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1995 | Buch

GISI 95

Herausforderungen eines globalen Informationsverbundes für die Informatik

herausgegeben von: Friedbert Huber-Wäschle, Helmut Schauer, Peter Widmayer

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Buchreihe : Informatik aktuell

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Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Hauptvorträge

Frontmatter
Die fachlichen Informations- und Publikationsdienste der Zukunft — Eine Initiative der Gesellschaft für Informatik

Bedingt durch die beschleunigte Wissensproduktion müssen zukünftige Informations- und Publikationsdienste neue Wege für die Fachinformation eröffnen. Das Engagement des Präsidiumsarbeitskreises Fachinformation der Gesellschaft für Informatik führte zu einem zweijährigen BMBF-Leitprojekt, das mit Pilotanwendern in Universitäten und Fachhochschulen durchgeführt wird.

Anne Brüggemann-Klein, Günther Cyranek, Albert Endres
Probabilistically Checkable Proofs and Applications

The question of what can be efficiently verified versus what can be efficiently computed has played a central role in complexity theory originating with the definition [C, L] of the class NP. With the discovery of fast randomized primality tests in the 70’s [SS, R] the definition of efficient computation has been largely extended to include randomized algorithms. In the 80’s, with the introduction of interactive proofs [GMR, Ba] much effort has been devoted to understanding how randomness enhances what can be efficiently verified.

Shafi Goldwasser

Tutorien

Frontmatter
Verteilte Informationssysteme: Konzepte und Entwurfstechniken

Unter einem Informationssystem (IS) versteht man ein Werkzeug zur Erfassung und Kommunikation von Information zum Zwecke der Erfüllung der Anforderungen seiner Benutzer, der (Veränderungen unterworfenen Geschäfts-) Aktivitäten ihres Unternehmens und zur Erreichung der Unternehmensziele [15]. Ein IS unterstützt die Unternehmensaktivitäten durch Bereitstellung der benötigten Information oder durch Automatisierung der mit den Aktivitäten zusammenhängenden Vorgänge. Es umfaßt sämtliche zur Informations-Sammlung, -Verwaltung, -Benutzung und -Distribution im Unternehmen vorhandenen Ressourcen. In einer rechnergestützten Umgebung gehören hierzu die Daten in Datenbanken oder File-Systemen, die Datenbank-Software, die Hardware des Rechnersystems sowie die verwendeten Speichermedien, die Personen, die die Daten benutzen und verwalten (also z.B. Datenbank-Administrator, Endbenutzer, parametrische Benutzer), die Anwendungs-Software, welche Daten verändert und aktualisiert, sowie die Programmierer, die die Applikationen entwickeln. Zu den dabei zu erfüllenden operationalen Anforderungen gehören Zuverlässigkeit und Robustheit (Backup und Recovery), hoher Durchsatz sowie anwendungsbezogene Zugriffskontrolle. Typische Anwendungen für Informationssysteme finden sich in fast allen kommerziellen sowie in vielen technischen Bereichen; beispielhaft seien erwähnt: Reservierungssysteme (etwa im Flugverkehr), Buchführung und Rechnungswesen, Bankwesen, Telefongesellschaften, Kurierdienste, Produktionsplanung und -steuerung, Ingenieuranwendungen.

Gottfried Vossen
Evolutionäre objektorientierte Systementwicklung und Projektmanagement

Dieses Tutorium besteht aus drei Teilen: (a) wird über eine empirische Untersuchung zur Software-Entwicklung berichtet, (b) wird auf der Grundlage der Untersuchungen ein neues Entwicklungs- und Vorgehensmodell vorgestellt, (c) werden Konsequenzen für ein dynarnisches, situationsangepaßtes Projektmanagement gezogen.In einem kürzlich abgeschlossenen Forschungsprojekt zur wurden ca. 300 Software-Entwickler, -Manager und -Anwender über ihre Arbeitssituation befragt, um daraus Leitlinien für die künftige Arbeitsgestaltung und -organisation abzuleiten. Die Untersuchungsergebnisse zeigten unter anderem eine deutliche Diskrepanz zwischen den offiziell verkündeten und den tatsächlichen praktizierten Vorgehensweisen. Um diese besser miteinander in Einklang zu bringen und dabei neuere methodische Erkenntnisse zu berücksichtigen, wird ein Modell zur evolutionären, objektorientierten Software-Entwicklung (EOS) vorgeschlagen. Dieses Modell erlaubt eine systematische, an den Bausteinen der Software-Entwicklung orientierte Projektplanung und -verfolgung. Es stellt aber auch neue Herausforderungen an ein dynamisches, situationsangepaßtes Projektmanagement. Das EOS-Verfahren hat in der Software-Praxis bereits gute Resonanz gefunden und wird zur Zeit bei kleineren bis mittleren Software-Herstellern erprobt.

Wolfgang Hesse
A Framework for QoS Guarantees for Multimedia Applications within an Endsystem

We describe a framework for providing quality-of-service guarantees within the endsystem for networked multimedia applications. Our framework integrates four components namely, QoS specification, QoS mapping, QoS enforcement, and a protocol implementation model. The framework allows QoS specifications to be at a high level so that an application can easily specify its requirements using a small number of parameters. The second component of the framework is QoS mapping. The mapping operations derive resource requirements for each end-to-end session from the QoS parameters specified by the application. Important resources considered are the CPU and the network connection. The third component of the framework is QoS enforcement. An important enforcement issue is providing processing guarantees for protocol code. An efficient real-time signal facility (RTSig) has been implemented to achieve this. The last component is an application level protocol implementation model. Protocol code structured according to this model can take advantage of the QoS support facilities in our framework. We also review related work in these areas and show how they fit into the general framework.

R. Gopalakrishnan, Guru M. Parulkar
On the Integration of Legacy Information Servers into the World-Wide Web

Today we see the synergy of two technologies: databases and networking. Tomorrows global information systems will integrate network technology and database technology. However, each world still has its own concepts and technology. They are aware of each other, but they do not collaborate. Networking people have heard of SQL, but had few opportunities to use it. Database people use the Internet, but its technology is unfamiliar to them.

Louis Perrochon
Fachgespräch 1: Öffentliche Verwaltung im Informationsverbund

Viele Bereiche der öffentlichen Verwaltung werden künftig geprägt durch die Möglichkeiten der Informatik. Bereits im Gang ist. eine Vernetzung von Behörden, welche die organisatorischen und räumlichen Grenzen von Verwaltungsträgern und -ebenen überschreitet. Die gemeinsame Nutzung von Informationsbeständen wird vor allem in der Europäischen Union durch transnationale Verknüpfung und Integration öffentlicher Informationssysteme (Stichwort: Schengen) erleichtert. Im Hinblick auf das Regieren und Verwalten fordert „elektronischer Föderalismus“ heraus zur Neubestimmung der Checks and Balances einer nunmehr informationell überspielten Gewaltentrennung. Und auch kleinere Verwaltungseinheiten werden bald von Möglichkeiten kooperativen Arbeitens über Entfernungen hinweg profitieren. Schliesslich ergibt sich die Perspektive von Verwaltungsleistungen und Dienstleistungsangeboten zuhause oder in neuartigen, multifunktionalen kleinen Servicezentren. Das Fachgespräch will durch Beiträge aus der Verwaltungspraxis und aus der Praxis der Informationssystementwicklung Anwendungen darstellen, ihre Implikationen für Verwaltung(sreform) und Gesellschaft verdeutlichen, sowie organisatorische, technische und rechtliche Gestaltungsperspektiven aufzeigen.

K. Lenk, H. Bonin, R. Traunmüller
Informatische und verwaltungswissenschaftliche Perspektiven für eine öffentliche Verwaltung im Wandel

In der gegenwärtig geführten Diskussion über die Notwendigkeit grundlegender Reformen unserer öffentlichen Verwaltungen machen sich die wenigsten Teilnehmer bewußt, in welchem Maße die Erfüllung der öffentlichen Aufgaben und die Strukturen, in denen dies geschieht, beeinflußt werden von den inzwischen verfügbaren informationstechnichen Möglichkeiten und von Informatikkonzepten. Ohne Informationstechnik, ohne informatische Konzepte und ohne aus der Softwareentwicklung stammende Gestaltungsverfahren und -methoden wären die meisten heute geäußerten Vorstellungen über eine modernisierte öffentliche Verwaltung reine Zukunftsmusik. Die Umgestaltung der Geschäftsprozesse, mit denen wichtige öffentliche Aufgaben erfüllt werden, ist ohne Informatikanwendungen schlicht nicht mehr denkbar. Die Einsparungen, die man mit neuen Managementkonzepten erreichen will, werden sich ohne grundlegende Verfahrensänderungen nicht realisieren lassen. Und gleichzeitig lassen sich durch intelligente Informatikkonzepte Qualitätsverbesserungen erreichen, insbesondere im Kontakt zwischen Bürgern und Verwaltung.

Klaus Lenk
Ein Corporate Network für die öffentliche Verwaltung

Lassen Sie mich, bevor wir uns mit dem Begriff des Corporate Network und den österreichischen Ansätzen zu einem so1chen näher auseinandersetzen, einen kurzen Ausblick auf die europäischen Rahmenbedingungen geben. Allgemein lassen sich folgende Strategien der EU auf dem Sektor der Telekommunikation erkennen: Liberalisierung der bisher geschlossenen nationalen MärkteStärkung der europäischen Industrie im intemationalen WettbewerbGrundregeln für die Errichtung und den Betrieb von Netzwerken (Open Network Provision 90/387/EWG)Endgeräte (zum Anschluß an ein öffentliches Netz bestimmt) dürfen ohne gesonderte Genehmigung angeschlossen werden, wenn sie bestimmte grundlegende Anforderungen erfüllen (Endgeräterichtlinie 91/263/EWG)Einheitliche Tarifgestaltung, die sich an Kosten orientiertGleiche Bedingungen für alle BenutzerFreier Wettbewerb auf dem Markt für Telekommunikationsdienste.

Arthur Winter
Aufbau eines Informationsverbundes am Beispiel des Landesverwaltungsnetzes NRW

Der Kommunikation über Netze kommt in der Verwaltung künftig eine entscheidende Bedeutung zu. Die dem Verwaltungshandeln i.d.R. zugrunde liegenden umfangreichen Abstimmungsprozesse erfordern zur Steigerung der Effizienz den verstärkten Einsatz der Inforrnations- und Kommunikationstechnik. Telefon und Telefax haben diesen Kommunikationsbedarf in der Vergangenheit technisch unterstützt, reichen aber für künftige Anforderungen nicht mehr aus. Für die Verwaltung insgesamt zeigt sich, daß das Kommunikationsnetz und die Kommunikationsdienste die dominierende Rolle übemehmen, die fiüher den Großrechnem in der Verwaltung zukam. Sie bilden das wesentlichen Element der IT-Infrastruktur einer Verwaltung. Dabei ist absehbar, daß die bisher getrennten Daten- und Sprachnetze zusammenwachsen werden. Das Innenministerium NRW ist für die Sicherstellung des IT-Verbundes in der Landesverwaltung zuständig. In Erfüllung dieses gesetzlichen Auftrages erfolgte der Autbau des Landesverwaltungsnetzes NRW, das im folgenden kurz dargestellt werden soll.

Klaus Rastetter
Öffentliche Verwaltung im Informationsverbund: Der Informationsverbund Berlin-Bonn (IVBB) als Beispiel besonderer Art

Der vorgegebene Umfang der Darstellung erlaubt hier nur eine thesen- und stichwortartige Skizzierung der Sachverhalte und Überlegungen zum komplexen Gesamtzusammenhang. Dementsprechend wird die Themenformulierung nur kurz begründet: 1.Der Verbund von Institutionen nationaler und internationaler politisch-administrativer Systeme durch hochleistungsfähige Netze und Multimedia-Techniken ist offensichtlich eine sich anbahnende generelle Entwicklungstendenz, über die im Kontext internationalen wirtschaftlichen Wettbewerbs im Grundsatz bereits entschieden ist.2.Der Verbund politisch-administrativer Institutionen ist dabei Teil einer die Wirtschaft und Gesellschaft generell umfassenden informations- und kommunikationstechnologischen Entwicklung.3.Die Wirkungen dieser Art von „industrieller Revolution“ auf politisch-administrative Institutionen sind derzeit weder umfassend abschätzbar, noch ist das reale Gestaltungspotential der politisch-administrativen Funktionseliten vor dem Hintergrund tatsächlicher oder vermeintlicher ökonomisch-technischer „Zwänge“ empirisch umfassend und generalisierend beschreibbar.4.Aus wissenschaftlicher Perspektive gibt es Versuche, die Gestaltungsalternativen — etwa „elektronischer Föderalismus“ vs. „elektronischer Zentralismus“ — zu verdeutlichen, ohne daß damit eine Einwirkung auf konkret laufende Planungen sichtbar wird. Dennoch liegt für die Verwaltungsinformatik auf Grund ihres Erkenntnisinteresses und ihrer Gestaltungsintention nahe, die neuen informationstechnischen Möglichkeiten als Ansatzpunkt für Verwaltungsreform zu postulieren.5.Dies gilt erst recht, wenn neue politische Aufgabenstellungen und technisches Innovationspotential aufeinandertreffen. Dabei scheint der Spezialfall einer auf zwei Standorte verteilten Bundesregierung Möglichkeiten bzw. Notwendigkeiten informationstechnikgestützter organisatorischer Innovation zu bieten bzw. zu erfordern, die den Informationsverbund Berlin-Bonn (IVBB) zum Beispiel besonderer Art für unser Rahmenthema werden lassen.

Heino Kaack
Informationsaustausch zwischen öffentlichen Verwaltungen

Zunehmend werden Informationen zwischen Kommunalverwaltungen und anderen, z.B. Landes- oder Bundesbehörden, nicht mehr nur uber die „gelbe Post“, sondern elektronisch ausgetauscht. Es handelt sich um die Übertragung digitaler Informationen mittels Datenübertragungsdiensten über Netze zwischen verschiedenen Dienststellen von Verwaltungen: Datenubermittlung oder Datenabruf.

Uwe Kassner
Regionaler Informationsverbund zur Struktur- und Wirtschaftsförderung

Der Deutsche Bundestag hat in seinem Beschluß zur Vollendung der deutschen Einheit am 20. Juni 1991 festgelegt, daß Berlin, die Hauptstadt der Bundesrepublik Deutschland, zum Sitz des Deutschen Bundestages wird. Die Bundesregierung wurde aufgefordert, geeignete Maßnahmen zu treffen, damit die Funktionsähigkeit und die Zusammenarbeit der Verfassungsorgane sichergestellt werden, wobei eine faire Arbeitsteilung zwischen Berlin und Bonn entstehen soll. Der größte Teil der Arbeitsplätze in den Ministerien soUte in Bonn erhalten bleiben. Dies bedeutet nach dem Personalstand von 1993 eine Abwanderung von bis zu 11.000 Arbeitsplätzen bei den Ministerien nach Berlin.

Albert Noltemeier, Hubert Große-Onnebrink, Lothar Oppor
Global Management for a Real European Information System taking the Schengen Information System (SIS) as an example

The SIS has been operating since 26th March, 1995. This system handles the common information basis for the security agencies of the Schengen1 countries (Austria, Belgium, France, Germany, Greece, Italy, Luxembourg, Netherlands, Portugal, Spain)2. An operational SIS is the prerequisite for the abolition of border controls between the Schengen countries. The system includes information about wanted persons, stolen vehicles and other goods, documents, etc. Each country has its own copy of the common database (National Schengen Information System - N.SIS, containing information from all countries) for retrieval by its specific security agencies (police, border police, gendarmerie, etc.). The update of these copies is managed via the central database (Central SIS - C.SIS), located in Strasbourg and operated by France. A country sends an „update request“ from N.SIS to C.SIS, and C.SIS generates and distributes corresponding “update broadcasts” to all N.SISs. To allow for the greatest degree of freedom for national implementation (N.SISs), one of the design decisions was to use X.400-type message formats and the corresponding handling techniques (User Agent - UA, Message Transfer Agent - MTA) for this data exchange. Everything else is left to the individual country’s implementation. The organisational structures also follow the European principle: at each level of hierarchy all member states are represented, beginning with a technical committee (representatives of each N.SIS and C.SIS, in this paper called TC) up to the Board of the responsible Ministers.

Paul Frießem
Vorgangsbearbeitung im Informationsverbund

Voraussetzung für den Erfolg des Informationsverbunds ist die Garantie der Verarbeitungsfähigkeit übermittelter Daten an den Arbeitsplätzen. Dazu stellt der vorliegende Beitrag ein fachliches Referenzschema der Vorgangsbearbeitung vor, das zur Definition zentraler Anforderungen an eine Unterstützungsumgebung für den Informationsverbund herangezogen wird.

Andreas Engel
Max Webers Bürokratietheorie im Lichte elektronischer Kommunikationsmedien

Die moderne Informations- und Kommunikationstechnologien machen es notwendig, die überkommene Theorien und traditionelle Praxis von Verwaltung immer wieder auf ihre Zeitgemüßheit zu prüfen, und zu fragen, ob die Möglichkeiten, die in den neuen Technologien stecken, die alten Konzepte teilweise obsolet machen. Der folgende Beitrag unterzieht Max Webers Bürokratietheorie einer solchen Prüfung und versucht, darauf aufbauend, mögliche Perspektiven für die öffentliche Verwaltung der Zukunft zu gewinnen.

Peter Fleissner
Fachgespräch 2: Zukünftige Kommunikationsarchitekturen

Die nächste Generation von verteilten Computeranwendungen wird sehr hohe Anforderungen an die Datentransportinfrastruktur stellen, Heutige Kommunikationsarchitekturen bieten in vielfacher Hinsicht ausgezeichnete Kommunikationsdienste an, jedoch haben sich die aus den 70er Jahren stammenden Modelle (z.B. OSI, TCP lIP) nicht in allen Bereichen bewährt und sind heute einem Revisionsprozess unterworfen, der zu einer neuen Generation von Kommunikationsarchitekturen führen wird. Einerseits müssen Kommunikationsaspekte mit Fragen zur Einbindung von Protokollfunktionalität in das Betriebssystem eng gekoppelt gesehen werden. Andererseits wird der Entwurf von Kommunikationsprotokollen und deren automatische Konfiguration auf eine neue Grundlage gestellt werden müssen .

T. Plagemann, B. Stiller, C. Tschudin, K. Bauknecht, A. Bode, O. Drobnik, J. Eberspächer, W. Effelsberg, D. Hogrefe, P.-J. Kühn, B. Plattner, K. Rothermel, A. Schill, P. Stucki, C. West, M. Zitterbart
CHIMPSY - a Modular Processor-System for High-Performance Communication

Flexible implementation platfonns for integrated service communication subsystems providing high perfonnance capabilities are increasingly required. Dedicated VLSI components can be used for time-critical processing tasks in order to provide high perfonnance. The highly modular VLSI implementation architecture designed with parametrizable and programmable components allows for service fleXIbility. The architecture is not limited to a certain protocol, but allows the implementation of a variety of high-speed protocols. Furthennore, this architecture supports the mapping of a formal protocol specification onto a powerful implementation architecture. This paper describes the architecture in general and dedicated components in detail. It also shows the design flow for a communication subsystem using the introduced components. Preliminary perfonnance results are presented and compared with measurements of typical software implementations.

Jochen H. Schiller
Limitations and Implementation Experiences of Integrated Layer Processing

Integrated Layer Processing (ILP) has several limitations on current system environments. Performance evaluations show that the main benefits from ILP are rather a reduced number of memory accesses than an improved cache hit rate. Data manipulation characteristics have significant impact on the cache behavior and on the achievable performance gain of ILP. Future protocol characteristics and efficient implementation concepts for communication systems with CPU expensive data manipulations are proposed.

Torsten Braun
Levels of Quality of Service in CINEMA

Distributed multimedia systems require quality of service at various abstraction levels. At the application level, QoS describes communication in terms of application specific processing units, e.g. frames. At the transport level QoS is used to describe the communication load for the transport system. An architecture integrating the various levels is presented. The architecture provides the framework for performing negotiation of QoS and resource reservation. It includes the specification of a programmer interface and a flowspec carrying QoS information between communication nodes.

Ingo Barth, Gabriel Dermler, Walter Fiederer
Fachgespräch 3: Verteilte CAD-Systeme — Voraussetzung für effiziente Entwicklungsarbeit im Unternehmensverbund

Verteilte CAD-Systeme sind auf die Belange einer abteilungs- und unternehmensübergreifenden Produktentwicklung in heterogenen Informatik-Landschaften ausgerichtet. Sie unterstützen die Entwickler beim gemeinsamen, parallelen Arbeiten auf verteilten, konsistenten Datenheständen. Dazu erweitern sie ihren bestehenden Funktionsurnfang urn Methoden des integrierten Prozess- und Produktdatenrnanagements.

J. Gausemeier, M. Ahlers, K. Bolst, R. Daler, M. Herzog, A. Iwainsky, H. Jansen, D. Ruland, J. Sieck
Kooperation im Entwurf mit Hilfe lose gekoppelter Sichten

Kooperation im Entwurl nimmt immer mehr an Bedeutung zu. Den traditionellen Verlahren der Arbeitsteilung, die die Unabhänigigkeit und Isolation der Kooperationspartner betonen, stellen wir bewußte Abhängigkeit und gegenseitiges Verständtnis gegenüber. Dies wird durch eine lose Kopplung der Entwurlsdokumente sowie einer geeigneten Visualisierung untersttitzt.Mit Hilfe dieser Sichtenkopplung ist es möglichlokale Arbeiten in den globalen Gesamtkontext einzuordnenBerührungspunkte zur Arbeit anderer Teammitglieder zu identifizieren sowieZielkonflikte zu entdecken und aufzulösenSichtenkopplung wird durch eine geeignete Visualisierung im Stile des House-of-Qualities ermöglicht.Wir stellen CoDecide, einen Baukasten zur Implementierung der Sichtenkopplung vor. Mit Hilfe von CoDecide ist es möglich, bestehende Entwurlswerkzeuge urn eine cooperative Dimension zu erweitern. Am Beispiel eines CAD-Tools werden die Möglichkeiten von CoDecide aufgezeigt.

Stephan Jacobs, Michael Gebhardt
Architekturprinzipien verteilter objektorientierter Ingenieursysteme

Drei Faktoren beeinflussen modeme Produktentwicklungsprozesse wensentlich: Die Komplexität der Produkte nimmt stark zu, die Anforderungen in Bezug auf Qualität steigen und die Geschwindigkeit der Produktentwicklung beeinflussen die Marktchancen eines Untemehmens erheblich. Die daraus resultierenden Anforderungen lassen sich mit den in den meisten Unternehmen existierenden Produktentwicklungsprozessen nicht erfüllen. Neben neuen ganzheitlichen Entwicklungsmethodiken sind neue Prozeßtechnologien entwickelt worden, die eine starke Verknüpfung der einzelnen Entwicklungsphasen und eine paralle Entwicklungstätigkeit (Concurrend Engineering CE, Computer Supported Concurrend Work CSCW) der beteiligten Entwickler erfordem [CaB92, Lu90]. Das Konzept des Virtual Enterprise [GNP95] erfordert zudem eine flexible projektbezogene Reorganisation der Prozesse, der Organisationstruktur und der verwendeten Ressourcen. Prozesse werden nicht mehr durch grobe Prozeßphasen spezifiziert, sondem müssen sehr feingranular parallel geplant und ausgeführt werden.

Jürgen Gausemeier, Axel Hahn, Winfrid Schneider
Fachgespräch 4: Prozessentwurf und Workflow-Management

Workflow-Management-Systeme werden eingesetzt für die Automatisierung bestehender betrieblicher Abläufe; sie führen aber auch zur Reorganisation dieser Abläufe.Ziel dieses Fachgesprächs ist es, aufzuzeigen, was unter dem Thema Business-Process-Redesign verstanden wird, welche Methoden man einsetzen kann, um betriebliche Abläufe zu analysieren und effizienter zu gestalten, was heutige Workflow-Management-Systeme leisten, wo sie eingesetzt werden und was forschungsmässig getan wird, um den Stand der Technik zu verbessern.

H. Österle, H.-J. Schek, F. Fritz, S. Jablonski, D. Karagiannis, A. Kotz Dittrich, C. Stern, G. Thalmeier, G. Weikum
PrM Prozessmanger für den Applikationsverbund der TELECOM PTT

Dem erhöhten wirtschaftlichen Druck nach optimierten betrieblichen Abläufen begegnen die TELECOM PTT mit dem Projekt Applikationsverbund (APV). Das PIT Management und die verantwortlichen Bereiche stellen sich damit einer der grossen Herausforderungen heutiger Untemehmen.87

Daniel Müller, Martin Hübscher
Modellierung und Ausführung flexibler Geschäftsprozesse mit SAP Business Workflow 3.0®

Immer mehr Untemehmen operieren in einer sich rasch wandelnden Umwelt: Produkte, eingesetzte Technologie, organisatorische Strukturen, Kundenbedürfnisse und Marktbedingungen indern sich hiufig und in starkem MaBe. Infolgedesssen ist ein nach einer Geschäftsprozeß-Reorganisation [HaCh93] „optimierter“ Geschäftsvorgang nach einiger Zeit nicht mehr „optimal“ gestaltet und muß mit hoher Wahrscheinlichkeit bald wieder geändert werden. Die leichte und schnelle Anpaßbarkeit eines Geschäftsprozesses (Flexibilität) ist daher mindestens genausQ wichtig wie seine momentane Optimierung hinsichtlich Kriterien wie Kosten, Durchlaufzeit o.ä. Kritische Stimmen behaupten (teilweise zurecht), daß heute verfügbare Workflow-Management-Systeme (kurz WFMS) einen einmal implementierten Geschäftsprozeß quasi einzementieren und einen technischen oder organisatorischen Wandel sehr erschweren: Hardware- oder Software-Komponenten zur Implementierung der Geschäftsprozesse werden ausgetauscht oder ersetzt; Organisationseinheiten, Stellen etc. werden neu eingerichtet, aufgeteilt oder zusammengefaßt oder mit neuen Aufgaben und Kompetenzen versehen; Mitarbeiter treten ein, sind zeitweise abwesend, wechseln in eine andere Abteilung usw. Um diese vielfiätigen Änderungen flexibel nachvollziehen zu können, muß ein WFMS viele Freiheitsgrade bei der Modellierung und Weiterentwicklung sowie der Ausftihrung von Geschäftsprozessen anbieten.

Helmut Wächter, Franz J. Fritz, Andreas Berthold, Bernhard Drittler, Harald Eckert, Ralf Gerstner, Ralf Götzinger, Rolf Krane, Andreas Schaeff, Christian Schlögel, Rainer Weber
Transactional Workflows Support using Middleware

A workflow is an activity involving the coordinated execution of multiple tasks, performed by different processing entities. From such a workflow specification, an executable workflow application can be generated. However, this workflow may not behave correctly in the presence of workflows executing in parallel or when a workflow must rollback. Here we investigate transaction mechanisms to synchronize parallel executions and to allow rollback of failed executions. An architecture based on enhancing middleware is described which forms part of a workflow project.

Andrew Deacon
Petrinetz-basierte Modellierung und Steuerung unternehmensübergreifender Geschäftsprozesse

Die Entwicklung einer Software-gestützten Ablaufsteuerung unternehmensübergreifender Geschäftsprozesse ist mit erheblich höheren Koordinationskosten verbunden als eine abteilungs- oder unternehmensinterne. Die gemeinsame Koordinationsinfrastruktur bietet daher Potential für eine weitere Effizienzsteigerung.Der vorliegende Beitrag zeigt anhand eines exemplarischen Geschäftsprozesses, wie im Projekt COSM (Common Open Service Market) eine abstrakte Ablaufmodellierung auf der Basis gefärbter Petrinetze in eine Ablaufsteuerungautomatisch umgesetzt wird. Bei reduziertem Konfigurationsaufwand sind so auch Teilnehmer externer Unternehmen in diesen Geschäftsprozeß integrierbar. Ebenso können Folgeprozesse über Unternehmensgrenzen hinweg ausgelöst werden.

M. Merz, K. Müller-Jones, W. Lamersdorf
Zum Problem des Schemaentwurfs eines Workflow—Management—Systems

Der Schemaentwurf von Workflow—Management—Systemen (WMS) ist als ein interdisziplinärer Entwicklungsprozeß aufzufassen, dessen Methodologie im Mittelpunkt der Betrachtungen steht. Von zentraler Bedeutung beim Entwurf ist die Konstruktion von verwendungsgleichen Sachverhalten, die als Meilensteine eine Abstraktion von Ergebnissen konkret unterschiedlicher Abläufe sind. WMS können auf mindestens drei orthogonale Dimensionen zurückgeführt werden: Funktionalität, Verhalten, Organisation. Funktionen werden als finale Anweisungen aufgefaßt, die auch Beurteilungstermini zur Darstellung von Sachverhalten enthalten können. Die Darstellung des Verhaltens erfordert eine strenge Trennung von Objekt— und Metaebene. Aus organisatorischer Sicht steht u.a. die Aufbauorganisation mit ihren Bestimmungen zur Übertragbarkeit (Vererbung im Sinne Freges) von Ausfiihrverantwortlichkeiten im Mittelpunkt des Interesses.

Hartmut Wedekind
Design von Geschäftsprozessen in semi-strukturierten Umgebungen: Das Eignungspotential von Groupware-Systemen für Workflow-Anwendungen

Der Aufbruch in das Informationszeitalter hat begonnen. Die fortschreitende Durchdringung aller Lebensbereiche mit elektronischen Netzen und „Datenautobahnen“ macht den Übergang in diese neue Zeit immer greifbarer. Die damit ausgelöste Beschleunigung und Globalisierung von Geschäftsprozessen, ihre Entkoppelung von Raum und Zeit, aber auch die zunehmende Simultaneität von Vorgängen verschärfen nachhaltig den Wettbewerb. Schnelle Veränderungen und der intensivierte Zeitwettbewerb auf internationalen Märkten erfordern daher von Unternehmen den Einsatz von Organisationskonzepten, die sich durch Flexibilität und rasches Handeln auszeichnen.

Josef Herget, Ingrid Kreitmeier
Betriebsübergreifendes Geschäftsprozeßmanagement

Der vorliegende Beitrag beschreibt die Konzeption eines Prototyps für das Management betriebsübergreifender Geschäftsprozesse. Ziel ist die Optimierung der Beziehungen zwischen Untemehmen mit dem Einsatz von Informationssystemen. Aufgabe ist damit die Untersuchung, wie betriebsübergreifende Prozesse gestaltet, optimiert und gesteuert werden können und wie eine Systemunterstützung hierfür aufgebaut sein muß.

Petra Hirschmann
Fachgespräch 5: Informations- und Computersicherheit

Durch die wachsende Abhängigkeit der Wirtschaft und Gesellschaft von Informatiksystemen, die zunehmende Einsicht in die Notwendigkeit des Datenschutzes und durch die immer grössere Vernetzung und Komplexität von Informationssystemen ist die Informationsund Computersicherheit zu einem zentralen Thema geworden. In diesem Fachgespräch sollen einem breiten Publikum technisch fundierte Beiträge zu allgemeinen Fragen vorgestellt werden. Themenbereiche sind unter anderem Sicherheit in verteilten Systemen, offenen Netzen und Datenbanken, elektronische Zahlungsmittel, kryptographische Protokolle, Schlüsselmanagement, formale Methoden und Sicherheitsarchitekturen.

U. Maurer, K. Bauknecht, K. Echtle, H.-P. Frei, R. Grimm, W. Meier, A. Pfitzmann, R. Reischuk, R. A. Rüppel, P. Schmid
Fair anonyme Zahlungssysteme

Mit Hilfe kryptographischer Protokolle können elektronische Zahlungssysteme realisiert werden, welche anonyme Zahlungen ermöglichen. Während solche Systeme einerseits die persönlichen Daten des Zahlenden besser schützen, bergen sie andererseits die Gefahr des Missbrauchs, z.B. um Geld zu waschen.In diesem Artikel wird das Konzept fair anonymer Zahlungssysteme vorgestellt. Solche Zahlungssysteme erlauben ebenfalls anonyme Zahlungen, allerdings gibt es eine vertrauenswürdige Instanz, mit deren Hilfe in begründeten Fällen die Anonymität aufgehoben werden kann. Anhand zweier Beispiele wird aufgezeigt, wie solche Zahlungssysteme realisiert werden können.

Jan Camenisch, Jean-Marc Piveteau, Markus Stadler
Authentifikations- und Schlüsselverteilsysteme

In Computernetzen und verteilten Systemen werden Authentifikations- und Schlüsselverteilsysteme eingesetzt, um auf der Anwendungsschicht Sicherheitsdienste anbieten zu können. In diesem Beitrag werden die Authentifikations- und Schlüsselverteilsysteme Kerberos (OSF DCE), NetSP, SPX, TESS und SESAME vorgestellt, diskutiert und miteinander verglichen.

Rolf Oppliger
Fachgespräch 6: Intelligente Lehr-/Lernsysteme

Das Thema der Jahrestagung heisst: Herausforderung eines globalen Informationsverbundes für die Informatik. Ein derartiger Verbund sollte es ermöglichen, mit Hilfe „inteUigenter“ Methoden Probleme zu lösen und die komplexer werdende Welt begreifbar zumachen.

C. Möbus, R. Gunzenhäuser, C. Herzog, F. Puppe, D. Rösner
Integration von Hypertext und Expertensystemen am Beispiel eines Trainingssystems für Herz-Rhythmus-Störungen

In der beruflichen Ausbildung an Universitäten und in Firmen setzten sich Lernsoftware immer mehr durch. Vor allem im medizinischen Bereich ist die Ausbildung der Studenten am Patienten immer schlechter, da einem durchschnittlichen Medizinstudent kaum noch genügend Kontakt zu Patienten ermöglicht wird. Diesem Problem kann abgeholfen werden, indem Medizinstudenten Patientendaten am Computer bereitgestellt werden, die die reale Kliniksituation so gut wie möglich nachbilden. Das Stellen einer Diagnose verlangt nicht nur das Folgern aus gegebenen Symptomen, sondern auch das Erkennen und Abstrahieren dieser Symptome. Werden Patientendaten als Bilder oder Töne präsentiert, muß der Lernende die relevanten Merkmale erkennen und richtig einordnen. Anhand einer Wissensbasis zu Herz-Rhythmus-Störungen kann hier ein Trainingssystem vorgestellt werden, welches Erkennen von Merkmalen und Schlußfolgern einer Diagnose aus diesen Merkmalen lehrt.

B. Reinhardt, T. Remp
WULPUS Wissensbasierte Hilfen und Erklärungen für ein betriebswirtschaftliches Planspiel

In der betriebswirtschaftlichen Aus- und Weiterbildung werden in zunehmenden Maße Planspiele eingesetzt, um dem steigenden Bildungsbedarf kostengünstig zu begegnen. EDVgestützte Simulationen und Planspiele haben durch die forcierte Vermittlung von Schlüsselqualiflkationen eine neue Bedeutung erlangt. Man erhofft sich dadurch einerseits die Vertiefung der Analyse- und Problemlösefähigkeiten und andererseits die Verbesserung der Teamfähigkeit.

Claus Möbus, Olaf Schröder, Heinz-Jürgen Thole
Eine Didaktikkomponente für SYPROS — Studentenmodellierung, Lernzielstrukturierung und Lernerführung

Um Studenten auf dem Gebiet der Synchronisation paralleler Prozesse mehr Übungsmöglichkeiten zu bieten und urn sie dabei zu unterstützen, systematische Lösungen zu entwickeln bzw. zu verstehen, haben wir das intelligente Lehrsystem SYPROS entwickelt. In seiner aktuellen Version sind bereits das Expertenmodul, eine Diagnose- und Fehlererklärungskomponente und zahlreiche weitere Hilfs- und Visualisierungswerkzeuge realisiert (vgl. Etwa [Herz92] [RoHe93], [HeGo93] oder [GoHe94]). Um den Ansprüchen, die speziell an die didaktischen und methodischen Fähigkeiten intelligenter Tutorsysteme gestellt werden, besser gerecht zu werden, werden derzeit das Studenten- und das Tutormodul weiterentwickelt. Dabei liegt ein Schwerpunkt auf der Lernerführung durch das Tutormodul, die einerseits die Strukturierung des Sachgebietes in Lernziele als Basis für eine sachgerechte und studentenangepaßte Steuerung des Lehr-/Lernprozesses und andererseits die Betreuung der Studentin während der Bearbeitung einer Aufgabe und insbesondere die Planung des Einsatzes geeigneter Hilfsmöglichkeiten umfaßt.

Meike Gonschorek, Christian Herzog, Eva Kluge
Erklärungsgenerierung in Petri-Help

In dieser Arbeit werden, ausgehend vom wissenschaftlichen Erklärungsbegriff Formen der Erklärung und Erklärungsgenerierung in der Künstlichen Intelligenz eingeführt und diskutiert. Im Anschluß daran wird das Intelligente Hilfesystem Petri-Help vorgestellt und es werden Implikationen für die Erzeugung von Erklärungen abgeleitet. Schließlich werden Mäglichkeiten der Erklärungsgenerierung unter den beschriebenen Prämissen aufgezeigt.

Knut Pitschke, Olaf Schröder, Claus Möbus
CritiGUI - Lernen im Dialog mit einem Kritiker

Im Bereich graphischer Benutzungsoberflächen werden zunehmend Entwicklungswerkzeuge eingesetzt, die es auch programmierunerfahrenen Entwicklern erlauben, komplexe, graphische Oberflächen zu entwickeln. Dabei geben diese Systeme keinerlei Hilfestellung, wie die vielfältigen Gestaltungsmöglichkeiten so genutzt werden können, daß benutzerfreundliche, graphische Oberflächen entstehen. Abgesehen von den generellen Anforderungen für graphische Benutzungsoberflächen (Benutzerfreundlichkeit, leichte Erlernbarkeit, Konsistenz, usw.) gibt es eine Reihe von low level Fehlerquellen, wie beispielsweise die Größe von Buttons oder die Benutzung von Farben, die einem unerfahrenen Entwickler zum Verhängnis werden können. Die Qualität von Oberflächen kann wesentlich verbessert werden, wenn man Richtlinien zur Gestaltung graphischer Oberflächen auf dieser Ebene dem Entwickler zur Verfügung stellt. Da die Entwickler nicht in ihrer für Designprozesse typischen Kreativität eingeschränkt werden sollen, wurde ein Kritiker-basierter Ansatz gewählt: beim Arbeiten werden die Designer über nicht optimale Eigenschaften ihrer Lösung oder Lösungswege informiert und werden dadurch dazu angehalten, sich mit ihren Designentscheidungen kritisch auseinanderzusetzen (reflection in action) [3]. Die letztendliche Entscheidung und die Verantwortung bleibt beim Entwickler. Dieser hat die Möglichkeit, sich Wissen über den Entwurf graphischer Oberflächen anzueignen und sofort anzuwenden. Durch die Integration einer Kritikerkomponente wird damit die Arbeitsumgebung zur Lernumgebung.

Doris Nitsche-Ruhland, Gottfried Zimmermann
Towards Adaptive Learning Environments

Existing intelligent learning environments for programming represent a step towards comprehensive adaptive learning environments that support all activities in learning prograrnming. In most of these systems, however, only the tutoring component is adaptive. The user interface usually looks the same for the novice and for the advanced learner, while the student’s knowledge of the subject matter strongly changes from the beginning to the end of a course. We argue that a next step towards adaptive learning environments is to make all its components adaptive. In this paper, we discuss some problems of creating adaptive environment components for intelligent learning environments and present our current work into this direction.

Peter Brusilovsky, Marcus Specht, Gerhard Weber
Diagnostik von Handlungsphasen in tutoriellen Lernsystemen

In tutoriellen Lernsystemen wird versucht, beim Erwerb von Wissen und beim Lösen von Trainingsproblemen benutzerangepaßte Informationen und Hilfestellungen zu geben. Die Steuerung dieser adaptiven Hilfeleistung beruht auf einer Systemkomponente zur Benutzermodellierung (Lesgold, 1988). Diese Komponente kann so angelegt seill, daß sie Hypothesen darüber entwickelt, welches deklarative und prozedurale Wissen dem Benutzerverhalten zugrundeliegt. In diesem Fall kann man von einer computerisierten Wissensdiagnosekomponente sprechen (z.B. Plötzner, 1990).

Peter Gerjets, Elke Heise, Rainer Westermann
Fachgespräch 7: Welchen Wert haben theoretische Grundlagen für die Berufspraxis?

Die Theoretische Informatik steht im Spannungsfeld zwischen ihrem Anspruch auf eine methodische Grundlegung des Fachs und einem immer stärker zunehmenden Anwendungssog. Die Frage, was die Grundlagenausbildung leisten kann und welchen Wert sie für die Berufspraxis hat, ist daher von entscheidender Bedeutung für das Selbstverständnis der Informatik als wissenschaftliche Disziplin. Die Rolle der Theorie in der Informatik soll aber im Rahmen dieses Fachgespräches nicht nur im Kreis der dieses Gebiet vertretenden Wissenschaftler, sondern auch aus der Sicht von Rechner-Herstellern, Software-Häusern, Ingenieur-Anwendungen und der Betriebswirtschaft diskutiert werden. Insbesondere geht es urn die Frage, ob und welche Theorie-Inhalte in den Informatikstudiengängen an den Universitäten, Technischen Hochschulen, Fachhochschulen und in der Lehrerausbildung vermittelt werden sollten.

T. Ottmann, V. Claus, E. Hörbst, G. Hotz, R. Reischuk
Die Entwicklung der Informatik braucht Theorie und Praxis
Ein Fallbeispiel aus dem CAD-Schaltkreisentwurf

Im folgenden soll anhand der Problematik der Repräsentation von Schaltfunktionen in CAD-Schaltkreisentwurfssystemen eine recht spannende und vielschichtige Interaktion zwischen Theorie und Praxis in der Informatikforschung dargestellt werden, die die These belegt, daß erfolgreiche und relevante Informatikforschung ein gesundes Zusammenspiel von mathematisch theoretischer, naturwissenschaftlich experimenteller und ingeniermäßig praktischer Forschungsarbeit erfordert.

Christoph Meinel
Die stochastische Modellierung als Teilgebiet der Mathematischen Informatik
Ein Fallbeispiel zur Leistungsmodellierung des Europaischen „Space Data Network“

Die Rolle der stochastischen Modellierung verteilter Systerne und die damit verbundene Gewichtung der Mathematikausbildung in der Informatik werden anhand eines Fallbeispieles aus dem Bereich der Raumfahrtkommunikation beleuchtet. Hieraus wird ein Resumee zum Wert theoretischer Grundlagen in der Berufspraxis gezogen.

D. Baum
Berufsfertigkeiten versus Berufsfähigkeit

„Welchen Wert haben theoretische Grundlagen für die Berufspraxis?“ fragt dieser Teil der Tagung, zu dem ich mit dem folgenden Aufsatz beitragen möchte.

Anne Mahn
„Welchen Wert haben theoretische Grundlagen in der Berufspraxis? Was Theorie leisten kann und soll.“ Universalismus. Abstraktion und Modellbildung in der Informatik

Unter Theorie verstehen wir in der Infonnatik gemeinhin die mathematischen (logischen algebraischen. kombinatorischen) Modellbildungen, deren sich die Infonnatik bedient, und ihre Prozessierung in Algorithmen, auf Automaten, Rechnem, sowie deren Erfassung und Beobachtung in semantischer (für den Korrektheitsnachweis) und komplexitätstheoretischer Hinsicht (zur Abschätzung der Ressourcenfragen).

Britta Schinzel
Welche Theorie-Inhalte müssen in der Lehrerausbildung vermittelt werden?

Die Entwicklung der Lehrdisziplin Informatik aus der Fachwissenschaft und parallel zu dieser erhält neue Impulse durch die Anforderungen zur Lehrerausbildung. Das „kleine Diplom“ für Lehrer hat sich ebensowenig bewährt wie der „theoriescheue Autodidakt“. Deshalb wird die Bedeutung der theoretischen Grundlagen für das Berufbild des Informatiklehrers und für die Schulinformatik mit dem Ziel untersucht, daraus Bildungskonsequenzen abzuleiten, die in den Lehramtsstudiengängen umgesetzt werden können.

Sigrid Schubert
Zur Bedeutung der theoretischen Grundlagen der Informatik in universitären Studiengängen Wirtschaftsinformatik, Wirtschaftsingenieurwesen, Wirtschaftsmathematik

In diesem Beitrag soli die zentrale Fragestellung des Fachgesprächs „Welchen Wert haben theoretische Grundlagen für die Berufspraxis?“ bezogen werden auf wirtschaftswissenschaftliche Studiengänge mit starkem Informatikanteil. Dazu gehören beispielsweise die Studiengänge Wirtschaftsingenieurwesen und Wirtschaftsmathematik, wie sie an der Universität Karlsruhe angeboten werden, sowie der Studiengang Wirtschaftsinformatik. Gerade für diese Studiengänge werden aus der betrieblichen Praxis häufig hohe Erwartl’ngen an die Absolventen bezüglich ihrer unmittelbaren Einsetzbarkeit gestellt.

Wolffried Stucky
Stellenwert theoretischer Inhalte im Informatik-Studium an Fachhochschulen

Das Informatik-Studium an Fachhochschulen soli die Fähigkeit vermitteln, Problemstellungen aus der Praxis zu analysieren, zu strukturieren und in DV-Lösungen umzusetzen. Die Frage nach dem Stellenwert „der Theorie“ in diesem Umfeld erfordert die Klärung der folgenden Aspekte: ❐ Berufsfeld des Informatikers:Mit welchen Aufgabenstellungen werden unsere Absolventen konfrontiert?❐ Methodisches Rüstzeug des Informatikers:Welche Methoden, Kenntnisse und Fertigkeiten brauchen sie dafür?❐ Struktur des Informatikstudiums an Fachhochschulen:Wie gehen diese Anforderungen in Studienpläne und Struktur des Studiums ein?❐ Spezifische Merkmale des Fachhochschulstudiums:Wie werden die Studienpläne an Fachhochschulen in der Ausbildung umgesetzt?❐ Stellenwert der Theorie:Welche Theorie-Inhalte werden vermittelt? Wie sind diese theoretischen Inhalte in das Studium integriert?

Herbert Kopp
Stellenwert der Theorie in universitären Informatikstudiengängen

Im Themenheft „Informatik Ausbildung“ des Informatik Spektrums 18/2 vom April 1995 finden sich einige Hinweise auf die Rolle der Theorie für die Praxis und in der universitären Ausbildung [1], die in ähnlicher Form seit längerer Zeit geäußert werden: I. Wegener: „Die Inhalte der Theoretischen Informatik sind im allgemeinen nicht so direkt anwendbar wie die Inhalte der anderen Grundvorlesungen … . Ein großer Teil der Ergebnisse der Theoretischen Informatik ist dagegen negativer Art.“J. Pasch und H. Biskup: „ …die Realität [sieht] zur Zeit so aus, daß die weitaus überwiegende Anzahl von Informatikabsoventen nach der Hochschulzeit Software unter praktischen und industriellen Gesichtspunkten entwickelt und nicht in Forschungslabors von Hochschulen oder Großkonzernen theoretische Informatik betreibt. …Softwaretechnisches Wissen über formale Methoden wird dagegen praktisch nicht erwartet.“In den beiden Artikeln über „Außerbetriebliche Weiterbildung in der Informatik“ und über „Weiterbildung für Softwareentwickler bei DATEV e.G.“ wird die Theorie nicht erwähnt (was auch einen Aussagewert besitzt).Die Empfehlungen des Fachbereichs 7 der GI „zur Weiterbildung für Informatiker durch die Hochschulen“ enthalten den Satz: „Neben dem kontinuierlich vorhandenen Bedarf im Bereich der mathematisch-Iogischen, algorithmischen … Grundlagen sind vor allem … von starker Bedeutung“. Die genannten beiden Bereiche werden u.a. in einer Matrix, die die Relevanz der Fachgebiete der Informatik mit verschiedenen Berufsfeldern in Beziehung setzt, erläutert; sie lassen sich zum großen Teil der Theoretischen Informatik zuordnen.In der Umfrage „Bereitet das Informatik-Studium auf die Praxis vor„, die unter GIMitgliedern, die nicht in Forschung, Lehre oder Ausbildung tätig sind; durchgeführt wurde, heißt es: “…, im Bereich der Grundlagen der Informatik werde im Studium mehr angeboten, als sie dies für nötig halten“.

Volker Claus
Fachgespräch 8: Entwurf und Entwicklung verteilter Informationssysteme

Trotz der verlockenden technischen Möglichkeiten sind verteilte Informationssysteme in der Praxis bisher nur selten realisiert. Dies ist u. a. bedingt durch die Komplexität des Entwurfs, des Aufbaus und des Betriebs solcher Systeme. Die grosse Vielfalt an Realisierungsvarianten und an kommerziell verfügbaren Produkten, welche im Rahmen einer verteilten Umgebung zum Einsatz kommen können, stellt Entwickler vor besondere Probleme.

A. Oberweis, K. Dittrich, P. Eisner, U. W. Lipeck, K. Meyer-Wegener, M. Norrie, G. Vossen
Verteilte betriebswirtschaftliche Standardsoftware in heterogenen Umgebungen

Die für eine Standardsoftware im Unix-Markt unverzichtbaren Eigenschaften der Plattform-Unabhängigkeit und Aufwärtskompatibilität stellen spezielle Anforderungen an ein allgemeines Konzept zur Verteilung betrieblicher Informationssysteme. Für die verteilte Variante seiner Standardsoftware Mega/WWS nutzt Quantum ein objektorientiertes Datenmodell, welches eine abstrakte, formale Sicht der heterogenen Systemkomponenten bietet. Das technische Konzept ist unabhängig vom Bestehen einer permanenten Online-Verbindung zwischen den Standorten. Die vorgestellte Lösung befindet sich bei verschiedenen Kunden im erfolgreichen Einsatz.

Georg Reichwein
Entwurfsvalidation für verteilte Informationssysteme mit dem graphischen, mehrbenutzerfähigen Pr /T-Netz-Simulator GAPS+

In diesem Papier stellen wir GAPS+ vor, ein Simulationssystem für Prädikate/Transitionen-Netze (Pr/T-Netze), das im Rahmen des Informationssystementwurfs zu Validierungszwecken eingesetzt wird. GAPS+ stellt einen verteilten Simulationsservice zu Verfüguzng, der seinen Klienten sowohl Knoten zur Ausführung ihres (neuen) Simulationsauftrags zuweist als auch die Teilnahme mehrerer Klienten an einem (möglicherweise bereits in Ausführung befindlichen) Simulationsiauf ermöglicht. Diese Teilnahme kann entweder passiver Art sein (ein Simulationslauf wird simultan auf unterschiedlichen Rechnern verschiedenartig visualisiert) oder auch aktiver Art (Deligieren von Schaltentscheidungen für ausgewählte Transitionen yom Simulatorkern an einen Klienten).

Volker Sänger, Wolfgang Weitz
Ein Ansatz zur Beurteilung der Wirtschaftlichkeit verteilter IV-Systeme

Der beobachtete Trend zu dezentralen und schlankeren Untemehmensstrukturen wird durch die heute verfügbare IV-Technologie begünstigt. Probleme ergeben sich allerdings vor dem Hintergrund bestehender Altsysteme und vorhandener Datenbestände, die oft redundant in heterogenen Systemen gespeichert sind. Die Auflösung traditioneller Bereichsgrenzen erfordert bis zu einem bestimmten Grade die ‘Verzahnung’ vorhandener Systeme sowie die systemübergreifende Nutzung der Datenbestände in gegebenenfalls stark aggregierter Form. Kritischer Erfolgsfaktor ist dabei die Frage, ob beziehungsweise bis zu welchem Grade Integration unter wirtschaftlichen Aspekten sinnvoll ist. Im vorliegenden Beitrag wird ein quantitatives Modell vorgestellt, das erlaubt, die Nutzeffekte des Informationsaustausches zwischen einzelnen Organisationseinheiten zu bewerten. Dies ist eine wesentliche Voraussetzung für eine detaillierte Wirtschaftlichkeitsbetrachtung von Integrationsprojekten.

Eberhard Stickel
Mobile Klienten: Ortsübergreifender Zugang zu Diensten in offenen verteilten Informationssystemen

Die zunehmende Verbreitung und Leistungsfähigkeit globaler Kommunikationsinfrastrukturen führt zu einer entsprechend unübersichtlichen Anzahl von Diensten in offenen verteilten Informationssysternen. Der Mechanisrnus „Markt“ erscheint hierbei zunehmend bedeutend, wenn die Zielsetzung in der effizienten Koordinierung von Nachfragem und Anbietem dieser Dienste liegt. Ziel der Projekte COSM und TRADE ist daher insbesondere die Schaffung einer verteilten Kommunikationsinfrastruktur, welche die flexible Koordination bei der Dienstnutzung unterstützt.Die Verwendung aktueller Technologiestandards, insbesondere des Dynamic Invocation Interface (DII) aus der Common Object Request Broker Architecture (CORBA) sowie darauf autbauende Instrumente zur Dienstbeschreibung stehen bei der Realisierung der erforderlichen Systeminfrastruktur irn Vordergrund.

Michael Merz, Kay MüIler-Jones, Winfried Lamersdorf
Interoperabilität zwischen verschiedenen DFR-Anwendungen in einer Client-Server-Umgebung: Konzepte, Realisierung und Bewertung einer ObjectStore-basierten Lösung

In heutigen Büroumgebungen stellt sich zunehmend die Frage des gemeinsamen Zugriffs auf elektronisch gespeicherte Dokumente, wobei diese von verschiedenen, möglicherweise heterogenen Anwendungen erzeugt sein können sowie verarbeitet und gespeichert werden müssen, das alles oftmals in einer verteilten Systemumgebung. Ein gemeinsames Verständnis der Dokumentinhalte und -strukturen über Anwendungsgrenzen hinweg ist hier unabdingbar. Die DFR-Norm (Document Filing and Retrieval) bietet eine Möglichkeit, die gemeinsame Struktursicht auf Dokumente bereitzustellen und eine Grundlage für die Interoperabilitat von dokumentverarbeitenden Anwendungen zu schaffen. Im vorliegenden Beitrag werden die Konzepte und die Realisierung einer DFR-Dokumentverwaltung basierend auf dem objektorientierten Datenbanksystem ObjectStore1 beschrieben, und es wird eine Bewertung dieser Lösung und Diskussion der gewonnenen Erfahrungen vorgenommen. Die DFR-Dokumentverwaltung stellt sich als ein Dokument-Repository dar, auf das im ClientServer- Modus von unterschiedlichen Anwendungen über eine wohldefinierte (in der DFRNorm enthaltene) Schnittstelle zugegriffen werden kann. Die Praktikabilität einer solchen Lösung hat sich im Zuge der im folgenden beschriebenen Arbeiten nachhaltig erwiesen.

Uta Störl, Klaus Küspert
Integration verteilter heterogener Datenbanken in einer föderativen Qualitätsmanagementarchitektur

Ein Vorschlag zur Integration untemehmensweit eingesetzter Qualitätsmanagementsysteme ist der Einsatz von relationalen DBMS als Systemschnittstellen, die sich aufgrund der breiten Verfügbarkeit und ausgereiften Entwicklung anbieten. Um die Kopplung beliebig vieler QM-Systeme zu realisieren, wird auf der Basis von SQL-Anfragemechanismen der RDBMS ein relationales Austauschmodell zum Datenaustausch zwischen den Systemen vorgestellt. Ausgangspunkt ist dabei ein foderativer Datenbankansatz, der im Rahmen der Forschergruppe WibQuS durch eine Trader-Architektur implementiert wird. Die notwendigen Komponenten auf seiten von Informationsanbietem, deren Nutzem und des Vermittlungsagenten werden erläutert. Für den Datenaustausch zwischen den QM-Systemen wird ein systemweit einheitliches relationales Modell eingesetzt. Anhand eines Beispiels werden die Aktionsfolgen dargestellt, die für einen Informationstransfer notwendig sind.

Peter Szczurko
Fachgespräch 9: Objektorientierte Spezifikation verteilter Software-Systeme

Dieses Fachgespräch setzt sich auseinander mit objektorientierten Methoden, Notationen oder Werkzeugen für die Spezifikation solcher Software-Systeme, deren Implementierung auf mehrere Rechner verteilt ist.

M. Glinz
Verteilungstransparenz bei der objektorientierten Spezifikation verteilter Applikationen

Verteilte Applikationen werden heute zunehmend verteilungstransparent programmiert. Wenn man schon bei der Programmierung weitgehend von verteilungsbedingten technischen Details abstrahieren kann, erhofft man sich dies natürlich erst recht für die Spezifikation. Bei genauerem Hinsehen zeigt sich allerdings, daß manche Transparenzdefizite der Implementierung schon bei der Spezifikation berücksichtigt werden müssen, und zwar auch bei sorgfältiger objektorientierter Strukturierung. Die vorliegende Arbeit erläutert die Problematik anhand einer in Object-Z formulierten Beispielapplikation und zeigt auf, was beim Entwurf zu beachten ist.

Klaus-Peter Löhr
Delegation als Konzept der objekt-orientierten Modellierung

Im vorliegenden Artikel präsentieren wir ein Konzept für die objekt-orientierte Modellierung, das wir als Delegation bezeichnen und aus einer objekt-orientierten Programmiertechnik gleichen Namens ableiten. Wir zeigen zunächst einige Unzulänglichkeiten herkömmlicher objekt-orientierter Modellierungskonzepte auf, indem wir versuchen, einen in der Praxis industrieller Software-Entwicklung auftretenden Anwendungsbereich adäquat zu modellieren. Aus der Analyse und Bewertung dieser Modellierungsversuche leiten wir die Notwendigkeit für das Modellierungskonzept Delegation abo Wir definieren dieses Konzept als eine Beziehung zwischen Klassen und beschreiben die Umsetzung dieser Beziehung auf die Instanzen dieser Klassen. Wir stellen die Vorteile dar, die sich sowohl für den Vorgang der objekt-orientierten Modellierung als auch für die Transformation der dabei entstehenden Modelle in eine effiziente Implementierung ergeben. Weiterhin berichten wir über erste Erfahrungen, die wir beim Einsatz des Konzepts der Delegation innerhalb einer industriellen Anwendung gewonnen haben.

Stefan Dissmann, Volker Gruhn
Fachgespräch 10: Wiederverwendung in der Softwaretechnik

Wiederverwendung von Ergebnissen (z.B. Spezifikationen oder Programmbausteinen) des Software -Entwicklungsprozesses wird seit vielen Jahren als eine Möglichkeit gesehen, die Produktivität und die Qualität bei der Softwareentwicklung zu verbessern. Eine besonders gute Wiederverwendung verspricht man sich vom Einsatz der Objektorientierung.

J. F. H. Winkler, W. Bischofberger, W. Hesse, R. T. Kölsch, G. Merbeth
Wiederverwendung von Entwurfsmustern zur Visualisierung von Fertigungszellen

Entwurfsmuster stellen einheitliche, in Zukunft möglicherweise sogar kanonische Konzepte zur Lösung von lokalen Enturfs-Teilproblemen dar, welche häufig in ähnlicher Weise und in vielen Anwendungsbereichen auftreten. Sie umfassen wenige abstrakte, zum Tell auch konkrete Klassen Wid ihre problemrelevanten Interaktionen. In dieser Arbeit wird gezeigt, wie Entwurfsmuster erfolgreich bei der Erstellung eines Softwarebaukastens zur Visualisierung von Fertigungszellen, der auf einer GUI-Klassenbibliothek aufbaut, eingesetzt wurden.

Hans Albrecht Schmid, Frank Müller
Werkzeuge zum Aufbau und Einsatz von Bibliotheken zur Software-Wiederverwendung: Kriterien und Anforderungen

Werkzeuge, die in Unternehmen zum Aufbau und Einsatz von Bibliotheken für wiederverwendbare Software-Dokumente eingesetzt worden sind, werden gegenübergestellt und bewertet. Dazu werden acht Kriterien herangezogen. Auf der Grundlage der Bewertungen werden Anforderungen an die Entwicklung eines Reuse-Managers formuliert, mit dem der Aufbau und Einsatz von Bibliotheken zur Software-Wiederverwendung so unterstützt werden kann, daß die wiederverwendungsorientierte Software-Entwicklung einen entscheidenden Produktivitatsvorteil gegenüber einer Software-Entwicklung ohne Wiederverwendung erzielen wird.

Andreas Zendler, Stefan Gastinger
Software-Wiederverwendung und komponentenbasierte Software-Entwicklung Zwei Seiten einer Medaille?

Software-Engineering als Ingenieurdisziplin strebt schon lange das Erstellen von komplexen Softwareapplikationen aus vorgefertigten Teilen (Komponenten) an. Schon 1968 warb James McIlroy (Bell Laboratories) mit einem Vortrag zum Thema „Mass Produced Software Components“ [1] für den Aufbau einer Komponentenkultur und für die Wiederverwendung von Komponenten als einem Mittel zur Überwindung der sog. Softwarekrise. In eingeschränkten Anwendungsgebieten (z.B. für mathematische Funktionsbibliotheken) gibt es auch erfolgreiche Lösungen. Dennoch hat sich entgegen McIlroys Erwartung und trotz der unbestreitbaren Vorteile die Software-Wiederverwendung noch nicht als Standardpraxis bei der Entwicldung großer Softwaresysteme durchgesetzt. Verglichen mit der Nutzung wiederverwendbarer Komponenten in der Hardware-Entwicldung (IC, PLA, ASIC, …) oder der Automobilindustrie ist die Software-Entwicldung von „Reuse in the large“ immer noch weit entfernt.

Klaus Berg
Fachgespräch 11: Konzepte und Architekturen für die Integration kooperierender Anwendungen

Die Anforderungen an Softwareprodukte werden aufgrund zunehmender Vernetzung und den sich daraus ergebenden Wünschen nach Unterstützung von kooperativem Arbeiten immer komplexer und vielschichtiger. Monolithische Softwaresysteme werden diesen Anforderungen nur schwer gerecht, unabhängig davon, wie hochentwickelt die verwendete Softwarearchitektur ist

W. Bischofberger, R. Weinreich, J. F. H. Winkler
Integrating the Swiss Electronic Stock Exchange into a Member Bank’s Trading Environment

This paper is an experience report on the integration of Switzerland’s new electronic stock exchange (EBS2) with the information technology (IT) environments of Union Bank of Switzerland (UBS). We describe the general architecture of the environments, discuss some of the proprietary applications, and evaluate the possibilities and requirements for the integration of large, heterogeneous, and distributed computing environments.

Carl Binding
Kooperationsanwendungen: Integrierte Vorgangskontrolle und Dienstvermittlung in offenen verteilten Systemen

Angesichts der Anzahl und Vielfalt vorhandener Dienste in offenen verteilten Systemen gewinnt deren möglichst einfache Nutzung innerhalb verteilter Anwendungen - hier Kooperationsanwendungen genannt - zunehmend an Bedeutung. Urn darüberhinaus komplexe verteilter Anwendungen auch effizient unter Verwendung derartiger Dienste realisieren zu können, sind neuartige Abstraktionen notwendig, die wiederum durch geeignete Infrastrukturen systemtechnisch unterstützt werden müssen. Eine Analyse vorhandener Systeme zeigt jedoch, daß bisher kaum Lösungsansatze existieren, welche die Aspekte der Dienstnutzung mit einer für Kooperationsanwendungen typischen vorgangsorientierten Verarbeitungssicht verbinden. Diese Ein schränkung bildet die Grundlage für die in diesem Beitrag vorgestellte TRADE-Architektur mit ihrer neuartigen Vorgangsbeschreibungssprache PAMELA.

K. Müller-Jones, M. Merz, W. Lamersdorf
Die konzeptionelle Ist-Architektur als Basis für die Evolution integrierter Informationssysteme

Der Beitrag stellt dar, welche Bestandteile eines Informationssystems auf konzeptioneller Ebene pragmatisch (d. h. mit relativ wenig Aufwand) zu beschreiben sind, um eine für Integrationsvorhaben ausreichend detailliert dokumentierte Ist-Architektur zu erhalten. Das Hauptaugenmerk des zu diesem Zweck entwickelten Metamodells liegt deshalb in der Beschreibung der Integrationsbeziehungen zwischen Applikationen. Das Metamodell systematisiert die Forschungsergebnisse unterschiedlicher Spezialbereiche der Integration und verbindet sie zu einem zusarnmenhängenden Ansatz. Es ist Ausgangspunkt für die evolutionäre Weiterentwicklung integrierter Informationssysteme.

Christian Gaßner, Thomas Gutzwiller
Fachgespräch 12: Reengineering in globalen Anwendungsarchitekturen

Ziel dieses Fachgespräches ist es, die Herausforderungen globaler Anwendungsarchitekturen vor allem aus der Sicht der bestehenden Anwendungen zu beleuchten, insbesondere unter dem Aspekt des Reengineering.

K. Hildebrand, J. Borchers, S. Eicker
Automatisierung der Migration von CUI nach GUI

Die wesentlichen Aufgaben bei der Migration von zeichenbasierten, maskenorientierten Benutzeroberflächen nach graphischen Benutzeroberflächen sind die Akquisition von Information, die Analyse dieser Information und die eigentliche Abbildung der MaskenDialoge auf graphische Dialoge. Existierende Werkzeuge unterstützen diese Aufgaben, insbesondere die Informationsakquisition und Analyse, unzureichend. Es wird die Konzeption einer Werkzeugumgebung vorgestellt, die den gesamten Migrationsprozeß für eine kongruente Umsetzung unterstützt und eine zumindest teilweise Automatisierung der Aufgaben bei der Migration ermlöglicht.

Rainer Gastner
Projekt-Priorisierung beim integrationsorientierten Reengineering

Das integrationsorientierte Reengineering ist ein Ansatz, der auf die Integration von alten und neu entwickelten Anwendungssystemen in ein integriertes Gesamtsystem abzielt. Auf diese Weise können verschiedene Vorteile integrierter Systeme auch bei kostengünstiger Weiterverwendung von Altsystemen erschlossen werden. Die gleichzeitige Integration vorhandener sowie neuer Anwendungssysteme ist allerdings eine Aufgabe von hoher Komplexität, die zudem i.d.R. Kapazitäten und Budgets überschreitet. Der Ansatz sieht deshalb vor, daß die Integration in Form einzelner Integrationsschritte erfolgt. Jeder Schritt erfordert zunächst eine Priorisierung aller intergrierbaren Systeme, bevor ein konkretes System ausgewählt und ein Projekt geplant bzw. durchgeführt werden kann. Der vorliegende Aufsatz stellt zum einen die heterogenen Ziele vor, die bei der Integrationsplanung relevant sind, und beschreibt zum anderen eine Vorgehensweise zur Ermittlung der Prioritäten einzelner Anwendungssysteme.

Reinhard Jung
Softwarewartung und Reengineering als Kernprobleme der Informatik
Darstellung am Beispiel einer Studie über wissensbasierte Systeme

Es ist heute ca. 25 Jahre her, daß die Infomatik im deutschsprachigen Raum als Studienfach eingeführt wurde. Ihre Bedeutung für den Erfolg und die Prosperität verschiedener Wirtschaftszweige ist enonn. Im Rahmen einer Sitzung des Arbeitskreises „Forschung und Technologie“ der Gesellschaft für Infomatik (GI) wurden vor dem Hintergrund aktueller Entwicklungen die grundsätzlichen Positionen wieder einmal diskutiert. 1m Mittelpunkt der Diskussion stand u.a. die Frage, ob die Leistungsfähigkeit der Informatik gesteigert werden muß oder eine stärkere Forderung der Anwendungsentwicklung effizienter wäre? Parallel dazu erfolgte eine Umfrage unter Mitgliedem der Gesellschaft für Infomatik, die auf die Einschätzung zukünftiger Märkte, wichtiger Anwendungsfelder sowie die Leistungsfähigkeit der deutschen Informatik in die sen Bereichen abzielte (vgl. oV. 1994). Das Ergebnis ist sehr beunruhigend, da Deutschland bei vielen Technologien, die als besonders wichtig eingestuft wurden, eine sehr schwache Position zugesprochen wird. Beispiele für solche Schlüsseltechnologien sind Multimedia, Mobile Computing und objektorientierte Technologien. Alle drei Bereiche werden einheitlich als sehr marktrelevant eingestuft

Franz Lehner
Fachgespräch 13: Dezentralisierung und Selbstorgansiation im globalen Informationsverbund

Für die Informatik stellt die Zunahme der Komplexität eine der grössten Herausforderungen dar. Im betrieblichen bzw. gesellschaftlichen Umfeld betrachtete Computersysteme bestehen aus einer Menge interagierender Prozesse, die sowohl die Entwicklung als auch den Einsatz informationstechnischer Systeme hochgradig komplex werden lassen. Zudem sind viele nichtlineare Rückkoppelungseffekte zu erkennen. Dies gilt in verstärktem Masse auch für globale Zusammenhänge der Vernetzung bzw. Dezentralisierung. Damit sind die Voraussetzungen für Effekte der Selbstorganisation gegeben: Komplexität, Nichtlinearität, Rückkoppelung etc. Ein Verständnis für die Natur selbstorganisierender Phänomene ist für das Management dieser Prozesse unumgänglich. Dieses Thema und die verwandten Aspekte der Chaostheorie, Systemik, Autopoiese etc. sind heute von grossem Interesse.

H. Goorhuis, W. Coy, G. Cyranek, D. Siefkes
Gestaltungsrationalität und „autopoietische Wende“

Komplexität. Differenziertheit und Dynamik sind grundlegende Merkmale gesellschaftlicher Entwicklung. die für die Informatik in den letzten Jahren zunehmend zu einem Problem geworden sind. Vor allem. wenn man die Informatik als eine Gestaltungswissenschaft begreift. die sich nicht auf die professionelle Anwendung ingenieurwissenschaftlicher Methoden beschränkt, sondem den sozialen Entwicklungs- und Anwendungskontext informationstechnischer Systeme in ihre Arbeit einbezieht, zeichnet sich ein Konflikt ab, der ihr wissenschaftliches Selbstverständnis nicht unberührt lassen wird. Von diesem Konflikt ist der Gestaltungsbegriff selbst betroffen. Insbesondere die neueren Ansätze der Selbstorganisation konfligieren mit der herkömmlichen Vorstellung einer rationalen Gestaltung von Natur und Gesellschaft. So zeichnet sich eine paradoxe Situation ab: Je mehr begriffliche Konturen die lange beschworene InformationsgeseHschaft tatsächlich zu entwickeln beginnt, desto weniger scheint sich die Informatik. den ihr von der Öffentlichkeit angetragenen Gestaltungsanforderungen dieser neuen Gesellschaft gewachsen zu zeigen.

Michael Paetau
Kultureller Wandel in der Informatik

Ausgehend von einem Modell des sozialen Wandels wird ein systemischer Gestaltungsansatz für die Entwicklung von Anwendungssystemen eingeführt. Anschliessend werden das didaktische Konzept des berufsbegleitende Ergänzungsstudium ‘Mensch-Informatik-Organisation’ am Institut für Informatik der Universität Zürich vorgestellt und erste Ergebnisse und praktische Auswirkungen diskutiert.

Hanja Hansen, Andreas Huber, Beate Kuhnt
Fachgespräch 14: Internationale Arbeitsteilung und globale Vernetzung: Integration der Schwellen- und Entwicklungsländer in weltweite Netzwerke

Ziel des Fachgesprächs ist es, mit Menschen aus Unternehmen, Wissenschaft und Institutionen der Entwicklungszusammenarbeit folgende Themen zu vertiefen: Globale Dezentralisierung von Unternehmen: Datennetze und das virtuelle Unternehmen — Erfahrungen aus EntwicklungsländernNeue Formen in Forschung und Ausbildung: Eröffnet sich durch globale Vernetzung eine intensivierte wissenschaftliche Kooperation Nord-Süd/Süd-Süd?Wirtschaftliche Entwicklungschancen durch Software-Produktion und Software-Export für Staaten der „Dritten Welt“? (Erfahrungen z.B. aus Brasilien, Chile, Indien, Malaysia, Philippinen ... ) Welche Konsequenzen sind für Industrieländer absehbar, z.B. Abbau von Informatik-Arbeitsplätzen?Kann die Informatisierung einen Beitrag für nachhaltige Entwicklung (sustainable development) in Entwicklungländern leisten?Demokratie und Informationsaustausch ütiber Ländergrenzen hinweg: Sind internationale und regionale Kooperationsformen leichter zu fördern?

G. Cyranek, H.-H. Büsselmann, J. Hess, F. L. Nicolet, N. Peroz
National Computer Policy in Singapore: Government as the Driver

Singapore is a small densely populated urban island of 625 square kilometres (240 square miles) with a population of 3 million people, located at the southern tip of the Malay Peninsula. Despite its small size and lack of natural resources, Singapore has achieved enviable economic development since gaining independence in 1965. Much of this past success has been achieved through rapid industrialization, with heavy investment in technological and human capabilities. Today it has a per capita GDP of over US$22,000, comparable to some European countries. Thirty years ago, however, Singapore was a factionalized nation with little industrialization, high unemployment, high crime rates, and a very low standard of living.

Chee Sing Yap
Sharing of Work Between Industrialised and Developing Countries in Engineering of Highly Dependable Software for Process Automation

The development of information technology is characterised by decreasing hardware costs in combination with fierce competition between chip and computer manufacturers resulting in a concentration process of the industry on one side, and by sharply rising software expenditures on the other. The reasons for the latter are the relatively low degree of auto-mation of software engineering and the high costs of skilled software developers. Whereas the demand for software engineers exceeds the supply in the highly industrialised nations, in less industrialised and developing countries there is a large number of highly educated and well-trained young scientists and engineers available for employment in the software industry.

Wolfgang A. Halang, Carlos E. Pereira
Erfahrungen der Swissair mit Informatik-Outsourcing und Know-how Transfer in Schwellenländer und Entwicklungsländer

Erste Erfahrungen mit In- und Outsourcing von Telematikdienstleistungen wurden ab 1948 gemacht. Damals wurde die Firma SITA1 als Genossenschaft der Airlines gegründet, mit dem Zweck, Telekommunikationsdienste auf globaler Basis fur die Fluggesellschaften sicherzustellen. 1m damals total regulierten PTT Umfeld benötigte diese Firma einen Sonderstatus, was dank der genossenschaftlichen Struktur im Verlaufe der Jahre auf nahezu weltweiter Basis gewährt wurde. Andererseits stellte Swissair an andere Airlines Meldungsvermittlungsdienstleistungen zur Verfügung.

Hans Eisele
Fachgespräch 15: Länderübergreifende Umweltinformationssysteme

Die Nutzung der Informatik im Anwendungsgebiet Umwelt weitet sich aus. Die Dringlichkeit der anstehenden Probleme und das Potential an Verfahren und Werkzeugen, das die Informatik zur Unterstützung von Problemlösungen bietet, begründet die steigende Bedeutung der Umweltinformatik. In allen europäischen Ländern werden für unterschiedliche Aspekte des Umweltschutzes Umweltinformationssysteme bereits betrieben oder sind im Aufbau. Es stellt sich nun die Aufgabe, orientiert an den Anforderungen eines globalen Umweltschutzes, den Einsatz länderübergreifender Umweltinformationssysteme voranzutreiben. Mit diesem Ziel werden in dem Fachgespräch folgende Themenbereiche diskutiert: Bedarf an länderübergreifender Umweltinformation und KommunikationAnforderungen, Konzepte und aktuelle Realisierungen grenzüberschreitender UmweltinformationssystemeErschliessung und Einbindung nationaler Systeme, Architektur verteilter, heterogener Informationssystemetechnische und inhaltliche Vernetzung, Aufbau und Nutzung von Datenkatalogen und Meta-InformationenHarmonisierung von Umweltinformationen und -systemenMöglichkeiten und Perspektiven multinationaler Umweltinformationssysteme

A. Jaeschke, L. Hilty, M. Müller, B. Page, W. Pillmann, P. Widmayer
Metadatenklassen im Umwelt-Datenkatalog (UDK)

Der Umwelt-Datenkatalog (UDK) ist ein Inforrnationssystem über Datenbestände irn Umweltbereich [1–3]. Der UDK enthält sogenannte Metadaten, d. h. Daten über Daten. Er gibt Auskunft darüber, wer welche urnweltrelevanten Daten wo und in welchem Format vorhält. Mit Hilfe des UDK solI errnöglicht werden ein hohes Maß an Transparenz über die Vielzahl von Datenbeständen herzustellenlangwierige Recherchen bei der Suche nach Umweltinforrnationen zu verrneidenDoppelarbeit bei der Beauftragung und Durchführung von Meßreihen, Erhebungen, Projekten, usw. zu verringerndie Qualität von Entscheidungsgrundlag mittels einer größeren Datenbasis zu verbessern

Walter Swoboda, Helmut Lessing, Peter Grolimund, Oliver Günther, Ulrike Haas, Rudolf Legat, Manuel Vogler, Konrad Zirm
Metadatenzugriff in Weitverkehrsnetzen: Eine Realisierung am Beispiel des Umweltdatenkatalogs UDK

In diesem Beitrag werden der Entwurf und die Realisierung des lesenden Zugriffs auf die Daten des Umweltdatenkatalogs (UDK) im Umweltinformationssystem Baden-Württemberg mittels World-Wide Web- (WWW) Tools vorgestellt. Die im UDK erfaßten Metadaten werden dabei unverandert in einem relationalen Datenbanksystem gehalten. Die HTML-Seiten mit den Anfrageergebnissen werden in Abhängigkeit von den Benutzeranfragen dynamisch generiert. Der Ansatz kombiniert somit den navigierenden Zugriff mittels HTML mit dem deklarativen Zugriff via SQL. Die Systemarchitektur wird vorgestellt, Anfragebeispiele illustrieren die Funktionalität. Aufgrund der eingesetzten Software ist das entwickelte und realisierte System ohne größere Änderungen länderübergreifend nutzbar.

Ralf Kramer, Horst Spandl
Cooperative Management of Data and Services for Environmental Applications

In recent years, systems for processing environmental information have been evolving from research and development systems to practical applications. Many of these systems already support environmental activities of the public sector. Most of these systems, however, were developed as island solutions. The integration of such heterogeneous systems and the support of cooperation on a regional, national and international scale is a big challenge of today. It requires new methods to access and make use of the services and data offered by the agencies of such a distributed system. Metadata (such as in data and service dictionaries) and codata (such as spatiotemporal references) must be provided in order support the proper usage of these data and services. Systems integration techniques are required in order to overcome the heterogeneity of the existing systems. An approach to fulfill these requirements is shown by examples from recent work at FAW that has been conducted in the context of the Environmental Information System Baden-Württemberg.

Wolf-Fritz Riekert
Über die Integrationsproblematik bei übergreifenden Umweltinformationssystemen

Bei der Verknüpfung von Informationssystemen im Umweltbereich gibt es eine Reihe von Problemen, welche die Integration erschweren und dazu führen, daß die Vemetzungsdichte bei der Umweltinformation nach wie vor zu wünschen übrig läßt.In vielen Projekten und Diskussionen in der Fachöffentlicheit wird hervorgehoben, daß Integration von Umweltdaten ein schwieriges Unterfangen ist, aber oft können nur wenige einzelne Gründe hierfür angegeben werden.Wir beschäftigen uns seit einigen Jahren sowohl in praktischen Projekten als auch in der Grundlagenforschung mit dieser Thematik. Auf theoretischer Ebene war uns in den letzten Jahren daran gelegen, die eigentlichen Gründe zu finden, warum die Integration so problematisch ist und daraus für die Zukunft belastbare Integrationskonzepte zu entwickeln, die auf breiter Basis einsetzbar sind. In diesem Artikel geben wir eine Zusammenfassung der Ergebnisse unserer Überlegungen.

Ralf Denzer, Reiner Güttler
The UIS of Babylon
Beiträge zur länderübergreifenden Umweltinformation

Ökosysteme halten sich nicht an landesgrenzen! Seit eh und je hat diese Tatsache lokal (und administrativ) denkende Menschen zur Verzweiflung getrieben - oder aber in Weltbürger verwandelt. Vorindustrielle Waldzerstörung durch überhand nehmende Brandrodung, Migration von Schadstoffen durch Wasser und Luft, weiträumige Folgen von Flußregulierungen usw. waren nur Vorboten der heutigen glohalen Phänomene wie „Ozonloch“ oder „Treibhauseffekt“.

Thomas Bandholtz
Fachgespräch 16: Computersimulation und Visualisierung — Chancen für die Industrie in einem vernetzten Europa

Die europäische Industrie ist im internationalen Wettbebewerb darauf angewiesen, konkurrenzfähig zu sein. Produktzyklen zwingen zu schnellerer Entwicklung und zunehmendem Einsatz von Expertenwissen. Verkürzte Entwicklungszeiten können durch Einsatz von computerbasierten Design- und Entwicklungswerkzeugen sowie der Simulation des Verhaltens virtueller Prototypen erreicht werden. Zur Darstellung virtueller Prototypen sowie zur Auswertung des Simulationsverhaltens werden Visualisierungstechniken eingesetzt Immer weniger Firmen können es sich leisten, in allen benötigten Bereichen selbst Experten bereitzustellen. Dies zwingt in zunehmendem Masse zur Kooperation mit spezialisierten Firmen, wie z.B. Softwarehä usern oder Zentren für Hochleistungsrechnen. Ein verbesserter Informationsverbund mit Hochgeschwindigkeitsnetzen wird diese Zusammenarbeit sowie den Einsatz entfernter Hochleistungsrechner im globalen Massstab ermöglichen. Herausforderungen und Chancen dieses Szenarios sollen im Fachgespräch diskutiert werden.

U. Lang, M. Göbel, H. Müller, W. Krüger, W. Strasser
Effiziente Flugzeug-Vorentwicklung durch multimediale Kooperation und Supercomputing auf Hochgeschwindigkeits-Datennetzen

Der gegenwärtige Wettbewerbsdruck und die Kostensituation in der Flugzeug-Vorentwicklung lassen rechnergestützte Simulationen am virtuellen Produkt immer mehr in den Vordergrund drängen. Durch die Komplexität der dabei bearbeiteten Probleme wächst die Notwendigkeit nationaler und internationaler Zusammenarbeit von geographisch verteilten Entwicklungsteams.Die Effizienz der Flugzeug-Vorentwicklung kann durch eine sinnvolle Nutzung der momentan in Europa bereits geschalteten Datenautobahnen enorm gesteigert werden. In den EU-Projekten PAGEIN (RACE Nr. R2031) und ADONNIS (ESPRIT Nr. 9033) wurde zu diesem Schwerpunkt eine Softwareumgebung gescha:ffen, mit der geographisch verteilte Anwendungen aus dem Bereich des Supercomputings auf Hochgeschwindigkeits-Datennetzen kombiniert mit Audio/VideoKonferenzen kooperativ betrieben werden können. Dabei weist die interaktive Nutzung geographisch verteilter Hard- und Softwareressourcen im Hochgeschwindigkeitsnetz einen erheblichen Zeitvorteil gegenüber herkömmlichen Vorgehensweisen auf.

F. Arnold, S. Rill, K. Becker
Interaktive Visualisierung hochaufgelöster Volumendaten durch Vernetzung graphischer und numerischer Höchstleistungsrechner

Aus dem Bereich der Computergraphik existieren vielzählige Methoden, welche höchste Anforderungen an die zugrundeliegenden Resourcen stellen. Benötigt werden hierbei sowohl große Speicher- und Rechenkapazitäten zur effizienten Handhabung und Bearbeitung der anfallenden Datenmengen als auch schnelle Graphikrechner zur Darstellung der generierten Resultate. Da heutige Rechnerarchitekturen bislang nicht beiden Anforderungen genügen, und eine erhebliche Kostendifferenz zwischen numerischen, speicherkapazitiven Höchstleistungsrechnern und speziellen Graphikrechnern besteht, ist man auf breitbandige Kommunikationskanäle angewiesen, welche eine effiziente Kopplung verschiedener Systeme erlauben. In der folgenden Arbeit soll szenarisch die Visualisierung großer Datenmengen durch Vernetzung graphischer und numerischer Höchstleistungsrechner dargestellt werden. Die konkrete Anwendung besteht hierbei in der interaktiven Darstellung und Bearbeitung hochaufgelöster skalarer Volumendatensätze, welche durch spezielle Verfahren für die graphische Darstellung aufbereitet werden müssen.

Rüdiger Westermann, Gerold Wesche, Bernd Fröhlich
Fachgespräch 17: Informationsverarbeitung und Kommunikation im Gesundheitswesen: Planung und Bewertung von Krankenhausinformationssystemen

Im Gesundheitswesen gewinnt die Informationslogistik, d.h. die rechtzeitige Bereitstellung von entscheidungsrelevanten Daten und Informationen sowie von Wissen eine immer grössere Bedeutung.

H.-J. Appelrath, P. Dadam, J. Dudeck, C. Th. Ehlers, R. Haux, F. J. Leven, S. J. Poeppl, W. Stucky, A. Winter
Evaluation von Medizinischen Informationssystemen: Methoden, Ziele, Ergebnisse

Die Einführung von elektronischer Datenverarbeitung (DV) in den klinischen Alltag des Krankenhauses führt nicht selten zu unerwarteten oder unerwünschten Effekten und Auswirkungen auf das Arbeitsumfeld. Der mit der DV-Einführung verbundene Aufwand sollte sich in einem meßbaren Nutzen niederschlagen, da er sonst nicht gerechtfertigt wäre. In diesem Sinne ist es wünschenswert, DV-Systeme nach Einführung zu evaluieren, so daß zum einen bestimmt werden kann, ob die geplanten Ziele erreicht wurden, zum anderen aber auch geeignete Maßnahrnen ergriffen werden können, urn noch nicht erreichte Ziele doch noch zu erfüllen oder negative Auswirkungen abzumildern. Anhand von 5 exemplarisch ausgewählten Beispielen, in denen unterschiedliche klinische DV-Systeme evaluiert werden, werden Evaluationsziele, verwendete Methoden und erzielte Ergebnisse gegenübergestellt und damit ein Bild über die Möglichkeiten und Grenzen der Evaluation von DV-Systernen für klinische Nutzer (pflegekräfte und Ärzte) entworfen.

T. Bürkle, R. Kuch, H.-U. Prokosch, J. Dudeck
Das Lübecker Krankenhaus-Kommunikationssystem

Das Lübecker Krankenhaus-Kommunikationssystem wurde auf der Basis eines relationalen Datenbanksystems realisiert. Das System wurde sowohl für den zentralen Einsatz innerhalb der Verwaltung als auch für den dezentralen Einsatz in Ambulanzen und Krankenstationen konzipiert. Seine logische Grundlage bildet ein umfassendes Datenmodell (Entity-Relationship-Model). Basis des neuen Datenmodells ist die patienten- und fallorientierte Organisationsstruktur, die unterschiedliche Sichtweisen auf die Patientendaten ermaglicht. Das System stellt, unter Einsatz der Standard-Betriebssysteme UNIX auf dem Datenbankserver und MS-DOS/WINDOWS auf den Arbeitsplatzrechnern, eine heterogene Client-Server Architektur dar. Die Datenhaltung erfolgt in relationalen Datenbanksystemen auf dem Datenbankserver. Der Zugriff auf den gesamten Datenbestand erfolgt Ober Standard-SQL und die ODBC-Schnittstelle der Datenbank. Das System wurde in Zusammenarbeit mit Industriepartnern in vier Stufen konzipiert, von denen die erste abgenommen und in den Routinebetrieb übergegangen ist.

Siegfried J. Pöppl, Hans-Gerd Lipinski
ADEPT: Ein integrierender Ansatz zur Entwicklung flexibler, zuverlässiger kooperierender Assistenzsysteme in klinischen Anwendungsumgebungen

Die Entwicklung flexibler, kooperierender Assistenzsysteme mit der für den klinischen Bereicll unerläßlichen Zuverlässigkeit ist auf Basis der heutigen Softwaretechnologie immer noch ein äußerst schwieriges und aufwendiges Unterfangen. In diesem Beitrag wird ein neuer Ansatz vorgestellt, der durch strikte Trennung und Kapselung von Ablauflogik sowie Ausnahme- und Fehlerbehandlung vom eigentlichen Anwendungsprogramm die Komplexität für den Anwendungsentwickler erheblich zu reduzieren vermag.

P. Dadam, K. Kuhn, M. Reichert, T. Beuter, M. Nathe
Methoden zur Adaption eines KKS an seine spezifische Umwelt

Eine Anpassung d.h. Adaption eines Klinik-Kommunikationssystems (KKS) ist zum einen an die spezifischen Benutzerbedürfnisse per se in den Stationen und Polikliniken der unterschiedlichen Fachabteilungen eines Krankenhauses notwendig (siehe etwa [Riouall et al.]). Zum anderen erfordern auch Änderungen von medizinischen Inhalten oder rechtlichen Rahmenbedingungen eine fortwährende Adaption eines KKS im Laufe der Zeit Adaption ist durch zwei Dimensionen bestimmt: 1.Adaption von Daten, Wissen und Benutzerverhalten: Adaption nach Inhalten2.Adaption durch Spezialisierung und Generalisierung: Adaption nach formalen Gesichtspunkten. Dadurch wird die Struktur eines KKS selbst verändert.

L. Gierl
Konzeption und Entwicklung eines EDI-Servers für den Gesundheitsmarkt Schweiz

Die Arcovita-Gruppe ist eine Kooperation von vier bedeutenden Krankenkassen in der Schweiz mit einem Drittel Marktanteil. Die Gruppe hat sich zum Ziel gesetzt, mit Hilfe des elektronischen Datenaustausches zwischen den Leistungserbringern (Spitälern, Ärzten, Apotheken) und den Versicherern den Gesundheitsmarkt in seiner Leistungsfähigkeit stark zu beeinflussen. Der dazu konzipierte EDI-Server wird in seinen wichtigsten Teilkomponenten Konverter, Steuerteil für Rechnungsfluss sowie formale und semantischinhaltliche Rechnungsprüfung vorgestellt.

Andreas Meier, Peter Bachmann, Stefan Dünki, Werner Huber, Philippe Nussbaum, Stefan Scherrer, Hans-Peter Weber
Die Bedeutung von Referenzmodellen für das Management von Krankenhausinformationssystemen

Ein Krankenhausinformationssystem läßt sich in Anlehnung an [1], als das gesamte informationsverarbeitende und informationsspeichernde Teilsystem eines Krankenhauses definieren [2].

A. Winter, R. Zimmerling
Modellierung eines Krankenhausinformationssystems mit einem objektorientierten Verfahren

Ausgehend von einem betrieblichen Modell des Krankenhauses wird mit Hilfe der objektorientierten Methode SOM (Semantisches Objekt-Modell) ein Krankenhausinformationssystem modelliert. Das gewählte Verfahren integriert neben der statischen und funktionalen Sicht auch die dynarnische Sieht des Informationssystems in einem Modell und stellt sie prozessorientiert im Aufgaben-Ereignis-Schema dar. Mit SOM lassen sich sowohl das Zusammenspiel von autonomen, heterogenen Anwendungssystemen als auch die Abgrenzung von Teilsystemen beschreiben. Je nach Bedarf (z.B. Kommunikationsplanung, Simulation, Softwarebewertung, Softwareentwicklung) kann der Detaillierungsgrad unterschiedlich sein.

S. Gräber
Fachgespräch 18: Flexible Breitbandkommunikation durch ATM: Wirtschaftlichkeit und Integrationsfähigkeit für veränderliche Arbeitsplätze

Bisher war es üblich, Rechnernetze nach ihrem Spitzenbedarf hin auszurichten mit der Konsequenz, dass auch Arbeitsplätze für vorwiegend einfache Aufgaben mit Höchstleistungsschnittstellen versehen werden mussten. Abhilfe schafft hier die ATM-Technologie durch veränderliche Bandbreiten. Diese Flexibilität ist unmittelbar mit laufenden Kosten korrelierbar. Selbst anspruchsvolle Multimedia- und Hypermedia-Anwendungen sind jetzt vertretbar, da gerade bei ihnen das Anwendungsprofil zwischen den Extremen von immer noch einfachster Textverarbeitung bis hin zu Echtzeit-Videosequenzen beständig pendelt. Das Fachgespräch behandelt die mit ATM gewonnene Freiheit zur flexiblen Nutzung von unterschiedlichen Informatikaufgaben. Hierzu gehören bei übergreifenden bzw. globalen Anwendungen: Aufgaben mit veränderlichen Anforderungsprofilen, Konzepte für mobile Arbeitsplätze bei wechselnden Aufgaben, globale Wirtschaftlichkeit von öffentlichen und privaten ATM-Diensten, Bestandssicherung durch Integration von ATM mit anderen etablierten Netzwerktechniken und Einfluss von vorhandenen oder wünschenswerten Normen.

P. Jensch, P. Egloff, J. Gerlach, E. Gingelmaier, J. C. W. Schröder, M. Windfuhr
ATM in privaten Netzen

Umfragen und Marktbeobachtungen zeigen, daß der Druck der Anwender auf die Hersteller und Netzbetreiber zunimmt, höhere Bandbreiten für neue Applikationen zur Verfügung zu stellen. In der ACTS-Studie der Europäischen Union erkennen wir ebenfalls in dem Trend zur globalen Netzwerkentwicldung, daß wir heute bereits an der Schwelle zur integrierten Breitbandkommunikation stehen.

Stefan Lietz
Migration Path for the Integration of ATM Networks and Broadband Applications into Existing Communication Infra-Structures

A smooth evolutionary concept for the introduction the asynchronous transfer mode technology (ATM) into the private business environment is presented. The paper starts with an analysis of user requirements. These are taken into account for the development of a migration strategy from today’s network scenarios to a future fully integrated ATM based network. The core of this network is an ATM Multiservice Switch Node. The paper ends up with cost considerations of some major ATM network components.

Dietrich Schlichthärle
Fachgespräch 19: Oberon — Betriebssystem der Zukunft für globale Informationsdienste

Die Programmiersprache Oberon und die Oberon-System umgebung wurden Ende der achtziger Jahre an der ETH Zürich entwickelt und repräsentieren heute den Stand der Technik bei der „erweiterbaren Programmierung“.

M. Franz, R. Crelier, H. Moessenboeck, C. Pfister, C. Szyperski, N. Wirth
Integrating Oberon Resources into the World-Wide Web

The World-Wide Web (WWW) is currently one of the most popular network information systems on the Intemet The range of items that may be accessed within the WWW includes hypertext documents, images, sound pattems and video sequences. To identify these items, their location and the method to acquire them, a generic naming scheme is provided. Besides the identification of these items it allows to specify and parametrize activities that construct items “on-the-fly”. Hence, aspects of interaction may be introduced to the information system.In our paper we discuss this interactive potential power of the WWW, especially how to obtain this power from the oberon operating system. Our attention is directed to aspects of information provision, i.e. we explore the suitability of the Oberon system for a WWW information server. The objective is the integration of interactive Oberon applications and services in the global WWW document space. Hence, we allow remotely to invoke Oberon activities which produce textual or graphical data from any location in the world. The integration is based on a simple server framework that allows to attach Oberon services to the WWW with minimal implementation effort.

Ralph Sommerer
A Comparison of C++, FORTRAN 90 and Oberon-2 for Scientific Programming

In the past decade, the programming languages C++, FORTRAN 90 and Oberon-2 all evolved from their ancestors. This invites to reflect upon the suitability of these modern programming languages for scientific and engineering computing. In the first part, we compare their primary language features, as needed by scientists and engineers. In the second part, we list some useful features missing in Oberon-2. The report concludes by a personal assessment of the three languages with respect to the numerical context. The reader’s experience in scientific programming in C or FORTRAN would be advantageous.

Bernd Mösli
Oberon Dialogs: A User Interface for End Users

This paper describes the Dialogs package which allows a user to create and use dialog viewers with buttons, check boxes, text fields and other user interface elements. Dialogs fit smoothly into the Oberon system. Existing tools can be equipped with a graphical user interface without modifications. The object-oriented nature of Dialogs allows adding new user interface items and new commands even by third party programmers and end users.

Markus Knasmüller
The Smart Document or How to Integrate Global Services

Perhaps the most important trend in modern operating systems research is the trend towards global environments like distributed systems and client/server architectures. Driven by a foreseeable significant increase of remote services (cable and wireless) in the near future, client/server environments will progressively replace traditional operating systems that operate a single computer or workstation in isolation.

Jürg Gutknecht
Metadaten
Titel
GISI 95
herausgegeben von
Friedbert Huber-Wäschle
Helmut Schauer
Peter Widmayer
Copyright-Jahr
1995
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN
978-3-642-79958-7
Print ISBN
978-3-540-60213-2
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-642-79958-7