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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
Prof. Dr. Kurt Geihs
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
Jahresbericht 2017 Verteilte Systeme 4
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.
Jahresbericht 2017 Verteilte Systeme 5
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.
Jahresbericht 2017 Verteilte Systeme 6
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
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
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
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
Jahresbericht 2017 Verteilte Systeme 7
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.
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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
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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.
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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
Jahresbericht 2017 Verteilte Systeme 11
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
Jahresbericht 2017 Verteilte Systeme 12
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.
Jahresbericht 2017 Verteilte Systeme 13
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
Jahresbericht 2017 Verteilte Systeme 14
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
Jahresbericht 2017 Verteilte Systeme 15
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,
Jahresbericht 2017 Verteilte Systeme 16
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-
Jahresbericht 2017 Verteilte Systeme 17
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
Jahresbericht 2017 Verteilte Systeme 18
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
Jahresbericht 2017 Verteilte Systeme 19
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
Jahresbericht 2017 Verteilte Systeme 20
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
Jahresbericht 2017 Verteilte Systeme 21
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
Prof. Dr. Kurt Geihs
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
Jahresbericht 2017 Verteilte Systeme 22
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
Prof. Dr. Kurt Geihs
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.
Jahresbericht 2017 Verteilte Systeme 23
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
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8 Kontakt
Prof. Dr. Kurt Geihs
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