehlers wird der aktuelle Zustand konserviert und in
einen angeschlossenen Simulator übertragen, der exakt die gleiche Schaltung simuliert, die
auch im Emulator ausgeführt wurde. Jetzt können alle internen Signale betrachtet werden. Da
stets mehrere Zustände gespeichert werden, kann man im Simulator ein paar Takte zurück
und vorwärts laufen. Dieses Verfahren wurde zum Patent vor dem Deutschen Patentamt eingereicht.
Eingebettete Systeme in der industriellen Automation (SPPES)
Schwerpunkt dieses Gemeinschaftsprojekts mit der Universität Tübingen ist die Untersuchung
und Modellierung flexibler Zielarchitekturen für eingebettete Systeme. Besonders die Spezifikation, Partitionierung, Bewertung, Simulation und die Verifikation von eingebetteten Hardware-/Software-Systemen werden im Rahmen von 12 Projektthemen untersucht. An der Universität Leipzig werden vor allem die Echtzeitanforderungen und der Einsatz von Echtzeitbetriebssystemen untersucht. Dabei stützen sich die Untersuchungen auf die Realisierung von
Systemen mit harten Echtzeitanforderungen. Zum Einsatz kommen dabei sowohl Echtzeitkerne als auch spezielle Echtzeitbetriebssysteme für eingebettete Systeme.
In den letzten beiden Jahren wurde insbesondere die Rekonfiguration zur Laufzeit untersucht.
Es wurde die Möglichkeit geschaffen, Teile der Zielhardware im laufenden Betrieb mit neuen
Funktionen auszustatten. Die Daten können sowohl vorher in einem geeigneten Speicher abgeleitet, als auch über ein Netzwerk von einem Server auf das eingebettete System übertagen
werden.
3.3.13.3
Publikationen
- Herrmann, P.; Kebschull, U.; Spruth, W.-G.: Einführung in z/OS und OS/390, Oldenburg Verlag, Herbst.
- Kebschull, U.; Nitsch, C.: The Use of Runtime Configuration Capabilities for Networked
Embedded Systems, März.
- Kebschull, U.; Nitsch, C.: A Self-Configuring Component-Based Architecture for Embedded Systems, "The 9th Reconfigurable Architectures Workshop" (RAW 2002), April.
3.3.13.4 Vorträge
- Kebschull, U.: Vernetzte eingebettete Systeme, Jenaer Informatik-Kolloquium, Jena.
94
3.3.14 Versicherungsinformatik
3.3.14.1
Honorarprofessor
3.3.14.2
Prof. Dr. Gottfried Koch
Projekte
Forschungsprojekt "e-business w@tch - eine Analyse des europäischen e-BusinessMarktes" (Köhne)
Seit ca. Mai 2002 arbeitet das Institut für Versicherungswissenschaften im europäischen Forschungsprojekt e-business w@tch mit: Dr. Köhne nimmt in diesem Projekt die Rolle des Sektorexperten für die Versicherungsbranche wahr und wirkt unterstützend bei der Erarbeitung der
diesbezüglichen Newsletter und Sektorberichte mit. Die Europäische Kommission lancierte das
Projekt, um das zunehmende E-Business-Gebaren in den Ländern der Europäischen Union zu
untersuchen und vergleichend aufzunehmen. Insgesamt werden die E-Business-Aktivitäten und
-Erfahrungen in 15 Wirtschaftssektoren in allen 15 EU-Mitgliedsstaaten untersucht. Ziel von ebusiness w@tch ist die Förderung des Verständnisses über den Einfluss des e-Business auf Unternehmen in den unterschiedlichen Branchen. Trotz vieler Studien fehlen bislang zuverlässige
Untersuchungen auf Sektorenebene, die europaweite Vergleiche zulassen. Im Forschungsprojekt wird daher ein Framework für den internationalen Vergleich geschaffen. Auf dieser Basis
werden Primärdaten durch repräsentative Untersuchungen ermittelt sowie Sekundär- und Umsetzungsanalysen durchgeführt. Darüber hinaus soll das Projekt eine Plattform des Expertenaustausches schaffen und Politiker wie Unternehmensverantwortliche für Trends, Chancen und Herausforderungen des e-Business sensibilisieren. Das Institut für Versicherungswissenschaften wird
Ihnen die versicherungsbezogenen Informationen hier laufend aktualisiert zum Download anbieten. Weitere Informationen zum Projekt finden Sie unter www.ebusiness-watch.org. Das Forschungsprojekt soll bis Juni 2003 laufen.
Forschungsprojekt "Kernkompetenzmanagement und Wertschöpfungspartnerschaften in der Assekuranz" (Köhne, Ringel)
Sowohl Kunden- als auch Kostenorientierung haben in anderen Branchen dazu geführt, dass
integrierte Wertschöpfungsketten zerfielen. Infolge einer verstärkten Betrachtung von Kernkompetenzen haben sich etablierte und neue Anbieter auf bestimmte Wertschöpfungsfunktionen
spezialisiert und durch Kooperation mit verschiedenen Partnern - sogar Konkurrenten - oder
über Märkte die Wertschöpfungskette reintegriert. Wertschöpfungspartnerschaften können in
langfristigen strategischen Netzwerken ebenso wie in temporären virtuellen Unternehmen realisiert werden und erhebliche Wettbewerbsvorteile gegenüber dem voll integrierten Ansatz eines Konzerns oder Alleingangs bieten. Das Forschungsprojekt hat das Ziel, den Ansatz der
Wertschöpfungsketten-Optimierung auf die Assekuranz zu übertragen, den entsprechenden IstZustand zu erfassen und die künftige Entwicklung abzuleiten. Es soll gemeinsam untersucht werden, in welchem Ausmaß Versicherer Wertschöpfungspartnerschaften eingehen, in der Folge
die eigene Fertigungstiefe verringern und dadurch zur Entwicklung von Versicherungsnetzwerken beitragen. Anhand von Situations- und Best-Practice-Analysen sowie konkreten Unternehmensprojekten sollen Erfolgsfaktoren und strategische Vorgehensweisen abgeleitet werden.
Außerdem steht die Gewinnung von Erkenntnissen über die Erschließung und Messung von
95
Wertschöpfungspotentialen durch eine Optimierung der Fertigungstiefe in der Assekuranz im
Mittelpunkt.
Forschungsprojekt "XML in der Versicherungswirtschaft" (Koch)
Professor Koch begleitete - in Zusammenarbeit mit Herrn Alexander Slomka, Geschäftsführer
von bitubi, einem Spin-Off des Institutes für Versicherungswissenschaften - den Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft (GDV) bei der Erstellung eines Positionspapiers
zum Thema "XML in der Versicherungswirtschaft". Zusammen mit Versicherungsunternehmen
und Softwarehäusern wurde in der Arbeitsgruppe "XML in der Versicherungswirtschaft" des
Betriebswirtschaftlichen Institutes des GDV interdisziplinär gearbeitet , d.h. die informatikseitige Analyse der technologischen Grundlagen wurde um betriebswirtschaftliche Aspekte ergänzt. Sowohl theoretisch als auch anhand von Praxisbeispielen wurden die Möglichkeiten
zur Branchennormierung untersucht, die die Datenbeschreibungssprache XML für die Versicherungswirtschaft bietet. Dazu wurden Erkenntnisse aus dem Leipziger Forschungsprojekt
"Electronic Business in der Versicherungswirtschaft" aus dem Jahre 2000/2001 und dessen
Informatikteilprojekt "Neue Technologien-XML" herangezogen. Beide Projekte liefen unter
der fachlichen Leitung des Institutes für Versicherungswissenschaften. Die Ergebnisse der Arbeitsgruppe "XML in der Versicherungswirtschaft" flossen in ein XML-Positionspapier ein, das
Ende Januar 2002 als Band 1 der Schriftenreihe des Betriebswirtschaftlichen Institutes des
GDV erschienen ist.
3.3.14.3
Publikationen
- Koch, G.; Heise, M.: Vertrieb komplexer Versicherungsprodukte im Internet : Methoden
und Instrumente zur individuellen Kundeninformation, In: VW (57), H. 22, S. 17881793.
- Koch, G.; Wagner, F.: Reihe: Leipziger Schriften zur Versicherungswissenschaft. - Karlsruhe : VVW Band 4: Krausz, Stefan: Strategische Unternehmenspolitik von Erstversicherern unter Verbindung von Zielgruppen-Marketing und Kernkompetenz-Management /
vorgelegt von Stefan Krausz. - Karlsruhe : VVW, Zugl.: Leipzig, Univ., Diss., 2001.
- Köhne, Th.; Ringel, J.: Online-Marketing in der Assekuranz - oder: Was kommt nach dem
E-Hype?, In: VW (57), H. 11, S. 808-815.
- Köhne, T.; Wagner, F.; Koch, G. (Hrsg.): Reihe: Leipziger Arbeitspapiere zur Versicherungswissenschaft Arbeitspapier 1: Köhne, T.: Online-Insurance, Internetvertrieb von
Versicherungsdienstleistungen im Zuge der Virtualisierung einer Branche - Leipzig.
- Voigt, A.; Koch, G.; Walburga, W.; Schmidt, N.: Mobile Business - Zukunftschance oder
nur eine Hype?, In: VW (57), H. 8, S. 532-537.
3.3.14.4
Vorträge
- Koch, G.: Versicherungsmarkt Österreich, Euroforum Jahreskonferenz in Wien. Konferenz Vorsitz und Referat: Allgegenwärtiges Computing und seine Auswirkungen auf die
Versicherungswirtschaft Charta-Versicherungsbörse, Berlin. Referat: Das Netz wird enger. Die Auswirkungen des Ubiquitos Computings auf die Versicherungswirtschaft.
- Koch, G.: Das vernetzte Haus, IBM-Kundentagung, IBM-Forschungszentrum in Rüschlikon.
96
3.4 Graduierungsarbeiten am Institut
Die meisten Arbeiten sind unter den jeweils genannten URLs im Volltext auf dem DokumentenServer verfügbar.
3.4.1
Müller, R.:
3.4.2
Dissertationen
Event-Oriented Dynamic Adaptation of Workflows: Model, Architecture and
Implementa-tion. Dissertation. Institut für Informatik, Universität Leipzig,
2002. http://dol.uni-leipzig.de/pub/2002-55
Diplomarbeiten
- Behrendt, Réne: Reengineering von B2B E-Commerce-Applikationen
Betreuer: K.-P. Fähnrich, M. Thränert
- Biemann, C.: Extraktion von semantischen Relationen aus natürlichsprachlichem Text mit
Hilfe von maschinellem Lernen
Betreuer: G. Heyer, U. Quasthoff
- Bordag, S.: Vererbungsalgorithmen von semantischen Eigenschaften auf Assoziationsgraphen und deren Nutzung zur Klassifikation von natürlichsprachlichen Daten
- Brodowski, W.: Einsatz von Entscheidungsalgorithmen und Agentensystemen in der
Computerlinguistik
- Dörges, Till: Unendliche Reduktionen in der kombinatorischen Logik
Betreuer: J. Waldmann
- Falkenreck, Jan: Integration von Methoden und Verfahren zur gesicherten Übertragung
von Daten und zur Authentifizierung in ein webbasiertes System
Betreuer: K. Irmscher
- Frauenschläger, Jens. "Hardware-Debugging durch die Kombination von Emulation und
Simulation"
Betreuer: U. Kebschull
- Heinze, Daniel: Web-basiertes Management von Daten aus Online-Anträgen von Bürgern an Verwaltungen am Beispiel einer Antragsbearbeitung für eine Gemeinde
- Hennig, Jon: Neuronale Steuerungsparadigmen für autonome Roboter realisiert durch
ein flexibles Softwaretool.
Betreuer: R. Der
- Herrmann, Roy: Auswirkungen der Digitalen Signatur auf Netinsurance (04/2002)
Betreuer: G. Koch
97
- Heßler, Sven: Administration eines PC-Netzwerkes Entwicklung prototypischer Administrationstools unter Linux
- Käthner, Jens: Bewertung der Eignung von XML und zugehöriger Standards für Kommunikationsprotokolle
- Kitschke, S.: Konzeption und Entwicklung eines Online-Hilfe auf der Grundlage von XML
Betreuer: G. Heyer
- Köhler, Dirk: Parallel Rendering von Portlets im IBM WebSphere Portal Server
Betreuer: K.-P. Fähnrich
- Kötz, Monique: Werkzeuge zur statistischen Auswertung von Web-Zugriffen
Betreuer: E. Rahm/Th. Stöhr
- Kovacs, Imre: Actions in Situation Theory
Betreuer: G. Brewka
- Lange, Sebastian: Design and Implementation of a Virtual Hardware Machine
- Müller, Dirk: Krümmungsbasierte Unterteilung der Hirnoberfläche
Betreuer: D. Saupe, F. Kruggel
- Paul, Daniel: Versicherbarkeit von Internetrisiken Das Bedrohungspotenzial von Netzwerken durch widerrechtliche Handlungsweisen
Betreuer: G. Koch/K. Irmscher
- Quiring, Lars: Vergleich von javabasierten Application-Servern auf Basis der Entwicklung
eines verteilten Beschaffungssystems für die Universität Leipzig
Betreuer: E. Rahm, R. Müller, U. Greiner
- Ringel, Jens: Web-Controlling und seine Bedeutung für das E-Business
Betreuer: G. Koch
- Saupe, Rico: Ein Verfahren zur automatischen Generierung von Internetformularen aus
Standarddialogen
Betreuer: K.-P. Fähnrich, R. Pfretzschner
- Schröder, Peter: Evaluierung relationaler Datenbanksysteme hinsichtlich ihrer Eignung zur
Verwaltung von XML-Daten
Betreuer: E.Rahm/T. Böhme
- Schuller, Stefan: Onlinebefragung als Instrument der Produktentwicklung für Versicherungsunternehmen am Beispiel eines Funktionsprodukts
Betreuer: G. Koch
- Sonne, Dirk: Qualitätsgerechte Übertragung komprimierter Audio-/ Videoströme in IP-Netzen im Vergleich verschiedener Kompressionsverfahren
98
- Stallbaum, Bert: Sicherheitsmanagement für Dateisysteme in Windows NT-Netzwerken
per Tivoli TME10 - Entwicklung eines Modellierungstools für die Nutzerverwaltung
- Stumpf, Hartmut: Das vernetzte Haus und seine Auswirkungen auf die Versicherungswirtschaft
Betreuer: G. Koch
- Thor, Andreas: Wissensrepräsentation im Sport
Betreuer: G. Brewka
- Tröger, Gerd. Porting the Linux Kernel to the TriCore Architecture:
- Wagner, Christoph: Entwurf und Implementierung einer Java-basierten Middleware zur
Abstraktion von Backendsystemen
- Walter, Michael: Beschreibung von Verfahren zur Anbindung von E-Commerce-Anwendungen an betriebswirtschaftliche Standardsoftware und Evaluation durch eine beispielhafte Implementierung
Betreuer: K.-P. Fähnrich, M.Thränert
3.5 Messebeteiligungen
CeBIT02, in Hannover
- Irmscher, K.; Schulze, H.: MOBTEL - Mobile Einsatzszenarien in der Telemedizin. Messe
CeBIT 2002, Halle 23, Stand Forschungsland Sachsen. Hannover, 24.02. 01.03.2002
Campus 2002, Juni 2002
- Programmierwettbewerb Philosophen-Fußball (Waldmann)
99
3.6 Workshops und Tagungen am Institut
3.6.1 International Workshop "Ontological Spring", April 17-20,
2002, Naumburg
Veranstalter: B. Heller, H. Herre, B Smith
Eröffnungworkshop für das IFOMIS
Programm:
-
B. Smith: An Introduction to Ontology and its Applications
B. Heller, H. Herre: GOL: A General Ontological Language
A. Franzke, B. Andersen: OntologyWorks: Introduction to Information Systems.
A. Gangemi, D. : Pisanelli: Methodlogies for Terminology Analysis and Ontology
O. Bodenrieder, A. Burgun: Foundations of Biomedical Ontology
3.6.2
Vorlesungstag 2002 an der Universität Leipzig
Das Institut für Versicherungswissenschaften an der Universität Leipzig veranstaltet in Kooperation mit einem seiner Spin-Offs, den Versicherungsforen Leipzig, jährlich einen Vorlesungstag an der Universität Leipzig. Zu diesem werden Gäste aus Wissenschaft und Versicherungspraxis an die alma mater eingeladen, um über neue Konzepte und Visionen für die Assekuranz nachzudenken und zu diskutieren.
Zweck der Veranstaltung ist überdies, die aktuellen Leipziger Forschungsprojekte und -ergebnisse der Versicherungswirtschaft zu präsentieren und so den Austausch zwischen Wissenschaft und Praxis zu fördern und zu intensivieren, den teilnehmenden Unternehmen aus dem
gesamten Bundesgebiet und dem deutschsprachigen Ausland die Universität Leipzig mit ihrem Angebot und ihren Aktivitäten näher vorzustellen sowie Führungskräfte aus der Branche
zusammenzubringen und diesen eine weitere Gelegenheit zum Erfahrungsaustausch zu bieten. Insgesamt waren 2002 knapp 200 Führungskräfte aus der deutschsprachigen Versicherungswirtschaft beim Vorlesungstag - eine erfreulich hohe Resonanz.
Programm des Vorlesungstages 2002 an der Universität Leipzig
Tagesprogramm
Das Leipziger Kleeblatt Riccarda Sailer-Burckhardt, Leipziger Versicherungswissenschaftliche
Foren GmbH/Prof. Dr. Gottfried Koch, Institut für Versicherungswissenschaften, Universität
Leipzig
Die Rolle der IT in der Finanzwirtschaft - vom Dienstleister zum Partner Herr Michael Paravicini, Mitglied des Vorstandes, Commerzbank AG
E-Strategie und effektives Vertriebswegemanagement für Versicherungen Herr Jochen Aymanns, Vorstandsmitglied der Gerling Versicherungs-Beteiligungs-AG und Vorstandsvorsitzender der Gerling Lebensversicherungs-AG und der Gerling Firmen- und Privat-Service AG,
Vorstandsmitglied Gerling Allgemeine-Versicherungs-AG
100
Strategische Unternehmensnetzwerke in der Assekuranz: Mythos, Vision oder Realität? Dr.
Thomas Köhne, Institut für Versicherungs-wissenschaften, Universität Leipzig
Bedrohung und Schutzbedürfnis aus psychophysiologischer Sicht - oder: Wie sich Körper und
Seele versichern Dr. Markus Heinrichs, Psychologisches Institut der Universität Zürich
Geschlechtsspezifisches Verhalten und dessen Auswirkungen auf die Versicherungswirtschaft
Prof. Dr. Dorothee Alfermann, Zentrum für Frauen- und Geschlechterforschung der Universität
Leipzig
Balanced Scorecard-Steuerung im Versicherungsunternehmen - Aktuelle Forschungsergebnisse und Konsequenzen für das Unternehmensmanagement Prof. Dr. Fred Wagner, Institut für
Versicherungswissenschaften, Universität Leipzig
Kammerkonzert mit dem Mendelssohn Kammerorchester Leipzig in der Alten Handelsbörse
Kulinarische und kulturelle Genüsse in den Institutsräumlichkeiten
Executive Dinner
Das Executive Dinner ist eine durch das Institut für Versicherungswissenschaften initiierte
Abendveranstaltung für Vorstände deutscher Versicherungsunternehmen, die von Zeit zu Zeit
und in verschiedenen (Versicherungs-) Städten durchgeführt wird. Beim Executive Dinner werden zunächst aktuelle fachliche Themen vorgetragen, die dann gemeinsam diskutiert werden.
2002 fand diese Veranstaltung im November statt:
IFVW Jahresbericht 2002
Executive Dinner am 20. November 2002 in Frankfurt mit den Themen:
Ökonomische Perspektiven und wirtschaftspolitische Herausforderungen für Deutschland,
Prof. Dr. Hermann Remsperger, Mitglied des Vorstands der Deutschen Wertorientierte Steuerung von Versicherungsunternehmen, Prof. Dr. Fred Wagner, Institut für Versicherungswissenschaften an der Universität Leipzig
Neue Veranstaltungsreihe "Insurance meets Science"
Wissenschaft und Praxis näher zusammen zu bringen - das ist das Ziel der neu initiierten Veranstaltungsreihe Insurance meets Science. Gemeinsam mit der Deutschen Versicherungsakademie (DVA) soll mit dieser Veranstaltungsreihe ein Forum geschaffen werden, das den intensiven Dialog zwischen Wissenschaftlern einerseits und Entscheidungsträgern der Versicherungswirtschaft andererseits ermöglicht. In den regelmäßig stattfindenden Veranstaltungen
der Reihe werden aktuelle Themen der Branche in Vorträgen (überwiegend von Wissenschaftlern und Politikern) vorgestellt und in moderierten Podiumsgesprächen mit Unternehmensvertretern aufgegriffen und diskutiert.
Die erste Veranstaltung fand am 11. November 2002 in Leipzig statt. Auch im Rückblick auf
die Ereignisse vom August des Jahres 2002 stand sie unter dem Titel: "Klimaveränderungen
und deren Auswirkungen auf die Versicherungswirtschaft". 70 Interessierte aus Wissenschaft
und der Versicherungswirtschaft waren der Einladung nach Leipzig gefolgt. Renommierte
101
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts in Hamburg und des Potsdam-Instituts für Klimaforschung verdeutlichten in den einführenden Vorträgen die Ursachen und Dimensionen der Klimaveränderungen. Der Nachmittag stand im Zeichen von zwei Podiumsdiskussionen.
Die erste Podiumsdiskussion beleuchtete die Auswirkungen der Klimaveränderungen auf die
Versicherungswirtschaft aus verschiedensten Blickwinkeln. Die zweite Podiumsdiskussion fragte nach den Auswirkungen des Klimawandels auf den Kapitalwert der Versicherer und deren
Kapitalanlagen.
Das Schlussreferat von Gunda Röstel öffnete den Blick für die politische Dimension des Klimaschutzes. Sie referierte unter anderem über den Klimagipfel von Johannesburg und über die
ökonomischen Chancen einer auf regenerative Energien setzenden Politik.
Das Fazit der gelungenen Auftaktveranstaltung zu dieser Reihe war ein Appell an die Verantwortung eines jeden Einzelnen und das Zitat mit den Worten: "Wir können entscheiden, wie
viel Klimaveränderung wir zulassen wollen. Das ist letztlich eine moralische Frage gegenüber
unseren Enkeln und Urenkeln".
Programm der Konferenz "Insurance meets Science" am 11.11.2002
Die Auswirkungen von Klimaveränderungen auf die Versicherungswirtschaft
Begrüßung und thematische Einführung Walter BOCKSHECKER, Hauptgeschäftsführer der
Deutschen Versicherungsakademie (DVA) GmbH / Prof. Dr. Gottfried KOCH
Vorstand des Instituts für Versicherungswissenschaften an der Universität Leipzig
Die VORTRÄGE
Wie verändert sich das Klima? Symptome und Ausmaß der zu erwartenden Klimaveränderungen Dr. Stephan BAKAN Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Max-Planck-Institut für Meteorologie, Leiter der Arbeitsgruppe Atmosphärenstruktur
aus passiver Fernerkundung", Mitglied der International Radiation Commission
Risikomanagement im Klimawandel: Mögliche Finanzierungsmodelle
Prof. Dr. Carlo C. JAEGER Abteilungsleiter am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, Vorsitzender des European Climate Forum
Die PODIUMSDISKUSSION Nr. 1 "Die Auswirkungen der Klimaveränderungen auf die
Versicherungswirtschaft - Darstellung von Risiken- und Chancenpotenzialen"
Moderation und Einführungsvortrag: Dr. Gerhard BERZ Leiter der Forschungsgruppe Geowissenschaften, Münchener Rückversicherungs-AG
Diskussionsteilnehmer:
Andrea HOFFMANN Referatsleiterin Finanzdienstleistungen Verbraucherzentrale Sachsen
e.V.
Dr. Thomas GROLLMANN Leiter des Teams Cat Modelling GeneralCologne Re, Köln
Severin MOSER Mitglied der Geschäftsleitung Winterthur Insurance (CH)
102
Werner SCHAAD Chief Risk & Reinsurance Officer Swiss Re (US)
Dr. Kurt WEINBERGER Vorsitzender des Vorstands Österreichische Hagelversicherung, Wien
Die PODIUMSDISKUSSION Nr. 2
"Auswirkungen auf den Kapitalwert der Versicherer und deren Kapitalanlagen"
Moderation und Einführungsvortrag:
Volker KUDSZUS Equity Research Insurance, WestLB Panmure
Diskussionsteilnehmer:
Dr. Gerhard BERZ Leiter der Forschungsgruppe Geowissenschaften Münchener Rückversicherungs-AG
Prof. Dr. Gottfried KOCH Vorstand des Instituts für Versicherungswissenschaften an der Universität Leipzig
Helmut KÜHL Stv. Vorsitzender des Vorstands Volksfürsorge Deutsche Sachversicherungs-AG
Dr. Thomas STREIFF Leiter Group Sustainability Management, Swiss Re
(CH)
Das SCHLUSSREFERAT
Gunda RÖSTEL Projektentwicklung und Unternehmensstrategie, Gelsenwasser
AG ehemalige Sprecherin des Bundesvorstands Bündnis 90/Die Grünen
Zusammenfassung & Schlusswort
Walter BOCKSHECKER Hauptgeschäftsführer der Deutschen Versicherungsakademie (DVA)
GmbH
Prof. Dr. Fred WAGNER Vorstand des Instituts für Versicherungswissenschaften an der Universität Leipzig
3.6.3
10.-13. März 2003 Bildverarbeitung für die Medizin
Der Workshop "Bildverarbeitung für die Medizin" bietet ein interdisziplinäres Forum für die
Präsentation und Diskussion von Methoden, Systemen und Anwendungen im Bereich der Medizinischen Bildverarbeitung. Der diesjährige Veranstaltung wurde vom Institut für Informatik
der Universität Leipzig und dem Max-Planck-Institut für neuropsychologische Forschung Leipzig ausgerichtet. Bei einer Rekordbeteiligung wurden 105 Beiträge zur Präsentation ausgewählt: 58 Vorträge, 38 Poster und 9 Softwaredemonstrationen. Die Beiträge deckten folgende inhaltlichen Schwerpunkte ab:
-
Atlanten und anatomische Modelle;
Bildanalyse;
Bildfilterung, Kompression und Korrektur;
Bildrekonstruktion;
Computergestützte Chirurgie, Therapie und Operationsplanung;
103
-
Mikrokopische Bildverarbeitung;
Mustererkennung;
Registrierung und Landmarkenfindung;
Segmentierung;
Simulation;
Visualisierung und 3D-Interaktion.
Am Tag vor dem wissenschaftlichen Programm wurden zwei Tutorien abgehalten (PD Dr. G.
Lohmann: "Funktionelle Magnetresonanztomographie - Methodik der Datenanalyse"; PD Dr.
Dr. A. Horsch: "Vom Algorithmus zum Produkt"). Zwei geladene Vorträge (Prof. Dr. O. Sabri
"Klinische Anwendungen der Emissionstomographie in der Neuromedizin"; Prof. Dr. D. Terzopoulos "Deformable and Functional Models" rundeten das Tagungsprogramm ab.
3.6.4 IT-Aus- und Weiterbildung in Sachsen (Organisation und Leitung: Prof. Dr. S. Gerber)
Der gemeinsam mit dem Software-Zentrum Sachsen am 30 01.2002 durchgeführte Workshop thematisierte die bedarfsorientierte und praxisnahe IT-Aus- und Weiterbildung. Vertreter
aus Wirtschaft, Hochschulen und Politik diskutierten Inhalte, Struktur und Organisation der
Aus und Weiterbildung.
Vortragsprogramm:
- "Informatikstudiengänge an der Universität Leipzig" , Prof. Dr. Heyer, Universität Leipzig
- "Bachelor-/ Master-Studiengänge an der HTWK" , Prof. Dr. Schönherr, HTWK Leipzig
- "Ausbildungsintegrierter und berufsbegleitender Fernstudiengang Telekommunikationsinformatik an der FH Leipzig" , Prof. Dr. Schlayer, Deutsche Telekom AG, FH Leipzig
- "Erfolgsfaktoren eines Private-Public-Partnership-Modells" , Dr. Falch, IT-Akademie Bayern
- "Neue Wege in der Bildung - Die FH zwischen Wirtschaft und Bildung im Dreiländereck" Prof. Dr. Thiel, Hochschule Zittau/ Görlitz
- "Bildungslandkarte Sachsen - Neue Methoden zur Vermittlung von Bildungsanforderungen und -Angeboten", Dipl.-Ing. Müller, Software-Zentrum Sachsen
- "Modulkatalog Informatik" , Prof. Dr. Gerber, Universität Leipzig
- "IT- Aus- und Weiterbildung im Bildungsnetzwerk WINFO-Line" , Dr. Kaftan, Prof. Dr. Ehrenberg, Universität Leipzig
- "Bedarf der Wirtschaft und die abgeleitete Fachkräfte-Initiative IT" , Dr. Mankel, IHK
Dresden
Die Vorträge wurden in einer abschließenden Podiumsdiskussion zusammenfassend diskutiert.
104
3.6.5 5. Mitteldeutscher Computeralgebra-Tag, 11. Oktober 2002,
Der Mitteldeutsche Computeralgebratag ist ein jährlicher informeller Workshop der Computeralgebraiker aus Schule und Hochschule der Region, der an wechselnden mitteldeutschen
Standorten als Tagesseminar stattfindet. Den diesjährigen Workshop besuchten etwa 15 Teilnehmer.
Programm:
- Dr. E. Boda (Univ. Bratislava): Berechnung von Multiplizitäten
- Prof. T. Buchanan (FH Merseburg): Die symmetrische Gruppe S6, Photogrammetrie und
Invarianten
- Dr. B. Fiedler (Uni Leipzig): Über die Symmetrieklassen der ersten kovarianten Ableitungen von Tensorfeldern
- Dr. J.-P. Kuska (Uni Leipzig): Die MathLink-Schnittstelle von Mathematica
- Dr. S. Graubner (Ostwaldgymnasium Leipzig): Maplets -- Maple und Java im Zusammenspiel
- M. Ehmann (Uni Bayreuth): Berechnungen in GEONExT
- Dr. A. Koch (Cantor-Gymnasium Halle): "Cinderella" in der Schule - erste Erfahrungen
- R. Schmidt (Christian-Weise-Gymnasium Zittau): Einsatzmöglichkeiten von CAS im Matheunterricht am Gymnasium - der Modellversuch CuMaU
3.6.6 7. Informatiklehrerkonferenz, 7. Dezember 2002, Universität
Leipzig
Die Informatiklehrerkonferenz ist eine jährliche Veranstaltung der GI-Fachgruppe "Informatische Bildung in Sachsen" (http://marvin.sn.schule.de/~gi) für Informatiklehrer. Diese
Veranstaltung wurde in diesem Jahr in Zusammenarbeit mit dem Institut für Informatik und dem
Leipziger Informatikverbund an der Universität Leipzig durchgeführt. An der Konferenz nahmen etwa 70 Informatiklehrerinnen und -lehrer aus ganz Sachsen teil.
Programm:
-
Eröffnung der Konferenz, Herr Rost (Sprecher der FG)
Hauptvortrag: Kryptographische Verfahren, Herr PD Dr. Apel
Aktuelle Informationen (Vorstand der Fachgruppe)
Workshop: Verschlüsselung, Herr Glatzel
Workshop: Datenbanken, Herr Arnold
Workshop: Sicherheit in schulischen Windows NT/2000-Netzen, Herr Fabianski
Berichte aus den Arbeitsgruppen
105
3.6.7
Girls go Informatik
(Organisation: Prof.Dr.S.Gerber , Leitung: Prof.Dr.H.Mayr, GI-Präsident)
Im Rahmen des Studieninformationstages am 04. Mai 2002 wurde gemeinsam mit der Gesellschaft für Informatik die Veranstaltung "Girls go Informatik" durchgeführt. Diese Informationsveranstaltung sollte dazu beitragen, den Anteil der Frauen im Informatik-Studium und den
Informatik-Berufen zu erhöhen.
Informatikerinnen aus dem gesamten Bundesgebiet stellten in Kurzvorträgen Ihre Arbeitsfelder vor und standen für Fragen zur Verfügung.
Im Focus der Veranstaltung standen insbesondere die Studienrichtungen bzw. Studienschwerpunkte der angewandten Informatik wie Medizininformatik, Bioinformatik,
Linguistische Informatik, Versicherungsinformatik und angewandte Telematik.
Die Veranstaltung wurde von mehr als 300 Schülerinnen aus Sachsen, Sachsen-Anhalt und
Thüringen besucht.
3.6.8 Virtuelle Hochschulen (Organisation: Prof.Dr.S.Gerber, Leitung:
Prof.Dr.G.Zimmermann, Vorsitzender des Deutschen Fakultätentages Informatik)
Der Workshop "Virtuelle Hochschulen" wurde am 21. November 2002 im Zusammenhang
mit der am Folgetag stattfindenden 52.Plenarsitzung des Deutschen Fakultätentag Informatik
an der Universität Leipzig durchgeführt.
Programmsfolge:
-
Einführung Volker Claus, Universität Stuttgart
Virtuelle Lehre an der Virtuellen Hochschule Bayern, Hans Schlichter, TU München
Erfahrungen mit VIROR und ULI, Thomas Ottmann, Universität Freiburg
Die Virtuelle Fachhochschule, Dieter Hannemann, Fachhochschule Gelsenkirchen
Automatisierter Übungsbetrieb, Frank Lübeck, RWTH Aachen
Rechtliche Fragen virtueller Lehre, Dirk Heckmann, Universität Passau
Interaktive Lehre mit mobilen Endgeräten, Martin Mauve, Universität Mannheim
Vorstellung des Instituts für Informatik an der Universität Leipzig, Gerhard Heyer, Udo
Kebschull, Universität Leipzig
- Leipziger Informatikverbund (LIV), Siegmar Gerber, Universität Leipzig
3.6.9 LIV- Jahrestagung 2002 (Organisation und Leitung:
Prof.Dr.S.Gerber)
Zum Thema "Technologien mobiler Kommunikation" fand am 25.06.2002 die gemeinsame
Jahrestagung 2002 des Leipziger Informatik-Verbundes und des Software-Zentrums Sachsen
an der Deutschen Telekom Fachhochschule Leipzig statt.
Auf der Tagung wurden Trends, Projekte und Forschungsergebnisse zu den Schwerpunkten:
106
Kommunikations-Netze, Kommunikations-Dienste, Software für mobile Endgeräte, Architekturen mobiler Anwendungen, Verteilte mobile Geschäftsprozesse vorgestellt.
Vortragsfolge:
Zum Themenschwerpunkt I : Stand und Perspektiven
- Herr Dr. G. Brasche, Director Ericsson Mobility World "Zukunft mobiler Anwendungen
- Nutzer und Anbieter"
- Herr H. J. Schmolke, Metrinomics GmbH, Berlin "Markt mobiler Anwendungen: Nutzer
und Modelle"
- Herr Prof. Dr. Th. Schneider, Fachhochschule Leipzig "Visionen in der Telekommunikation"
- Frau K. Nachtweide, Citrix Systems GmbH "Mobile Arbeitsumgebungen"
- Frau A. Kovacevic, Fujitsu Siemens Computers "Serverbasierende Synchronisation von
PDAs"
Zum Themenschwerpunkt II : Netze und Geräte
- Herr Dr. K. Menzel & Herr Prof. Dr. R. J. Scherer, TU Dresden "Mobile Anwendungen
im Bauwesen"
- Herr Starr & Herr Plaza, t-mobile / Telekom AG "UMTS-Netzaufbau und Anwendungen"
- Frau Prof. Dr. J. Dittmann, HTWK Leipzig "Benutzerauthentifizierung auf mobilen Endgeräten"
Zum Themenschwerpunkt III : Softwareentwicklung und Anwendung
- Herr L. Schöpe, Informatik Centrum Dortmund e.V. & Herr Prof. Dr. V. Gruhn, Universität
Dortmund "Software Process for Electronic Commerce Portal Systems"
- Herr Michel, SME INTERSHOP AG "Geschäftsprozesse mit mobilen Endgeräten"
- Herr H. Koban, inatec GmbH "Mobile Anwendungen"
- Frau R. Wonneberger & Herr R. Holzer, Nutzwerk GmbH "Ohne Vertrauen und Sicherheit zur Technik bleiben die Träume der UMTS-Anbieter eine Utopie"
An der abschliessenden Podiumsdiskussion zu den Themenschwerpunkten nahmen teil:
-
Dr. G. Brasche, Director Ericsson Mobility World
Prof. Dr. V. Brückner, Rektor Fachhochschule Leipzig
Prof. Dr. S. Gerber, Sprecher des LIV, Universität Leipzig
Dipl.-Ing. A. Müller, Geschäftsführer des Software Zentrum Sachsen
Dr. M. Schlottke, Vorstandsvorsitzender TelekomForum, Bonn
R. Wonneberger, Nutzwerk GmbH
Die Veranstaltung wurde durch eine Hausmesse flankiert, die Unternehmen aus der Softwarebzw. IT-Branche zur Präsentation nutzten.
107
3.7 Kolloquiumsvorträge am Institut
3.7.1
Vorträge im Graduiertenkolleg
06.05.2002
Prof. Gio Wiederhold, Stanford University
Interoperation versus Integration
07 05 2002
Dr. Carsten Lutz, TU Dresden
Die Komplexität von Beschreibungslogiken mit konkreten Bereichen
12.06.2002
Prof. Patrick Doherty, Linköping University
A Bird’s Eye View of the WITAS Unmanned Aerial Vehicle Project
26.06.2002
PD Dr. Joachim Hertzberg, Fraunhofer Institut
Vofn Symbolen und schnellen Reflexen -- Die hybride Roboterkontrollarchitektur DD&P
03.07.2002
Dr. Petra Hofstedt, TU Berlin
Integration von deklarativen Sprachen und Constraint Systemen
09.07.2002
Thomas Mormann, University of the Basque Country
Mereologie und Topologie: Repräsentation und Vervollständigung
10.07.2002
Dr. Salem Benferhat, IRIT
Merging knowledge bases and default reasoning in a possibilistic logic framework
23.10.2002
Dr. Hesham Khalil
Reactive Default Reasoning
07.11.2002
Dr. habil. Thomas Lukasiewicz, Univertität Rom
Nonmonotonic Probabilistic Reasoning
13.11.2002
Prof. Jacek Malinowski, Universität Torun
Logical system versus logical consequence
27.11.2002
Prof. Michael Thielscher
The Art and Science of Programming Reasoning Agents
04.12.2002
Anthony Hunter, UCL Department of Computer Science
Measuring Inconsistency: A General Framwork plus some Applications in
Analysing Conflicting News Reports
11.12.2002
Dr. habil. Hans Tompits, TU Wien
On Encodings of Nested Logic Programs
18.12.2002
Prof. Myra Spiliopoulou, Handelshochschule Leipzig
Modellierung und Überprüfung von Navigationsstrategien im Web Usage
Mining
3.7.2
Kolloquium des Leipziger Informatik-Verbundes (LIV)
22.01.2002
Prof. Dr. Ingo Althöfer, Institut für Angewandte Mathematik, Universität Jena
Erfolgreiche Mensch-Computer-Teams in kombinatorischen Spielen
30.01.2002
IT-Aus- und Weiterbildung in Sachsen (gemeinsam mit dem Software-Zentrum Sachsen)
108
25.06.2002
Technologien mobiler Kommunikation (LIV- Jahrestagung 2002 gemeinsam
mit dem Software-Zentrum Sachsen)
21.11.2002
Prof.Dr.Gerhard Zimmermann, Fakultät Informatik, Universität Kaiserslautern
Virtuelle Hochschulen (gemeinsam mit dem Deutschen Fakultätentag Informatik)
05. 12. 2002
Priv.-Doz. Dr.-Ing. Wolfgang Lehner, Fakultät für Informatik, Technische
Universität Dresden, Subskriptionssysteme: Datenbanktechnologie für eine
omnipräsente Informationsversorgung
3.7.3
Bioinformatik-Kolloquium (IZBI)
28.03.2002
Röder, I., Leipzig
Modellierung der hämatopoetischen Stammzellenorganisation mit Hilfe eines Systems Partieller Differentialgleichungen
02.05.2002
Boriss, H., Aarhus
Dataintegration: hope for tackling the curses of dimensionality in gene expression data
14.05.2002
Kirsten, T., Leipzig
Gene expression warehousing and analysis
14.05.2002
Do, H. H., Leipzig
Schema Matching
21.05.2002
Kirsten, T., Leipzig
Auswertung von Genchips
28.05.2002
Prucha, H., Affymetrics
Workshop zur Mikrochip-Auswertung
04.06.2002
Hauser, N., Heidelberg
M-Chips: Data warehousing and analysis tools for microarray data; From a
users point of view
04.06.2002
Fellenberg, K., Heidelberg
M-Chips: Data warehousing and analysis tools for microarray data; Database structure and concepts
11.06.2002
Richter, P., Leipzig
Genexpressionsdaten, eine Chipstudie
24.06.2002
Galle, J., Leipzig
On the temporal-spatial organisation of in vitro epithel-cell populations
27.06.2002
Pfitzner, A., Hohenheim
Virus evolution under the selective pressure of breeding and ecology
13.08.2002
Ptak, S., Leipzig
Evidence for population growth is confounded by fine scale population
structure
23.08.2002
Hiller, M., Leipzig
Anwendungen von DANN spezifischen Kompressionsverfahren beim Genomvergleich und bei der Rekonstruktion von Phylogenien
109
16.09.2002
Porto, M., Dresden
Neutral evolution of proteins
26.09.2002
Beck, M., Leipzig
Vergleich von SNPs und Mikrosatelliten hinsichtlich ihrer Eignung als Marker
für Genkartierungsstudien
30.09.2002
Hofacker, J., Wien
Prediction and analysis of RNA secondary structures
07.10.2002
Eble, G., Wien
Phenotypic Evolution: Data and Models
14.10.2002
Theise, N., New York
Toward a new paradigm of cell plasticity
15.10.2002
Spang, R., Berlin
Computational diagnostics using MCMC
17.10.2002
Kamp, Ch., Kiel
Koevolution von Quasispezies: Optimierungsstrategien für Viren und Immunsystem
28.10.2002
Klemm, K., Kopenhagen
Complex networks from simple rules
04.11.2002
Benkö, G., Wien
Artificial Chemistries
15.11.2002
Freytag, J. C.; Heymann, S., Berlin
Skalierbare Datenbanktechnologie zur Verarbeitung genomischer Daten im
Life-Science-Bereich
25.11.2002
Deutsch, A., Dresden
Modelling pattern formation in interacting cell systems with cellular automata
02.12.2002
Schuster, P., Wien
RNA - Das Zaubermolekül
03.12.2002
Kroll, T., Jena
Rangdiagramme zum Vergleich von Normalisierungsmethoden für Daten von
Genexpressionsarrayexperimenten
11.12.2002
Witwer, Ch., Wien
Conserved RNA secondary structures in Picornaviridae genomes
17.12.2002
Pilarsky, Ch., Dresden
Genexpressionsanalyse beim Prostatakarzinom
3.7.4
Theorie-Seminar
15.01.2002
Dr. J. Waldmann, Institut für Informatik, Universität Leipzig
Wort-Ersetzungs-Systeme und Kontextfreie Sprachen
17.01.2002
Georg Snatzke, Institut für Angewandte Mathematik, Universität Jena
Wärmelehre für Kombinatorische Spiele
22.01.2002
Sebastian Lange, Institut für Informatik, Universität Leipzig
Spezifikationssprache Z
110
22.01.2002
Prof. Dr. Ingo Althöfer, Institut für Angewandte Mathematik,Universität Jena
Erfolgreiche Mensch-Computer-Teams in kombinatorischen Spielen
16.04.2002
Matthias Adler, Mathematisches Institut, Universität Leipzig
Partitionszahlen für Graphen
23.04.2002
Dr. Johannes Waldmann, Institut für Informatik, Universität Leipzig
Term-Ersetzungs-Spiele I
30.04.2002
Term-Ersetzungs-Spiele II
07.05.2002
Prof. Dr. H. Herre, Institut für Informatik, Universität Leipzig
Bericht über den Workshop Ontological Spring
14.05.2002
Till Dörges, Institut für Informatik, Universität Leipzig
Unendliche Reduktionen in der Kombinatorischen Logik
28.05.2002
Typen und Programmiersprachen
04.06.2002
Dr. R. Hartwig, Institut für Informatik, Universität Leipzig
Anwendungen von Hypermengen
11.06.2002
Typsysteme für Programmiersprachen
18.06.2002
Kalküle für Objekte
02.07.2002
Daniel Breest, Institut für Informatik, Universität Leipzig
Petri-Netze und Automaten
09.07.2002
Thomas Mormann, University of the Basque County
Mereologie und Topologie: Repräsentation und Vervollständigung
31.07.2002
Dr. Alfons Geser, NASA Langley Research Center
Termination und Schleifen in 1-Regel Wortersetzung
29.10.2002
Nachfolgermengen in Wortersetzungs-Systemen
12.11.2002
Cernys Vermutung über synchronisierende Automaten
19.11.2002
Dr. J. Waldmann & Studenten, Institut für Informatik, Universität Leipzig
Neue Autotool-Module für Berechenbarkeit/Komplexität
26.11.2002
Prof. Dr. S. Gerber & Studenten, Institut für Informatik, Universität Leipzig
Projekte zu Graph-Ersetzungs-Systeme
03.12.2002
Sibylle Schwarz, Institut für Informatik, Universität Leipzig
Selektor-erzeugte Modelle logischer Programme
10.12.2002
Prof. Dr. H. Herre, Institut für Informatik, Universität Leipzig
Neuere Ergebnisse der Formalen Ontologie
17.12.2002
Falt-Folgen, Rudin-Shapiro-Polynome und Sterne
111
4.
Lehre
4.1 Studiengänge
Das Institut für Informatik ist verantwortlich für den Diplomstudiengang Informatik, das Lehramt
Informatik und seit dem WS 2002/2003 für den Bachelor-/Masterstudiengang Informatik.
Daneben trägt es die Informatikausbildung im Rahmen von Magisterstudiengängen, wobei
Informatik als 2. Hauptfach (je 40 SWS in Grund- und Hauptstudium) oder als Nebenfach (je
20 SWS) gewählt werden kann. Ferner werden vom Institut Informatik-Lehrveranstaltungen
für Wirtschaftsinformatiker, Wirtschaftsmathematiker und Mathematiker angeboten, die in
diesen Studiengängen integriert sind. Außerdem ist für natur- und geisteswissenschaftliche Diplomstudiengänge ein Nebenfachstudium Informatik möglich, welches im Grund- und Hauptstudium jeweils 12 SWS umfasst. Schließlich bietet das Institut fakultative Vorlesungen zu allgemein interessierenden aktuellen Themen der Informatik für Hörer aller Fakultäten an.
Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf den Diplomstudiengang Informatik. Der Studienführer Informatik enthält nähere Informationen zu den verschiedenen Studienmöglichkeiten. Eine Gesamtübersicht über den Diplomstudiengang Informatik sowie das Grundstudium
Informatik zeigen die beiden Abbildungen.
Für die Studenten mit dem Studienziel Diplominformatiker sieht der gültige Studienplan eine
Regelstudienzeit von 10 Semestern vor, in der die Zeit zur Anfertigung einer Diplomarbeit und
ein Berufspraktikum eingeschlossen ist. Das Grundstudium mit einer Dauer von vier Semestern
umfasst Lehrveranstaltungen zu
- Praktischer Informatik (18 SWS),
- Hard- und Software-Grundlagen (12 SWS),
- Theoretischer Informatik (12 SWS),
- Mathematik (20 SWS) und einem wählbaren
- Nebenfach (12 SWS).
Die Lehrveranstaltungen zur Praktischen Informatik und den Hard- und Software-Grundlagen
werden durch praktische Übungen (12 SWS) unterstützt.
Das Hauptstudium dient der Verbreiterung des Wissens, einer Vertiefung des Verständnisses
und dem Erwerb weiterer allgemeiner Kenntnisse in theoretischen, praktischen, technischen
und anwendungsorientierten Gebieten der Informatik. Die Vorlesungen dieser vier Kernfächer sind Empfehlungen für alle Studenten des Diplomstudienganges Informatik und sollten in
der Regel bis zum 8. Studiensemester absolviert werden. Daneben wählt der Student ein Spezialgebiet der Informatik im Rahmen eines Studienschwerpunktes. Weiterhin ist im Hauptstudium eine viermonatige berufspraktische Ausbildung (Berufspraktikum) bzw. eine Studienarbeit zu absolvieren, die Ausbildung im gewählten Nebenfach fortzuführen sowie eine Diplomarbeit anzufertigen.
112
Aufbau des Diplomstudiengangs Informatik an der Universität Leipzig
Hard- und Softwaregrundlagen
12 SWS
3
3
3
3
Praktische Übungen
12 SWS
4
4
4
Theoretische Informatik
12 SWS
3
3
3
3
Mathematik
20 SWS
6
6
4
4
Nebenfach
12 SWS
P = Prüfung
B = Beleg
P
Hauptstudium 79 SWS
Diplom
6. Sem. 7. Sem. 8. Sem. 9. Sem. 10.Sem. Prüfung
P
Theoretische Informatik
Kern 6 SWS (+ 2 SWS)
Angewandte Informatik
16
Praktische Informatik
P
Ü
Technische Informatik
B
Diplomarbeit
Grundstudium 86 SWS
Vordiplom
1. Sem. 2. Sem. 3. Sem. 4. Sem.
Prüfung
5. Sem.
Praktische Informatik
P
18 SWS
3
3
6
6
Ü
16
Studienschwerpunkt
27 SWS
P
P
Ü
16
Nebenfach
12 SWS
Berufspraktikum
mindestens 4 Monate
8 SWS
P
Ü
P
P
12
Ü = Übungsschein
Im selbstgewählten Studienschwerpunkt soll in einem Teilgebiet an den aktuellen Stand der
Forschung herangeführt werden. In der Regel wird die Aufgabenstellung für die Diplomarbeit
des Studenten aus dem Gebiet des Studienschwerpunktes gewählt. Zur Zeit werden als Studienschwerpunkte angeboten: Theoretische Informatik, Angewandte Informatik, Praktische Informatik, Automatische Sprachverarbeitung, Informatik im Versicherungswesen sowie der
Schwerpunkt Medizin-Informatik.
Der Studiengang Informatik mit Schwerpunkt Versicherungsinformatik wird innerhalb Deutschlands an Universitäten zur Zeit nur in Leipzig angeboten wird. Er sollte in Kombination mit dem
Nebenfach Betriebswirtschaftslehre (Versicherungsbetriebslehre) studiert werden. Durch Einbeziehung von Dozenten aus der Wirtschaft wird in diesem Schwerpunkt ein praxisbezogenes Studium gewährleistet.
Bei dem Studienschwerpunkt ist die Wahl der Lehrveranstaltungen für den Studenten frei, wobei der Gesamtumfang des Lehrstoffes im Rahmen des Studienschwerpunktes (mit Problemseminaren und Praktika) mindestens 27 SWS beträgt.
Im Diplomstudiengang Informatik der Universität Leipzig können derzeit die Studienrichtungen Medizinische Informatik, Linguistische Informatik und Bioinformatik gewählt werden.
Die Studienrichtung Medizinische Informatik unterscheidet sich vom allgemeinen Diplomstudiengang Informatik dadurch, dass im Grund- und Hauptstudium das Nebenfach Biomedizin
und im Hauptstudium der Studienschwerpunkt Medizininformatik gewählt wird. Die Studieninhalte der Informatik im Grundstudium und den Kerngebieten der Informatik im Hauptstudium
stimmen mit denen im bestehenden Diplomstudiengang Informatik überein. Das in der Studienordnung für den Diplomstudiengang Informatik geforderte viermonatige Berufspraktikum ist
113
B
in der Studienrichtung Medizinische Informatik an einer medizinorientierten Einrichtung abzuleisten.
Das Nebenfach Biomedizin beinhaltet im Grundstudium mit 12 SWS das Fachgebiet Medizinische Physik und im Hauptstudium mit 12 SWS das Fachgebiet Biometrie. Hier werden medizinische und biowissenschaftliche Lehrinhalte problemorientiert und fächerübergreifend angeboten. Die entsprechenden Vorlesungen und Praktika werden gemeinsam von Klinikern,
Physikern und Biologen durchgeführt. Der Studienschwerpunkt im Hauptstudium umfasst 27
SWS und ist zur Zeit im Fachgebiet Medizininformatik möglich. Hier werden Vorlesungen und
Seminare zur Bild- und Signalverarbeitung, zu Krankenhausinformations und -kommunikationssystemen, zu Wissensbasierten Systemen, Kognitiven Systemen und Biologischen Systemen angeboten. Die Lehrveranstaltungen werden gemeinsam vom Institut für Informatik an
der Fakultät für Mathematik und Informatik sowie dem Institut für Medizinische Informatik, Statistik und Epidemiologie der Medizinischen Fakultät durchgeführt.
In der Studienrichtung Linguistische Informatik wird im Grund- und Hauptstudium das Nebenfach Linguistik und im Hauptstudium der Studienschwerpunkt Automatische Sprachverarbeitung gewählt. Die Studieninhalte der Informatik im Grundstudium und den Kerngebieten der
Informatik im Hauptstudium stimmen mit denen im bestehenden Diplomstudiengang Informatik
überein. Das in der Studienordnung für den Diplomstudiengang Informatik geforderte viermonatige Berufspraktikum ist in der Studienrichtung Linguistische Informatik an einer Einrichtung
abzuleisten, die Sprachprodukte entwickelt oder einsetzt.
Das Nebenfach Linguistik umfasst im Grund- und Hauptstudium jeweils 12 SWS. Hier werden
linguistische und kognitionswissenschaftliche Lehrinhalte problemorientiert und fächerübergreifend angeboten. Der Studienschwerpunkt im Hauptstudium umfasst 27 SWS und wird
von der Abteilung für Automatische Sprachverarbeitung zusammen mit dem Institut für Linguistik, dem Institut für Angewandte Sprachwissenschaft und Translatologie und dem MaxPlanck-Institut für Kognitionswissenschaft angeboten. Die Vorlesungen und Seminare umfassen Veranstaltungen zu den linguistischen und kognitionswissenschaftlichen Grundlagen der
Sprachverarbeitung, des automatischen Text- und Inhaltsverstehens und zur Entwicklung und
dem Einsatz von Sprachprodukten.
In der Studienrichtung Bioinformatik wird im Grund- und Hauptstudium das Nebenfach Biowissenschaften und im Hauptstudium der Studienschwerpunkt Bioinformatik gewählt. Die Studieninhalte der Informatik im Grundstudium und den Kerngebieten der Informatik im Hauptstudium stimmen mit denen im bestehenden Diplomstudiengang Informatik überein. Die Studienrichtung Bioinformatik wird durch Lehrveranstaltungen aus biowissenschaftlichen
Wissensgebieten komplettiert. Das in der Studienordnung für den Diplomstudiengang Informatik geforderte viermonatige Berufspraktikum ist in der Studienrichtung Bioinformatik an einer Einrichtung abzuleisten, die im Grenzbereich der Biologie, Medizin und Informatik forscht
oder entsprechende Produkte entwickelt.
Das Nebenfach Bioinformatik umfasst im Grund- und Hauptstudium jeweils 12 SWS. Hier
werden Vorlesungen zu den Themen "Einführung in die Medizinische Informatik und Bioinformatik", "Allgemeine Zoologie", "Grundlagen der Genetik und molekularen Evolution" und
114
"Ökologie" angeboten. Der Studienschwerpunkt im Hauptstudium umfasst 27 SWS und wird
von der Abteilung für Bioinformatik in Kooperation mit dem Institut für Medizinische Informatik, Statistik und Epidemiologie (IMISE) und dem Interdisziplinären Zentrum für Bioinformatik
(IZBI) angeboten. Die Vorlesungen und Seminare umfassen Biologie, Genetik, Biochemie,
Evolutionstheorie, Modellierung biologischer Prozesse, Biostatistik, Biotechnologie, Moleküldesign u.a.m.
STUDIENÜBERSICHT GRUNDSTUDIUM
Fachgebiet
1. Semester
Theoretische
Informatik
12 SWS
Mengentheoretische und
algebraische
Grundlagen
2V+1
Übungsschein
Digitale
Informationsverarbeitung
2 V +1 Ü
Übungsschein
Praktische
Informatik
18 SWS
Hard- und
SoftwareGrundlagen
12 SWS
Praktika
12 SWS
Mathematik
20 SWS
3. Semester
Automaten und
Sprachen
2V+1Ü
Übungsschein
Algorithmen und
Datenstrukturen 1
2V+1Ü
Übungsschein
Einführung in die
SoftwareTechnologie
2V+1Ü
Nur Übungsschein
Grundlagen der
Grundlagen der
Betriebssysteme
Technischen Informatik 1 Technischen Informatik II 2 V + 1 Ü
2V+1Ü
2V+1Ü
Übungsschein
Übungsschein
Prüfung S 1 & 2
Objektorientiertes
Hardware/
Software Praktikum
Softwaretechnik
4 SWS Übung
Praktikum
4 SWS Übung
Lineare Algebra/
Analysis
Numerik
Geometrie
4V+2Ü
3V+1Ü
4V+2Ü
Prüfung
Übungsschein
Prüfung
Nebenfach
12 SWS
V = Vorlesung
2. Semester
Logik
2V+1
Prüfung S 1 & 2
Programmierung und
Programmiersprachen
2V+1Ü
Prüfung S 1 & 2
4. Semester
Berechenbarkeit und
Komplexität
2V+1Ü
Prüfung S 3 & 4
Algorithmen und
Datenstrukturen 2
2V+1Ü
Prüfung S 3 & 4
Datenbanksysteme 1
2V+1Ü
Nur Übungsschein
Kommunikationssyteme
2V+1Ü
Prüfung S 3 & 4
Softwaretechnik/
Hardware
Praktikum
4 SWS Übung
Stochastik
3V+1Ü
Prüfung
Nebenfachangebot der Fakultäten
8V+4Ü
Ü = Übung
STUDIENÜBERSICHT MAGISTER
1. Semester
Digitale Informationsverarbeitung
Basiskurs Algebra
Algorithmen und Datenstrukturen 1
Programmierpraktikum
Aufbaukurs Mathematik (Analysis, Numerik)
4+2 (V+Ü) SWS
4+2
2+1
4
2+1
3. Semester
Datenbanksysteme 1
Wahlpflichtveranstaltungen gemäß § 10 (1)
2+1
2+1
4. Semester
Wahlpflichtveranstaltungen gemäß § 10 (1)
2. Semester
115
4.2 Entwicklung der Studentenzahlen
Die Grafik zeigt die Entwicklung der Studentenzahlen (Belegfälle) unterteilt nach Anfängern
(jeweils linke Säule) und Gesamtzahl seit 1995. Berücksichtigt sind die Studenten im Diplomstudiengang Informatik, in Magisterstudiengängen mit Hauptfach oder Nebenfach Informatik
sowie Lehramtsstudenten. Nicht aufgenommen dagegen sind die Studenten der Wirtschaftsinformatik, Diplomstudenten mit Nebenfach Informatik und sonstige Teilnehmer an InformatikLehrveranstaltungen.
Man erkennt, dass sich innerhalb der letzten sechs Jahre die Anfängerzahlen sowie die Gesamtzahl der Informatik-Studenten kontinuierlich auf das mehr als Dreifache erhöht haben.
Auf die Informatik entfallen rund zwei Drittel der Studenten der Fakultät.
Die hohen Studentenzahlen in der Informatik haben zu einer signifikanten Steigerung der
Lehrbelastung sowie einer Überlastsituation geführt.
Studenten Informatik (Belegfälle Anfänger/Gesamt)
1200
Diplom
BSC*
1128
1017
Lehramt
1000
Magister
183
193
887
11
11
117
31
800
97
667
600
138
557
14
115
456
14
852
91
400
793
357
11
330
75
277
189
159
131
74
220
276
330
82
515
52
5
200
84
258
6
673
354
428
303
54
64
45
40
33
233
232
207
00/01
01/02
02/03
185
97
115
135
96/97
97/98
98/99
50
0
95/96
99/00
* Bachelor of Science wurde im WS 02/03 erstmals angeboten.
116
4.3 Lehrveranstaltungen im SS02
GRUNDSTUDIUM Informatik
2. SEMESTER
Vorlesungen
Analysis
Einführung in die Semantik (NF Linguistik)
Grundlagen der Technischen Informatik 2
Logik
Modelle in Medizin und Biologie
Programmier-Praktikum
Programmierung und Programmiersprachen
Apel, Joachim
Dölling, Johannes
Kebschull, Udo
Gerber, Siegmar
Löffler, markus und Mitarbeiter
Meiler, Monika
Gräbe, Hans-Gert
Übungen, Praktika und Seminare
Analysis
Einführung in die Medizinische Informatik u. Bioinformatik
Englisch f. Informatiker
Grundlagen der Technischen Informatik 2 - Übung
Logik
Programmier-Praktikum
Programmierung und Programmiersprachen
Fiedler, Bernd/Synnatzschke, Jürgen/
Burkhardt, Manfred/Schulze, Bernd
Kruggel, Frithjof
Kleine, Gerlinde
Lieske, Hans-Joachim
Richter, Peter/Hartwig, Rolf
Löffler, Markus
Meiler, Monika
Richter, Peter/Wittig, Thomas
4. SEMESTER
Vorlesungen
Berechenbarkeit und Komplexität
Datenbanksysteme 1
Kommunikationssysteme
Stochastik für Informatiker
Rahm, Erhard
Wolter, Frank
Rahm, Erhard
Irmscher, Klaus
Günther, Matthias
Berechenbarkeit und Komplexität
Datenbanksysteme 1
Englisch für Informatiker
Grundlagen der formalen Semantik
Hardwarepraktikum (Elektronik-Grundlagen)
Kommunikationssysteme
Stochastik für Informatiker
Müller, Robert/Böhme, Timo
Hartwig, Rolf/Wolter, Frank
Müller, Robert/Böhme, Timo
Kleine, Gerlinde
Dölling, Johannes
Müller, Jean-Alexander
Kripfganz, Anita/Gittel, Hans-Peter
GRUNDSTUDIUM Medizininformatik
1. STUDIENJAHR
Vorlesungen
Löffler, Markus und Mitarbeiter
117
Kruggel, Frithjof
Löffler, Markus
2. STUDIENJAHR
Vorlesungen
Medizinische Physik 2
Gründer, Wilfried
Medizinische Physik 2
Gründer, Wilfried
GRUNDSTUDIUM Bioinformatik
1. STUDIENJAHR
Vorlesungen
Löffler, Markus und Mitarbeiter
Kruggel, Frithjof
Löffler, Markus
GRUNDSTUdIUM Linguistische Informatik
1. STUDIENJAHR
Vorlesungen
Einführung in die Semantik (NF Linguistik
Dölling, Johannes
Grundlagen der formalen Semantik
Dölling, Johannes
HAUPTSTUDIUM Informatik
Kernfächer
TECHNISCHE INFORMATIK
Vorlesungen
Mikrorechnertechnik
Rechnernetze II
Kebschull, Udo
Irmscher, Klaus
THEORETISCHE INFORMATIK
Vorlesungen
Funktionale Programmierung I
Grundlegende Algorithmen der Computeralgebra
Metatheorie Formalisierter Wissenssysteme
Semantik von Programmiersprachen
Gerber, Siegmar
Gräbe, Hans-Gert
Herre, Heinrich
Gerber, Siegmar
PRAKTISCHE INFORMATIK
Vorlesungen
Data Warehousing und Data Mining
Electronic Business/ E-Commerce
Funktionale Programmierung I
Parallele Programmierung
Semantik von Programmiersprachen
Software-Qualitätsmanagment
Telematik
Rahm, Erhard
Fähnrich, Klaus-Peter/Thränert, Maik
Gerber, Sigmar
Leopold, Claudia
Gerber, Siegmar
Fähnrich, Klaus-Peter
Irmscher, Klaus
118
ANGEWANDTE INFORMATIK
Vorlesungen
3D-Computergraphik unter OpenGL
Bildverarbeitung
Dynamische Systeme und autonome Agenten
Electronic Business/ E-Commerce
Sprachprodukttechnologie
Kuska, Jens-Peer
Kruggel, Frithjof
Der, Ralf/Herrmann, Michael
Gräbe, Hans-Gert
Quasthoff, Uwe
Gräbe, Hans-Gert
MEDIZININFORMATIK
Vorlesungen
Bildverarbeitung
Kruggel, Frithjof
Kuska, Jens-Peer
BIOINFORMATIK
Vorlesungen
Bildverarbeitung
Kruggel, Frithjof
Kuska, Jens-Peer
Spezialvorlesungen
SCHWERPUNKT THEORETISCHE INFORMATIK
Vorlesungen
Algebraische Kopmlexitätstheorie
Automaten für Bäume, bilder und ...
Grundlagen der Programmverifikation
Maschinelles Lernen und Semantik natürlicher Sprache
Gräbe, Hans-Gert
Waldmann, Johannes
Hartwig, Rolf
Läuter, Martin
Ontologiebasierte Wissensmodellierung
Operations Research mit dem Computer
Theorie-Seminar
Heller, Barbara/Herre, Heinrich
Gräbe, Hans-Gert
Gerber, Siegmar/Herre, Heinrich
SCHWERPUNKT PRAKTISCHE INFORMATIK
Vorlesungen
Echtzeitbetriebssysteme
Kryptographische Protokolle
Netzwerkmanagement
OS/390 und z/OS
Service Management
Software-Management
Telematik
Kebschull, Udo/Nitsch, Carsten
Sosna, Dieter
Hänßgen, Klaus (HTWK Leipzig)
Herrmann, Paul
Irmscher, Klaus
Dienstgüte und Sicherheit im Internet
Diplomandenseminar Rechnernetze und Verteilte Systeme
Eingebettete Systeme
119
Irmscher, Klaus
Irmscher, Klaus
Kebschull, Udo
Grid-Computing
Integrationsarchitekturen im eBusiness
Modile Business
Parallele Programmierung
Praktikum Rechnernetze II
Praktikum Telematik
Rechnerarchitektur
Robotik
Leopold, Claudia
Thränert, Maik
Leopold, Claudia
Tönjes, Uwe
Tönjes, Uwe
Kebschull, Udo
Der, Ralf/Herrmann, Michael/Liebscher,
Rene
SCHWERPUNKT ANGEWANDTE INFORMATIK
Vorlesungen
Algebraische Komplexitätstheorie
Data Mining in hochdimensionalen Datenräumen
Genetische Algorithmen
Knowledge Management
Kryptographische Protokolle
Wissensbasierte Systeme II: Medizinische Anwendungen
Gräbe, Hans-Gert
Villmann, Thomas
Quasthoff, Uwe
Quasthoff, Uwe
Sosna, Dieter
Brewka, Gerhard
Avatare
Bildverarbeitung in der Medizin
Bioinformatik
Das Semantische Web
Forschungsseminar Bildverarbeitung und Computergrafik
Mobile Business
Modellierung kognitiver Systeme
Operations Research mit dem Computer
Praktikum Wissensrepräsentation
Robotik
Seminar Künstliche Intelligenz
Kuska, Jens-Peer
Quasthoff, Uwe
Kruggel, Frithjof
von Haeseler, Arndt/Saupe, Dietmar
Brewka, Gerhard/Wolter, Frank
Kruggel, Frithjof
Thränert, Maik
Schierwagen, Andreas
Gräbe, Hans-Gert
Der, Ralf/Herrmann, Michael/Liebscher,
Rene
Brewka, Gerhard
SCHWERPUNKT AUTOM. SPRACHVERARB./LINGUISTISCHE INFORMATIK
Vorlesungen
Genetische Algrorithmen
Knowledge Management
Maschinelles Lernen und Semantik natürlicher Sprachen
Quasthoff, Uwe
Quasthoff, Uwe
Läuter, Martin
Avatare
Optimalitätstheoretische Syntax
Schnittstellen der Semantik
Semantik von Tempus und Aspekt
Theorie des Lexikon
Quasthoff, Uwe
Steube, Anita
Dölling, Johannes
Dölling, Johannes
Steube, Anita
120
SCHWERPUNKT VERSICHERUNGSWESEN
Vorlesungen
Einführung in die Versicherungsinformatik
Risikotheorie II
Service-Engineering und -management
Versicherungsmathematik II
Koch, Gottfried/Donner, Harald
Riedel, Manfred
Riedel, Manfred
Einführung in die Versicherungsinformatik
Mobile Business
Versichern in Netzwerken
Thränert, Maik
Koch, Gottfried/Köhne, Thomas
MEDIZININFORMATIK
Vorlesungen
Biologische und Molekulare Systeme 2
Biometrie 2
Biostatistik II
Data Mining in hochdimensionalen Datenräumen
Krankenhausinformationssysteme 2
Magnetresonanztomographie
Medizinische Begriffs- und Dokumentationssysteme
Modellierung kognitiver Systeme
Wissensbasierte Systeme II: Medizinische Anwendungen
Löffler, Markus
Hasenclever, Dirk/Löffler, Markus/Schuster, Ernst
Riedel, Manfred
Villmann, Thomas
Winter, Alfred
Lohmann, Gabriele
Winter, Alfred
Brewka, Gerhard
Bildverarbeitung in der Medizin
Biometrie 2
Kuska, Jens-Peer
Kruggel, Frithjof
Löffler, Markus
Hasenclever, Dirk/Löffler, Markus/ Schuster, Frank
4.4 Lehrveranstaltungen im WS02/03
1. SEMESTER
Vorlesungen
Digitale Informationsverarbeitung I für Wirtschaftsinformatiker
Grundlagen der Informatik und Numerik
Grundlagen der Technischen Informatik 1
Lin. Algebra/Analyt.Geometrie
Mengentheoretisch-algebraische Grundlagen Informatik
Gruhn, Volker/Der, Ralf
Meiler, Monika
Kebschull, Udo
Abdulla, Ugur
Brewka, Gerhard
Digitale Informationsverarbeitung I für Wirtschaftsinformatiker
121
Wittig, Thomas/Richter, Peter
Richter, Peter
Einführung in die sprachwissenschaft (NF Linguistik)
Englisch
Grundlagen der Informatik und Numerik
Grundlagen der Technischen Informatik 1 - Übung
Lin. Algebra/Analyt.Geometrie
Logik für LinguistInnen (NF Linguistik)
Mengentheoretisch-algebraische Grundlagen Informatik
Dölling, Johannes
Kleine, Gerlinde
Meiler, Monika
Haubold, Karlheinz/
Dölling, Johannes
Hartwig, Rolf/Wolter, Frank
3. SEMESTER
Vorlesungen
Algorithmen u. Datenstrukturen 1
Betriebssysteme
Datenbanksysteme I für Wirtschaftsinformatiker
Numerische Mathematik
Software Technik
Quasthoff, Uwe
Gerber, Siegmar
Irmscher, Klaus
Sosna, Dieter
Kunkel, Peter
Algorithmen u. Datenstrukturen 1
Betriebssysteme
Datenbanksysteme I für Wirtschaftsinformatiker
Englisch
Hardwarepraktikum
Numerische Mathematik
Software Technik
Wittig, Thomas/Bordag, Stefan
Waldmann, Johannes/Hartiwg, Rolf
Tönjes, Uwe
Sosna, Dieter
Kleine, Gerlinde
Schulze, Bernd
Thränert, Maik
2. Studienjahr
Vorlesungen
Medizinische Physik
Arnold, Klaus/Gründer, Wilfried
Medizinische Physik
Arnold, Klaus/Gründer, Wilfried
Kernfächer
TECHNISCHE INFORMATIK
Vorlesungen
Einführung in VHDL
Rechnernetze I
Verteilte Systeme
Kebschull, Udo
Irmscher, Klaus
Irmscher, Klaus
Diplomanden- und Doktorandenseminar
Gruhn, Volker
122
THEORETISCHE INFORMATIK
Vorlesungen
Einführung in das symbolische Rechnen
Petri-Netze
Gräbe, Hans-Gert
Gerber, Siegmar
Formale Ontologie und Informationssysteme I
Gruhn, Volker
Herre, Heinrich/Heller, Barbara
PRAKTISCHE INFORMATIK
Vorlesungen
Component Ware und Web-Services
Datenbanksysteme 2
eBudiness 2
Parallele Algorithmen
Petri-Netze
Praktische Programmverifikation
Rechnernetze 1
Verteilte Systeme
Rahm, Erhard
Middendorf, Martin
Gerber, Siegmar
Petermann, Uwe
Irmscher, Klaus
Irmscher, Klaus
Rekonfigurierbare Architekturen und Algorithmen
Datenbanksysteme 2
Gruhn, Volker
Middendorf, Martin
Müller, Robert
ANGEWANDTE INFORMATIK
Vorlesungen
Component Ware und Web-Services
Computerlinguistik
eBusiness II
Information Retrieval
Prinzipien der ontologiebasierten Wissensrepräsentation u. ihre
Anwendungen
Signalverarbeitung
Wissensbasierte Systeme I: Methodische Grundlagen
Wissenschaftliche Visualisierung
Heyer, Gerhard
Gräbe, Hans-Gert
Quasthoff, Uwe
Kruggel, Frithjof
Brewka, Gerhard
Kuska, Jens-Peer
Gruhn, Volker
MEDIZININFORMATIK
Vorlesungen
Signalverarbeitung
Kruggel, Frithjof
Biostatistik 1
Riedel, Manfred
Prinzipien der ontologiebasierten Wissensrepräsentation u. ihre Herre, Heinrich/Heller, Barbara
Anwendungen
123
Biostatistik 1
Formale Ontologie und Informationssysteme I
Quapp, Wolfgang
Gruhn, Volker
Spezialvorlesungen
SCHWERPUNKT THEORETISCHE INFORMATIK
Vorlesungen
Geometriebeweise mit dem Computer
Logik und Wissensrepräsentation
Objektorientiertes Programmieren
Gräbe, Hans-Gert
Wolter, Frank
Gruhn, Volker
Theorie-Seminar
Gräbe, Hans-Gert
Peters, Dirk
Gerber, Siegmar/Herre, Heinrich
SCHWERPUNKT PRAKTISCHE INFORMATIK
Vorlesungen
Datenschutz und Datensicherheit
Diskrete Simulation
eBusiness im Legacy Umfeld
Implementierung von Datenbanksysteme 1
Mensch-Maschine-Kommunikation
Videokommunikation
z/OS und OS/390
Sosna, Dieter
Middendorf, Martin
Schlottke, Manfred
Rahm, Erhard
van Hoof, Antonius
Gruhn, Volker
Hänßgen, Klaus
Spruth, Wilhelm
Anwendungssysteme
Autonome Roboter
Betriebssysteme für eingebettete Systeme
Bio-Datenbanken
Datenbank-Praktikum
Diplomandenseminar
Intelligente Fahrzeuge der Zukunft
Konsultation zum Datenbankpraktikum
Middleware, Enterprise Computing Technologien und Mobile
Computing
Praktikum zu Rechnernetze I
Praktikum zu Verteilte Systeme
Praktikum zu Videokommunikation
z/OS und OS/390
124
Riechert, Thomas
Der, Ralf/Liebscher, Rene
Kebschull, Udo
Rahm, Erhard
Rahm, Erhard
Irmscher, Klaus
Thränert, Maik
Gruhn, Volker/Raschid, Ijioui
N.N.
Irmscher, Klaus
Peters, Dirk
Irmscher, Klaus
Irmscher, Klaus
Hänßgen, Klaus
Herrmann, Paul
SCHWERPUNKT ANGEWANDTE INFORMATIK
Vorlesungen
Datenschutz und Datensicherheit
E-Business im Legacy Umfeld
Geometriebeweise mit dem Computer
Logik und Wissensrepräsentation
Neuroinformatik - computational Neuroscience
Statistische Methoden in der Bild- und Signalverarbeitung
Verarbeitung von Volumenbilddaten
Sosna, Dieter
Schlottke, Manfred
Gräbe, Hans-Gert
Wolter, Frank
van Hoof, Antonius
Gruhn, Volker
Kruggel, Frithjof
Lohmann, Gabriele
Anwendungssysteme
Autonome Roboter
Bio-Datenbanken
Datenbanksysteme 2
E-Learning und Content Management
Forschungsseminar Bildverarbeitung und Computergrafik
Intelligente Fahrzeuge der Zukunft
Komponentenmodelle
Mathematische Optimierung mit dem Computer
NEURON-Praktikum
Praktikum bildverarbeitung
Praktikum Information Retrieval
Seminar Künstliche Intelligenz
Sprachverarbeitung für Avatare
Wissensbasiertes Planen
Riechert, Thomas
Der, Ralf/Liebscher, Rene
Rahm, Erhard
Müller, Robert
Heyer, Gerhard/Hoppe, Thomas
Gräbe, Hans-Gert
Kruggel, Frithjof
Thränert, Maik
Gruhn, Volker/Raschid, Ijioui
Gruhn, Volker/Hülder, Malte
Gräbe, Hans-Gert
Peters, Dirk
Kruggel, Frithjof/Kuska, Jens-Peer
Quasthoff, Uwe
Brewka, Gerhard
N.N.
SCHWERPUNKT AUTOM. SPRACHVERARB./LINGUISTISCHE INFORMATIK
Vorlesungen
Maschinelle Übersetzung
Quasthoff, Uwe
van Hoof, Antonius
Gruhn, Volker
ASV Forschungsseminar
E-Learning und Content Management
Ereignisstrukturen
Konversationelle Implikaturen
Praktikum Information Retrieval
Heyer, Gerhard
Heyer, Gerhard/Hoppe, Thomas
Dölling, Johannes
Dölling, Johannes
Peters, Dirk
Quasthoff, Uwe
125
SCHWERPUNKT VERSICHERUNGSWESEN
Vorlesungen
E-Business im Legacy Umfeld
Risikotheorie II
Software-Management in Versicherungsunternehmen
Versicherungsmathematik I
Schlottke, Manfred
van Hoof, Antonius
Gruhn, Volker
Riedel, Manfred
Riedel, Manfred
Anwendungssysteme
Bots in E-Business-Prozessen der Versicherungsunternehmen
Elearning in Versicherungsunternehmen
Objektorientieres Programmieren
Wer treibt die Versicherungswirtschaft?
Riechert, Thomas
Koch, Gottfried/Heise, Marko/Slomka,
Alexander
Koch, Gottfried/
Sailer-Burckhardt, Riccarda
Peters, Dirk
Koch, Gottfried/Michaels, Bernd/
Wagner, Fred
MEDIZININFORMATIK
Vorlesungen
Statistische Methoden in der Bild- und Signalverarbeitung
Biometrie 1
Neuroinformatik - Computational Neuroscience
Prebiotische Evolution
126
Kruggel, Frithjof
Forberg, Jochen/Löffler, Markus
Hasenclever, Dirk
Winter, Alfred
Winter, Alfred
Gruhn, Volker
Stadler, Peter F.
4.5 Regelmäßig angebotene Praktika
4.5.1 Praktikum Bildverarbeitung
Prof. Dr. Saupe, Dr. Kuska
Das Praktikum richtet sich an Studenten im Hauptstudium des Diplomstudiengangs Informatik
und ist obligatorische Veranstaltung für Studenten der Studienrichtung "Medizinische Informatik". In dem Praktikum werden Verfahren der Signal- und Bildverarbeitung in praktischen Übungen implementiert und ausgewertet. Nach einer Einführung in werden folgende Themen
bearbeitet:
-Simulation und Analyse von Ultraschallechosignalen.
-Computertomographie: Projektion und Schnittbildrekonstruktion.
-3D-Volumenbildverarbeitung am Beispiel von MR Gehirnscans.
4.5.2 C-Praktikum
Dr. Meiler
Das C - Praktikum wurde auch im SS2002 als Aufgabenpraktikum durchgeführt. Es wurden
30 Aufgabenstellungen aus 5 Aufgabengruppen zusammengestellt, wobei je zwei Studenten
jeweils 1 Aufgaben jeder Aufgabengruppe, also insgesamt 5 Aufgaben, zu bearbeiten hatte.
Die Studenten hatten zu jeder Aufgabengruppe eine einführende Vorlesung, eine Konsultation und ein Pflichttestat zu absolvieren. Das Praktikum wurde im IfI-Pool des Instituts für Informatik durchgeführt und unterstützend von Hilfsassistenten rechentechnisch betreut. Es wurde
von Diplom-Informatik-Studenten des 2. Semesters, Magister des 4. Semesters und vereinzelt
anderen Studienrichtungen absolviert.
4.5.3 Propädeutikum
Dr. Meiler
Das Propädeutikum wurde im Zwischensemester SS2002 - WS2002/03 als 14 tägiger Kurs
vom 19.9. bis 2.10.2002 mit 2 Stunden Vorlesung und 2 Stunden Praktikum a 5 Gruppen pro
Tag durchgeführt. Es wurde eine Vorlesung zur Konzeption imperativer Programmiersprachen
am Beispiel der Sprache C und ein Aufgabenpraktikum angeboten. Für das Aufgabenpraktikum wurden 25 Aufgaben ausgearbeitet, von denen i. R. die Hälfte dieser Aufgaben gelöst
wurden. Das Praktikum fand in 5 Praktikumsgruppen im IfI-Pool des Institutes für Informatik statt
und wurde unterstützend von Hilfsassistenten rechentechnisch betreut. Am Kurs nahmen zukünftige Studenten der Diplom-Informatik, Diplom-Mathematik, Diplom-Wirtschaftsmathematik, Lehramt Mathematik, Lehramt Informatik, Magistern mit Haupt- oder Nebenfach Informatik
und vereinzelt anderer Studienrichtungen teil.
4.5.4 Datenbank-Praktikum
Prof. Dr. Rahm
Aufbauend auf der einführenden Vorlesung DBS1 wird im Wintersemester das relationale DBPraktikum unter Einsatz eines kommerziellen verfügbaren Datenbanksystems (derzeit DB2)
durchgeführt. Unter praxisnahen Bedinungen im Rahmen einer Unix-basierten Client/ServerUmgebung sind folgende Teilaufgaben zu lösen:
127
- Entwurf eines konzeptionellen Schemas für eine Beispiel-Miniwelt und Überführung in
ein relationales Datenbankschema.
- Generieren der Datenbank und Schreiben eines Ladeprogramms, Einlesen der zur Verfügung gestellten Daten in die DB.
Anschließend wird die DB mit Beispielanfragen in SQL überprüft.
- Realisierung einer komplexen, datenbankgestützten Anwendung mit entsprechenden
graphischen Oberflächen. Dabei wird insbesondere eine DB-Einbindung ins WorldWide-Web vorgenommen.
Jede Teilaufgabe ist durch ein Testat abzuschließen. Für die Teilnahme an dem Praktikum wird
nach Bestehen der Testate ein Schein erteilt.
4.5.5 Weitere Praktika
Eine Reihe weiterer Praktika wird regelmäßig angeboten (siehe auch kommentierte Vorlesungsverzeichnisse, Kap. 4.6):
- Elektronik Grundlagenpraktikum (Prof. Kebschull)
- Eingebettete Systeme (Prof. Kebschull)
- Rechnerarchitektur (Prof. Kebschull)
- Internet-Praktikum (Prof. Irmscher)
- Praktikum Hochgeschwindigkeitsnetze (Prof. Irmscher)
- Client/Server-Praktikum (Prof. Irmscher)
- NEURON-Praktikum (Prof. Schierwagen)
- Telematik-Praktikum (Prof. Irmscher)
4.5.6 Vorlesungsskripte
-
Brewka, G.: Mengentheoretisch-algebraische Grundlagen
Der, R.: Dynamical Systems and Autonomous Agents (engl.)
Fähnrich, K.-P.: Softwaretechnik
Fähnrich, K.-P., Thränert, M.: e-Business / e-Commerce II
Fähnrich, K.-P., Schumacher, F.: Komponenten Software
Fähnrich, K.-P., Thränert, M: eBusiness/eCommerce I
Fähnrich, K.-P., Härtwig, J.: Software-Qualitätsmanagement
Fähnrich, K.-P., Härtwig, J.: Software-Management
Fähnrich, K.-P.: Service-Engineering und -Management
van Hoof, A.: Mensch-Maschine-Kommunikation
Gräbe, H.-G.: Programmieren und Programmiersprachen
Gräbe, H.-G.: Grundlegende Algorithmen der Computeralgebra
128
-
Gerber, S.: Skript zur Vorlesung "Automaten und Formale Sprachen"
Gerber, S.: Skript zur Vorlesung "Petri-Netze"
Hartwig, R.: Sript zur Vorlesung "Syntax, Semantik, Spezifikation,
Hänßgen, K.: Skripte zur Vorlesungsreihe "Netzwerk-Management"
Hänßgen, K.: Skripte zur Vorlesungsreihe "Videokommunikation über ATM und IP"
Heyer, G.: Folien zur Vorlesung "Computerlinguistik"
Heyer, G.: Folien zur Vorlesung "Content Management"
Irmscher, K.: Betriebssysteme (Grundstudium)
Irmscher, K.: Kommunikationssysteme (Grundstudium)
Irmscher, K.: Rechnernetze I
Irmscher, K.: Rechnernetze II
Irmscher, K.: Verteilte Systeme
Irmscher, K.: Telematik
Kebschull, U.: Grundlagen der Technischen Informatik !
Kebschull, U.: Grundlagen der Technischen Informatik II
Kebschull, U.: Einführung in VHDL
Kebschull, U.: Mikrorechnertechnik
Kebschull, U.: Schaltkreistheorie
Kebschull, U.: Entwurf hochintegrierter Schaltungen
Kruggel, F.: Bildverarbeitung
Kruggel, F.: Bildverarbeitung in der Medizin
Meiler, M.: Grundlagen der Informatik und Numerik
Meiler, M.: Grundlagen der Informatik und Numerik - Praktikums- und Übungsaufgabensammlung
- Meiler, M.: Skript zum C-Einführungskurs im Rahmen des Propädeutikums
- Meiler, M.: Skript zum Programmierpraktikum
- Rahm, E.: Datenbanksysteme 1
- Rahm, E.: Datenbanksysteme 2
- Rahm, E.: Mehrrechner-Datenbanksysteme
- Rahm, E.: Implementierung von Datenbanksystemen 1
- Rahm, E.: Implementierung von Datenbanksystemen 2
- Rahm, E.: Workflow-Managment und E-Services
- Rahm, E.: Programmierung und Programmiersprachen (Grundstudium)
- Rahm, E.: Algorithmen und Datenstrukturen 1 (Grundstudium)
- Rahm, E.: Algorithmen und Datenstrukturen 2 (Grundstudium) .
- Waldmann, J.: Skript zur Vorlesung "Mehr als Worte"
Die Vorlesungsskripte sind im WWW abrufbar über den Lern-Server des Instituts bzw. über
den Dokumenten-Server der Universität.
129
4.6 Zusammenarbeit mit Schulen
4.6.1 Betreuung von Schülern
Schierwagen, A.: Betreuung einer "besonderen Lernleistung" zur Neuroinformatik (Schülerin
des Gymnasiums Döbelns)
Sosna, D.:
Betreuung eines Schülerpraktikums
Waldmann, J.:
Seminarfacharbeit/Beitrag zu Jugend forscht: Martin Huschenbett,
Carsten Moldenhauer: Künstliche Intelligenz für das Taktikspiel Lotus
Waldmann, J.:
Besondere Lernleistung (BeLL): Heinrich-Gregor Zirnstein: Algorithmen in
Haskell (BuWeInf); Susanne Kürsten: Graziöse Graphen; Daniel Müller,
Gerald Sommer: Spieltheorie und Baumsuche am Beispiel des Brettspiels
Lotus
Wolff, Ch.
Betreuung einer Besonderen Lernleistung - Entwicklung eines online-Shops
mit Java
4.6.2 Betriebspraktikum, Betreuung als "Besondere
Leistung" für Schüler
Betreuung Betriebspraktikum für Schüler
Name
Plotzki
Vorname Zeitraum
Schule
Thema
David
15.04.02 - Wiprecht Gymnasium Monte-Carlo-Simulationen zur
26.04.02 Groitzsch
Berechnung der Flächeninhalte
komplizierter hochdimensionaler
Flächen
Baumann Sylvia
19.04.02 - Wilhelm-OstwaldDot-Plot-Analyse
03.05.02 Gymnasium
Rist
Ronald
19.04.02 - Wilhelm-OstwaldDot-Plot-Analyse
03.05.02 Gymnasium
Müller
Marco
22.04.02 - Anton-Phillip-Reclam03.05.02 Gymnasium
Benkert Tobias
22.04.02 - Gustav-Hertz-Gymna- Zufallszahlen, Preudozufallszahlen
06.05.02 sium
und Monte-Carlo-Methode
Witt
Jonas
03.06.02 - Sport-Gymnasium
Zuarbeiten zu Projektionen der Kar14.06.02
tographie
Sieber
Enrico
02.12.02 - 16. MS
Überarbeiter der Ifi-Schülerseiten
13.12.02
Rudmann Sergey
25.11.02 - 57. MS
Zentralen Dienste
06.12.02
130
Betreuer
Dr. Thomas Blesgen*)
Dr. Peter Richter
Dr. Peter Richter
Prof. Dr. Matthias
Schwarz*)
Prof. Dr. Manfred
Wollenberg*)
Dr. Dieter Sosna
Dr. Monika Meiler
Gabriele Queck
Betreuung "Besondere Lernleistung" für Schüler
Name
Huschenbett
Vorname Zeitraum
Schule
Martin
2001/
Albert-Schweitzer2002
Gymnasium Erfurt
Art der Arbeit
Seminarfacharbeit
(11. Kl.), Jugend
forscht
Seminarfacharbeit
(11. Kl.), Jugend
forscht
BeLL
Moldenhauer Carsten
2001/
2002
Albert-SchweitzerGymnasium Erfurt
Zirnstein
HeinrichGregor
2001/
2002
Anton-PhillipReclam-Gymnasium
Sommer
Gerald
2001/
2002
Wilhelm-OstwaldGymnasium
Jahresarbeit
Müller
Daniel
2001/
2002
Wilhelm-OstwaldGymnasium
Jahresarbeit
Kürsten
Susanne
2001/
2002
Gymnasium Engels- Jahresarbeit
dorf
Thema
Künstliche Intelligenz
das Taktikspiel Lotus
Betreuung
Dr. Johannes
Waldmann
Künstliche Intelligenz
das Taktikspiel Lotus
Dr. Johannes
Waldmann
Algorithmen in Haskell
für den Bundeswettbewerb Informatik 2001/
2002
Spieltheorie und Baumsuche am Beispiel eines
Brettspiels Lotus
Spieltheorie und Baumsuche am Beispiel eines
Brettspiels Lotus
Dr. Johannes
Waldmann
Graziöse Graphen
Dr. Anita
Kripfgans*)/
Dr. Johannes
Waldmann
Dr. Johannes
Waldmann
Dr. Johannes
Waldmann
*) Betreuer aus dem Institut für Mathematik
In zwei Veranstaltungen zur Einweisung in das Praktikum wurden die Schüler mit den Themen und
Betreuern bekannt gemacht. Fertig gestellte Arbeiten wurden von den Praktikanten Schüler während dieser Zusammenkünfte vorgestellt und auch im Netz auf den Schülerseiten des Institutes veröffentlicht.
http://www.informatik.uni-leipzig.de/~meiler/Schuelerseiten.dir/
131
5.
Infrastruktur, zentrale Einrichtungen
5.1 Computerausstattung, -administration und -Vernetzung
Am Institut für Informatik werden folgende Computer in Studentenpools und an Mitarbeiterplätzen betrieben (Stand: März. 2003):
- ca. 175 UNIX-Workstation/Server, davon 14 Solaris-WS im Studenten-Pool des Instituts (1.CIP-Pool, Grundstudium)
- ca. 300 PC/Server, davon 20 Win2000-PC im Studenten-Pool des Instituts (1.CIP-Pool,
Grundstudium)
- 64 Thin Client-Plätze SunRay1 für 2 Plattformen: Solaris+W2k (2.CIP-Pool der Informatik).
Insgesamt verwalten die Mitarbeiter der Zentralen Dienste also ca. 475 Computer unter 11
verschiedenen Betriebssystemen über geswitchtes 10/100Mbit/1Gbit-Ethernet, davon ca.
50 Server.(W2k+Linux+Solaris+Irix), wobei 13 Server mit RAID-System ausgestattet sind, außerdem 64 SunRay1-Clients.
Folgende Aktivitäten der Zentralen Dienste bzgl. Computerbeschaffung und Erweiterung des
Institutsnetzes gab es 2002:
- WAP-Antrag. Realisierung Dez. 2002: 18 Arbeitsplätze, 5 Server, davon 2 Sun-Server
mit RAID (je 12*36GB Kapazität), 10 PC, 2 WS, 1 Autoloader für Backup.
- Eine Erhöhung der Citrix-Clientenzahl wurde realisiert, um auch an Mitarbeiter-Workstation Zugriff auf Windows-Anwendungen zur Verfügung zu stellen. Die zugehörigen leistungsstarken Server haben Gigabit-Anschluß.
- Zugangskontrolle und -überwachung der Studentenpools wurde vollständig auf neue
Chipkarten (Unicards) umgestellt ( Ersatz der Türleser durch Chipkartentechnik auf Mifare-Chip-Basis).
- 2 Schülerpraktika wurden ermöglicht.
- Die Konzeption und Administration der Vernetzung sowie die Überwachung der NetzSicherheit erforderten umfangreiche Aktivitäten. Es gab und gibt ständige Hacker-Angriffe auf Workstation/PC, die oft nur durch Neuinstallation abgewehrt werden können.
Außerdem ist eine verstärkte Überwachung der Netzlasten not-wendig, um Streaming/
Download großer Datenmengen (Audio, Video) zu begrenzen.
Verantwortlichkeiten der Gruppe Zentrale Dienste:
Dr. Bayer, D.:
Gruppenleiter
alle Betriebssysteme
Vernetzung, Accounts, Standardsoftware, Netzdienste, Beschaffung,
konzeptionelle Arbeiten
Hackbusch, H.:
Betriebssysteme: Solaris, AIX, IRIX, Linux
Systemadministrator Unix, Standardsoftware, Accounts, Netzdienste
Queck, G.:
Betriebssysteme: Win9x, WinNT/2000/XP
Standardsoftware, Accounts, Beschaffung, Zutrittskontrolle
132
5.2 Bibliothek
Die Bibliothek ist eine Zweigstelle der Universitätsbibliothek, welche die Literaturversorgung
des Instituts für Informatik und des Universitätsrechenzentrums realisiert. Die laufenden Mittel
sind seit Jahren auf einem inakzeptablem Niveau und tragen den erfolgten Neuberufungen
nicht Rechnung; die Versorgung mit wissenschaftlichen Zeitschriften ist nicht befriedigend. Der
Gesamtbestand liegt am Jahresende bei etwa 15.060 Einheiten. Die Bibliothek hat etwa
1.080 aktive Leser, wobei etwa 3/4 davon auf andere Fakultäten entfallen. Im Jahr 2002
gab es mehr als 12.900 Ausleihvorgänge und 300 Mahnungen waren nötig. Die Öffnungszeit betrug 28 Stunden wöchentlich.
Statistische Daten
Bestand
insgesamt
15.059
Zugang '02: 579 (ohne die insges. 123 Bände für die LBS)
Abgang '02: 667
Zeitschriften: 74 Titel
Benutzung
- Ausleihe:
12.906 (2001: 11.348)
- Mahnungen:
316 (2001: 668)
- Vorbestellungen:
272 (2001: 324)
- nehmende Fernleihen:
- Subito-Bestellungen:
- Leser:
- Neuanmeldungen:
14, gebende Fernleihen: 29
0
1.076 aktive Leser (2001: 1.125),
338 (2001: 403)
- Bibliotheksbesuche:
7.752 (2001 : 7.246);
durchschnittl. 32 Bibliotheksbesucher am Tag
- Öffnungszeiten 28 Std. pro Woche Regelöffnungszeit
133

Dokumentenserver - Universität Leipzig

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