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Jahresbericht 2017

Prof. Dr. Kurt Geihs

Fachgebiet Verteilte Systeme

Fachbereich 16 – Elektrotechnik und Informatik

Universität Kassel

Vorwort

Sehr geehrte Damen und Herren,

vor Ihnen liegt der Jahresbericht 2017 des Fachgebiets Verteilte

Systeme an der Universität Kassel. Auf den folgenden Seiten

werde ich Ihnen über Aktivitäten, Ergebnisse und Ereignisse des

Jahres 2017 in Forschung und Lehre berichten.

Das übergeordnete Thema für unsere Arbeiten lautet „Verteilte kooperative Systeme“. Das

Spektrum reicht dabei von Systemplattformen für adaptive Systeme bis hin zu Koordinations-

techniken für dezentrale Multi-Roboter-Systeme. Des Weiteren engagieren wir uns im inter-

disziplinären Wissenschaftlichen Zentrum ITeG, in dem soziotechnische Entwurfsmethoden für

IKT-Systeme erforscht werden. Diese Themenbereiche weisen untereinander vielfältige

Querbezüge auf, sodass Synergieeffekte entstehen und genutzt werden.

Ein persönliches Highlight im letzten Jahr war, dass ich vom irischen Forschungsinstitut Lero

- the Irish Software Research Centre mit der „David Lorge Parnas Fellowship“ ausgezeichnet

wurde. Diese Auszeichnung war verbunden mit der Einladung zu einem Forschungsaufenthalt

am Lero, den ich im Sommer in Limerick und Dublin verbrachte.

Unsere Fußballroboter-Team Carpe Noctem Cassel nahm im Jahr 2017 lediglich am inter-

nationalen RoboCup-Turnier „Portuguese Open“ teil, wo wir den vierten Platz belegten. Eine

Teilnahme an der Weltmeisterschaft in Japan kam aus Kostengründen nicht zustande.

Das Jahr 2017 war im Hinblick auf abgeschlossene Promotionen bemerkenswert erfolgreich:

Drei Kandidaten wurden im Laufe des Jahres promoviert. Das Lehrangebot des Fachgebiets

wurde allgemein gut angenommen, was sich auch in der Zahl der Bachelor- und Master-

arbeiten ausdrückt.

„Teamwork“ ist nicht nur ein Forschungsgegenstand des Fachgebiets, der Begriff steht auch

für die Philosophie hinter unseren Forschungsaktivitäten, denn Teamwork ist Voraussetzung

für eine erfolgreiche Arbeit in der praktischen Informatik. Ich danke allen Mitarbeiterinnen und

Mitarbeitern herzlich für ihr Engagement und ihre ausgezeichneten Leistungen sowie für das

angenehm kollegiale Teamwork. Ebenso danke ich den Studierenden, die uns tatkräftig in

Forschung und Lehre unterstützt haben.

Ich hoffe, dieser Bericht gibt Ihnen einen guten Überblick über das breite Tätigkeitsfeld meines

Lehrstuhls. Viel Spaß beim Lesen! Für Fragen stehe ich gerne zur Verfügung.

Kassel, im Februar 2017

Ihr


Leiter des Fachgebiets

Jahresbericht 2017 Verteilte Systeme 3

Inhaltsverzeichnis

Summary ............................................................................................................................... 4

1 Lehre.............................................................................................................................. 5

1.1 Struktur .................................................................................................................. 5

1.2 Lehrangebot im Berichtszeitraum ........................................................................... 6

1.3 Abschlussarbeiten .................................................................................................. 7

2 Forschung ...................................................................................................................... 7

2.1 Themen .................................................................................................................. 7

2.2 Interne Projekte ...................................................................................................... 8

2.3 Drittmittelprojekte ............................................................................................... 10

2.4 Wissenschaftliches Zentrum für Informationstechnikgestaltung (ITeG) ................. 14

3 Promotionen ................................................................................................................ 14

3.1 Intern ................................................................................................................... 14

3.2 Extern .................................................................................................................. 17

4 Publikationen ............................................................................................................... 17

5 Sonstige Aktivitäten ..................................................................................................... 19

5.1 Vorträge ............................................................................................................... 19

5.2 Parnas Fellowship und Visiting Scholar at Lero ..................................................... 20

5.3 Doktoranden-Workshop in Heppenheim/Bergstrasse ........................................... 20

5.4 Organisation von Tagungen ................................................................................. 21

5.5 Mitgliedschaften in Programm- und Organisationskomitees ................................ 21

6 Akademische Selbstverwaltung .................................................................................... 22

7 Personal ....................................................................................................................... 22

7.1 Veränderungen ..................................................................................................... 22

7.2 Übersicht .............................................................................................................. 23

8 Kontakt ........................................................................................................................ 24


Summary

Research and teaching of the Distributed Systems Group at Kassel University, led by Prof. Kurt

Geihs, focus on distributed collaborative systems. Our main research goals are to explore

foundations for the design and implementation of innovative software systems as well as new

application-oriented concepts for distributed and decentralized computing.

In particular, our research in the past year addressed the subject areas self-adaptivity and co-

evolution in service-oriented systems, collaborative autonomous robots, and socially

embedded design of ICT systems. Our soccer robot team participated successfully in the

international tournament Portuguese Open 2017. Research projects PROSECCO and NICER

continued and published new results. NICER was evaluated by a team of external reviewers.

Based on this successful evaluation the project was extended by one more year. Three PhD

students finished and obtained their degrees. Numerous scientific publications and

presentations document these research activities.

Prof. Geihs was awarded the David Lorge Parnas Fellowship by Lero – the Irish Software

Research Centre. The award involved an invitation to visit two Lero centers in Ireland as a

visiting scholar. In summer 2017 Prof. Geihs spent five weeks at the two Lero centres in

Limerick and Dublin.


1 Lehre

Den Kern der Lehre bilden die Themenbereiche Verteilte Systeme, Robotik und Betriebs-

systeme. Durch den rasanten technologischen Fortschritt in diesem Umfeld ergeben sich

ständig neue Themen, welche in den Lehrveranstaltungen aufgegriffen werden und zu einer

ständigen Aktualisierung der Inhalte führen.

1.1 Struktur

Das Lehrangebot steht allen Studierenden offen und richtet sich insbesondere an die

Studiengänge der Informatik, Elektrotechnik und Mechatronik. Ziel des Lehrangebots ist es,

den Studierenden ein umfassendes und koordiniertes Veranstaltungsspektrum zu bieten, das

sowohl Grundlagenkenntnisse als auch aktuelles Spezialwissen vermittelt. Die Studierenden

werden in die Lage versetzt, grundlegende Funktionsprinzipien zu verstehen und neue

Entwicklungen beurteilen zu können. Mit dem Lehrangebot des Fachgebiets kann im Bachelor-

und Master-Studiengang ein nachhaltiger Studienschwerpunkt im Bereich Verteilte Systeme

gelegt werden. Die Lehrveranstaltungen bereiten die Studierenden in zielstrebiger Weise auf

die Abschlussarbeit vor und lassen Freiraum zur fachlichen Verbreiterung und zu

interdisziplinären Ergänzungen.

Für den Bachelor-Studiengang Informatik bietet das Fachgebiet Verteilte Systeme in jedem

Wintersemester die Vorlesung und Übung Betriebssysteme als Pflichtveranstaltung im 3.

Semester an. Die beiden Vorlesungen und Übungen Verteilte Systeme – Architekturen und

Dienste (VSAD) (im Wintersemester) und Techniken und Dienste des Internets (TDI) (im

Sommersemester) stellen Basisveranstaltungen für einen Schwerpunkt im Bereich Verteilte

Systeme dar. Sie sind auch Grundbausteine des Anwendungsgebiets Kommunikation und

Verteilte Systeme im Bachelor-Studiengang Informatik. Den Bereich Multi-Roboter-Systeme

decken das Praktikum Kooperative verteilte Robotersysteme (im Wintersemester) und die

Vorlesung Autonome Mobile Roboter (im Sommersemester) ab. Beide Veranstaltungen sind

auch Bestandteile des Anwendungsgebiets Robotik im Bachelor-Studiengang Informatik. Seit

Sommersemester 2015 bietet das Fachgebiet die Lehrveranstaltung „Schlüsselkompetenz

Teamarbeit“ regelmäßig jedes Semester im Umfang von zwei Semesterwochenstunden für den

Studienbereich SRW an. Dabei erlernen die Studierenden im Team die Analyse von Problem-

stellungen und Anwendung von Problemlösungsmethoden. Als Testumgebung dienen die

Roboter des Fachgebiets. Seit dem Wintersemester 2016/2017 kann die Veranstaltung auch

im Master-Studiengang Informatik eingebracht werden.

Den Kern des Lehrangebots für den Master-Studiengang Informatik bildet die Vorlesung

Verteilte Systeme – Basisalgorithmen (im Sommersemester) mit einer begleitenden Übung.

Dies wird ergänzt durch die Lehrveranstaltung Learning in Collaborative Multi-Agent Systems,

die Dr. Nugroho Fredivianus in jedem Wintersemester anbietet.

Für Bachelor und Master werden regelmäßig jedes Semester insgesamt vier Seminare (jeweils

Bachelor/Master in Verteilte Systeme und/oder Robotik) sowie Projekte und Abschlussarbeiten

zu aktuellen Forschungsthemen des Fachgebiets angeboten.


1.2 Lehrangebot im Berichtszeitraum

Im Berichtszeitraum fanden die folgenden Lehrveranstaltungen statt:

Semester Veranstaltung Bachelor /

Master SWS

WS 16/17 Betriebssysteme (Vorlesung + Übung) B 2+2

Verteilte Systeme – Architekturen und Dienste (V + Ü) B 2+2

Learning in Collaborative Multi-Agent Systems (V + Ü) M 2+2

Praktikum Kooperative verteilte Robotersysteme (V + Ü) B 4

Seminar Aktuelle Themen in Verteilten Systemen B&M 2

Seminar Robotik B&M 2

Projekt Verteilte Systeme und Robotik B&M 4/8

Projektseminar Teamarbeit B&M 2

Oberseminar Verteilte Systeme offen keine

SS 17 Techniken und Dienste des Internet ((V + Ü)) B 2+2

Autonome mobile Roboter ((V + Ü)) B 2+2

Verteilte Systeme - Basisalgorithmen ((V + Ü)) M 2+2






WS 17/18 Betriebssysteme (Vorlesung + Übung) B 2+2

Verteilte Systeme – Architekturen und Dienste (V + Ü) B 2+2

Learning in Collaborative Multi-Agent Systems (V + Ü) M 2+2

Praktikum Kooperative verteilte Robotersysteme B 4







1.3 Abschlussarbeiten

Im Jahr 2017 wurden am Lehrstuhl die folgenden Abschlussarbeiten fertig gestellt:

Bachelor-Arbeiten

1. Lukas Will, Verbesserung der Ladeelektronik für den Schussmechanismus eines

autonomen mobilen Fußballroboters

2. Martin Gerhold, Skalierbare und verteilte Ressourcenermittlung im Mobile Cloud

Computing

3. Corvin Schwarzbach, Minimizing the Bandwidth Consumption in Mobile Cloud Computing

Master-Arbeiten

1. Palak Verma, Stigmergy based mapping of multi agent systems

2. Stefan Jakob, Where is a Cup and What is it Good for? - Crafting an ASP-based Common

Sense Knowledgebase for Robotic Agents

3. Ramaprasad Kuppili, Towards a Communication Protocol for Service Co-evolution in IoT

Systems

4. Mahbubul Hoque, Supporting ZigBee and 6LoWPAN through one antenna

2 Forschung

Die Forschungsarbeiten des Fachgebiets Verteilte Systeme gehören in Zielsetzung und

Durchführung zur Praktischen Informatik. Jedoch sind dafür sehr gute Kenntnisse der

theoretischen Grundlagen und fachlichen Zusammenhänge erforderlich. Beide Aspekte –

Praxis und Theorie – gehören untrennbar zur methodischen Vorgehensweise. Unser Ziel ist es,

konzeptionelle Erkenntnisse stets auch durch einen praktischen Proof-of-Concept in Form

von Prototypen zu untermauern und zu evaluieren.

2.1 Themen

Das übergeordnete Forschungsthema für die Arbeiten lautet „Verteilte kooperative Systeme“.

Die aktuellen Forschungsprojekte liegen in den nachfolgend beschriebenen Themenbereichen,

die untereinander vielfältige Querbezüge und Abhängigkeiten haben, so dass Synergieeffekte

entstehen und genutzt werden.

1. Selbst-Adaptive Softwaresysteme

Selbst-adaptive verteilte Systeme passen ihre Verarbeitung zur Laufzeit an die aktuelle

Situation an, um den jeweils besten Dienst zu erbringen oder bestimmte Vorgaben zu erfüllen.

Besondere Herausforderungen entstehen durch die Mobilität und Ressourcenbeschränktheit

der Endgeräte einhergehend mit kontextabhängiger Verarbeitung und spontaner, teilweise

unzuverlässiger Ad-hoc-Kommunikation. Adaption in Service-orientierten Architekturen ist

aufgrund von dynamischen Änderungen der Dienstgüte erforderlich. Dies umfasst auch die

potentielle Verlagerung von Funktionen und Daten in die Cloud, insbesondere auch von

mobilen Geräten aus. Ein aktueller Schwerpunkt in diesem Themenbereich ist die

Untersuchung der automatisierten Evolution von Diensten in großen Dienstlandschaften mit

vielfältigen Abhängigkeiten zwischen Diensterbringern und -nutzern.


2. Kooperation autonomer Roboter

Die Kooperation in Teams von autonom agierenden Robotern ist ein ideales Beispiel für

Koordinationsaufgaben in verteilten Systemen. Konkrete Anforderungen leiten wir aus drei

Anwendungsszenarien ab: Fußballroboter, Explorationsroboter in unbekanntem Gelände und

kooperative autonome Fahrzeuge. Bei den Fußballrobotern interessieren uns insbesondere die

Modellierung und Implementierung von Kooperationsstrategien, die zur Laufzeit unter

Zeitbeschränkungen und unsicheren Kommunikationsverbindungen zu einem effektiven und

robusten Zusammenspiel der Roboter führen. Auch hier findet eine kontinuierliche Adaption

statt, wobei die Adaptionsentscheidung aufgrund der aktuell erfassten Spielsituation dezentral

von den einzelnen Robotern mehrmals pro Sekunde getroffen wird. Ziel ist die Entwicklung

einer standardisierten modularen Planungsarchitektur in Form einer Software, welche

integriert und verteilt auf mehreren, möglicherweise heterogenen Robotersystemen operiert.

3. Interdisziplinäre Entwicklungsmethodik für verteilte Anwendungen

Die Entwicklung komplexer dynamischer verteilter Systeme ist eine der großen

Herausforderungen der Informatik. Herkömmliche Methoden der Softwaretechnik reichen hier

nicht aus, insbesondere wenn neben den funktionalen Aspekten einer Anwendung auch noch

nicht-funktionale Aspekte wie Energieverbrauch, Kommunikationsaufwand und

Speicherverbrauch oder auch Aspekte der Einbettung der Technik in das gesellschaftliche

Umfeld der Nutzer einzubeziehen sind. Letzteres kann sich z.B. auf die Mensch-Maschine-

Schnittstelle, rechtliche Anforderungen, Nutzerakzeptanz, Anreize zur Beteiligung an

kollektiven Aktionen u.v.m. beziehen. Wir untersuchen interdisziplinäre Entwicklungs-

methoden und entsprechende Entwurfsmuster, welche die Erstellung gesellschaftlich

wünschenswerter Technik erleichtern.

2.2 Interne Projekte

Die folgenden Projekte werden vornehmlich von den zur personellen Grundausstattung des

Lehrstuhls gehörenden wissenschaftlichen Mitarbeitern ausgeführt:

2.2.1 RoboCup-Team Carpe Noctem Cassel

Fußball spielende Roboter sind ein ideales Anwendungsgebiet für die

Erforschung autonomer, mobiler, selbst-organisierender Systeme.

Dafür haben wir eine Mannschaft vollständig autonomer Fußball-

Roboter aufgebaut, die unter dem Namen Carpe Noctem Cassel (CNC)

an Robocup-Turnieren in der Middle Size League

(http://www.robocup.org/robocup-soccer/middle-size) teilnimmt. Bei

internationalen Turnieren in den vergangenen Jahren belegten wir

meistens einen Platz unter den ersten fünf Mannschaften.

CNC nahm im Jahr 2017 an einem internationalen RoboCup-Turnier teil: Bei den Portuguese

Open 2017 vom 26.-30. April 2017 an der Universität Coimbra (Portugal) belegte das Team

den vierten Platz. Daneben sind die kontinuierliche Überarbeitung und teilweise Neugestaltung

von Komponenten der Roboter-Hardware und -Software Schwerpunkte der Arbeiten im

Bereich Robotik. Hierbei kooperiert das Fachgebiet Verteilte Systeme auch mit dem Fachgebiet

http://www.robocup.org/robocup-soccer/middle-size


Maschinenelemente und Tribologie (Prof. Dr. Rienäcker)

im Fachbereich Maschinenbau. Dies führte im Jahr 2017

zu zwei gemeinsam betreuten Bachelor-

Projektarbeiten.

Im November 2017 nahm das CNC-Team am 7th

International RoboCup MSL Workshop an der TH

Eindhoven teil. Es wurden Vorträge über die neuesten

technischen Entwicklungen der RoboCup-Teams

gehalten und neue Anforderungen an die Fähigkeiten

der Fußballroboter diskutiert. Stefan Jakob und Stephan

Opfer stellten die Beiträge von CNC vor. Auch ein

Übungsturnier fand im Rahmen des Workshops statt.

Unser Forschungsinteresse im Roboter-Projekt liegt vor

allem auf innovativen Aspekten verteilter Systeme wie

autonomes Handeln, kooperierende Agenten und

verteilte Algorithmen. Die Spezifikationssprache ALICA

und weitere Software-Werkzeuge zur Beschreibung und

Implementierung von Kooperationsstrategien wurden weiter verfeinert. Die Arbeiten werden

überwiegend im Rahmen von Doktor-, Master- und Bachelorarbeiten sowie studentischen

Projekten ausgeführt.

Auch im Jahr 2017 beteiligte sich das Fachgebiet wieder an Veranstaltungen des Fachbereichs

Elektrotechnik / Informatik. Carpe Noctem Cassel präsentierte seine Roboter im April 2017

beim Tag der Offenen Tür des Fachbereichs und bei den Einführungstagen für neue Studie-

rende zu Beginn des Wintersemesters.

Das Projekt wurde 2017 von der Firma Maxon Motor GmbH unterstützt.

Weitere Informationen: http://www.uni-kassel.de/eecs/carpe-noctem-cassel/home.html.

http://www.uni-kassel.de/eecs/carpe-noctem-cassel/home.html


2.2.2 A Framework for Mobile Code Offloading

Mobile Endgeräte wie Smartphone und Tablet Computer sind heute allgegenwärtig. Die

Anwendungsgebiete des Mobile Computing werden aber immer noch von den begrenzten

Ressourcen dieser Geräte limitiert, seien es nun Batterie, Speicherplatz oder Rechenleistung.

Dienste des Cloud Computing sind aufgrund ihrer Leistungsfähigkeit und Flexibilität prädesti-

niert, derartige Einschränkungen zu überwinden. Die Integration von Mobile Computing und

Cloud Computing wird im aktuellen Forschungsfeld Mobile Cloud Computing untersucht. Ziele

sind dabei unter anderem eine Beschleunigung der Ausführungszeit bei vertretbarer Belastung

der Bandbreite, eine Reduzierung von Speicherplatz- und Energieverbrauch, eine möglichst

transparente Nutzung der Lösung sowohl für Nutzer als auch für Entwickler sowie Robustheit

gegenüber einer instabilen Kommunikationsverbindung. Manche dieser Anforderungen stehen

sich entgegen und erfordern Kompromisse.

Das Projekt entwickelt ein Software Framework, welches mobile Anwendungen eigenständig

überwacht, partitioniert und automatisch auf geeignete Diensterbringer in der Cloud aus-

lagert. Zudem sollen die genutzten Cloud-Ressourcen flexibel zugeteilt werden können. Wir

untersuchen effiziente Algorithmen zur Berechnung und Übertragung der Deltas zwischen den

Zuständen von mobilem Client und stationärem (Cloud-)Server. Auch soll das Monitoring

laufender Anwendungen durch Techniken des maschinellen Lernens verbessert werden.

Vorhersagealgorithmen können bei der Entscheidung helfen, welche Bereiche der Anwendung

für eine Auslagerung in Frage kommen.

2.3 Drittmittelprojekte

Kooperationsprojekte mit akademischen und industriellen Partnern sind ein fester Bestandteil

der Forschungsarbeiten des Fachgebiets. Es hat sich in der Vergangenheit gezeigt, dass die

Zusammenarbeit mit anderen Fachdisziplinen wertvolle Impulse für die eigenen Entwicklungen

liefern kann. Entsprechende Kooperationen und Programme in der Universität Kassel und über

die Universität hinaus werden angestrebt.

Virtual Machine

Offload partitionfor remote execution

Clean Route AppMCC Controller

Monitoring

Controller

Distributed ResourceManagement

Monitoring

Virtual Machine

Navigation App

Virtual Machine

FREE

Query for suitable servers

Mobile

Cloud

Calculateroutes

Calculateroutes

Calculatebest routes

Getpollution

values

Calculatebest routes

Display results


2.3.1 LOEWE-Schwerpunkt NICER [Land Hessen]

Das Fachgebiet Verteilte Systeme ist mit einem Teilprojekt

am LOEWE-Schwerpunkt NICER (Vernetzte infrastruk-

turlose Kooperation zur Krisenbewältigung) beteiligt. In

dem Projekt, das in elf Teilprojekte untergliedert ist,

arbeiten die Technische Universität Darmstadt, die Universität Kassel und die Universität

Marburg zusammen. Der Schwerpunkt des Projekts liegt an der TU Darmstadt; je ein

Teilprojekt führen die Universitäten Kassel und Marburg aus. Das Projekt wurde vom Land

Hessen mit zunächst 4,5 Millionen Euro auf drei Jahre gefördert. Offizieller Start war am 2.

Januar 2015.

Der LOEWE-Schwerpunkt NICER erforscht die Aufrechterhaltung von Informations- und

Kommunikationstechnik durch infrastrukturlose Kommunikation trotz eingetretener Schäden

in großflächigen, komplexen Katastrophenszenarien. Ziel von NICER ist die Erforschung

wissenschaftlicher und technologischer Grundlagen, die eine robuste Vernetzung von IT-

Systemen durch infrastrukturlose Kommunikationsnetze garantieren, welche auch unter

extremen Randbedingungen zuverlässig arbeiten. NICER ermöglicht trotz des Ausfalls

infrastrukturbasierter IKT-Systeme die Kooperation zwischen den betroffenen Menschen,

Rettungskräften und Rettungsrobotern in Form eines effizienten dezentralen „Notbetriebs“.

Das Fachgebiet Verteilte Systeme erforscht in NICER in Zusammenarbeit mit den Projekt-

partnern das Thema „Gemeinsame Weltmodelle zur Unterstützung der Kooperation in

verteilten Mensch-Roboter-Systemen“. Hierbei geht es um Techniken zur dynamischen,

„ungeplanten“ Erstellung einer gemeinsamen Informationsverarbeitungskonfiguration für

menschliche Rettungskräfte und Rettungsroboter. Darin fließen die hochgradig heterogenen

Umgebungsinformationen zusammen, die von unterschiedlichsten Sensoren und durch

Eingaben der Rettungskräfte erfasst werden.

Im September 2017 wurde NICER von einem Team externer unabhängiger Gutachter an zwei

Tagen an der TU Darmstadt evaluiert. Die Meinungen der Gutachter zu den Ergebnissen der

ersten 2,5 Jahre waren sehr positiv, so dass die beantragte einjährige Verlängerung genehmigt

wurde – wie bei LOEWE üblich - mit der Hälfte des vorherigen Jahresbudgets.

2.3.2 Provisions for Service Co-Evolution (PROSECCO) [DFG]

Intensiv genutzte Software muss sich kontinuierlich weiterentwickeln,

um ihre Nützlichkeit und Qualität zu bewahren. Das Hinzufügen und

Entfernen von Funktionen, die Behebung von Fehlern, das Schließen

von Sicherheitslücken, die Verbesserung der Performance – all dies

verlangt nach Änderungen. Das gilt gerade auch für Dienste in einer

dienstorientierten Softwarearchitektur. Die Unterstützung der

Dienstevolution ist eine sine-qua-non Anforderung für zukünftige

Dienstlandschaften. Die Notwendigkeit einer systematischen Unterstützung der Dienst-

evolution wird weiter wachsen mit der zunehmenden Verbreitung und Abhängigkeit von

solchen Systemen.

Dienste arbeiten nicht isoliert. Dienste haben Dienstbindungen zu Dienstkunden. Dienste sind

Teil von Geschäftsprozessen, bei denen sie von anderen Diensten abhängen. Diese Abhängig-

keiten machen die Dienstevolution im laufenden Betrieb zu einem ausgesprochen schwierigen


und herausfordernden Problem, weil die Evolution eines Dienstes Änderungen in abhängigen

Diensten und Kundenprogrammen erfordern kann. In Analogie zur Biologie nennen wir dies

„Dienst-Co-Evolution“.

Die fundamentale Forschungsfrage, die im Projekt PROSECCO beantwortet werden soll, lautet:

Wie kann eine koordinierte Dienst-Co-Evolution erreicht werden in komplexen Dienstland-

schaften, in denen eine Vielfalt von untereinander abhängigen Diensten existiert? Ein

zentralisiertes Management der Dienstevolution ist hier nicht möglich. Es wäre nicht nur ein

zentraler Flaschenhals und Ausfallpunkt. Es wäre auch nicht machbar, weil Management und

Administration der verschiedenen Dienste in separaten Organisationen ohne zentrale

Einrichtungen liegen können.

Im Jahr 2017 lagen unsere Forschungsschwerpunkte auf der Entwicklung eines Multi-

Agenten-Architekturmodells für die Koordination der dezentralen Dienst-Co-Evolution sowie

auf der Erkennung typischer Muster für verteilte Co-Evolution. Als Anwendungsdomänre

dienen Szenarien aus dem Umfeld von Smart City und Internet of Things.

Das Projekt nahm seine Arbeit offiziell im Dezember 2015 auf und läuft zunächst bis Ende

März 2018. Die DFG finanziert dafür u.a. zwei wissenschaftliche Mitarbeiterstellen und eine

studentische Hilfskraft.

2.3.3 Kooperation mit der HUST in Hanoi [DFG]

Die DFG bewilligte Fördermittel, um den Aufbau einer intensiven Kooperationsbeziehung

zwischen Informatikern an der Hanoi University of Science and Technology (HUST) in

Hanoi/Vietnam und dem Fachgebiet Verteilte Systeme an der Universität Kassel zu

unterstützen.

Das Thema des Koopeartionsvorhabens lautet „Laufzeit-Testen von Dienstevolutions-

anpassungen im Internet der Dinge“. In Ergänzung zu den oben beschriebenen Arbeitsinhalten

des Forschungsprojekts PROSECCO weiten wir diese auf das Laufzeit-Testen von

Dienstadaptionen aus, um nach einer Dienstevolution zu prüfen, ob die Korrektheits-

bedingungen, Dienstgüteanforderungen und andere Anforderungen weiterhin erfüllt sind.

Dabei sollen Techniken dwes Search Based Software Testing eingesetzt werden.

Das beantragte Kooperationsprojekt ergänzt ideal die aktuelle Forschung unseres

vietnamesischen Partners, der sich auf Optimierungstechniken für die Entwurfszeit-

Optimierung von Internet of Things (IoT)-Systemen konzentriert. Das übergeordnete Ziel der

Kooperation ist, die Fundamente für ein umfangreiches Anwendungsentwicklungsrahmenwerk

für optimierte und evolutionsfähige IoT-Anwendungen zu legen. Dieses Rahmenwerk wird

Thema eines anschließenden gemeinsamen Forschungsantrags sein. Das Langfristziel ist die

Etablierung einer nachhaltigen Zusammenarbeit in Forschung und Lehre zwischen den

Projektpartnern.


Abbildung 1: Prof. Huynh Thi Thanh B., Prof. K. Geihs, A. Jahl (v.l.)

Im Mai und Juni 2017 fanden erste Arbeitsbesuche statt. Prof. Geihs verbrachte eine Woche an

der HUST in Hanoi, um die Richtung des gemeinsamen Forschungsvorhabens zu diskutieren.

Der wissenschaftliche Mitarbeiter Alexander Jahl begann danach während eines fünfwöchigen

Aufenthalts in Hanoi, diese Vorgaben umzusetzen. Im April 2018 wird der Gegenbesuch in

Kassel durch eine Kollegin und zwei Kollegen aus Hanoi stattfinden.

2.3.4 Kooperation mit der UBA in Buenos Aires [DAAD]

Im Rahmen des vom Deutschen Akademischen Austauschdienst geförderten „Programm

Projektbezogener Personenaustausch (PPP) mit Argentinien“ kooperieren wir mit der Robotik-

Abteilung der Universität von Buenos Aires im Rahmen des Projekts „Multi-Robot System for

Autonomous Exploration and Mapping of Unknown Environments (ROAM)“. Ziel der

Zusammenarbeit ist, die Erkundung eines unbekannten Geländes durch ein Team autonomer

mobiler Roboter zu erforschen. Dabei kommen Techniken wie Visual SLAM und Reinforcement

Learning zum Einsatz. Das Projekt führt die ausgewiesenen Kompetenzen der beiden Partner

zusammen: Die argentinischen Kollegen sind Experten für Algorithmen zur Erkundung

unbekannter Territorien durch autonome Roboter. Das Fachgebiet Verteilte Systeme steuert

seine Expertise in den Bereichen Team-Koordination für Multi-Roboter-Systeme und

Verfahren des Maschinellen Lernens bei.

Im Berichtszeitraum wurden kooperativ die folgenden Arbeiten durchgeführt und Ergebnisse

erzielt:

Konfiguration der Simulationsumgebung aus existierenden Komponenten und

Anpassung an die besonderen Anforderungen;

Entwicklung einer Online-Berechnung der Unsicherheit der ermittelten Karte;

Formulierung der Anforderungen an die Aktionsrepresentation und Testen erster

Prototypen in der Simulation.

Im Jahr 2017 fanden mehrere Arbeitsbesuche statt. Prof. Pablo De Cristóforis (UBA) war Anfang

September zu Gast im Fachgebiet Verteilte Systeme, um die Richtung des gemeinsamen


Forschungsvorhabens zu präzisieren. Die wissenschaftliche Mitarbeiterin Marie Ossenkopf

arbeitete danach im Oktober drei Wochen an der UBA an der Umsetzung der Ziele, gefolgt von

dem Gegenbesuch im November/Dezember durch den wissenschaftlichen Mitarbeiter Gaston

Castro (UBA).

2.4 Wissenschaftliches Zentrum für Informationstechnikgestaltung (ITeG)

Das ITeG ist eine Forschungseinrichtung der Universität Kassel, deren Fokus auf der

interdisziplinären Gestaltung gesellschaftlich wünschenswerter Informations- und Kommuni-

kationstechnik aus einer soziotechnischen Perspektive liegt. Mit der Bündelung von

Kompetenzen aus Informatik, Ergonomie, Technikrecht, Wirtschaftsinformatik, Soziologie,

Gender- und Diversityforschung und Wirtschaftspsychologie ist das ITeG ein auf die nach-

haltige Stärkung des interdisziplinären Forschungsprofils der Universität Kassel ausgerichteter

Forschungsverbund. Zu den Aktivitäten des ITeG gehören kooperative Forschungsprojekte, ein

Promotionskolleg und verschiedene Veranstaltungen, wie bspw. eine Ringvorlesung zu Fragen

der Gestaltung der Digitalisierung.

Das Fachgebiet Verteilte Systeme gehört zu den Gründungsmitgliedern des ITeG und beteiligt

sich aktiv an den verschiedenen Aktivitäten.

3 Promotionen

3.1 Intern

30.03.2017

Dominik Kirchner, Self-Healing in Autonomous Robot Teams

Zweitgutachter: Prof. Dr. Jörg Hähner, Univ. Augsburg

Zusammenfassung

Robotertechnologie ist heute ein integraler Bestandteil fast

jeder Automatisierung. Typischerweise kommen dabei fest

installierte Manipulatoren, sogenannte Roboterarme, zum

Einsatz. Diese erreichen beeindruckende Genauigkeits-

und Geschwindigkeitswerte in strukturierten Umge-

bungen. Moderne Fertigungsprozesse erfordern allerdings

einen wachsenden Grad an Flexibilität, was klassische

Roboterarme an Ihre physikalischen Grenzen führt. Um

dieser Anforderung dennoch gerecht zu werden, geht der

Trend zu mobilen, intelligenten und kooperativen

Robotern. Mit dieser Entwicklung treten allerdings auch

neue Herausforderungen auf, wie insbesondere die Gewährleistung eines sicheren

ausfallfreien Betriebs.

Kern der Dissertation ist RoSHA (Roboter Selbstheilungs-Architektur), eine umfangreiche

Selbstheilungslösung, welche die Verlässlichkeit autonomer mobiler Roboterteams verbessert.

Das Design adressiert insbesondere die notwendige Flexibilität und Integrierbarkeit, um nicht

nur Neuentwicklungen sondern auch bestehende Robotersysteme zu unterstützen. Nach


unserem Kenntnisstand stellt diese Arbeit erstmalig eine Lösung vor, die es ohne erheblichen

Aufwand erlaubt, Selbstheilungsfähigkeiten in bereits existierende Mehr-Roboter-Systeme zu

integrieren. Die Umsetzung ist als MAPE-K-Zyklus gemäß dem Autonomic-Computing-

Paradigma strukturiert. Grundlage von RoSHA ist ein formales Robotermodell, das sowohl die

Struktur als auch funktionale Abhängigkeiten beschreibt. Der erste Schritt ist ein adaptives

Monitoring der Systeme. Eine modellbasierte Konfiguration erlaubt die individuelle

Konfiguration der Überwachung einzelner Komponenten. Auf Basis der erfassten Daten wird

eine Fehlerdetektion und –diagnose durchgeführt, bei der QBFD (Qualitative Bayesian Failure

Diagnosis) verwendet wird. QBFD adressiert dabei explizit typische Schwierigkeiten im

Robotik-Umfeld, wie verrauschte unvollständige Systembeobachtungen oder unzureichendes

Wissen über die Systemdynamik. Der Ansatz ermöglicht dennoch eine effiziente und

zuverlässige Schätzung des Fehlerzustands sowie der Fehlerursache. Nach einem

diagnostizierten Fehler erfolgt eine Fehlerbehandlung. Die vorgeschlagene Methode basiert

auf einer Roboter-Kooperations-Sprache und erlaubt koordinierte Anpassungen der

Konfiguration des Roboterteams für eine teamorientierte Fehlerbehandlung.

Für die Evaluation unserer Selbstheilungslösung wählen wir die Domäne des kooperativen

Fahrens als realistisches Anwendungsszenario. Unsere Selbstheilungslösung wird hinsichtlich

der erreichten Verbesserung innerhalb der Testanwendung und der erzielten Performanz des

Selbstheilungsvorgehens untersucht. Eine nicht ausschöpfende Kreuzvalidierung bestätigt

eine signifikante Verbesserung der Anwendungsperformanz und der Systemverfügbarkeit. Die

Ergebnisse zeigen, dass die vorgeschlagene Gesamtlösung einen wichtigen Beitrag zur

verbesserten Verlässlichkeit von Teams autonomer Roboter liefert.

14.07.2017

Stefan Niemczyk, Dynamische Konfiguration verteilter Informationsverarbeitung in Gruppen

heterogener Agenten

Zweitgutachter: Prof. Dr. Thomas Weise, Universität Hefei (China)

Zusammenfassung

Das erfolgreiche Agieren von Multi-Agenten-Systemen (MAS) setzt

eine umfangreiche und hochwertige Wissensbasis voraus. Die

Wissensbasis umfasst die von den Agenten benötigten

Informationen, welche durch die Verarbeitung von Sensordaten

erzeugt werden. Die Anpassung der Informationsverarbeitung an die

Einsatzdomäne ermöglicht es, die Qualität der Wissensbasis zu

gewährleisten und so die Leistung des MAS zu steigern. Mit aktuell

verfügbarer Middleware ist eine dynamische Anpassung an Domänen

mit zum Zeitpunkt der Entwicklung unbekannten Eigenschaften

jedoch nur schwer möglich.

Die Dissertation liefert eine Methode zur Konfiguration der

Informationsverarbeitung in dynamischen Gruppen heterogener Agenten, wobei explizit die

Variabilität von Domänen mit zum Zeitpunkt der Entwicklung unbekannten Eigenschaften

adressiert wird. Ausgangspunkt ist die Bereitstellung einer OWL-Ontologie, welche ein

umfangreiches Vokabular zur semantischen Beschreibung der für die

Informationsverarbeitung relevanten Komponenten bietet. Zur Laufzeit wird ein Modell,


welches den für die Verarbeitung benötigten Kontext eines Agenten umfasst, auf Grundlage

der in der Ontologie modellierten Semantik erzeugt. Für die Repräsentation des

Laufzeitmodells sowie für das Schließen aus diesem Wissen wird Antwortmengen-

programmierung (ASP), ein moderner Ansatz für komplexe kombinatorische Suchprobleme,

eingesetzt. Das entwickelte ASP-Programm analysiert das Laufzeitmodell und erzeugt eine

optimierte, an die aktuelle Situation angepasste Konfiguration der Informationsverarbeitung.

Diese Konfiguration beschreibt die Auswahl von Informationsquellen sowie die Verkettung von

Verarbeitungsschritten. Für die Optimierung der Konfiguration werden sowohl die Qualität von

Informationen als auch gegebene Randbedingungen betrachtet. Die Integration von zur

Laufzeit entdeckten Informationsquellen wird durch zwei Mechanismen für die Transformation

heterogener Repräsentationen unterstützt. Dies sind eine XML-basierte Transformations-

sprache sowie eine Synthese von Transformationen auf Basis des modellierten Wissens. Eine

Implementierung der Methoden wird in Form der ICE Middleware bereitgestellt.

Die Evaluation der Ergebnisse zeigt, dass die vorgestellte Methode zur dynamischen

Konfiguration eine Anpassung an neue und vorher unbekannte Umgebungen ermöglicht und

mit nicht-antizipierbaren Ereignissen umgehen kann. Darüber hinaus belegt die Evaluation

der Laufzeit und des benötigten Arbeitsspeichers die Verwendbarkeit der ICE Middleware auf

Systemen mit limitierten Ressourcen.

20.12.2017

Andreas Textor, Verknüpfung von Domänenwissen für ein Ontologie-basiertes

IT-Management

Betreuer und Zweitgutachter: Prof. Dr. Reinhold Kröger, Hochschule Rhein-Main Wiesbaden

Zusammenfassung

Mit der steigenden Komplexität von IT-

Systemen wird auch die Verwaltung dieser

Systeme komplexer. Erforderlich ist ein

integriertes und automatisiertes IT-

Management, das auch implizite Zusam-

menhänge zwischen Aspekten aus unter-

schiedlichen Sichten auf die Systeme

berücksichtigen kann. Gleichzeitig ge-

winnt die IT-Governance an Bedeutung,

welche die aus Sicht der Geschäfts-

führung gewünschte Funktionsweise der

Unternehmens-IT sicherstellen soll.

Daher verbindet die Arbeit Vorgehensweisen aus dem automatisierten IT-Management und

der IT-Governance. Es wird die Grundlage für eine flexibel erweiterbare Automatisierung

geschaffen, die technische Sichten (bspw. Network Management, Virtual Machine Management

und Storage Management) ebenso wie nicht-technische Sichten berücksichtigen kann (bspw.

Cost Management, Risk Management und Geschäftsprozesse). Als Grundlage der

Beschreibung der notwendigen domänenübergreifenden Modelle dienen formale Ontologien.

Die Arbeit liefert drei wesentliche Beiträge zur Konvergenz von automatisiertem IT-Manage-

ment und IT-Governance: Erstens wird das De-Facto-Standard-Rahmenwerk zur IT-


Governance COBIT vollständig als formale Ontologie im OWL-Format umgesetzt. Die

Zusammenhänge zwischen den Abstraktionsebenen von der Geschäftssicht bis hin zur IT-

Sicht werden dadurch referenzierbar gemacht. So entsteht ein Referenzmodell, das als

Rückgrat für die domänenübergreifende Verbindung technischer und nicht-technischer

Informationsmodelle dient. Zweitens beschreiben die Ontologie-Module eine Struktur zur

Kapselung von domänenspezifischen Informationsfragmenten, die für eine Verarbeitung in

einem automatisierten Management-System besser geeignet ist als separate Ontologien: Jedes

Modul fasst die Ontologien, Regelmengen, Softwarefragmente und Metadaten zusammen, die

eine Domäne umfassend beschreiben. Drittens wird eine Architektur für ein automatisiertes

Management-System vorgestellt, das auf Basis solcher Ontologie-Modulen arbeitet.

In einer umfassenden Fallstudie im Kontext von Storage-Management, der auf die Verwaltung

von Datenspeichersystemen fokussierten Unterdisziplin des IT-Managements, werden

zusammen mit Partnern aus Wirtschaft und öffentlicher Verwaltung die entwickelten Ansätze

angewendet und überprüft. Während die Laufzeiteigenschaften eines vorherigen, weitgehend

hartkodierten Storage-Management-Systems beibehalten werden, gelingt die Integration

zusätzlicher Domänen mit vergleichsweise geringem Aufwand und erlaubt die domänen-

übergreifende Automatisierung.

3.2 Extern

Professor Geihs war externer Gutachter bei der folgenden Promotion:

27.07.2017

Simon Spinner, Self-Aware Resource Management in Virtualized Data Centers

Universität Würzburg, Erstgutachter: Prof. Dr. Samuel Kounev

4 Publikationen

1. Giese, H., Vogel, T., Diaconescu, A., Götz, S., Bencomo, N., Geihs, K., Kounev, S.,

Bellman, K.: State of the Art in Architectures for Self-aware Computing Systems. In: Self-

Aware Computing Systems: Springer, 2017, p. 237-275

2. Kounev, S., Lewis, P., Bellman, K., Bencomo, N., Camara, J., Diaconescu, A., Esterle, L.,

Geihs, K., Giese, H., et al.: The Notion of Self-aware Computing. In: Self-Aware

Computing Systems: Springer, 2017, p. 3-16

3. Birke, R., Cámara, J., Chen, L., Esterle, L., Geihs, K., Gelenbe, E., Giese, H., Robertsson,

A., Zhu, X.: Self-aware Computing Systems: Open Challenges and Future Research

Directions. In: Self-Aware Computing Systems: Springer, 2017, p. 709-722

4. Textor, A., Kröger, R., Geihs, K.: Semantic Models for bridging Domains in Automated IT

Management: Lessons Learned, International Conference on Networked Systems (NetSys

2017), Göttingen, Germany, 2017

5. Nguyen, T. A. B., Meurisch, C., Niemczyk, S., Böhnstedt, D., Geihs, K., Mühlhäuser, M.,

Steinmetz, R.: Adaptive Task-Oriented Message Template for In-Network Processing,

International Conference on Networked Systems (NetSys 2017), Göttingen, Germany,

2017


6. Niemczyk, S., Opfer, S., Fredivianus, N., Geihs, K.: ICE - Self-Configuration of

Information Processing in Heterogeneous Agent Teams, 32nd ACM Symposium on

Applied Computing (SAC), Track “Dependable, Adaptive, and Trustworthy Distributed

Systems”, Marrakesh, Morocco, 2017

7. Niemczyk, S., Fredivianus, N., Geihs, K.: On-the-Fly Transformation Synthesis for

Information Sharing in Heterogeneous Multi-Agent Systems (Poster), 32nd ACM

Symposium on Applied Computing (SAC), Track “Intelligent Robotics and Multi-Agent

Systems “, Marrakesh, Morocco, 2017

8. Nguyen Xuan, T., Tran Huu, T., Baraki, H., Geihs, K.: Optimization of Non-functional

Properties in Internet of Things Applications. In: Journal of Network and Computer

Applications, Elsevier, 2017

9. Fredivianus, N., Geihs, Kurt: Classifier Systems with Native Fuzzy Logic Control

Operation. In: Proceedings of the Genetic and Evolutionary Computation Conference

Companion, GECCO '17. Berlin, Germany: ACM, 2017 — ISBN 978-1-4503-4939-0, p.

1341--1348

10. Jahl, A., Baraki, H., Tran Huu, T., Kuppili, R., Geihs, K.: Lifting Low-Level Changes

through User-Defined Graph-Rule-Based Patterns. In: Proceedings of the 17th IFIP

International Conference on Distributed Applications and Interoperable Systems (DAIS),

Neuchatel, Switzerland, 2017

11. Schmidt, N., Baumgärtner, L., Lampe, P., Geihs, K., Freisleben, B: MiniWorld: Resource-

aware Distributed Network Emulation via Full Virtualization. In: Proceedings of the 22nd

IEEE Symposium on Computers and Communications. Heraklion, Greece, 2017

12. Opfer, S., Jakob, S., Geihs, K.: Reasoning for Autonomous Agents in Dynamic Domains.

In: Proceedings of the 9th International Conference on Agents and Artificial Intelligence:

ICAART. Volume 2. Porto, Portugal, 2017

13. Meurisch, C., Nguyen The An, B., Gedeon, J., Kohnhäuser, F., Schmittner, M., Niemczyk,

S., Wullkotte, S., Mühlhäuser, M.: Upgrading Wireless Home Routers as Emergency

Cloudlet and Secure DTN Communication Bridge. In: International Conference on

Computer Communications and Networks (ICCCN'17), Posters, IEEE, 2017

14. Meurisch, C., Nguyen The An, B., Wulkotte, S., Niemczyk, S., Kohnhäuser, F.,

Mühlhäuser, M.: NICER911: Ad-hoc Communication and Emergency Services Using

Networking Smartphones and Wireless Home Routers. In: Proceedings of the 18th

International Symposium on Mobile Ad Hoc Net-working and Computing (MobiHoc

2017). Madras, Chennai, India, 2017

15. Ossenkopf, M., Ennen, P., Vossen, R., Jeschke, S.: Reinforcement Learning for Manipu-

lators without Direct Obstacle Perception in Physically Constrained Environments. In:

Procedia Manufacturing vol. 11, Elsevier, 2017, p. 329-337


5 Sonstige Aktivitäten

5.1 Vorträge

04.04.2017 Nugroho Fredivianus, ICE - Self-Configuration of Information Processing in

Heterogeneous Agent Teams, 32nd ACM Symposium on Applied Computing

(SAC), Track “Dependable, Adaptive, and Trustworthy Distributed Systems”,

Marrakesh, Morocco

05.04.2017 Nugroho Fredivianus, On-the-Fly Transformation Synthesis for Information

Sharing in Heterogeneous Multi-Agent Systems (Poster), 32nd ACM

Symposium on Applied Computing (SAC), Track “Intelligent Robotics and

Multi-Agent Systems “, Marrakesh, Morocco

24.05.2017 Kurt Geihs, Interdisciplinary Socio-technical Design of IT Systems, Computer

Science Department, Hanoi University of Science and Technology (HUST),

Hanoi, Vietnam

27.05.2017 Kurt Geihs, Cooperative Objects, First Annual Meeting of Vietnamese AI

Researchers, organized by IEEE CIS Chapter Vietnam, Hanoi, Vietnam

16.07.2017 Nugroho Fredivianus, Classifier Systems with Native Fuzzy Logic Control

Operation, Genetic and Evolutionary Computation Conference (GECCO 2017),

Berlin

19.06.2017 Alexander Jahl, Lifting Low-Level Workflow Changes through User-Defined

Graph-Rule-Based Patterns, 17th IFIP International Conference on Distributed

Applications and Interoperable Systems (DAIS), Neuchatel, Schweiz

28.06.2017 Marie Ossenkopf, Reinforcement Learning for Manipulators without Direct

Obstacle Perception in Physically Constrained Environments, 27th Inter-

national Conference in Flexible Automation and Intelligent Manufacturing

(FAIM), Modena, Italien

25.08.2017 Kurt Geihs, Distributed Systems Research at University of Kassel, Lero at

University of Limerick, Limerick, Irland

Abbildung 2: Vortrag beim Workshop in Hanoi


05.09.2017 Kurt Geihs, Distributed Systems Research at University of Kassel, University

College Dublin, Dublin, Irland

5.2 Parnas Fellowship und Visiting Scholar at Lero

Prof. Geihs wurde vom irischen Forschungsinstitut Lero - the Irish Software Research Centre

mit der David Lorge Parnas Fellowship ausgezeichnet, verbunden mit der Einladung zu einem

Aufenthalt als Gastwissenschaftler. So war er im August/September 2017 insgesamt fünf

Wochen bei Lero an der University of Limerick und am University College Dublin (UCD) tätig.

Dort stellte er die Forschungsarbeiten seines Fachgebiets vor und diskutierte verwandte

Projektaktivitäten am Lero. Gastgeber in Limerick waren Prof. Bashar Nuseibeh und Dr. Götz

Botterweck, in Dublin Dr. Liliana Pasquale, Prof. Liam Murphy und Prof. John Murphy.

Gemeinsame Folgeaktivitäten sowie der Abschluss eines Erasmus-Kooperationsvertrags sind

geplant.

5.3 Doktoranden-Workshop in Heppenheim/Bergstrasse

Am 27.-28. November 2017 fand in Heppenheim (Bergstraße) der Doktoranden-Workshop

des Fachgebiets Verteilte Systeme statt. Ziel des Workshops war es, den Stand der laufenden

Dissertations- und Habilitationsprojekte zu präsentieren und die Arbeiten durch intensive

Diskussionen, individuelle Rückmeldungen und Identifikation von Synergien voranzutreiben.

Außerdem hielt Jan Zybura von der Universität Mannheim als eingeladener Redner einen

Vortrag über die Gründung eines Start-up-Unternehmens und erläuterte wichtige

Anforderungen und häufig auftretende Fallstricke.

Abbildung 3: Teilnehmer am Doktoranden-Workshop in Heppenheim


Die Workshop-Lernerfahrung der Teilnehmer wurde durch eine Wanderung und ein

Reinforcement-Learning-Experiment in Form einer Weinprobe mit Bergsträßer Wein in einer

typischen Vinothek verstärkt.

5.4 Organisation von Tagungen

4th International Workshop “Big Data Management for the Internet of Things (BIOT2017)”

Professor Geihs war Mitorganisator des vierten Workshops "Big Data Management for the

Internet of Things“, der im Rahmen der Tagung IEEE COMPSAC 2017 in Turin (Italien) im Juli

2017 stattfand. Die weiteren Organisatoren waren Hideya Ochiai (Universität Tokyo, Japan),

und Susumu Takeuchi (NTT, Japan). Ziel des Workshops war, die Wechselwirkungen zwischen

zwei aktuellen technischen Trends zu beleuchten: Internet of Things und Big Data. Das Internet

of Things generiert potenziell eine sehr große Menge an Rohdaten, aus denen mit Big-Data-

Methoden der Datenanalyse höherwertiges Wissen abgeleitet werden soll. Der Workshop

bestand aus vier Vorträgen und einer Diskussionssitzung. Auch 2018 soll der Workshop wieder

im Rahmen der IEEE COMPSAC in Tokyo (Japan) stattfinden.

5.5 Mitgliedschaften in Programm- und Organisationskomitees


4th International Conference on Model-Driven Engineering and Software Development

(MODELSWARD), Porto, Portugal, Februar 2017

GI/ITG-International Conference on Networked Systems (NetSys 2017), Göttingen, März

2017 (Mitglied im Programm- und Organisationskomitee)

12th ACM Dependable and Adaptive Distributed Systems (DADS) Track of the 32th ACM

Symposium on Applied Computing, Marrakech, Marokko, April 2017

3rd ACM Intelligent Robotics and Multi-Agent Systems (IRMAS) Track of the 32th ACM

Symposium on Applied Computing, Marrakech, Marokko, April 2017

17th IFIP Int. Conf. on Distributed Applications and Interoperable Systems (DAIS),

Neuchatel, Schweiz, Juni 2017 (Mitglied im Programm- und Leitungskomitee)

14th IEEE International Conference on Services Computing, Honolulu, Hawaii, USA, Juni

2017

4th IEEE Intern. Workshop on Big Data Management for the Internet of Things (BIOT2017),

co-located with IEEE COMPSAC 2017, Turin, Italien, Juli 2017 [Workshop Co-Chair]

Workshop on Self-Aware Computing (SeAC 2017) at ICAC 2017, Columbus, Ohio, USA,

Juli 2017

2nd Workshop on [email protected] for Self-aware Computing Systems(MRT) at ICAC

2017, Columbus, Ohio, USA, Juli 2017

4th Workshop on Model-Driven Robot Software Engineering (MORSE 2017), Marburg, Juli

2017

46th Annual Conference of the Southern African Computer Lecturers' Association (SACLA

2017), Magaliesburg, Südafrika, Juli 2017

11th IEEE International Conference on Self-Adaptive and Self-Organizing Systems (SASO),

Tucson, Arizona, USA, September 2017

FAS* Doctoral Symposium on Foundations and Applications of Self-* Systems, co-located

with SASO 2017, Tucson, Arizona, USA, September 2017


5th International Workshop on Self-Adaptive and Self-Organising Socio-Technical

Systems (SASO^ST), co-located with SASO 2017, Tucson, Arizona, USA, September 2017

4th International Workshop on Self-Improving System Integration (SISSY 2017), co-

located with SASO 2017, Tucson, Arizona, USA, September 2017

16th Workshop on Adaptive and Reflective Middleware, co-located with ACM/IFIP/USENIX

Middleware 2017, Las Vegas, Nevada, USA, Dezember 2017

8th ACM International Symposium on Information and Communication Technology,

NhaTrang, Vietnam, Dezember 2017 [Co Track Chair]

6 Akademische Selbstverwaltung


Mitglied im Fachbereichsrat

Vorsitzender des Forschungsausschuss

Vorsitzender des Promotionsausschuss Dr. rer. nat.

Mitglied im Prüfungsausschuss Informatik Bachelor

Mitglied im Prüfungsausschuss Informatik Master

Mitglied der Bibliothekskommission

Auslandsstudium-Beauftragter des Fachbereich 16

Mitglied des Nutzergremiums der Uniwerkstätten

Vertrauensdozent der Gesellschaft für Informatik (GI)

Thomas Kleppe

Mitglied im Fachbereichsrat

7 Personal

7.1 Veränderungen

Im Februar 2017 wechselte Stefan Niemczyk, der schon als Student zum Fachgebiet Verteilte

Systeme kam und dieses als Promovierter verließ, auf eine Stelle in der Industrie. Zuletzt war

er im Projekt NICER aktiv. Alle Mitarbeiter des Fachgebiets danken ihm herzlich für sein

Engagement und seine wertvollen Beiträge.

Als Nachfolger konnten wir Stefan Jakob gewinnen, der als Student der Informatik schon seit

langem Mitglied des Roboterteams CNC war und sehr viel Erfahrung in diesem Bereich

mitbringt.

Seit Oktober 2017 verstärkt Lena Elisa Schneegans unser Team. Sie hat Mechatronik in Kassel

studiert.


7.2 Übersicht

Wissenschaftliche Mitarbeiter

Landesstellen:

Harun Baraki, M.Sc. (WM, seit 11/2012), [email protected]

Dr. Nugroho Fredivianus (Post-Doktorand, seit 05/2015), [email protected]

Stephan Opfer, M.Sc. (WM, seit 11/2012), [email protected]

Marie Ossenkopf, M.Sc. (WM, seit 10/2016), [email protected]

Drittmittelstellen:

Alexander Jahl, M.Sc. (WM, seit 12/2015), [email protected]

Stefan Jakob, M.Sc. (WM, seit 07/2017), [email protected]

Stefan Niemczyk, M.Sc. (WM, seit 02/2011 bis 02/2017), [email protected]

Lena Elisa Schneegans, M.Sc. (WM, seit 10/2017), [email protected]

Tran Huu Tam, M.Sc. (WM, seit 11/2016), [email protected]

Stipendiaten:

Nguyễn Văn Thảo, M.Sc. (WM, seit 07/2015), [email protected]

(Promotionsstipendium der Regierung Vietnams)

Externe Doktoranden

Andreas Textor, M.Sc. (Hochschule RheinMain, bis 12/2017), [email protected]

Nicht-Wissenschaftliche Mitarbeiter

Heidemarie Bleckwenn (Verwaltungsangestellte, seit 03/2011), [email protected]

Thomas Kleppe (Systemadministrator, seit 07/2005), [email protected]

Studentische Hilfskräfte

Jan Brümmer

Malte Fax

Michael Gottesleben

Marco Sebastian Hahn

Stefan Jakob

Ramaprasad Kuppili

Philipp Mandler

Lisa Martmann

Johannes Pavel

Yannick Schlamm

Corvin Schwarzbach

Phileas Vöcking

Lukas Will

mailto:[email protected]


















8 Kontakt


Universität Kassel

Fachbereich 16 – Elektrotechnik / Informatik

Fachgebiet Verteilte Systeme

Wilhelmshöher Allee 73

34121 Kassel

Telefon +49 561 804 6275

+49 561 804 6276

Telefax +49 561 804 6277

E-Mail [email protected]

Skype kurtgeihs


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