Jahresbericht 1993

Institut f ur Informatikeinschließlich

Institut f ur Softwaretechnik

Impressum

Herausgeber: Der Gesch¨aftsfuhrerRedaktion: Universit¨at Koblenz-Landau, Institut f¨ur Informatik

Rheinau 1, 56075 KoblenzDruck: Hausdruckerei

Vorwort

Mit diesem Heft legen wir den neunten Jahresbericht des Instituts f¨ur Informatik vor. Unser

Institut ist Teil des Fachbereichs f¨ur Informatik, angesiedelt an der Abteilung Koblenz der

Universitat Koblenz-Landau. Die Nachbarinstitute im Fachbereich, n¨amlich das Institut f¨ur

Computerlinguistik, das Institut f¨ur Sozialwissenschaftliche Informatik und das Institut f¨ur

Wirtschaftsinformatik, mit denen wir als integrativen Anwendungsgebieten zusammen den

Informatik-Diplomstudiengang gestalten, geben eigene Berichte heraus.

In das Jahr 1993 f¨allt auch die Gr¨undung eines weiteren Instituts, das thematisch und or-

ganisatorisch eng mit dem Institut f¨ur Informatik verbunden ist. Bis dahin bereits als For-

schungsschwerpunkt CASE (Computer Aided Software Engineering) im Fachbereich ange-

siedelt, wurde im M¨arz 1993 das Institut f¨ur Softwaretechnik (gesch¨aftsfuhrender Leiter Prof.

Dr. Jurgen Ebert) durch ministeriellen Erlaß gegr¨undet. Zur Zeit werden in diesem Institut

vorwiegend die Projekte KOGGE und NEPTUN betrieben, deren Zielsetzungen und Entwick-

lungsstand ebenfalls in diesem Jahresbericht aufgef¨uhrt sind.

Koblenz, im Marz 1994

Prof. Dr. D. Zobelgeschaftsfuhrender Leiterdes Instituts f¨ur Informatik

Inhaltsverzeichnis

1 Personen 1

2 Organisation 3

3 Forschung 4

4 Rechnerausstattung 19

5 Lehrveranstaltungen 20

6 Informatik-Kolloquium 23

7 Veroffentlichungen und Prasentationen 25

7.1 Schriftenreihe “Fachberichte Informatik” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

7.2 Schriftenreihe “CASE-Berichte” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

7.3 Skriptenreihe Informatik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

7.4 Externe Ver¨offentlichungen . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

7.5 Externe Vortr¨age . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

8 Abschlußarbeiten 44

8.1 Dissertationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

8.2 Diplomarbeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

8.3 Studienarbeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

9 Besuch von Gastwissenschaftlern 52

10 Externe Aktivit aten 53

10.1 Mitarbeit in externen Gremien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

10.2 Beteiligung an Tagungen . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

10.3 Exkursionen und Messebeteiligungen . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . 56

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1 Personen

Professoren:Prof. Dr. Jurgen EbertProf. Dr. Ulrich FurbachProf. Dr.–Ing. Heinrich GiesenProf. Dr. Kurt LautenbachProf. Dr. Lutz PrieseProf. Dr. Manfred RosendahlProf. Dr. Christoph SteignerProf. Dr. Dieter Zobel

Akad. Rate:Dipl.–Inform. Uwe DumslaffDr. Manfred Jackel

Hochschulassistent:Dr. Ralf Hofestadt

weitere Landesstellen:Dipl.–Inform. Wolfgang Albrecht (seit 1/93)Dipl.–Inform. Peter BaumgartnerDipl.–Inform. Roland BerlingDipl.–Inform. Michael DahrDipl.–Inform. Detlev DroegeDipl.–Inform. Manfred Fidelak (bis 9/93)Dipl.–Inform. Angelika FranzkeDipl.–Inform. Walter HowerDipl.–Inform. Rainer KrienkeDipl.–Inform. Raimund LakmannDipl.–Inform. Thomas Marx (seit 10/93)Dipl.–Inform. Doris NolteDipl.–Inform. Volker RehrmannDipl.–Inform. Hanno RidderDipl.–Inform. Frieder StolzenburgDipl.–Inform. Mathias Weske (bis 9/93)

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Drittmittelstellen:Dipl.–Inform. Martin CarstensenDr. Jurgen Dix (seit 7/93)M.S. Chun DuM.S. Xiandeng HuangDipl.–Inform. Jens Klieber (seit 9/93)Dipl.–Inform. Albrecht MeißnerDipl.–Inform. Rainer Schian

Stipendiat:Dipl.–Inform. Andreas Winter

Sekretariat:Doris Bach (2 bis 12/93)Jutta HowerUte Perscheid

Lehrbeauftragte:Dr. Manfred Bretz, Statistisches Landesamt, Bad EmsDipl.-Inform. Rainer Gimnich, IBM, HeidelbergDr. Jorg-Cyrill Hohle, Universitat KonstanzDr. Einar Smith, GMD, St. Augustin

Die Mitarbeiter(innen) k¨onnen per e-mail erreicht werden.Adresse:< V orname >.< Nachname > @informatik.uni − koblenz.deBsp.:“Juergen.Ebert@informatik.uni-koblenz.de”

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2 Organisation

Das Institut fur Informatik ist die großte wissenschaftliche Einrichtung des Fachbereichs In-formatik der Universit¨at Koblenz-Landau. Es besteht aus acht Arbeitsgruppen, die in For-schung und Lehre die wichtigsten Gebiete der (Kern-)Informatik abdecken. Das Institut wirdvon den Professoren gemeinsam geleitet. Die Gesch¨aftsfuhrung liegt bei Prof. Dr. Z¨obel.

Der Fachbereich Informatik, dem das Institut als wissenschaftliche Einrichtung zugeordnetist, besteht dar¨uber hinaus aus den Instituten, die die drei integrativen Anwendungsf¨acher desKoblenzer Informatikstudiengangs vertreten. Die Gesch¨afte fuhrt der Dekan Prof. Dr. Giesen.

Eine enge Zusammenarbeit besteht zwischen der Informatik und dem (mit der Abteilung Ko-blenz der Fachhochschule Rheinland-Pfalz gemeinsam betriebenen) “Gemeinsamen Hoch-schulrechenzentrum Koblenz” (GHRKo), dessen Leitung Prof. Dr. Rosendahl inne hat.

Es besteht auch eine intensive sowohl organisatorische, als auch fachliche Kooperation mitden Anwendungsf¨achern “Computerlinguistik” (Prof. Dr. B´atori, Prof. Dr. Hess (ab 10/92),Prof. Dr. King), “Sozialwissenschaftliche Informatik” (Prof. Dr. Kaack, Prof. Dr. Troitzsch)und “Wirtschaftsinformatik” (Prof. Dr. Schiemenz, N.N., N.N.).

Der Diplomprufungsausschuß, den Prof. Dr. Steigner leitet, hat in Fragen der Diplomvor-prufungen und Diplompr¨ufungen zu entscheiden. Ein entsprechender Promotionsausschuß(Vorsitz: Prof. Dr. Giesen) entscheidet in Belangen der Promotionsordnung f¨ur das Fach In-formatik, fur das der Dr. rer. nat. vergeben wird. In Habilitationsfragen ist der hochschulweiteHabilitationsausschuß (Vorsitz: Prof. Dr. Machwirth) zust¨andig.

Zur Gesamtdarstellung der Koblenzer Informatik existiert ein Faltblatt, das — ebenso wie derStudienfuhrer Informatik — auf Wunsch zugesandt wird.

Anfragen richten Sie bitte an das Sekretariat f¨ur Informatik, Tel. (0261) 9119 417. Das giltebenso, falls Sie die bei unserem Institut herausgegebenen Fachberichte (vgl. 8.1) oder Skrip-ten (vgl. 8.3) beziehen wollen.

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3 Forschung

Projekt: Constraint-basierte Geometriemodelle

(Berling, Rosendahl)

Klassische Geometriemodelle repr¨asentieren Koordinaten und Dimensionen der geometri-schen Elemente aus denen eine Konstruktion aufgebaut ist, dar¨uberhinaus vielleicht nochInformationenuber den Zusammenhang (topologische Struktur). Sie beschreiben keine geo-metrischen Beziehungen zwischen den Elementen (Beispiel: Tangentialit¨at) oder Bez¨uge zwi-schen Dimensionen und technischen Eigenschaften. In der Forschung werden unter anderemAnsatze untersucht, diese Beziehungen zu modellieren und beiAnderungen einer Konstrukti-on in geeigneter Weise erf¨ullt zu halten.

Techniken zur Modellierung von Invarianten sind in der Informatik unter dem BegriffConstraint Modelingbekannt geworden. An Verfahren zur Konsistenzwahrung (Constraint-Satisfaction) werden im CAD-Bereich verschiedene Anforderungen gestellt. Unter dem Be-griff Variational Designwerden Modelle und Techniken diskutiert, die vor allen in den fr¨uhenPhasen des CAD-Entwurfsprozesses eingesetzt werden, wo es auf gr¨oßtmogliche Flexibilitatankommt. Unter den BegriffParametric Designfallen schnelle aber eingeschr¨ankte Algorith-men, die vor allen Dingen zur Erzeugung von Varianten einer Muster-Konstruktion dienen.

Im Projekt wird ein Modell entwickelt, das geometrische Invarianten auf Mengen einfa-cher geometrischer Beziehungen abbildet. Die Constraint-Satisfaction Technik erlaubt ausder Kenntnis lokaler geometrischer Zusammenh¨ange eine effektivere Berechnung der mo-dellierten geometrischen Objekte. Es werden Verfahren basierend auf Graphenalgorithmenvorgeschlagen, die den Bed¨urfnissen des Variational und des Parametric Design nachkom-men. Eine Integration von Modell und Verfahren in ein Gesamtkonzept wird dadurch erreicht,daß die Variational-Design-Technik als Planungsverfahren nach Festlegung einer Parameter-menge eine Berechnungsvorschrift entwickeln kann, die im Sinne des Parametric Design zurschnellen Variantenerzeugung einsetzbar ist.

Projekt: Entwurfsbeschreibungssprachen

(Ebert)

Sprachen zur Beschreibung von Anforderungen an und Entw¨urfen von Softwaresystemenwerden systematisch gesammelt und aufgearbeitet. Basierend auf den Grundparadigmen derEntity-Relationship-Beschreibungen, der Datenflußbeschreibungen, der Kontrollflußbeschrei-bungen und der Zustands-Ubergangs-Beschreibungen sowie deren Integration erfolgt eine Sy-stematisierung verschiedener Ans¨atze, die eine angepaßte Tool-Unterst¨utzung verschiedenerMethoden erlaubt.

Durch die Darstellung der syntaktischen Struktur der Sprachkonzepte durch Entity-Relationship-Diagramme wird eine deklarative Beschreibung der abstrakten Sprachsyntax

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geliefert, die eine operationale Semantikspezifikation auch graphischer Sprachen, sowie ei-ne Integration der verschiedenen Beschreibungsformen erlaubt.

Insbesondere wurde die von D. Harel vorgeschlagene Sprache der Statecharts durch Angabeeiner konsistenten Syntax, einer operationalen Semantik und eines zugeh¨origen effizientenInterpreters vollst¨andig definiert und f¨ur die Verwendung in Interaktionsbeschreibungen er-weitert.

Projekt: Einsatz graphentechnologischer Ans¨atze

(Ebert, Franzke, Dahm, Krause, Polock )

Graphentechnologie, d.h. Ans¨atze zur Realisierung von Anwendersystemen durch Graphen,wird unter verschiedenen Aspekten untersucht und eingesetzt. Konkrete Klassen typisierter,attributierter und angeordneter, gerichteter Graphen (TGraphen) k¨onnen in kompatibler Weiseformal behandelt und effizient implementiert werden.

Die Spezifikation von Graphenklassen erfolgt durch effizient ¨uberprufbare deklarative Be-schreibungen mit Entity-Relationship-Diagrammen und der formalen Z-¨ahnlichen SpracheGRAL (Graph Specification Language).

Mit dem EMS-Graphenlabor liegt C-Software zur speicherinternen Manipulation und Tra-versierung der entsprechenden Graphen und deren Ein-/Auslagerung und Sichtbarmachungauf dem Bildschirm vor. Die Anwendungsschnittstelle unterst¨utzt einen kanten-orientiertenAnsatz zur Verwendung von Graphen.

Im Berichtszeitraum wurde die Klasse der TGraphen sowie deren Spezifikation durch Dia-gramme ausfuehrlich und abschliessend formal spezifiziert. Das Graphenlabor wurde auf die-ser Basis in der Sprache C++ in wesentlichen Teilen neu implementiert.

Projekt: Tourenplanung f¨ur den Behindertentransport

(Ebert, Caspari, Franzke, Hinkelmann)

Es wird ein Programmsystem unter MS/Windows f¨ur die Planung der Transporte der Mitar-beiter der Behindertenwerkst¨atte in Mainz erstellt, das sowohl eine Planung optimaler Touren,als auch eine Fortschreibung des Datenbestandes erlaubt.

gefordert durch:Behindertenwerkst¨atten Mainz

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Projekt: Didaktikerarbeitsplatz

(Ebert, Fraunholz, Dumslaff)

Ziel dieses Projekts ist die Gestaltung von geeigneten Softwarearchitekturen und Entwick-lungswerkzeugen in objektorientierten Umgebungen, die bereits den Entwurf von Coursewaredurch Tutor–Systeme unterst¨utzen. Leitfaden f¨ur die Gestaltung dieser Architektur f¨ur Tutor–Systeme sind aus didaktischen Untersuchungen heraus abgeleitet.

Entwickelt wurde eine allgemeine Tutor–Systemarchitektur aus vier Komponenten: Inhalts-,Lerner-, Tutor-, und Interaktionskomponente. Die vorgeschlagene Auspr¨agung dieser Archi-tektur fur Tutor–Systeme gestaltet sich folgendermaßen:

• Inhalte werden in Konzepte und Prozeduren differenziert. Die Inhaltskomponente bieteteine integrierte Repr¨asentation von Inhaltsstrukturen.

• Lernerwissen bez¨uglich zu lernenden Inhalten wird durch Lernerpr¨adikate repr¨asentiert.Vorwissen und Lernziele werden mittels Lernerpr¨adikaten formuliert.

• Mittels Tutor–Aktionen werden Lern- und Lehrhandlungen modelliert. DidaktischeKompetenz wird mittels Tutor–Regeln ausgedr¨uckt, in denen Vorbedingungen und Ef-fekte fur Tutor–Aktionen definiert werden. Tutor–Regeln bilden die Grundlage zur Mo-dellierung didaktischer Strategien, so daß Unterrichsabl¨aufe (teil)automatisch geplantwerden konnen.

• Die Interaktionskomponente unterst¨utzt die Dialogmodellierung mittels der (erweiter-ten) zustandsorientierten Statecharts. Solche Interaktionsspezifikationen werden Tutor–Aktionen zugeordnet.

Die Architektur fur Tutor–Systeme integriert diese vier Komponenten und ist durch ein EER–Modell spezifiziert

Die Tatigkeiten eines Courseware-Autors sind die Strukturierung der zu vermittelnden In-halte, die Spezifikation von didaktischen Strategien durch Tutor– Regeln, die Definition vonLernerpradikaten, Vorwissen und Lernzielen und die Spezifikation von Interaktionen zur In-haltsvermittlung (wie z.B. die Definition eines Konzepts, die Demonstration der Schritte eineszu lernenden Verfahrens, die Anwendung eines Verfahrens durch den Lerner).

Die Projektergebnisse wurden im Berichtszeitraum als Dissertation mit dem TitelEine Archi-tektur fur Tutor–Systemeim Fachbereich Informatik eingereicht.

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Projekt: Beschreibung von Organisationen mit Methoden des Requirements-Engineering

(Ebert, Kaack, Winter)

Ziel dieses Dissertationsvorhaben ist die Integration von Methoden des Requirements-Engineering und der Organisationstheorie zur Darstellung und Analyse von Organisationen.

Fur die wahrend der Organisationsuntersuchung betrachteten Sichten auf Organisationen wer-den mittels Graphklassen-Spezifikation Modelle entwickelt. Ausgangspunkt dieser Modell-entwicklung sind zum einen die aus der Organisationsliteratur bekannten Darstellungsmittelsowie geeignete Mittel des Requirements-Engineerings. Instanzen dieser Modelle repr¨asentie-ren die jeweils betrachtete Sicht auf eine konkrete Organisation, die mittels unterschiedlicherDarstellungsmittel pr¨asentiert werden k¨onnen.

Die Integration dieser Modelle der Organisations-Sichten liefert ein Modell einer Gesamt-sicht auf die Organisationszusammenh¨ange, die mittels der bekannten Beschreibungsmittelder Organisationstheorie wie auch des Requirements-Engineering dargestellt werden k¨onnen.

gefordert durch:Landesgraduiertenf¨orderung

Projekt: KOGGE

(Ebert, Rosendahl, Carstensen, Meißner, Studenten)

KOGGE (KOblenzer Generator f¨ur Graphische Entwurfsumgebungen) ist ein Projekt des In-stituts fur Software–Technik Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Generators f¨ur Werk-zeuge, die grafische Software-Entwurfsmethoden unterst¨utzen. Die erzeugten Werkzeuge be-stehen aus einer Reihe von allgemeinen methodenunabh¨angigen Teilen, die durch formaleSpezifikation einer Entwurfsdokumentenklasse zu einem konkreten Bearbeitungswerkzeuginstantiiert werden.

Die Dokumentenspezifikation und -repr¨asentation basiert auf einer geeigneten Modellierungdurch typisierte, attributierte und angeordnete gerichtete Graphen, die unter Verwendungdes Graphenlabors implementiert werden. Die Modellierung beruht auf der R¨uckfuhrungvon Dokumentensprachen auf die vier Paradigmen der Kontrollfluß-, Datenfluß-, Zustands-Ubergangs- und Entity-Relationship-Modellierung. Durch die Abbildung der konkreten Do-kumente, wie sie in den einzelnen Software-Entwurfsmethoden auftreten, in die abstraktenKonzepte der allgemeinen Modellierungsparadigmen ist eine automatische Transformationzwischen verschiedenen Methoden m¨oglich.

Um dem Benutzer bei jeder gew¨ahlten Methode eine m¨oglichst einheitliche Verwendung desSystems zu erm¨oglichen, wird eine grafische Oberfl¨ache realisiert, die auf X–Windows unddem hochschulintern entwickelten System VarioCAD basiert. Hier wurde f¨ur die grafischeReprasentation von Entwurfsdokumenten ein leistungsf¨ahiges Modell konzipiert und reali-siert, das innerhalb des UIMS (User Interface Management System) eine komfortable undeinfache Handhabung von grafischen Objekten und deren Abh¨angigkeit erlaubt. Hierbei wur-de nicht nur auf die Reichhaltigkeit der M¨oglichkeiten Wert gelegt, sondern auch auf einfache

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oder – soweit m¨oglich – automatisch Update-Mechanismen, die nach Layout-Anderungen diegrafisch abh¨angigen Objekte neu berechnen.

Mit der Version 3 des KOGGE–Prototyps, der auch auf der CeBIT’93 in Hannover pr¨asen-tiert wurde, konnten einige der wichtigsten Aspekte von Entwurfsumgebungen auf der Basisvon auf Graphen arbeitenden Interpretern verwirklicht werden, wie beispielsweise die Model-lierung von Benutzerinteraktionen durch Zustand–Ubergangsdiagramme. Als Anwendungs-beispiel wurde damit ein Tool entwickelt, das die EntwurfsmethodeStructured Analysisun-terstutzt. Seitdem wurde zum einen die Funktionalit¨at und Laufzeiteffizienz verbessert undzum anderen der Einsatz von Interpretern und damit die Flexibilit¨at von KOGGE ausgeweitet.

Im Berichtszeitraum wurden Interpreter f¨ur Entity-Relationship-Graphen zur Beschreibungvon Dokumentenklassen, f¨ur Menu-Graphen zur Beschreibung von Men¨ustrukturen und vonReport-Graphen zur Definition von Auswertungsreports realisiert.

gefordert durch:Landestechnologief¨orderung

Projekt: Reverse Engineering von C-Software

(Ebert, Winter, Sch¨utze)

Zur Unterstutzung der Analyse, Nachdokumentation und Restrukturierung wird in der Spra-che C geschriebene Software in abstrakte Syntaxgraphen (TGraphen) transformiert, die miteiner angepaßten Anfragesprache untersucht und ausgewertet werden k¨onnen.

gefordert durch:IBM Deutschland GmbH

Projekt: RULIS 2.0

(Dahr, Ridder, Studenten)

Das Raum- und Lehrveranstaltungssystem RULIS 1.0, welches bereits seit mehreren Jahrenerfolgreich zur Raumverwaltung an der Universit¨at Koblenz - Landau, Abt. Koblenz, einge-setzt wird, soll im Rahmen eines Projektes auf neueste Client/Server-Technologie migriertwerden (RULIS 2.0). Als Basissystem wurde hierzu der Informix-OnLine DB-Server 5.01gewahlt, der im Gegensatz zur vorhandenen Informix-SE (Standard Engine), Client/Server-Applikationen erm¨oglicht.

Neben technischen Verbesserungen und Erweiterungen (z.B. Constraint-Uberwachung imDBMS und durch Stored-Procedures, referentielle Integrig¨at, gleichzeitiges Arbeiten mitmehreren Datenbanken, verbesserte Transaktionsverarbeitung, erweitertes Datenbankschema,welches umfangreichere Anfragen und Sortierm¨oglichkeiten erlaubt, Wissensbasis zur Spei-cherung semantischer Information ¨uber Lehrveranstaltungen und deren Abh¨angigkeiten) wirdRULIS 2.0 erweitert, um auch an der Abteilung Landau und im Pr¨asidialamt in Mainz (hier:Statistik-Modul zur Auswertung der Daten der beiden Abteilungen) eingesetzt werden zukonnen.

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Projekt: Kalkulvergleich fur PL1 (The Use of Lemmata in Logic)

(Furbach, Letz)

Es wird untersucht, wie sich die Verwendung verschiedener Typen von Lemmata auf die Kom-plexitat aussagenlogischer und pr¨adikatenlogischer Kalk¨ule auswirkt. Die verschiedenen Ar-ten der Lemmaverwendung wie Faktorisierung, Kontextlemmata, generalisierte Kontextlem-mata und globale Lemmata sollen klassifiziert und ihr Verh¨altnis zur Schnittregel gekl¨art wer-den. Es soll insbesondere analysiert werden, wie die Hinzuf¨ugung von Lemmata die minimaleBeweislange von Logikkalk¨ulen beeinflußt.

Finanziert durch:TU Munchen (DM 109.060)

Projekt: KI-Methoden in der automatischen Aufmaßermittlung

(Furbach, Gerster)

Thema: “Studie und prototypische Implementierung des Kerns eines halbautomatischen Sy-stems”In diesem Vorhaben soll eine Studie ¨uber den Einsatz von Methoden und Werkzeugen derKunstlichen Intelligenz im Bereich automatische Aufmaßermittlung angefertigt werden. Ins-besondere soll dabei auf den Entwurf einer Wissensbasis eingegangen werden, die aus einerminimalen Menge von Informationen eine optimale L¨osung bzw. verschiedene Alternativenund deren Kosten berechnet. Erg¨anzend zu dieser Untersuchung soll auch ein prototypischesSystem auf der Basis eines modernen Expertensystem-Tool entwickelt werden.

Finanziert durch:Fa. Meta Trennwandanlagen (DM 12.000)

Projekt: Theoriebehandlung in Beweisprozeduren f¨ur Pradikatenlogik 1. Stufe

(Baumgartner, Dix, Furbach)

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines Beweissystems f¨ur die Pradikaten-logik 1.Stufe, welches spezielle Theorien auf effiziente Art behandeln kann. Dabei soll nebenbeliebigen universellen Theorien, die z.B. durch Klauselmengen oder Konzeptsprachen de-finiert sind, auch Gleichheit behandelt werden. Verschiedene Modelleliminationskalk¨ule mitTheoriebehandlung sollen weiterentwickelt werden. Die PTTP-Implementierung mit Theorie-Behandlungsm¨oglichkeit — das PROTEIN-System — soll weiterentwickelt und f¨ur Fallstu-dien verwendet werden. Zum einen soll dabei die Kombination von Kalk¨ulen auf der Basisvon Saturierungsmethoden fortgef¨uhrt werden. Zum anderen soll das PROTEIN-System mitTheoriekomponenten f¨ur Konzeptsprachen und zum r¨aumlichen Schließen instantiiert wer-den. Zur Performanzsteigerung des PTTP-Beweisers sollen Kalk¨ulverbesserungen untersuchtwerden.

Finanziert durch:DFG (1 Mitarbeiter Bat IIa, 1 Hilfskraft)

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Projekt: Bearbeitung von Rasterbildern

(Giesen, Droege, Studenten)

Die Bearbeitung und Filterung von vorliegenden Rasterbildern ist in vielen F¨allen erforder-lich, um diese in einer ge¨anderten Umgebung verwenden zu k¨onnen. Zu derartigen Bear-beitungen z¨ahlen unter anderem das Vergr¨oßern/Verkleinern (Zooming) und die Ausgabe aufGeraten geringerer Aufl¨osung (Halftoning). Im Rahmen mehrerer Studien- und Diplomarbei-ten wurden einige bekannte und weitere bei uns entwickelte Verfahren untersucht und imple-mentiert. Insbesondere konnte ein Zooming–Verfahren entwickelt werden, das anderen – ins-besondere von PostScript verwendeten – Verfahren in der Qualit¨at der Ergebnisse deutlichuberlegen ist. Dieses Projekt wurde Ende 1993 im wesentlichen abgeschlossen.

Projekt: Raytrace und Radiosity

(Giesen, Droege, Studenten)

In 1993 wurde ein neues gr¨oßeres Projekt gestartet, das sich mit den Themen Raytracing undRadiosity und ihren Implementierungen unter NEXTSTEP befaßt.

Im Rahmen mehrerer Studien– und Diplomarbeiten wurde u.a. ein”verteiltes Raytraceverfah-

ren“ entwickelt, mit dem es m¨oglich ist, auf vielen Rechnern im Rechnernetz unserer Univer-sitat (NeXT–Motorola, NeXT–Intel und SUN) Raytracebilder verteilt zu berechnen. WeitereArbeiten befassen sich mit Verkn¨upfungen von Raytrace– und Radiosity–Verfahren sowie mitder Darstellung

”diffuser“ und fraktaler Objekte f¨ur eine photorealistische Wiedergabe.

Projekt: Verkehrszeichenerkennung

(Priese, Klieber, Lakmann, Rehrmann, Schian)

In diesem Projekt wird gemeinsam mir der Fa. Daimler-Benz im Rahmen des europaweitenPROMETHEUS-Projektes ein Verkehrszeichenerkennungssystem entwickelt, das in Realzeitim fahrenden Wagen die nicht gesondert pr¨aparierten Verkehrszeichen auf europ¨aischen Au-tobahnen erkennen wird.

Im Rahmen von PROMETHEUS, Phase III, gef¨ordert vom BMFT und Daimler-Benz AG,Fordersumme ’93: 400.000 DM.

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Projekt: MASK, Mathematical Aspects of the Semantics of Concurrency

(Priese, Nolte)

Im Rahmen dieses Projektes werden zusammen mit europ¨aischen Partner in Amsterdam,Darmstadt, Pisa, Rennes und Udine die mathematischen Grundlagen unterschiedlicher Se-mantiken paralleler Programmiersprachen untersucht.

Im Rahmen des “SCIENCE”-Projektes, gef¨ordert von der EG, F¨ordersumme ’93: 17.500 DM.

Projekt: Modellierung und Simulation metabolischer Prozesse

(Hofestadt, Springer, Meineke, St¨uber)

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Modells zur Beschreibung metabolischer Prozes-se. Dabei basiert der von uns gew¨ahlte Ansatz auf der Theorie der formalen Sprachen. DieserFormalismus bildet die Basis unseres Simulationsprogramms. Modellierung und Simulationder metabolischen Prozesse bilden die Grundlage f¨ur die Fortentwicklung der Biotechnologie.

Projekt: EDV-gestutzte Akzession f¨ur Bibliotheken

(Jackel)

Der Erwerb von Titeln f¨ur Bibliotheken stellt weitaus andere Anspr¨uche an unterst¨utzendeSoftware als z.B. die Materialwirtschaft in Handel und Industrie. Die Erfassung der biblio-graphischen Angaben steht im Mittelpunkt, um geeignete Bestellunterlagen zu erhalten. Soerfaßte Bestellungen werden in vielfacher Weise vom System verwaltet (Druck von Bestel-lungen an den Buchhandel, Mahnungen etc.). Die Erhebung schließt mit der Ankunft einesBuches ab. Die bibliographischen Angaben k¨onnen korrigiert werden und bilden so die Aus-gangsdaten f¨ur die Katalogisierung.

Projekt: Druck- und Erschließungssoftware zur Herausgabe einer rheinland-pf¨alzischen Lan-desbibliographie

(Jackel)

Mehrere Bibliotheken des Landes sammeln kontinuierlich Titelaufnahmen f¨ur eine Regional-bibliographie von Rheinland-Pfalz. Im Rahmen des Projektes wird ein dezentrales Erfassungs-system auf PC’s konzipiert und die konsistente Zusammenf¨uhrung der Daten unterst¨utzt. DerGesamtdatenbestand wird j¨ahrlich einmal als Landesbibliographie in Buchform ver¨offentlicht.Das Projekt soll Software zur Datensammlung und zur druckfertigen Vorlagenerstellung derLandesbibliographie liefern.

Das Projekt verkn¨upft vorhandene und neuzuschaffende Software aus den Bereichen Da-tenerfassung, Datenbankadministration und -anwendung, Textverarbeitung und Desktop-

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Publishing zu einer Gesamtl¨osung. Besonderer Wert wird auf Flexibilit¨at, Modularitat undWartbarkeit gelegt, um auf sich wandelnde Benutzerw¨unsche aber auch auf die sp¨atere Not-wendigkeit zum Austausch einzelner Komponenten mit geringem Aufwand reagieren zukonnen. Ebenso ist die strikte Einhaltung bibliographischer und bibliothekarischer Normenzu gewahrleisten. Die erstellte Software wurde erstmals zur Herausgabe der Landesbibliogra-phie Rheinland-Pfalz im Jahre 1992 eingesetzt (Berichtszeitraum 1991). Als Abschluß desProjektes werden die notwendigen Dokumentationen erstellt.

gefordert durch:Ministerium fur Wissenschaft und Weiterbildung, Rheinland-Pfalz

Projekt: Datalog-Netze

(Lautenbach, Dahr)

Deduktive Datenbanken erlauben die logikbasierte Darstellung von Daten und deren Seman-tik. Die deklarativen Datenbanksprachen – wie beispielsweise DATALOG – sind m¨achtigerals die relationale Algebra. Sie erm¨oglichen die Formulierung von komplexen Anfragen (z.B.Hullenberechnung) und Constraints. Gegenstand der aktuellen Forschung in diesem Bereichist die Semantikbeschreibung dieser Sprachen durch Fixpunktoperatoren.

Als Einsatzgebiet solcher Datenbanken kommen neben den betriebswirtschaftlichen Anwen-dungen insbesondere Planungsanwendungen (z.B. Flugplan-Datenbank) sowie non-standardAnwendungen (z.B. GENOM-Datenbank) in Frage.

Im Rahmen des Projektes wurde eine netzbasierte Semantik f¨ur Deduktive Datenbanken ent-wickelt. Diese fuhrt neben einer neuen Semantikbeschreibung zu einer graphischen Darstel-lung von Deduktiven Datenbanken durch Petri-Netze, welche f¨ur die Entwicklung der kon-zeptionellen Ebene einer solchen Datenbank herangezogen werden kann. Die Verkn¨upfungvon deklarativen und prozeduralen Sprachen wird dadurch ebenso erm¨oglicht wie die Anfra-gebehandlung durch algebraische Methoden und die parallele Evaluierung.

(abgeschlossen7/93)

Projekt: Entwurf von Expert/DB-Systemen mit Petri-Netze

(Lautenbach, Dahr, Ridder, Studenten)

Expert/DB-Systemen erm¨oglichen es, ebenso wie Daten, auch regelbasiertes Wissen zu spei-chern, welches vom DBMS und nicht von den Applikationen verwaltet wird. Eine Dedukti-onskomponente erzeugt mithilfe des regelbasierten Wissens implizierte Fakten aus den bereitsin der DB vorhandenen expliziten.

In dem Projekt zum Entwurf von Expert/DB-Systemen wird die Entwicklung in allen Phasender Softwareerstellung unterst¨utzt; dazu werden in einheitlicher Weise Petri-Netze verwen-det. Letztere erm¨oglichen die Integration von prozeduralen, deklarativen und regelbasiertenProgrammteilen, sowie das Modellieren von Aspekten verteilter Datenbanken - wie etwa die

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Schemaintegration. Das graphikorientierte Entwicklungssystem stellt w¨ahrend der Entwick-lung von Applikationen einen Interpreter und f¨ur das Endprodukt einen Compiler, welcherInformix 4GL-Code erzeugt, zur Verf¨ugung.

Das Werkzeug zum Entwurf von Expert/DB-Systemen wird in NEPTUN, ein ebenfalls ander Unversitat Koblenz-Landau entwickelter Editor f¨ur Petri-Netze, integriert, in der Pro-grammiersprache C und auf Sun-Workstations entwickelt und unterst¨utzt den Entwurf vonInformix-Online Applikationen.

Projekt: Implementation von Logikkalk¨ulen mit Petri-Netzen

(Lautenbach, Fidelak)

Ziel dieses Vorhabens ist es, verschiedene Logikformalismen (z.B. Aktionslogik, Aussagen-logik) in Petri-Netze zu ¨ubersetzen und damit

– Ablaufe, die logischen Ableitungsschritten entsprechen, zu visualisieren und zu doku-mentieren;

– Analysetechniken, wie Interpretation der L¨osung linearer Gleichungssysteme anzuwen-den und damit wichtige Eigenschaften der modellierten Systeme nachzuweisen;

– ein Mittel zu entwickeln, Systeme zu spezifizieren, in derselben Sprache zu implemen-tieren und durch Vereinigung beider Ans¨atze Widerspr¨uche zwischen Anforderung undLeistung zu erkennen.

(abgeschlossen12/93)

Projekt: Systementwurf mit Petri–Netzen

(Lautenbach, Ridder, Studenten)

Ziel der Arbeiten der Netzgruppe ist die Entwicklung einer auf h¨oheren Petri–Netzen ba-sierten Methode zur Software–Erstellung. Hierzu wird ein Tool (NEPTUN) erstellt, daß dasEditieren, die Analyse und die Simulation von Petri–Netzen erlaubt.

Die wesentliche Arbeit im praktischen Teil des Projektes bestand im letzten Jahr darin, NEP-TUN um hierarchische Petri–Netze zu erweitern. Auf der Grundlage von NEPTUN ist einPrototyp zum Entwurf von Expert–/DB–Systemen mit Petri–Netzen erstellt worden (sieheProjekt: Entwurf von Expert–/DB-Systemen mit Petri–Netzen).

Im Bereich der Theorie ist an der Weiterentwicklung von Analysetechniken f¨ur Petri–Netzegearbeitet worden. Die Analysetechniken lassen sich grob in Erreichbarkeitsanalyse und Ana-lyse mit strukturellen Methoden einteilen. Hier stand die strukturelle Analyse im Vordergrund.

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Zum einen ist ein hinreichendes Kriterium f¨ur die starke Lebendigkeit in S– und T–Invariantenuberdeckten S/T–Netzen entwickelt worden; (der Algorithmus wird zur Zeit in NEPTUN im-plementiert.) Zum anderen wird an derUbertragung der Begriffe und Techniken aus der Weltder S/T–Netze in die Welt der Pr/T–Netze gearbeitet.

Projekt: Relationales CAD-System RelCAD

(Rosendahl, Du, Berling, Hower)

Die Vorstellung, die ein Konstrukteur beim Entwurf von den Beziehungen der Zeichnungsbe-standteile untereinander hat, wird in konventionellen CAD-Systemen in nicht ausreichendemMaße ber¨ucksichtigt.Anderungen einer Geometrie haben zur Folge, das die gesamte Kon-struktion vom Benutzer selbst nachzuf¨uhren ist, um den Zusammenhang und die gew¨unschtenBeziehungen zwischen den Zeichnungsbestandteilen wiederherzustellen.

Ein Losungsansatz f¨ur diese Probleme ist die Beschreibung einer Geometrie ¨uber Beziehun-gen zwischen geometrischen Basiselementen, genannt constraint-basierte Geometriedefiniti-on.

Es wurde ein Modell entwickelt, diese Beziehungen ¨uber Funktionen zu beschreiben, die aus-drucken, wie geometrische Elemente auf der Basis bereits vorhandener konstruiert werden.Auf der Basis dieses Modells werden Verfahren untersucht, die beiAnderung der Konstrukti-on die Geometrie entsprechend nachf¨uhren, um die Konstruktion konsistent mit dem Modellzu halten. Ein CAD-System, genannt RelCAD ist aufbauend auf diesem Modell konzipiertund als Erweiterungsmodul zu der CAD-Eigenentwicklung VarioCAD realisiert worden. ZurImplementation wurde ein objekt-orientiertes Programmiersystem benutzt. Als Erweiterungdes Modells wurde ein Gruppierungs-Mechanismus entwickelt und integriert, der den beson-deren Anforderungen der relationalen Modellierung gerecht wird.

Die augenblickliche Forschung besch¨aftigt sich zur Erweiterung des Anwendungsbereichesdieses Ansatzes mit M¨oglichkeiten, eine fertiggestellte Konstruktion um Beziehungen zwi-schen bereits vorhandenen Elementen nachtr¨aglich erweitern zu k¨onnen. Ziel ist dabei, dienachtraglich spezifizierten Beziehungen im Fall vonAnderungen mit den gleichen Technikenbehandeln zu k¨onnen, wie die konstruktiv beschriebenen. Desweiteren wird z.Z. untersucht,wie ein geeignetes Benutzerinterface beschaffen sein muß, das dem Anwender einen geeig-neten Zugang zu seiner Geometriedatenstruktur, die nur mit dem reinen Bild nicht vollst¨andigwiedergegeben wird, erm¨oglicht.

Projekt: Constraint Processing im CAD (ConCAD)

(Rosendahl, Hower)

Im Bereich des Computer Aided Design (CAD) geht es zunehmend darum, die eigentli-che Bedeutung einer Entwurfszeichnung zu modellieren. Gemeint ist damit beispielsweise,daß bei zwei zueinander parallel liegenden Linien nicht nur einfach eine Beschreibung des

Jahresber cht 93 15

Momentan-Zustandes erfolgt sondern auch die Parallelit¨ats-Eigenschaft als solche festgehal-ten wird. Eine derartige sogenannte Invariante zu verwalten und Informationen dar¨uber geeig-net weiterzuleiten ist Gegenstand der Forschung “CAD-orientiertes Verarbeiten von (Rand-)Bedingungen”.

Im Bereich “CAD-orientierte Verarbeitung von (Rand-)Bedingungen” steht man oft vor demProblem der Ab¨anderung der Problemspezifikation. Diese wird z.B. n¨otig, wenn Inkonsisten-zen auftreten. Ein Ziel w¨are es also, nur solche Modifikationen zu t¨atigen, welche auch wirk-lich notig sind, um der neuen Beschreibung gerecht zu werden. Eine andere interessante Fra-gestellung ist die der geeigneten Auswahl der entsprechenden Technik zur Verarbeitung vonBedingungen. Dabei sollte auch die M¨oglichkeit einer Parallelisierung ins Auge gefaßt wer-den.

Projekt: PAR – SDL Parallel Specification and Design Language

(Steigner, Groove, Joostema)

Auf der Basis der graphischen Spezifikations- und Entwurfssprache “SDL” (Specificationand Description Language) wurde ein Werkzeug zur rechnergest¨utzten Entwicklung paral-leler/verteilter Anwendungen entwickelt. Die Entwicklung paralleler Software erfolgt mitPAR-SDL graphisch und erlaubt eine interaktive Spezifikation als auch eine animierte Simu-lation der so spezifizierten Anwendung. Mittels eines automatischenUbersetzers wird aus derSpezifikationsbeschreibung ein ¨aquivalenter C/C++ Kode erzeugt, der im zusammen mit ei-nem auf die parallele Zielarchitektur abgestimmten Laufzeitsystem die Spezifikation effizientausfuhrt.

Ein integriertes Leistungsmeßsystem, das von der KOPA-Gruppe entwickelt und in Koopera-tion an das PAR-SDL System angepaßt wurde, erlaubt dem PAR-SDL Anwender, Engp¨assein seiner Applikation ausfindig zu machen, und diese durch eine graphische Rekonfigurationzu beheben.

Auf Basis der fertiggestellten Laufzeitumgebung f¨ur parallele Transputerarchitekturen wurdeeineUberarbeitung und Portierung auf verteilte Arbeitsplatzrechner unter dem BetriebssystemUNIX durchgefuhrt und weitgehend abgeschlossen. Diese Anstrengungen vereinfachen dieWeiterentwicklung der Entwicklungsumgebung und erschließen dem Entwicklungswerkzeug(und damit dem Anwender) eine Vielzahl weiterer Zielarchitekturen (CM-5, Intel Paragon,Transputersysteme u.s.w).

Weitere Arbeiten sind mit der Verbesserung des Laufzeitverhaltens besch¨aftigt, die einerseitseine Verbesserung des generierten C/C++ Kode zum Ziel haben, oder verschiedene Routing-strategien untersuchen, die eine effizientere Auslastung des Netzwerkes erlauben.

Eine Kooperation mit dem NEPTUN Projekt (siehe Neptun) untersucht Techniken, die imVorfeld der Ausfuhrung einer SDL-Anwendung unerw¨unschte Systemzust¨ande (Deadlock,Lifelock) erkennen sollen. Aus diesem Grund wurde einUbersetzer entwickelt, der aus einerSDL-Spezifikation eine Petri-Netz Beschreibung erzeugt, die zur weiteren Analyse in dasNEPTUN-System geladen werden kann.

16 Jahresber cht 93

Vor dem Hintergrund heute verf¨ugbarer, massiver Parallelrechner und dem Mangel an be-nutzerfreundlichen CASE-Werkzeugen zur ¨ubersichtlichen Entwicklung paralleler Softwarewurde hiermit eine Design- und Entwicklungsplattform f¨ur diesen Aufgabenbereich geschaf-fen.

Projekt: ESPRIT-Projekt 5203 INTREPID

(Steigner, Huang)

INTREPID ist die Abkurzung fur “INnovative Techniques for REcognition and ProcessIng ofDocuments”. Die Universit¨at Koblenz-Landau ist einer der acht Projekt-Teilnehmer aus vierLandern. Die Ziele der Forschungsarbeit sind der Entwurf von geeigneten parallelen Rechner-und Softwarearchitekturen f¨ur OCR-Systeme (Optical Character Recognition) und die Un-tersuchung von deren Leistungen durch Simulation. Die Aufgaben, die im Rahmen diesesProjektes an der Universit¨at Koblenz-Landau bearbeitet werden, setzen sich aus folgendenAktivit aten zusammen:

• Untersuchung von Methoden und Ans¨atzen fur die Parallelisierung sequentieller OCR-Systeme;

• Entwicklung einer parallelen Programmierumgebung.

gefordert durch:Europaische Gemeinschaft(abgeschlossen5/93)

Projekt: KOPA: Ein Tool zur Performance-Analyse paralleler Applikationen

(Steigner, Huang)

KOPA (KOblenzer Performance-Analysator fur parallele Applikationen) ist ein aus demESPRIT-Projekt INTREPIT stammendes Nachfolgeprojekt. Das Ziel ist es, ein Tool zur Mes-sung und Analyse der Leistung von parallelen Applikationen zu entwickeln. Hierf¨ur wird eineMeßspezifikations-Sprache MESP entwickelt, mit deren Hilfe die Meßziele in Bezug auf denQuelltext einer parallelen Applikation formal dargestellt werden k¨onnen. Das Tool KOPA solldie Formulierung der Meßziele unter X-Windows mit Hilfe eines (MESP)-syntaxgesteuertenEditors ermoglichen, anhand der in MESP formulierten Meßziele — Meßspezifikation — denQuelltext der Applikation automatisch instrumentieren, w¨ahrend der Ausf¨uhrung der instru-mentierten Applikation Meßdaten einsammeln, nach der Ausf¨uhrung der instrumentierten Ap-plikation die eingesammelten Meßdaten in Quelltextbezug auswerten und die Auswertungs-ergebnisse in verschiedenen Formen pr¨asentieren.

Jahresber cht 93 17

Projekt: HAIR – Handwritten Address Interpretation Research

(Steigner, Lemmer)

Ziel dieses Projektes ist die schreiberunabh¨anige Erkennung gebundener Handschrift. Auf-bauend auf an der Universit¨at Koblenz in Zusammenarbeit mit industriellen Partnern ent-wickelten Verfahren zur

– Skelettierung, Approximation und Graph-Repr¨asentation von Wortbildern

– Segmentierung in potentielle Einzelzeichen und

– Generierung gewichteter Worthypothesen durch Lexikonabgleich, entstanden und ent-stehen derzeit Verfahren zur Zeichenerkennung:

– Zeichenklassifikation auf der Basis eines iterativen strukturellen matching-Verfahrens(“relaxation matching”, “graph labeling”),

– Zeichenklassifikation durch ein elastisches, st¨orungstolerantes, (nicht iteratives) Graph-matching-Verfahren auf der Basis von heuristischer Suche nach kostenminimalen Ab-bildungen zwischen Eingabe- und Prototypzeichen und

– Zeichenklassifikation ohne vorhergehende Segmentierung durch ein an Unifikations-grammatiken orientiertes regelbasiertes Graph-Synthese-Verfahren.

Das Projekt ingesamt orientiert sich v.a. an strukturellen Ans¨atzen zur Mustererkennung(alternativ zu numerischen, d.h. statistischen, neuronalen etc.). Den spezifischen Proble-men der Erkennung gebundener Handschrift soll insbesondere durch die Kombination von“Erkennungs-Spezialisten” und durch ein dynamisches System von Hypothesenbildung und -Verifikation begegnet werden, das den effizienten, zielgerichteten und bedarfsgesteuerten Ein-satz unterschiedlicher Verfahren erlaubt.

gefordert durch:Firma AEG

Projekt: Entwicklungsunterst¨utzung zur Echtzeitplanung

(Zobel, Albrecht, Studenten)

Ein Echtzeitsystem muß korrekte Berechnungen bzw. Reaktionen innerhalb vorgegebenerZeitschranken zusichern k¨onnen. Ein zentraler Punkt bildet dabei die Verplanung von Be-triebsmitteln an Prozesse.

Fur die Evaluierung der Leistungsf¨ahigkeit bekannter und neuer Planungsstrategien, bzw. -verfahren wird eine Testumgebung geschaffen. Im weiteren soll diese Umgebung dem Ent-wickler die Auswahl und Arbeit, d.h. die Zusicherung von Zeitschranken, mit Echtzeitpla-nungstechniken unterst¨utzen. Von Interesse ist dabei einerseits der Umgang beim Planen mitunvollstandigem Wissen ¨uber die Ausf¨uhrungszeiten der Prozesse, andererseits die Integrati-on der Echtzeitplanung in den Systementwurf.

18 Jahresber cht 93

Projekt: Ein ereignisorientiertes Modell verteilter Transaktionsverarbeitung zur Beschrei-bung und Analyse von Deadlockalgorithmen in verteilten Datenbanksystemen

(Zobel, Weske)

Zur Formulierung dieses Modells ist es zun¨achst notwendig, die Modellbildung der klassi-schen Transaktionsverarbeitung zu erweitern: die Bearbeitung einer Transaktion wird als Fol-ge von Ereignissen aufgefaßt. Da das Eintreten von Wartebeziehungen f¨ur die Deadlockerken-nung wichtige Ereignisse darstellen, werden sie explizit als Ereignisse der Transaktionsverar-beitung modelliert; sie bilden eine klare Schnittstelle zwischen der Transaktionsverarbeitungauf der einen und der Deadlockerkennung auf der anderen Seite.

Typische Problemstellungen aus dem Bereich der verteilten Systeme, wie das Fehlen von glo-balem Wissen und nichtvernachl¨assigbare Nachrichtenlaufzeiten, tragen zur Komplexit¨at desThemas bei. Daher wird die verteilte Transaktionsverarbeitung als eine verteilte Berechnungaufgefaßt und Deadlockalgorithmen durch die Eigenschaften von ihnen erzeugter verteilterBerechnungen analysiert. Nach der Definition von Korrektheitskriterien k¨onnen anschließendDeadlockalgorithmen spezifiziert und in Hinblick auf ihre Korrektheitseigenschaften unter-sucht werden.

(abgeschlossen2/93)

Projekt: Deadlockvermeidung auf der Grundlage netztheoretischer Methoden in verteiltenDatenbanken und in der verteilten Programmierung

(Zobel, Lautenbach, Cacutalua)

Die Netztheorie, speziell im Bereich der Stellen/Transistionsnetze stellt eine Reihe von Me-thoden zur effizienten Bestimmung von Deadlockmengen zur Verf¨ugung. Bei geeigneter Netz-struktur lassen sich die erkannten Deadlocks dadurch konstruktiv vermeiden, daß diese Netzekanonisch um Stellen, Marken und Kanten erweitert werden. Im Rahmen einer Dissertati-on wird deshalb untersucht, wie Deadlock-behaftete Systeme mit Netzen modelliert werdenkonnen, damit sich auf dem eben skizzierten Wege Deadlocks vermeiden lassen. Als Anwen-dungsfelder dienen hierbei zum einen verteilte Datenbanken, bei denen geschachtelte Trans-aktionen modelliert werden. Zum anderen werden Klassen von Kommunikationsoperationenverteilter Programmiersprachen mit den Methoden der Netztheorie auf Deadlockanf¨alligkeithin untersucht. Dabei zeichnet sich ab, daß diese Methoden auch hier einen Ansatz zur kon-struktiven Deadlockvermeidung liefern k¨onnen.

Jahresber cht 93 19

4 Rechnerausstattung

Diese Auflistung enth¨alt Auszuge der Ausstattung der Informatik und des Rechenzentrumsder Abteilung Koblenz (GHRKo). Weitere Informationen k¨onnen dem Jahresbericht desGHRKo entnommen werden.

• ca. 150 Workstations, darunter

- 1 SPARC File Server mit 12 GB Plattenkapazit¨at extern

- 15 SPARCstations 10 mit je 1 GB Plattenkapazit¨at intern

- 100 SPARCstations 2, SLC, ELC bzw. IPC

- 32 NeXT-Rechner (Stations, Cubes bzw. Intel)

• 1 TIP-System (Transputer Image Processing System) bestehend aus

- 1 CFG (Color Frame Grabber), 4 VPU (Versataile Processing Unit),1 CGD (Color Graphic Display)

- 2 C40

• ca. 100 PC, MacIntosh, Atari u.a.

• ca. 45 Drucker, darunter

- 1 Canon CLC 10 Farbdrucker, -scanner mit 400 dpi

- 1 Ionendrucker (Microplex Solid 30)

- 35 Laserdrucker (HP, Canon, NeXT, u.a.)

Die Rechner sind ¨uber Ethernet (TCP/IP), die einzelnen Ethernetsegmente wiederum in ei-ner Sterntopologie ¨uber einen zentralen Router (Alantec Powerhub C3200) vernetzt. DieseSegmente werden via Glasfaserkabel (FDDI) vom Fileserver bedient.

Die Universitat Koblenz ist seit mehreren Jahren an internationale Netze angeschlossen. Warzu Anfang nur eine Erreichbarkeit mit “Electronic Mail” gegeben, so bietet das Rechenzen-trum heute zahlreiche weitere Dienste, wie z.B Dateitransfer, Arbeiten auf anderen Rechnernim weltweiten Netz u.a. an. Der Anschluß wird ¨uber das Wissenschaftsnetz erreicht, wobeider internationale Zugang durch XLink-NTG zur Verf¨ugung gestellt wird. Der Netzanschlußwird gemeinsam mit der Fachhochschule Rheinland-Pfalz Abt. Koblenz betrieben.

Die Universitat stellt Informationen via Gopher (Rechner: gopherhost.uni-koblenz.de) zurVerfugung.

20 Jahresber cht 93

5 Lehrveranstaltungen

WS 92/93

Informatik I FurbachUbung zu Informatik I Hower, StolzenburgPraktikum zu Informatik I Hower, StolzenburgInformatik III SteignerTheorie der Berechenbarkeit PrieseUbung zu Theorie der NolteBerechenbarkeitProseminar Dumslaff, Fidelak, Franzke, JackelProjektubung Baumgartner, Berling, Franzke,

Jackel, Lakmann, Meißner,Rehrmann, Ridder, Rosendahl

Compilerbau II RosendahlBetriebssysteme I Z¨obelUbung zu Betriebssysteme I WeskeBetriebsystemlabor Giesen/DroegeEffiziente Graphenalgorithmen EbertNetztheorie LautenbachUbung zu Netztheorie FidelakComputergraphik II GiesenTemporale Logik von Programmen SmithAusgewahlte Kapitel der Priesetheoretischen InformatikParallele Rechnersysteme SteignerParadigmen des Lehrens und Lernens Dumslaffmit ComputernKonzepte der Massiv Parallelen Hofest¨adtDatenverarbeitungSoftware-Ergonomie – Entwicklung Gimnichvon BenutzerschnittstellenKunstliche Intelligenz II HessSeminar Dumslaff, Ebert/Hower, Hofest¨adt,

Lautenbach, Priese, SteignerAG CASE Ebert/Lautenbach/RosendahlAG Parallele Datenverarbeitung Hofest¨adtAG Kunstliche Intelligenz FurbachAG Deduktive Datenbanken Lautenbach/DahrProgramming Pearls Giesen/DroegeProgrammieren in C++ KrienkeProgrammieren in C DroegeSpezifizieren in Z CarstensenProgrammieren in PROLOG VolkMathematica Giesen

Jahresber cht 93 21

SS 93Informatik II FurbachUbung zu Informatik II BaumgartnerLogik SmithUbung zu Logik DumslaffInformatik IV ZobelGrundlagen der Theoretischen Informatik PrieseUbung zu Grundlagen der Theoretischen NolteInformatikProseminar Dahr, Fidelak, Hofest¨adt,

Hower, RidderProjektubungen Jackel, Lakmann, Rehrmann,

Rosendahl, WinterBetriebsysteme II Z¨obelBetriebssystemlabor Giesen/DroegeSoftware Engineering EbertUbung zu Software Engineering Dumslaff, FranzkeComputer Aided Design RosendahlDeduktive Datenbanken LautenbachRechnernetze und Datenkommunikation SteignerComputergraphik I GiesenNeuronale Netz II SchiffmannTransaktionsverarbeitung in WeskeDatenbanksystemenDatenbank–Trends: Theorie und DahrAnwendungenInformationsbildung in Biosytemen: DahrModellbildung und Simulation in derMedizinAusgewahlte Kapitel der Theoretischen PrieseInformatikUbungen zu Computer Aided Design BerlingSeminar Giesen, Hofest¨adt,

Furbach, Hower/Rosendahl,Priese, Z¨obel

AG CASE Ebert/Lautenbach/Rosendahl

AG Anwendungen der Petri–Netz–Theorie LautenbachAG Parallele Datenverarbeitung Hofest¨adtAG Kunstliche Intelligenz FurbachKolloquium Informatik Inf.–DozentenEinfuhrung in die objekt–orientierte JackelProgrammierung unter WINDOWSSpezifizieren mit Z CarstensenProgrammieren in LISP H¨ohleNext Step Droege

22 Jahresber cht 93

WS 93/94Informatik I RosendahlUbung zu Informatik I JackelPraktikum zur Informatik JackelInformatik III SteignerTheorie der Berechenbarkeit SmithUbung zu Theorie der Berechenbarkeit NolteProseminar Berling, Dumslaff, Franzke

ZobelProjektubung Albrecht, Baumgartner,

Furbach, Hower, Jackel,Lakmann, Ridder, Schian,Stolzenburg, Winter

Datenbanken I LautenbachUbung zu Datenbanken I DahrCompilerbau I EbertUbung zu Compilerbau I Dumslaff, FranzkeSoftware Engineering II EbertComputergraphik II GiesenKunstliche Intelligenz FurbachUbung zu Kunstliche Intelligenz FurbachProgrammierung von Echtzeitsystemen Z¨obelUbung zu Programmierung von AlbrechtEchtzeitsystemenRechnernetze und Datenkommunikation II SteignerBilderkennen PrieseUbung zu Bilderkennung RehrmannSemantik von Programmiersprachen DumslaffProjektmanagement BretzMultiprozessorarchitekturen f¨ur Hofestadteffiziente AlgorithmenSeminar Giesen, Hofest¨adt,

Lautenbach, PrieseOberseminar Bilderkennen PrieseAG CASE Ebert/Lautenbach/RosendahlAG Parallele Datenverarbeitung Hofest¨adtAG Kunstliche Intelligenz FurbachKolloquium zur Informatik Inf.–Dozenten

BlockkurseEinfuhrung in die objekt–orientierte JackelProgrammierung unter WINDOWSProgrammieren in PASCAL LitauerNEXTSTEP DroegeProgrammieren in C DroegeProgrammieren in C++ KrienkeProgrammieren in PROLOG Volk

Jahresber cht 93 23

6 Informatik-Kolloquium

WS 92/93

16.12.92Dr. Elias Dahlhaus“Parallele Hierarchische Clusteranalyse”

13.01.93Ernst-Erich Doberkat, Uni Essen“Zur Berechnung von Modul-Schnittstellen in einer schwach getypten Prototyping-Sprache”

20.01.93Theo Mevissen“Die Reduktionssprache OREL/2 und die Benutzerschnittstelle ERWIN.”

27.01.93Prof. Dr. Udo Kelter, FernUni Hagen“Zugriffskontrollen in H-PCTE”

05.02.93Dr. Michael Timm“Das unternehmensweite Datenmodell des Gerling-Konzerns”

12.02.93Dr. Karsten Moebius, Siemens AG, M¨unchen“Remote Procedure Call: Modell, Standardisierung und OSF Distributed Compu-ting Environment”

16.02.93Dr. Gunther Saake, TU Braunschweig“Spezifikation von Informationssystemen als Objektsysteme”

17.02.93Prof. Dr. Wolfgang Hesse, Uni Marburg“Herkommliche und objektorientierte Verfahren zur Anwendungsmodellierung”

SS 93

07.05.93Dr. J. Dix, Uni Karlsruhe“Semantics of Logic Programs: Their Classification and Characterization”

14.05.93Prof. Dr. R. Manner, Uni Heidelberg“Hochgeschwindigkeitsmustererkennung mit systolischen Arrays”

19.5.93 Prof. Dr. A. Wernig, FB Physiologie III, Uni Bonn“Funktionsprinzipien des Nervensystems”

26.5.93 Prof. Dr. T. Lengauer, Uni Bonn“Algorithmische Probleme in der Molekularen Bioinformatik”

16.06.93Dr. E. Hajecova, Uni Prag (z.Zt. Uni Duisburg)“Topic and Focus: Its Semantic Relevance and Automatic Identification “

24 Jahresber cht 93

16.07.93Dr. A. Schill, Inst. fur Telematik, Uni Karlsruhe“Systemunterst¨utzung fur verteilte Rechneranwendungen”

21.07.93Prof. Dr. J. Gutknecht, Inst. f. Computersysteme, ETH Z¨urich“End-User Objekte in Oberon: Einige archetypische Aspekte”

16.09.93Dr. Julio Collado-Vides, UNAM, Mexiko“Linguistic theory of the regulation of gene expression”

WS 93/94

15.12.93Prof. David Plaisted, MPI Saarbr¨ucken / UNC Chapel Hill“Theorem Proving by Model Searching”

Jahresber cht 93 25

7 Veroffentlichungen und Prasentationen

7.1 Schriftenreihe “Fachberichte Informatik”

1/93 Andreas Winter, Uwe Dumslaff, Jurgen Ebert, Markus Mertesacker:Ein Vorgehensmodell zur Software-Evaluation am Beispiel der Auftragsabwicklung imHandwerk

ZusammenfassungEs wird ein Vorgehensmodell zur Evaluation von Software vorgestellt. Die Software-Evaluation wirdhierzu in einen vom konkreten Untersuchungsziel abh¨angigen und in einen unabh¨angigen Untersuchungs-teil unterschieden.Im abhangigen Teil der Software-Evaluation wird die Funktionalit¨at der Software untersucht. DieserUntersuchung ist ein Modell des Anwendungsbereichs der Software als Bewertungsmaßstab zugrunde-zulegen, aus dem Kriterien zur Software-Evaluation abgeleitet werden k¨onnen. Allgemeine Aspekte derSoftware, die nicht vom direkten Einsatzbereich der Software abh¨angen, werden im unabh¨angigen Teilder Evaluation betrachtet. Hierzu z¨ahlt die Untersuchung der Benutzerschnittstelle.Das Vorgehensmodell wird im Zusammenhang mit der Evaluation von Software zur Unterst¨utzung derAuftragsabwicklung im Handwerk erl¨autert.

2/93 Einar Smith:Arbiter Behaviour and Petri Nets

AbstractThis paper is concerned with the specification of arbiters in asynchronous circuits by means of Petri nets.It is shown that an intrinsic indeterminacy phenomenon, calledconfusion, is unavoidable in any reason-able net model of a mutual exclusion element. It is briefly discussed how this restricts the applicabilityof ‘confusion-free’ net classes – such as free-choice nets – in circuit design.

3/93 Frieder Stolzenburg:An Algorithm for General Set Unification and its Complexity

AbstractIn this paper, an algorithm for set unification which is a very restricted case of the associative-commutative-idempotent (ACI) unification is presented. The algorithm is able to unify finite sets con-taining arbitrary terms. It is nondeterministic and can easily be implemented in Prolog. It can be used toextend logic programming languages. Because of the simplicity of the algorithm, its complexity can beeasily analysed. The analysis shows the single exponential complexity of the set unification in contrastto the double exponential complexity of the ACI unification in general.

4/93 Xiandeng Huang, Thomas Ost, Christoph Steigner:Ein Modell fur Endeerkennung in verteilten Systemen

ZusammenfassungDie Erkennung der Termination eines verteilten Programms, in der deutschen Literatur auch die verteil-te Endeerkennung genannt, ist ein grundlegendes Problem in einem verteilten System. Dieses Problembesteht immer dann, wenn es nicht m¨oglich ist, einen allgemeinzug¨anglichen, globalen Systemzustandfortlaufend auf aktuellem Stand zu halten. Andererseits hat jeder Prozeß eines verteilten Programms nurZugriff auf seinen lokalen Zustand und aufgrund von lokalen Zust¨anden allein k¨onnen auch keine siche-ren Angaben ¨uber die Termination des gesamten verteilten Programms gemacht werden, da die einzelnen

26 Jahresber cht 93

Prozesse wiederum in globaler Abh¨angigkeit zueinander stehen k¨onnen. In der vorliegenden Arbeit wirdein Uberblickuber diese Thematik gegeben. Verschiedene Klassen von bekannten Algorithmen werdenverglichen und aus deren Gemeinsamkeiten und Gegens¨atzlichkeiten werden Schlußfolgerungen f¨ur einallgemeines Modell gezogen. Basierend auf diesem Modell, wird ein neuer Algorithmus vorgestellt, derdie Vorteile verschiedenartiger L¨osungsans¨atze miteinander kombiniert.

5/93 Kurt Lautenbach, Hanno Ridder:Liveness in bounded Petri nets which are covered by T–Invariants

AbstractIn this paper a criterion is introduced that is sufficient for the liveness in Petri nets which are boundedand covered by non–negative T–invariants.

6/93 Jorg Bilke:Regelbasierte automatische Silbentrennung

ZusammenfassungDie Fahigkeit, Silben automatisch zu trennen, ist mittlerweile Bestandteil eines jeden (leistungsf¨ahige-ren) Textverarbeitungssystems. Dennoch lassen sich immer wieder Trennfehler beobachten, die die Ver-mutung nahelegen, die linguistischen Grundlagen der automatischen Silbentrennung (AST) seien nichtausreichend elaboriert.Die Silbentrennung im Deutschen erfolgt sowohl auf einer phonetischen wie auch auf einer morphologi-schen Ebene. In diesem Bericht werden diese Ebenen f¨ur die Zwecke der AST untersucht und beschrie-ben. Die Beschreibung zielt darauf ab, die Regularien zur AST in den Vordergrund zu stellen, um eineproblem-unabh¨angige Implementation (verm¨oge Produktionssysteme) zu erm¨oglichen.Der vorliegende Bericht ist eine verk¨urzte und leicht ¨uberarbeitete Fassung meiner Studienarbeit, die ichan der Universit¨at Koblenz/Landau im Fachbereich Informatik/Linguistik im Dezember 1992 eingereichthabe.

7/93 Peter Baumgartner (Hrsg.):Workshop “PTTP-basiertes Theorembeweisen”

ZusammenfassungIm Rahmen des DFG-Schwerpunktprojektes “Deduktion” wurde am 15.10.93 in Koblenz ein eint¨agigerWorkshop zum Thema

PTTP-basiertes Theorembeweisen

abgehalten. “PTTP-basiertes Theorembeweisen” meint dabei die diversen, sich aufProlog-Technologieabstutzenden Verfahren zur Implementierung von Beweiskalk¨ulen fur die Pradikatenlogik erster Stufe,und dabei insbesondere Modell-Elimination.

Das Ziel der Veranstaltung war es, die in Deutschland auf diesem Gebiet arbeitenden Gruppen zusam-menzubringen, um die unterschiedlichen Ans¨atze auf diesem Gebiet zu diskutieren.

Neben eher implementierungstechnischen Fragen wurden auch einige neuartige Kalk¨ulerweiterungen(bzgl. Gleichheit, Theorien, Sorten und Induktion) diskutiert.

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8/93 Peter Baumgartner:Refinements of Theory Model Elimination and a Variant without Contrapositives

AbstractTheory Reasoning means to build-in certain knowledge about a problem domain into a deduction sys-tem or calculus, which is in our case model elimination. Several versions of theory model elimination(TME) calculi are presented and proven complete: on the one hand we have highly restricted versionsof total andpartial TME. These restrictions allow (1) to keep fewer path literals in extension steps thanin related calculi, and (2) discard proof attempts with multiple occurrences of literals along a path (i.e.regularity holds). On the other hand, we obtain by small modifications to TME versions which do notneed contrapositives (a la Near-Horn Prolog). We show that regularity can be adapted for these versions.The independence of the goal computation ruleholds for all variants.Comparative runtime results for our PTTP-implementations are supplied.

9/93 Peter Baumgartner:Linear Completion: Combining the Linear and the Unit-Resulting Restrictions

AbstractWe present a new restriction strategy for the resolution calculus for Horn theories. It combines the unit-resulting restriction (i.e. the resolvent is a unit) and the linearity (i.e. goal-oriented) restriction. Since thenaive combination of these restrictions is incomplete we propose to recover completeness by saturatingthe input clause set under an operation comparable to the deduction of new equations from critical pairs inKnuth-Bendix completion. As there, the newly generated clauses are used to detour all violations of thedesired restrictions inside a proof. This analogy justifies the term “completion”. The method is presentedin detail. It is formulated more general than needed in order to allow for replacing the linear restrictionby others if desired, e.g. ordering restrictions or a combination of both. As an example application of themethod we use the combined theory of equality and strict orderings. Completion then results in a systemwhich can be seen as a generalization of the paramodulation inference rule towards strict orderings.

10/93 Jurgen Dix:A Classification Theory of Semantics of Normal Logic Programs: I. Strong Properties

AbstractOur aim in this article is to present a method for classifying and characterizing the various different se-mantics of logic programs with negation that have been considered in the last years. Instead of appealingto more or less questionable intuitions, we take a more structural view: our starting point is the obser-vation that all semantics induce in a natural way non-monotonic entailment relations “|∼ ”. The novelidea of our approach is to ask for the properties of these|∼ -relations and to use them for describing allpossible semantics. The main properties discussed in this paper are adaptations of rules that play a fun-damental rˆole in general non-monotonic reasoning:CumulativityandRationality. They were introducedand investigated by Gabbay, Kraus, Lehmann, Magidor and Makinson. We show that the 3-valued ver-sion COMP3 of Clark’s completion, the stratified semanticsMsupp

P as well as the well-founded semanticsWFS and two extensions of it behave very regular: they arecumulative, rational and one of them is evensupraclassical. While Pereira’s recently proposed semantics O-SEM is notrational it is still cumulative.Cumulativityfails for the regular semantics REG-SEM of You/Yuan (recently shown to be equivalent tothree other proposals). In a second article we will supplement thesestrongrules with a set ofweakrulesand consider the problem of uniquely describing a given semantics by its strong and weak properties.

28 Jahresber cht 93

11/93 Jurgen Dix:A Classification Theory of Semantics of Normal Logic Programs: II. Weak Properties

AbstractOur aim in this article is to supplement the set ofstrongproperties introduced in the preceding article(Dix 93, TR 10/93) with a set ofweakprinciples in order to characterize semantics of logic programs. In(Dix 93, TR 10/93) we introduced our point of view: we observed that all semantics induce in a naturalway a sceptical non-monotonic entailment relation SEMscept. We ask for the properties of these scepticalrelations and use them to describe all possible semantics. We collect in this paper serious shortcomingsof some semantics proposed recently. Their strange behaviour led us to formulate in a natural way cer-tain principles to avoid these problems. We argue that any well-behaved semantics should satisfy theseprinciples. The main results state that our list of weak principles is complete in the following sense: anywell behaved-semantics is an extension of the well-founded semantics WFS and coincides for stratifiedprograms with Apt, Blair, and Walker’s supported modelM supp

P . We also claim that two extensionsof the well-founded semantics (introduced in the preceding article) are uniquely characterized by theirstrongandweakproperties.

12/93 Peter Baumgartner and Ulrich Furbach:Model Elimination without Contrapositives and its Application to PTTP

AbstractWe give modifications of model elimination which do not necessitate the use of contrapositives. Theserestart model elimination calculi are proven sound and complete and their implementation by PTTP isdepicted. The corresponding proof procedures are evaluated by a number of runtime experiments andthey are compared to other well known provers. Finally we relate our results to other calculi, namely theconnection method, modified problem reduction format and Near-Horn Prolog.

13/93 J. Dix, M. M uller:Abstract Properties and Computational Complexity of Disjunctive Logic Programs

AbstractMany years of fruitful interaction between logic programming and non monotonic reasoning have re-sulted in the definition of an immense number of semantics for logic programs. Only recently, however,has there been spent considerable effort on how to implement these semantics efficiently. A particularlypromising approach seems to be the notion of fringes (Nerode/Ng/Subrahmanian 92) for semantics basedon minimal models. It has been shown in (Bell/Nerode/Ng/Subrahmanian 91) that the computation offringes may be done efficiently by applying methods from integer programming. In this paper we shallreport on results which have been obtained in the context of the first author’s master’s thesis (Mueller 92).We shall show how to use fringes to compute PERFECT and how to adapt them for the computation ofST N (Przymusinski). We implemented the systemKorf for computing various semantics for disjunctivelogic programs. Building on and extending some work of the second author we identify several abstractprinciples in the course of this implementation . These principles not only seem to be reasonable (Dix 92,KR’ 92) but also are strongly related to the computational complexity of a semantics. Observing that thefull generality of an algorithm for computing a semantics is only needed for certainislands of complexitywithin a program one can reduce its cost by orders. The abstract principles which we shall present proveto be a valuable tool for pinpointing these regions and, in the typical case, improving the efficiency ofcomputing a semantics.

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14/93 J. Dix, G. Gottlob, V. Marek:Causal Models for Disjunctive Logic Programs

AbstractWe present a new semantics for disjunctive logic programs. The idea is to extract a class of programs,causalprograms, where the disjunction can be simulated by negation-as-failure: disjunctive programsare reduced tostratified nondisjunctiveprograms by a series ofshift-operations. A similar approach hasbeen recently defined by Sch¨arf and the complexity of testing causality was stated as an open question.We solve this problem by proving its NP-completeness and we give a simple syntactic condition to definea subclass which is polynomial. We definecausalmodels and consider the semantics induced by thesemodels. We show that ourcausalsemantics, has very attractive computational behaviour: it belongs tothe first level of the polynomial hierarchy unlike the minimal model semantics (GCWA), which is evenfor positive disjunctive programsΠP

2 -complete. In addition, causal semantics satisfies interesting abstractproperties: it iscumulativeandrational . The class ofpositive causalprograms also extends the classof positive head-cycle-freeprograms, recently defined by Ben-Eliahu and Dechter. We also compare oursemantics with Sch¨arf’s approach.

15/93 Jurgen Dix:Semantics of Logic Programs:Their Intuitions and Formal Properties. An Overview

AbstractThe aim of this paper is to give an overview and a comparison between the methods and tools developedin the area oflogic programmingand the more recent attempts to find the “right” semantics for logicprograms with negation from the viewpoint ofNon-monotonic Reasoning. Only recently, beginning withsome fundamental papers of Przymusinski, Lifschitz and Marek/Truszczy´nski, the very close relationshipbetween these two areas has been recognized and is now going to be studied extensively. We also presentour own approach of classifying and characterizing semantics of programs by means of certain abstractproperties of their induced consequence relations.

This paper gives a detailed overview of the subject. Not all ideas, however, could be presented at length.In those cases we refer the reader to the original papers which we tried to cite almost completely. Thepaper is intended to be of use both for a beginner (it gives many bibliographical references) and for anexpert (it collects many clarifying examples and counterexamples).

16/93 R. Hofestadt, K. Lautenbach, M. Loffler (HRSG.):Workshop “Modellierung der Zelldiffernezierung”

17/93 J. Ebert, G. Engels:Dynamic Models and Behavioural Views

AbstractObject-oriented specification languages provide means to specify the static structure, as well as the al-lowed dynamic behaviour of objects. Here, the dynamic behaviour is usually described by giving themethods and a state transition diagram which defines the allowed sequences of methods on objects of acertain class.

Specialized classes are defined using the inheritance relationship. In order to enable reusability whileguaranteeing type substitutability, subclass specifications have to be compatible with respect to static anddynamic aspects with their corresponding superclass specifications.

Classes have to provide a large shopping list of operations to satisfy the needs of all possible users. Theinterests of specific users are often restricted to a subset of operations and thus to a restricted behaviour.

30 Jahresber cht 93

This paper describes a formalization of class descriptions given by attributes, operations, as well as statetransition diagrams. It defines compatibility between sub- and superclasses and introduces the notion ofviews in the sense of hiding parts of a class description. It turns out that a view has the same propertiesas a (virtual) superclass.

Jahresber cht 93 31

7.2 Schriftenreihe “CASE-Berichte”

1/93 A. Fronk, S. Kuhler, H. Ridder, M. Schlitt, T. Schweitzer, I. Uhe:NEPTUN–Benutzerhandbuch

ZusammenfassungDas im Rahmen des Koblenzer CASE–Projektes entwickelte System NEPTUN ist ein allgemeinesPetrinetz–Tool. “Allgemien” bedeutet hier, daß NEPTUN nicht auf eine spezielle Netzklasse ausgerichtetist, sondern die M¨oglichkeit bietet, mit verschiedenen vom Benutzer definierten Netzklassen zu arbeiten.

In diesem Handbuch wird der Stand von NEPTUN am 1. M¨arz 1993 beschrieben. Da das Programmstandig weiterentwickelt wird, kann es in der aktuellen NEPTUN–Version Funktionalit¨aten geben, die indiesem Handbuch noch nicht beschrieben sind.

2/93 U. Dumslaff, J. Ebert (Hrsg.):7. Workshop der Forschungsgruppe Softwaretechnik, “Graphentechnik und Software-entwurf”, Bad Marienberg, 21./22. Oktober 1993

ZusammenfassungDas jahrliche Arbeitstreffen der ForschungsgruppeSoftwaretechnik des Fachbereichs Informatik der Uni-versitat Koblenz–Landau dient der Vorstellung der aktuellen Arbeiten und Forschungsergebnisse der ein-zelnen Arbeitsgruppen. In intensiven Diskussionen werden dabei regelm¨aßig die vorgestellten Ergebnissekritisch durchleuchtet und in einen gemeinsamen Zusammenhang gebracht, der sich befruchtend auf dieweitere Arbeit der einzelnen Arbeitsgruppen auswirkt.

Die Beitrage zum Workshop werden im folgenden durch Kopien der verwendeten Folien zusammen-gestellt. Die Teilnehmer waren: R. Berling, C. Capellmann, M. Carstensen, P. Dahm, U. Dumslaff, J.Ebert, A. Franzke, S. Geuß, A. K¨olzer, A. Krause, A. Meißner, M. Mertesacker, D. Polock, H. Ridder, J.Weiland, A. Winter.

7.3 Skriptenreihe Informatik

Rainer Krienke:Eine Einfuhrung in C++,WS 92/93

Dieter Zobel:Betriebssysteme I,WS 92/93

32 Jahresber cht 93

7.4 Externe Veroffentlichungen

P. Baumgartner“Combining Model Elimination with Unit-Resulting Resolution”in: Proceedings “Theorem Proving with Analytic Tableau and Related Methods”, MPI-Report I-93-213, Marseille ,1993

AbstractIn this paper we describe a refinement of the model elimination calculus that allows for significant per-formance improvements. The idea is to separate away a part of the given clause set, and treat this partby more efficient inference rules than the standard extension and reduction inference rules. Here we willconsider the unit-resulting resolution inference rule (UR-resolution) as such a more efficient inferencerule.

For this, in a first step we extend the model elimination calculus with unit-resulting resolution. If no fur-ther precautions are taken, the naive separation of some input clauses and treating them by UR-resolutionin general destroys completeness. Thus we will recover completeness by a saturation process among theseparated clauses. We sketch our implementation and report about very encouraging practical experi-ments.

P. Baumgartner, U. Furbach“Consolution as a Framework for Comparing Calculi”in: Journal of Symbolic Computation, Volume 16/5 ,1993

AbstractIn this paper, stepwise and nearly stepwise simulation results for a number of first-order proof calculi arepresented and an overview is given that illustrates the relations between these calculi. For this purpose,we modify theconsolutioncalculus in such a way that it can be instantiated toresolution, tableaux modelelimination, aconnection methodand Loveland’smodel elimination.

R. Berling, C. Du, W. Hower, M. Rosendahl“Modellierung geometrischer Constraints f¨urCAD-Anwendungen”in: Neue Architekturkonzepte zur Gestaltung graphischer Systeme, GMD-Studien,Band 223, Sankt Augustin, 1993

ZusammenfassungDie Modellbildung mit Hilfe informatischer Methoden erfordert bei CAD-Anwendungen wie auch beianderen Anwendungen sowohl die Abbildung von Strukturen der Objekte des Gegenstandsbereiches alsauch die Beschreibung von Beziehungen der Strukturkomponenten untereinander. Als Modellierungs-mittel fur den letzteren Aspekt haben sich in verschiedenen Anwendungen Constraints und Constraint-Systeme als geeignet erwiesen. Der vorliegende Text gibt einenUberblickuber Constraint-Modellierungfur CAD-Anwendungen mit einem Schwerpunkt auf der Beschreibung von Beziehungen geometrischerArt. Es werden drei Ans¨atze und ihre Anwendungsm¨oglichkeiten vorgestellt. Zwei von ihnen dienen imbesonderen der Modellierung geometrischer Invarianten; Constraint-Modell und Verfahren sind hier zurBerechnung einer L¨osung ausgelegt. Der dritte Ansatz hat seinen Ursprung in allgemeinen Untersuchun-gen zuConstraint-Satisfactionin der KI, er ist adaptiert worden f¨ur Probleme im CAD, die eine Suchenach allen L¨osungen in endlichen L¨osungsr¨aumen erfordern.

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R. Berling, W. Hower“Solving Geometrical Constraint Systems (Book review)”in: AI Communications Vol. 6, Nr 3/4, IOS Press, Amsterdam, 1993

AbstractBook review ofSolving Geometric Constraint Systems: A Case Study in Kinematics(Glenn A. Kramer,The MIT Press, Artificial Intelligence series, Cambridge, Massachusetts, USA / London, England, UK,1992)

U. Dumslaff, J. Ebert“A Modular Architecture for Tutoring Systems”in: “Computer Based Learning in Science”, Wien 1993, Hrsg: Nobar, P.; Kainz, W.,University of South Bohemia,Ceske Budejovice

AbstractCourseware as a special kind of highly complex software requires sophisticated software developmentsupport. A modular architecture for tutoring systems which reflects the main instructional aspects –namely the aspects of subject matter, learner, tutoring and interaction – is introduced. It enables the spec-ification of the corresponding tutoring system modules as instances of module schema specifications.The tutoring system modules provide document languages for developing courseware using software en-gineering methods.

J. Dix, M. Muller“Implementing Semantics of Disjunctive Logic Programs Using Fringes and AbstractProperties”in: Logic Programming and Non-Monotonic Reasoning, Proceedings of the SecondInternational Workshop, Herausgeber: Luis M. Pereira und Anil Nerode, MIT Press,ISBN 0-262-66083-0, Juli 1993

AbstractRecently there has been spent considerable effort on how to implement semantics of logic programs effi-ciently. A particularly promising approach seems to be the notion of fringes (Nerode/Ng/Subrahmanian)for semantics based on minimal models. We shall show how to use fringes to compute PERFECT andhow to adapt them for the computation of STATIONARY (Przymusinski). We implemented the systemKORF for computing various semantics for disjunctive logic programs. In the course of this implemen-tation we dentify several abstract principles which not only seem to be reasonable but also are stronglyrelated to the computational complexity of a semantics.

J. Ebert“Efficient Interpretation of State Charts”in: Zolt’an ’Esik (Ed.) Fundamentals of Computation Theory (FCT ’93) Szeged, Un-garn, Springer, LNCS 170, 1993, 212-221

AbstractThe language of state charts is precisely defined. A formal syntactical definition is given that defines alllegal state charts, together with an operational semantics that reflects the automata theoretic view consis-tently. Finally, an efficient interpreter to enable prototyping with state charts is specified.

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J. Ebert“Efficient Interpretation of State Charts (Extended Version)”in: Report 93-14, Rijksuniversiteit te Leiden, Vakgroep Informatica

AbstractThe language of state charts is precisely defined. A formal syntactical definition is given that defines alllegal state charts, together with an operational semantics that reflects the automata theoretic view consis-tently. Finally, an efficient interpreter to enable prototyping with state charts is specified. This paper isthe detailed version of a conference report.

U. Furbach“Formal Specification Methods for Reactive Systems”in: The Journal of Systems and Software, 1993, Vol. 21, pp. 129-139

AbstractA tutorial-like overview on formal methods for the specification of reactive systems is given. State tran-sition systems such as ATNs, statecharts, and SDL are discussed. Petri nets and logic-based languagesare introduced as alternatives; examples show their respective applicability. Programming-oriented ap-proaches, such as ESTEREL, CSP, or CCS are depicted. Finally, the different principles are compared.

Hofestadt, R., F. Krueckeberg und T. Lengauer (Herausgeber)“Informatik in den Biowissenschaften”in: Informatik Aktuell, Springer-Verlag, Heidelberg, 1993

Hofestadt, R., Schutt, D.“Robotersysteme f¨ur die Bioinformatik und Umweltinformatik”in: Springer-Verlag, Heidelberg, 1993

ZusammenfassungBio- und Umweltinformatik sind neue Forschungsgebiete, die f¨ur die Gesellschaft von Bedeutung sind.In diesem Papier werden Ber¨uhrungspunkte und Perspektiven exemplarisch anhand von Leitungssyste-men (Rohrleitungssysteme, Blutgef¨aßsysteme und Geosysteme) diskutiert.

Hofestadt, R.“A Simulation Shell to Model Metabolic Pathways”in: Journal of Systems analysis Modelling Simulation

AbstractIn the field of biotechnology and medicine it is of interest to model and simulate metabolic processes.The used methods in the research field of modelling metabolic pathways are chemical descriptions anddifferential equations. Moreover, the graph theoretical aspect is discussed and the development of expertsystems is in process. In this paper we present a simulation shell which is based on the theory of formallanguages. This formalisation is called genetic grammer and represents an expansion of the Semi-Thue-Systems.

Hofestadt, R.“Formal Languages and Metabolic Pathways”in: Proceedings of MIE 93 11th international congress of the European Federation forMedical Informatics, Freund Puplishing House, Jerusalem 1993, 28-34

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D. Beerbohm, R. Hofestadt und X. Huang“Dynamischer Lastausgleich mit Zellularautomaten”in: Proceedings PARS 1993, PARS Mitteilungen Nr. 12, 1993, 92-101

ZusammenfassungIn diesem Artikel diskutieren wir eine neue Strategie zur Lastverteilung in zentral gesteuerten verteiltenSystemen. Im Mittelpunkt steht dabei eine Instanz der dynamischen Lastverteilung, die auf zellul¨arenAutomaten basiert. Mit diesem Verfahren wird die Umplazierung von Prozessen auf ¨uberlasteten Re-chenknoten auf weniger ausgelastete Rechenknoten unterst¨utzt.

Hofestadt, R.“Grammatical Formalization of Metabolic Processes”in: Proceedings International Conference of Intelligent Systems for Molecular Biology,(L. Hunter, D. Searls and J. Shavlik ed.) MIT/AAAI Press Californien, WashingtonD.C. 1993, 181-189

AbstractIn the field of biotechnology and medicine it is of interest to model and simulate metabolic processes.The usual methods to model metabolic pathways are chemical descriptions and differential equations.Moreover, the graph theoretical aspect is discussed and the development of expert systems is in process.In this paper we present the formalization of metabolic processes. Our formalization is based on thetheory of formal languages. This formalization is called genetic grammar and represents an expansion ofthe Semi-Thue-System.

Hofestadt, R.“Formale Sprachen zur Beschreibung von Zellstoffwechselprozessen”in: Proceedings GMDS Jahrestagung 1993, Medizinische Universit¨at zu Lubeck, imDruck

Hofestadt, R.“Modelling molecular counters with stochastic cellular grammars”in: Informatik, Biometrie und Epidemiologie in Medizin und Biologie, 4, 1993, 169-177

AbstractA significant feature of living systems is the cyclical behaviour of macroscopic and microsopicstructures. The microscopic cycles wich were examined already in the 1960’s worked so precisely that theimplementation of molecular counters was demanded. Experiments carried out by Hayflick and Mooreproved their existence and their localisation in the nucleus. But it has not been possible to analyze thestructure and the function of these counters up to now. Therefore in the following, we discuss the imple-mentation of molecular counters to serve as a prototype.

Hofestadt, R. Horkens, U.“CASS - Simulation Shell for Cellular Automata”in: Journal of Systems Analysis Modelling Simulation, im Druck

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W. Hower, M. Rosendahl, R. Berling“Constraint processing in human-computer interaction with an emphasis on intelligentCAD”in: Human-Computer Interaction: Applications and Case Studies, Advances in HumanFactors/Ergonomics Vol. 19A, Elsevier Science Publishers B.V., Amsterdam, 1993

AbstractResearch in the area of human-computer interaction comprises more and more novel techniques of theartificial intelligence (AI) discipline.

One specific AI knowledge representation paradigm is the topic of the present paper:constraint process-ing.

A thorough elaboration of the constraint-oriented view enables both the designer and the user of a systemto naturally express the meaning of the intended message in mind such that the computer may supportthe human in maintaining even the semantics of the implementation — a welcome feature of sensiblehuman-computer interaction.

X.Huang, C. Steigner“Dynamische Deadlockerkennung f¨ur Parallelprogramme”in: Infromatik aktuell, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, London usw.,1993, S.83-92

ZusammenfassungDie bei kommunizierenden Prozessen eines Parallelprogramms auftretenden Deadlocks unterscheidensich von Deadlocks in Betriebssystemen und Datenbanken dadurch, daß sie sich nicht durch das Abbre-chen eines am Deadlock beteiligten Prozesses aufl¨osen lassen. Die Ursachen solcher Deadlocks liegen inder ungeeigneten Abfolge von Kommunikationsanweisungen. Daf¨ur sind die herk¨ommlichen, auf Pro-zeßzust¨anden basierenden Deadlockerkennungsverfahren nicht geeignet. In der vorliegenden Arbeit wirdein neues, auf Kommunikationszust¨anden beruhendes Verfahren zur dynamischen Erkennung von Kom-munikationsdeadlocks vorgestellt.

L. Priese“Fairness, Part II”in: Bulletin EATCS, vol. 50, pp. 247-259, Univ. Paderborn, 1993

ZusammenfassungDieser Artikel gibt einenUberblickuber neuere Resultate der Beziehungen zwischen Fairnesskonzepten,Ultra-Metriken und Komplexit¨atsklassen der arithmetischen Hierarchie der Logik mit Anwendungen inder Semnatik parallele Programme.

L. Priese, V. Rehrmann, R. Schian, R. Lakmann“Traffic Sign Recognition Based on Color Image Evaluation”in: Proceedings of the Intelligent Vehicles ’93 Symposium, Tokyo, IEEE, pp. 95-100,1993

ZusammenfassungWir stellen ein System zur Erkennung von Verkehrszeichen vor, das auf der Auswertung von Farbbildernbasiert. Grundlage der Auswertung ist eine sehr schnelle und stabile Farbsegmentierung, deren Resultatder CSC (Color Structure Code) ist. In der Auswertungsphase werden geometrische Primitive (Kreise,Dreiecke etc.) und topologische Eigenschaften (Inklusion, Nachbarschaften von farbigen Objekten) sehrschnell aus der hierarchischen Datenstruktur des CSC extrahiert, was zu einer echtzeitf¨ahigen Klassifika-tion von Verkehrszeichen f¨uhrt.

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L. Priese, V. Rehrmann“A Fast Hybrid Color Segmentation Method”in: Proceedings 15. DAGM-Symposium Mustererkennung, Springer Verlag, pp 297-304, 1993

ZusammenfassungEs wird eine allgemeine Methode zur schnellen, stabilen Segmentierung von Farbbildern vorgestellt.Die Methode arbeitet auf verschiedenen hierarchischen Datenstrukturen und kombiniert lokale bottom-up Bereichswachstumsverfahren mit top-down Trennungstechniken. Durch die inh¨arente Parallelit¨at derMethode ist eine automatische Auswertung von Farbbildern auf existierender paralleler Hardware inEchtzeit moglich.

Lutz Priese, A. Arnold, R. Vollmar“Dagstuhl-Seminar-Report 54”pp 17, 1993

ZusammenfassungDieser Report enth¨alt die Abstracts der Vortr¨age des Schloss Dagstuhl Workshops ¨uber “Automata Theo-ry: Distributed Models”, organisiert von A. Andre, L. Priese, R. Vollmar

L. Priese, V. Rehrmann“On Hierarchical Color Segmentation and Applications”in: Proceedings of the IEEE Conf. on Computer Vision and Pattern Recognition, June15-18, New York, pp. 633-634, IEEE Computer Society Press, 1993

ZusammenfassungWir stellen ein hierarchisches Farbsegmentierungsverfahrenvor, das die Vorteile von lokalen (Einfachheitund Schnelligkeit) und globalen (Robustheit, Vermeidung von Verkettungsfehlern) Fl¨achenwachstums-verfahren verbindet. Die Methode wird auf die Erkennung von Verkehrszeichen angewendet.

C. Steigner, X.Huang, et al.AEG Electrocom GmbH and University of Koblenz-Landau:“Results of the Implementation of the Distributed Recogniser MultiSoft”in: Esprit Project 5203 INTREPID, Deliverable DHD2.2, May 1993

C. Steigner, R. Joostema, C. Groove“PAR–SDL: Software design and implementation for transputer systems”in: Transputer and Occam Engineering Series, IOS Press, Amsterdam, Oxford, Wash-ington, Tokyo, 1993

AbstractThe specification and Description Language (SDL) [2] is proposed as a suitable graphical language forthe programming of transputer systems. This is possible if three fundamental probelms are addressedadequately. Firstly, the transformation of all suitable SDL-constructs into a parallel code representationhas to performed. Secondly, an appropriate distributed run-time executive has to be provided. Finally,the mapping of SDL-processes onto the parallel processor environment has to be carried out efficiently.To this end, an SDL to C compiler was built that exploits the SDL features for specifying parallelism.In order to make full use of the available parallellism the generated C-code was extended by run time

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library call which provide functions such as communication between distributed processes and genera-tion of parallel processes. An interactive graphical mapping tool was implemented for the mapping ofSDL-processes onto a given configuration of a transputer-network.

C. Steigner, R. Joostema, C. Groove“PAR–SDL: Software Design and Implementation for Multiprocessor Systems”in: North-Holland, Amsterdam, London, New York, Tokyo, 1993

AbstractPAR-SDL is a software design and development platform for parallel programs which wasespecially builtin order to ease the programming of parallel systems (e.g. transputers).Although the specification anddescription language SDL already fufils the requirements of a parallel program design in a conbincingmanner, there are no tools available to migrate the specification down to currently available parallel targetsystems.Thus, the aim of the PAR-SDL system is to extend existing SDL development environments by means ofan SDL⇒C compiler, a graphical configuration editor and a distributed run-time executive, in order toprovide a software development platform for parallel computer systems.

M. Sudholt, C. Steigner“xPPUC++: A Developments Platform for Distributed Applications”in: VDE-Verlag, Berlin, Offenbach, 1993

AbstractThis paper presents xPPUC++ (Parallel Programming under Uix in C++), an object oriented developmentplatform for the implementation of distributed applications within a distributed loosely coupled LAN orWAN environment. It was designed in order to support the transformation of existing one-processorbased applications, written in C or C++, into distributed ones by enclosing the code in object apsules.It therefore offers some minor extensions to the language C++ and exploits its object oriented featuresfor a transparent implementation of distributed programs. Moreover it offers some extensions regardingthe notion of persistent objects to include existing server systems (long living databases, communication-facilities) and network-wide browsing of reuseable and extensible software modules. Thus, applicationbuilders can tailor their distributed software from these sources.

F. Stolzenburg“An Algorithm for General Set Unification and its Complexity”in: Proceedings of the Workshop on Logic Programming with Sets, in conjunction withICLP’93 – Tenth International Conference on Logic Programming, Budapest, Hungary,June 1993, Herausgeber: Omodeo, Eugenio G.; Rossi, Gianfranco

AbstractIn this paper, an algorithm for set unification which is a very restricted case of the associative-commutative-idempotent (ACI) unification is presented. The algorithm is able to unify finite sets con-taining arbitrary terms. It is nondeterministic and can easily be implemented in Prolog. It can be used toextend logic programming languages. Because of the simplicity of the algorithm, its complexity can beeasily analysed. The analysis shows the single exponential complexity of the set unification in contrastto the double exponential complexity of the ACI unification in general

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7.5 Externe Vortrage

P. Baumgartner“Combining Model Elimination with Unit-Resulting Resolution”Workshop “Theorem Proving with Tableaux and Related Methods”, Marseille, 28.04.-30.04.1993

“Theorie Model Elimination and Linear Completion”Kolloquium Intellektik-Gruppe, TU M¨unchen, 01.06.1993

“Model Elimination without Contrapositives”Jahrestreffen der Fachgruppe “Deduktionssysteme”, Kaiserslautern, 06.10.-08.10.1993

“Modell Elimination, Linear Completion and a PTTP-Implementation”Workshop “PTTP-basiertes Theorembeweisen”, Koblenz, 15.10.1993

“Erfahrungen mit PTTP-basierter Theorie-Modell Elimination und linearerVervollstandigung” Treffen der Implementierungsgruppe des DFG-Schwerpunktes“Deduktion”, 08.12.1993

“Erfahrungen mit PTTP-basierter Theorie-Modell Elimination und linearerVervollstandigung” Kolloquium Intellektik-Gruppe, TU M¨unchen, 21.12.1993

R. Berling“Geometry Modelling Using Dimensional Constraints”CARs & FoF ’93, 9th International Conference on CAD/CAM, Robotics, & Factoriesof the Future, Newark, New Jersey, USA, 17.-20. August 1993

“Modellierung Geometrischer Constraints f¨ur CAD-Anwendungen”GI-Workshop: Neue Architekturkonzepte zur Gestaltung graphischer Systeme, Bonn,18.-19. November 1993

J. Dix“Semantics of Logic Programs: Their Classification and Characterization”Institut fur Informatik der Technischen Universit¨at, Munchen, 9. Juni 1993

“Herbrand’s Theorem and Other Abstract Properties for Nonmonotonic Reasoning”Institut fur Informatik der Universit¨at Leipzig, 15. Juni 1993

“Semantics of Logic Programs and their Properties”Institut fur Informatik der Universit¨at Mannheim, 7. Juli 1993

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“An Axiomatic Approach to Semantics of Logic Programs”Workshop on “Non-Classical Logics in Computer Science”, Dagstuhl, 23. Sept. 1993

J. Dix und M. Muller“Implementing DLP Semantics Using Fringes and Abstract Properties”Second International Workshop on “Logic Programming and Nonmonotonic Reaso-ning”, Lissabon, Portugal, 28. Juni 1993

U. Dumslaff“A Modular Architecture for Tutoring Systems”Conference, “Computer Based Learning in Science ’94”, Wien, 18. Dezember 1994,

J. Ebert“Graph-Modeling in CASE Applications”Dagstuhl Seminar “Versioning in Databases”, 3. 2.93

“Beschreibung graphischer Sprachen”Workshop “Alternative Konzepte fUr Sprachen und Rechner”, Bad Honnef, 26. 4.93

Seminartag : “Grundlagen der Programmierung”IBM Deutschland, Herrenberg, 3. 5.93

“KOGGE - Ein Generator f¨ur graphische Entwurfsumgebungen”Kolloquium Informatik, Universit¨at Augsburg, 15. 6.93

“Efficient Interpretation of State Charts”Tagung “Foundations of Computation Theory (FCT ’93)” Szeged, Ungarn, 24. 8.93

“Von CASE-Dokumenten zu formalen Spezifikationen”Regionalgruppe Rhein-Neckar der Gesellschaft f¨ur Informatik, Heidelberg, 1.12.93

U. Furbach“Theorieschließen in Pr¨adikatenlogik”Informatik Kolloquium Darmstadt, 17.05.1993 ebensoGMD, Bonn, 16.06.1993 undWorkshop “Hybride Systeme” w¨ahrend KI’93, 14.09.1993

“Restart Modellelimination als Grundlage f¨ur die Logische Programmierung”Workshop “Neuere Entwicklung der deklarativen KI-Programmierung” w¨ahrend derKI’93, 16.09.1993

“Disjunktive Logische Programmierung”Kolloquium TU Munchen, 18.10.1993

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R. Hofestadt“Robotersysteme f¨ur die Bioinformatik und Umweltinformatik”7. Symposium Informatik im Umweltschutz, Ulm, April 1993

“Formal Languages and Metabolic Pathways”International Congress of the European Federation for Medical Informatics, Jerusalem1993

“Simulation of metabolic pathways based on genetic grammars Computerdemonstrati-on”, International Congress of the European Federation for Medical Informatics, Jeru-salem 1993

“Aufgaben und Perspektiven der Bioinformatik”Universitat Bielefeld, 17.6.93

“Simulation metabolischer Prozesse”GMD St. Augustin, 22.6.93

“Informatik in den Biowissenschaften - Grenzen der Biotechnologie”Sommeruni 1993, Universit¨at Koblenz

“Grammatical Formalization of Metabolic Processes”Prasentation, Washington D.C., Juli 1993

“A Simulation Shell to Model Metabolic processes”Prasentation, Boston, August 1993

“Modellierung der Genregulation”Seminar Genregulation Gesellschaft f¨ur Biotechnologie, GBF Braunschweig, August1993

“LSYS - Simulationsumgebung auf der Basis der Lindenmayersyste- me”ASIM Jahrestagung, Berlin, September 1993

“Formale Sprachen zur Beschreibung von Zellstoffwechselprozessen”GMDS Jahrestagung, L¨ubeck, September 1993

“Viren und Computerviren - Vergleich in Struktur und Funktion”GMDS Jahrestagung, L¨ubeck, September 1993

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“KI-Methoden in den Biowissenschaften”Mainzer KI-Forum, Mainz 9.11.93

W. Hower“Constraint processing in human-computer interaction with an emphasis on intelligentCAD”Fifth International Conference on “Human-Computer Interaction” (HCI International’93), Orlando, Florida, USA, 11. August 1993

“Modellierung geometrischer Constraints f¨ur CAD-Anwendungen”GI-Workshop “Neue Architekturkonzepte zur Gestaltung graphischer Systeme”, Bonn,18. November 1993

X. Huang“Automatisierte Performance-Analyse paralleler Applikationen”Institut fur Software-Technologie und parallele Systeme Universit¨at Wien (auf einemKolloquim), 13.05.93

“A State-oriented Channel Communication Mechanism”International Congress on Computer Systems and Applied Mathematics ’93 , St. Pe-tersburg, Rußland, 20.07.93

L. Priese“Modular Petri Nets”Workshop “Automata Theory: Distributed Models”, Schloß Dagstuhl, 11.1.93

“Fairness in some ‘natural’ semantics”MASK Workshop, Amsterdam, 27.3.93

Diverse Vortrage aus dem Bereich:“Grundlagen der Bilderkennung basierend auf Farbsegmentierung”:Informatik-Kolloquium, Universit¨at Karlsruhe, 24.5.93

Mathematik-Kolloquium, Universit¨at Dusseldorf, 4.6.93

Kolloquium, HP Laboratorien, Palo Alto, USA, 20.7.93

Computer-Science-Kolloquium, University of Chicago, USA, 2.8.93

Theoretical-Biophysics-Kolloquium, State University of Illinois,Urbana-Champaign 4.8.93

MASK Workshop, Koblenz, 6.10.93

Diverse Vortrage aus dem Bereich:“Autonome, realzeitf¨ahige Verkehrszeichenerkennung im Fahrzeug”:Kolloquium, Hochschule der Bundeswehr, M¨unchen-Neubiberg, 4.5.93

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IEEE-CVPR Color Vision Symposium, New York, 18.6.93

Kolloquium, Rogowski-Institut, RWTH Aachen, 8.7.93

Workshop ‘Intelligent Vehicles’ Tokio, 14.7.93

Computer-Science-Kolloquium, Colorado State University, Boulder, USA, 28.7.93

Computer-Science-Kolloquium, Colorado State University, Fort Collins, USA, 29.7.93

V. Rehrmann“A Fast Hybrid Color Segmentation Method”15. DAGM Symposium Mustererkennung, L¨ubeck, 29.9.93.

M. Rosendahl“Variation of Geometry and Parametric Design”Zusammen mit R.Berling und Chun Du auf der Tagung “CAD/Graphics 93”, Peking,23.-26. August 93

F. Stolzenburg“An Algorithm for General Set Unification and its Complexity”“Tenth International Conference on Logic Programming” im Rahmen des Workshops“Logic Programming with Sets”, Budapest, 24. Juni 1993

M. Weske“Supporting Scientific Databases using Object-Oriented Systems”Zusammen mit C. Bauzer Medeiros, J. Meidanis, J.C. Setubal und G. Vossen Workshopon Information Technology: “Cooperative Research with Industrial Partners betweenGermany and Brazil”, Berlin, 12.7.93

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8 Abschlußarbeiten

8.1 Dissertationen

Mathias Weske:“Ein ereignisorientiertes Modell verteilter Transaktionsverarbeitung zur Beschreibungund Analyse von Deadlockalgorithmen in verteilten Datenbanksystemen”

Berichterstatter: Prof. Dr. G. Vossen, Prof. Dr. D. Z¨obel

Tag der wissenschaftlichen Aussprache: 17.02.1993

Wolfgang Suß:“Konzeption und Entwicklung eines graphischen Analysewekzeugs f¨ur Hohere Petri-Netze mit zustandsabh¨angiger Schaltregel”

Berichterstatter: Prof. Dr. W. Korczynski, Prof. Dr. K. Lautenbach, Prof. Dr. Trauboth

Tag der wissenschaftlichen Aussprache: 23.06.1993

Clemens Dupmeier:“Algebraische Spezifikation und Modellierung in H¨oheren Petri-Netzen mit zustands-abhangiger Schaltregel”

Berichterstatter: Prof. Dr. W. Korczynski, Prof. Dr. K. Lautenbach, Prof. Dr. Trauboth

Tag der wissenschaftlichen Aussprache: 23.06.1993

Michael Dahr:“Petri Net Semanitcs of Logic Programs and Deductive Databases”

Berichterstatter: Prof. Dr. U. Furbach, Prof. Dr. K. Lautenbach

Tag der wissenschaftlichen Aussprache: 14.07.1993

Manfred Fidelak:“Integritatsbedingungen in Petri-Netzen”

Berichterstatter: Prof. Dr. K. Lautenbach, Prof. Dr. D. Z¨obel

Tag der wissenschaftlichen Aussprache: 13.12.1993

Jahresber cht 93 45

8.2 Diplomarbeiten

Markus Derksen (Betreuer: Lautenbach/Dahr)“TABELLEN–NETZE – Die Verknupfung von Petri–Netzen mit relationaler Algebrazur graphischen Beschreibung deduktiver Datenbanken”Januar 1993

Andreas Smoor (Betreuer: Steigner/Schiffmann)“Merkmalsextraktion in Bachpropagation–Netzen”Januar 1993

Gregor Steverding (Betreuer: Giesen/Schabernack)“Echtzeit–Datenbanksystem zur Protokoll–Abwicklung und Alarmerkennung auf ei-nem Gateway”Januar 1993

Thomas Muller (Betreuer: Ferstl/Z¨obel)“Abplagen der Ausbildungsplangenerator”Januar 1993

Christoph Platen (Betreuer: Steigner/Schiffmann)“Spracherkennung mit Kohonen Feature Maps”Januar 1993

Martina Rohde (Betreuer: Troitzsch/Jackel)“Programm zur Auswertung der Stimmabgaben bei den Kommunalwahlen inRheinland–Pfalz”Marz 1993

Anja Schurig (Betreuer: Giesen/Pommerening)“Integration der Studie All–BFM 90 in das System TheMPO – Therapie–Unterst¨utzungund –Management in der P¨adiatrischen Onkologie”Marz 1993

Harald Rola (Betreuer: Lautenbach/Dahr)“Algorithmus zur verlustfreien Dekomposition in Boyse–Codd Normal Form”April 1993

Klaus Mulheims (Betreuer: Giesen/Schabernack)“Implementation von Objective–C Linda auf dem NeXT”Mai 1993

Ralf Paffrath (Betreuer: Ebert/Gimnich)“Programmtransformation – Entwicklung eines Transformationssystems als Beitrag zurUberfuhrung expliziter in funktionale Z–Spezifikationen”Mai 1993

46 Jahresber cht 93

Stefan Schwerdtner (Betreuer: Z¨obel)“OSI Network Management – Standardkonformit¨at, Probelmanalyse und Testszenari-en”Mai 1993

Diana Bohr (Betreuer: Ebert)“Analyse von Petri–Netzen”April 1993

Brigitte Braun (Betreuer: King/Lautenbach)“M I R H – Medien– Indexierungs– und Retrievalunterst¨utzendes Hypertextsystem”Mai 1993

Jorg Rudewig (Betreuer: Giesen/Sachabernack)“Entwicklung eines Datenbank–Systems f¨ur die Langzeitarchivierung und Auswertungvon Qualitatsdaten in der papierherstellenden Industrie auf einem verteilten Rechnersy-stem”Mai 1993

Albert Zink (Betreuer: Ferstl/Z¨obel/Nonhoff)“VUNIX – Transparente Kommunikation zwischen Anwerderprozessen”Mai 1993

Beate Ernicke (Betreuer: Lautenbach/Ridder)“Methoden zur Erreichbarkeitsanalyse”Juni 1993

Christian Boeckel (Betreuer: Giesen/Schabernack)“Die Entwicklung eines Software–Tools f¨ur die Langzeitarchivierung und Auswertungvon Qualitatsdaten in der papierherstellenden Industrie auf einem verteilten Rechensy-stem”Juli 1993

Lars Feller (Betreuer: Ebert/Franzke)“AST – Ein Analysemodul f¨ur Stellen/Transitions–Netze”August 1993

Rudolf Heyen (Betreuer: Lautenbach/Michaelis)“Reorganisation der Verlaufsdatenhaltung des Deutschen Kinderkrebsregisters”August 1993

Thomas Engel (Betreuer: Steigner/Huang)“KOPA (Koblenz Performance Analysis tool) – Laufzeitanalyse parallele ApplikationenAnalyse und Transformation der Meßw¨unsche”September 1993

Klaus Zimmermann (Betreuer: Giesen/Droege)“Halbtonalgorithmen und ihre Implementierung”September 1993

Jahresber cht 93 47

Soren Halter (Betreuer: Steigner/Huang)“KOPA Analyse – Ein Werkzeug zur Auswertung von Meßdaten”September 1993

Hans–Peter Klufer (Betreuer: Lautenbach/Ridder)“ Uber die Berechnung von T–Invarianten f¨ur Pradikat/Transitions–Netze”September 1993

Barbara Klagge (Betreuer: Troitzsch/Lautenbach)“Konzeption einer B¨urger – Informationsstelle f¨ur Umweltdaten”Oktober 1993

Albert Ahanda (Betreuer: Troitzsch/Ebert)“Beschreibung von Sozialen Netzwerken mit Zellularen Automaten in MIMOSE”November 1993

Roger Suttenbach (Betreuer: Ebert/Engel)“Strukturierte Analyse und Objekt–Orientierte Analyse”November 1993

Alexander Ksensow (Betreuer: King/Furbach)“Explizierung einer Browsing Semantik f¨ur das Hypermediasystem MultiCard”November 1993

Hartmut Benz (Betreuer: Ebert/Franzke)“KGB – Ein konfektionierbarer Graphen Browser”November 1993

Christian Eißing (Betreuer: Giesen/Z¨obel)“Untersuchung des Konzeptes der Verteilten Objekte”November 1993

Guido Bartz (Betreuer: Troitzsch/Dumslaff)“Entwurf eines Verkehrsleitsystems f¨ur Abfalltransporte”Dezember 1993

48 Jahresber cht 93

8.3 Studienarbeiten

Michael Jung, Dirk Richarz (Betreuer: Volk/Ridder)“Entwicklung eines Parser–Generators f¨ur die Lexical–Functional–Grammar (LFG) inPROLOG zur Anbindung an die Grammatik–Test–Umgebung (GTU)”Januar 1993

Holger Bonhoff (Betreuer: Troitzsch)“Simulation eines Spielverlaufs unter Ber¨ucksichtigung von Mutation und Selektion”Januar 1993

Roland Caspers (Betreuer: Jackel)“Entwicklung eines Fehlerbehandlungssystems unter Clipper 5.01”Januar 1993

Wolfgang Anschlag (Betreuer: Giesen/Schabernack)“Entwicklung eines Konfigurations–Tools zu einer Echtzeitdatenbank”Januar 1993

Thomas Engel (Betreuer: Heinrich)“Simultane Nullstellenapproximation von Polynomen”Januar 1993

Markus Reckwerth (Betreuer: Dahr/Engel)“TAKO – Tagegeldabrechnung f¨ur Konzertreisen”Februar 1993

Dietmar Gerster (Betreuer: Volk)“MaschinelleUbersetzung mit dem ULTRA–System”Februar 1993

Manfred Kamp (Betreuer: Troitzsch/Engel)“Modellierung fur ein Abfall– und Wertstoffkataster”Februar 1993

Klaus Schuller (Betreuer: Jackel)“Programmierschnittstelle Turbo Pascal – dBase/Clipper”Marz 1993

Andreas Wagner (Betreuer: Volk/Ridder)“Implementation eines GPSG–Parsers mit Metaregelanwendung f¨ur GTU”Marz 1993

Ralf Lenzen (Betreuer: Jackel)“Regulare Ausdrucke unter CLIPPER”Marz 1993

Jahresber cht 93 49

Andrea Ganßler, Andrea Kern (Betreuer: Troitzsch/Engel)“Modellierung der Abfallreststoff¨uberwachungsverordnung mit Hilfe von Petri–Netzen”April 1993

Rolf Mecklenburg (Betreuer: Dumslaff)“Von Informationenuber Lerner zu Modellen ¨uber Lerner”April 1993

Stefan Ernst (Betreuer: Troitzsch/M¨ohring/Strotmann)“Erweiterung der Funktionsbibliothek von MIMOSE”Mai 1993

Peter Mahler (Betreuer: Giesen)“Ein Programm zur Demonstration von Splines”Mai 1993

Christoph Brandtner (Betreuer: Giesen)“Programm zur Berechnung der Arbeitszeiten f¨ur Krankenhauser”Mai 1993

Christoph Albrecht (Betreuer: Dumslaff)“Br uche – Ein interaktive Lehr– und Lernprogramm zur Vermittlung des Bruchbegriffs”Mai 1993

Carsten Schneider (Betreuer: Droege)“Anwenderhandbuch und Programmierhandbuch zum ProgrammMemo”Juni 1993

Ingo Zenz (Betreuer: Jackel)“SAABib”Juni 1993

Michael Erdmann (Betreuer: Furbach)“Der Split–SLD–Algorithmus als Grundlage f¨ur die Parallelisierung disjunktiver logi-scher Programme”Marz 1993

Judith Joch (Betreuer: Hofest¨adt)“Simulation von Zellularen Automaten mit C.A.S.S. Portierung”Juli 1993

Peter Lemke, Oliver Hartmann (Betreuer: Berling)“RELACAD – Realisierung eines relationalen Geometriemodells unter AUTOCAD”Juli 1993

Anja Hoffmann, Anette Kirby (Betreuer: Batori/Kowalewski)“BACKMISCHUNG – Ein System, dasBACK rezepteM ithilfe eine Interlingua

50 Jahresber cht 93

SpraCHUNabhangigGeneriert”Juli 1993

Ilona Bohn, Meike Wolfgramm (Betreuer: Troitzsch)“Entwicklung eines Datenbanksystems f¨ur die Bearbeitungsstelle f¨ur Prufungsangele-genheiten der Universit¨at Koblenz–Landau”Juli 1993

Carlo Simon (Betreuer: Lautenbach)“Entwicklung eines Entscheidungsystems f¨ur die automatische Untergrundkorrekturbeim ICP–AES auf der Basis von Petri–Netzen”August 1993

Sven Hartrumpf (Betreuer: Priese)“Ein System zum Erkennen von Geschwindigkeitsbeschr¨ankungen”August 1993

Sven Lehmann (Betreuer: Giesen)“Scale – Skalieren von Rastergraphiken”August 1993

Thi Lan Anh Nguyen (Betreuer: Batori/Kowalewski)“ Ubersetzungssystem realisiert f¨ur deutsche Backrezepte”Oktober 1993

Johannes Hubrich (Betreuer: Volk/Ridder)“Unterstutzung der Fehleranalyse bei der Grammatikentwicklung innerhalb von GTU”Oktober 1993

Rene van Luijt (Betreuer: Volk/Ridder)“Analogien zwischen Software Engineering und Grammar Engineering”Oktober 1993

Frank Bohlmann (Betreuer: Heinrich)“Das Coleman Conn Verfahren in Theorie und Praxis”Oktober 1993

Stephan Philippi (Betreuer: Giesen)“Ray – Tracing”November 1993

Chrisoph Dutz (Betreuer: Schiemenz/Balkau)“EUSTOPIC II – Entwicklung und Spezifikation eines Unternehmensmodells”November 1993

Claudia Kuhne, Alexander Fronk (Betreuer: Dumslaff)“Ein graphischer Editor f¨ur Konzept–Diagramme”Dezember 1993

Jahresber cht 93 51

Ruben Saar, Andreas Schneider (Betreuer: Engel/Franzke)“Haushaltsfuhrung – Modul des ORchesterVErwaltungsUnterst¨utzungs–Systems”Dezember 1993

Markus Schmidt (Betreuer: Schiemenz/Balkau)“EUSTOPIC II– Entwicklung und Spezifikation eines oligopolistischen Marktmodells”Dezember 1993

Michael Schlitt (Betreuer: Lautenbach)“Ein Algorithmus zur Berechnung des minimalen Erzeugendensystems f¨ur die nicht–negativen Invarianten eines S/T–Netzes”Dezember 1993

Francoise Dhaeze (Betreuer: Schiemenz/Obst)“M oglichkeiten und Probleme der Generierung und L¨osung eines linearen Problems derProduktionsprgrammplanung aus einer Unternehmensdatenbank”Dezember 1993

52 Jahresber cht 93

9 Besuch von Gastwissenschaftlern

U. FurbachJorg Cyril HohleUniversitat Konstanz

Max MoserTU Munchen

Prof. D. PlaistedUniversity North Carolina at Chapel Hill, USA

R. HofestadtDr. Julio Collado-VidesCentro de Investigation Sobre Fijacion de Nitrogeno Cuernavaca, Mexiko

Jahresber cht 93 53

10 Externe Aktivit aten

10.1 Mitarbeit in externen Gremien

J. EbertVorsitzender:

Arbeitskreises 7.1.8 der GI “Weiterbildung in Informatik an Hochschulen”Berufungskommission des Fachbereichs Informatik der

Technischen Universit¨at Chemnitz

Sprecher:Fachgruppe 2.1.4 der GI “Alternative Konzepte f¨ur Sprachen und Rechner” der GI

Mitglied:Struktur- und Berufungskommission f¨ur den Fachbereich Informatik

an der Humboldt-Universit¨at zu Berlinwissenschaftlicher Beirat des BMFT-Verbundprojekts APPLYFachausschuß 2.1 der GI “Programmiersprachen und Software-Entwicklung”Fachausschuß 7.1 der GI “Informatik in Studieng¨angen an Hochschulen”

Vertreter des Koblenzer Informatik-Fachbereichsim Fakultatentag Informatik

U. FurbachStellvertender Sprecher:

Fachbereich 1 der GI

Herausgeber:Zeitschrift KIZeitschrift INFORMATIK MAGAZINDISKI-Dissertationsreihe

Mitglied:Leitung des Fachausschusses “Inferenzsysteme” der GIAdvisory Board der Zeitschrift AICommGI Prasidiumsarbeitskreis “Offentlichkeitsarbeit”DFG Schwerpunkt “Deduktion”Berufungskommission an der FH BrandenburgPromotionsausschuß an der TU M¨unchen

Fachgutachter:Osterreichischer Fonds zur F¨orderung der wissenschaftlichen ForschungWissenschaftsministerium in Sachsen.

Gutachter:Berufungsverfahren an der TU Chemnitz und der Universit¨at Ulm.

54 Jahresber cht 93

H. GiesenMitglied:

Fachausschuß 7.1. der “Informatik in Studieng¨angen an Hochschulen”

R. HofestadtSprecher:

Fachgruppe 4.0.2 der GI “Informatik in den Biowissenschaften”

Gutachter:Journal of Mathematical and Computer Modelling

M. RosendahlMitglied:

Kommission fur Datenverarbeitung im Hochschulbereichdes Kultusministeriums Rheinland-Pfalz

D. ZobelMitglied:

Fachausschuß 7.1. der “Informatik in Studieng¨angen an Hochschulen”

10.2 Beteiligung an Tagungen

J. DixProgrammkomitee:

“Nonmonotonic Reasoning Techniques and their Applications”Aachen, Dezember 1993

Tagungsorganisation:“Dagstuhl-Seminars Non-Classical Logics in Computer Science”

U. FurbachProgrammkomitee:

Jahrestagung der GI‘93Dresden

Jahresber cht 93 55

U. Furbach, P. BaumgartnerVeranstalter:

“Workshopuber PTTP-basiertes Theorembeweisen”im Rahmen des DFG Schwerpunktprogrammes Deduktion in Koblenz

Gutachter:Workshop “Theorem Proving with Analytic Tableau and Related Methods”

J. EbertTagungsorganisation:

Workshop “Alternative Konzepte f¨ur Sprachen und Rechner”Physikzentrum Bad Honnef, April 1993

Workshop “Deklarative Programmierung und Spezifikation”Physikzentrum Bad Honnef, 1994

Programmkomitees:IFIP Working Conference “Computer Mediated Education of InformationTechnology Professionals and Advanced End-Users”, Soest 1993

5. GI-Fachtagung “Informatik und Schule”Koblenz 1993

GI-Fachgespr¨ach F4 “Sichere Software”auf der GI-Jahrestagung Dresden 1993

GI-Fachtagung “Softwaretechnik ’93”Dortmund 1993

R. HofestadtOrganisation und Leitung:

1. Fachtagung “Informatik in den Biowissenschaften”mit F. Krueckeberg und T. Lengauer, Bonn, Februar, 1993

Workshop “Modellierung biologischer Prozesse”1. Workshop der GI-FG 4.0.2 Arbeitsgruppe“Modellierung und Animation biologischer Prozesse”mit K. Lautenbach und M. L¨offler, Koblenz, Oktober 1993

K. LautenbachProgrammkomitee:

5. Fachtagung “Informatik und Schule”Koblenz, Oktober 1993

56 Jahresber cht 93

L. PrieseWorkshopleitung:

“Automata Theory: Distributed Models”Schloß-Dagstuhl-Workshop, Januar 1993

3rd MASK-WorkshopKoblenz, Oktober 1993

10.3 Exkursionen und Messebeteiligungen

M. FidelakBesuch der Firmen SAP und IBMHeidelberg, 15./16. Februar 1993

T. MarxBesuch der Firmen ExperTeam und Quantum GmbHDortmund, 30. November 1993

J. Ebert, M. Rosendahl, M. Carstensen, A. Meißner, StudentenPrasentation des CASE-Werkzeugs KOGGEauf der Messe CeBIT’93 in Hannover