Oberseminarvorträge

Oberseminarvorträge im WiSe 2012/13:

Di 04.12.12 16:15 Uhr in C-221:
Ein Middleware-Manageragent für SONAR
Janin Den

Die Modellierung komplexer Systeme kann durch entsprechende Metaphern unterstützt werden. Zu solchen Metaphern gehören Multiagentensysteme und Organisationen. Insbesondere im Zusammenspiel der eben genannten beiden Konzepte wird es Entwicklern erleichtert große Systeme adäquat in einem Modell abzubilden. > Dazu wird ausgehend von einer agentenorientierten Softwareentwicklung der Fokus auf eine Organisationsorientierung gerichtet. Organisationsorientierung ermöglicht organisationsorientierte Programmierung. Diese benötigt sowohl eine Spezifikationssprache um Modelle zu erstellen, als auch eine Infrastruktur zur Simulation der Modelle. > Für das Organisationsmodell SONAR wurde im Rahmen einer Diplomarbeit eine Middleware entworfen, die das Modell mit dem Multiagentensystem-Framework MULAN verbindet. Die implementierte Middleware ermöglicht es SONAR-Modelle zu simulieren. Eine zentrale Rolle innerhalb der Middleware nimmt der Middleware-Manageragent ein, der die formale Organisation kapselt und verwaltet.

Di 27.11.12 16:15 Uhr in C-221:
"Selbstorganisation: Von der Theorie der selbst-rekonfigurierenden Petrinetze zur Praxis des organisationellen Lernens in Agentensystemen"
Michael Köhler-Bußmeier

In diesem Vortrag möchte ich zeigen, wie die verschiedenen Bereiche meiner bisherigen Forschung (Objektnetze, Reorganisierende Systeme, Agentensysteme und Organisationen sowie Sozionik) zusammenhängen und auch in einer logischen Verbindungslinie stehen. Der Vortrag richtet sich somit sowohl an die theoretisch interessierten (Theorie der Objektnetze) als auch an die praktisch orientierten Zuhörer (Modellierung und Deployment in/für/von Multiagentensystemen).

Mi. 31.10.2012 um 16:00 Uhr in C-101 !!!! Tag, Zeit und Ort geändert !!!!
Zum Erreichbarkeitsproblem in azyklischen Objektnetzen (Bachelorarbeitsvortrag)
Laura Schmelter

Ein Objektnetz ist ein Petrinetz, dessen Marken ebenfalls Petrinetze sind. Spezielle Objektnetze sind elementare Objektsysteme (EOS) und Generalised State Machines (GSMs). In diesem Vortrag steht das Erreichbarkeitsproblem für azyklische GSMs und sichere, azyklische GSMs im Vordergrund. Mit Hilfe des 'reference nets' einer GSM wurde gezeigt, dass das Erreichbarkeitsproblem für azyklische GSMs und sichere, azyklische GSMs NP-vollständig ist, wenn diese ohne synchrone Ereignisse sind. Durch Polynomialzeitreduktionen konnte das Erreichbarkeitsproblem in azyklischen GSMs als NP-schwer und in sicheren, azyklischen GSMs als NP-schwer klassifiziert werden. Letzteres ist zusätzlich in PSPACE.

Oberseminarvorträge im SoSe 2012:

Di 19.06.2012 14:30 in C-221:
PetriPad – A Collaborative Petri Net Editor
Julian Burkhart, Michael Haustermann

Collaboration is one of the key aspects of software engineering and commonly includes working in spatially separated teams. Many tools exist to support such a workflow and are used extensively, especially for real-time communication, e.g. instant messaging systems and voice chats. In contrast, programming environments and editors used in general mostly lack synchronous real-time collaboration functionality. In this talk we present an informal specification of a groupware Petri net editor and a proof of concept implementation for the Renew tool.

Di 12.06.2012 14:30 in C-221:
P- and T-Systems in the Nets-within-Nets-Formalism
Frank Heitmann

In this talk we are concerned with (strongly deterministic) generalised state machines (GSMs), a restricted formalism of the nets-within-nets- family, and further restrict the involved nets to P- and T-nets. While GSMs with these restrictions are likely to be of little use in modelling applications, understanding them better might help in future attempts to analyse more sophisticated formalisms. We focus on the reachability problem for these new net classes and show that the problem is PSpace-complete if all involved nets are P-nets and is solvable in polynomial time if all involved nets are T-nets. At last we give some initial results concerning the "mixed classes".

Di 05.06.2012 14:30 in C-221:
Portierung des Petrinetzsimulators von Renew auf das Betriebssystem Android
Dominic Dibbern

In meinem Vortrag erläutere ich die Identifizierung und Anpassungen, der aus dem Renew-Pluginsystem benötigten Plugins, die für eine Simulation eines Petrinetzes unter Android benötigt werden. Zusätzlich wird ein System vorgestellt, mit dem der Simulator Renews in ein Framework für Androidapplikationen eingebettet werden kann, sodass eigenständige Applikationen auf der Grundlage von Petrinetzen entwickelt werden können. Dabei soll nach Möglichkeit keine eigene Codebasis entstehen, sondern auf den aktuellen Quellcode des Desktopsystems zurückgegriffen werden.

15:15
PetriPad – A Collaborative Petri Net Editor
Julian Burkhart, Michael Haustermann

Collaboration is one of the key aspects of software engineering and commonly includes working in spatially separated teams. Many tools exist to support such a workflow and are used extensively, especially for real-time communication, e.g. instant messaging systems and voice chats. In contrast, programming environments and editors used in general mostly lack synchronous real-time collaboration functionality. In this talk we present an informal specification of a groupware Petri net editor and a proof of concept implementation for the Renew tool.

Di 22.05.2012 14:15 in C-221:
YARNS - Categories of Nets in Nets / YARNS - Kategorientheoretische Betrachtung von Netzen in Netzen
Eric Flick und Marcin Hewelt

In our talk, we showcase recent work on category theoretical ideas for understanding nets-in-nets, and propose a set of formalisms devised for this purpose and discuss some results and open questions regarding their properties, and their relevance for the application domain.

Im Vortrag präsentieren wir unsere Arbeit an einer kategorientheoretischen Betrachtungsweise von Netzen in Netzen, einige hierfür entwickelte Formalismen und eine Diskussion von Ergebnissen und offenen Fragen bezüglich ihrer Eigenschaften, und von anwendungsbezogenen Aspekten.

Di 08.05.2012 14:30 in C-221:
Werkzeug-Unterstützung für organisationsorientierte Modellierung in SONAR
Jan Bolte

In dem Vortrag soll ein Plugin für Renew vorgestellt werden, das die Modellierung von Organisationen in SONAR unterstützt, indem das Tool eine Überprüfung der Wohlgeformtheit und ein Wizard, der mögliche Erweiterungen des Modells vorschlägt, anbietet. Dabei wird kurz SONAR erläutert und danach wird das Tool demonstriert.

Oberseminarvorträge im WiSe 2011/12:

Di 31.01.2012 16:15 in C-221:
LTL-Zustandsraumanalyse von Elementaren Objekt-Petrinetzen mit Maude
Felix Garbe

Elementare Objekt-Petrinetze sind gut geeignet, komplexe Informatik-Systeme zu modellieren, in denen bewegliche Objekte vorhanden sind. Wird ein System mit diesen Petrinetzen modelliert, ist es sinnvoll, diese durch die LTL-Zustandsraumanalyse zu untersuchen. Um dies zu realisieren, wird die LTL-Zustandsraumanalyse von Maude verwendet. Um dem Benutzer die Untersuchung und die Arbeit mit elementaren Objekt-Petrinetzen zu erleichtern, ist eine Erweiterung von Renew entstanden.

Im Vortrag wird kurz wiederholt, was elementare Objekt-Petrinetze sind. Es wird gezeigt, wie eine LTL-Zustandsraumanalyse durchgeführt werden kann. Außerdem wird die Implementation in Maude besprochen. Zusätzlich erfolgt die Vorstellung der Erweiterung in Renew.

Di 24.01.2012 16:15 in C-221:
Zwei Vorträge:

Tool-Demonstration: Hierarchische Workflow-Netze
Nikolas Lohmann

In dem Vortrag soll ein Plugin für Renew vorgestellt werden, dass die Modellierung korrekter Free-Choice Workflow-Netze durch Verfeinerungen basierend auf Fehlings Hierarchischen Netzen ermöglicht. Die dabei entstehende Hierarchie wird zur Darstellung des Netzes in unterschiedlichen Abstraktionsstufen bei der Modellierung und Simulationsbetrachtung verwendet.

Versionskontrollsysteme dienen dazu, die Arbeit unterschiedlicher Entwickler an einem gemeinsamen Projekt zu ermöglichen. Änderungen werden protokolliert und Konflikte aufgezeigt. In der Studie "Versionierungssysteme in Unternehmen" wurden die Versionskontrollsysteme SVN und Git miteinander verglichen und die Vor- und Nachteile aufgezeigt. Da Git bisher keine geeigneten GUIs bietet und die Konsolenbedienung für den unternehmerischen Einsatz zu kompliziert ist, wurde ein Arbeitskonzept für Git entwickelt und eine entsprechende Steuerung in dem Programm "gitconsole" implementiert. Ziel hierbei war es, Git auf eine ähnlich einfache Art und Weise wie SVN bedienen zu können, hierbei aber Vorteile beider Systeme verwenden zu können.

!!!SONDERTERMIN!!! (Tag, Zeit und Raum abweichend!)
Fr. 25.11.2011 in C-215:
SONDERVORTRAG: „INFORMATICS AND PHYSICS AS TWO WINDOWS TO SEE, EXPLORE AND UNDERSTAND THE WORLD"
Jozef Gruska

In the first part of the talk a new perception of informatics, much by nature information processing motivated, is introduced, analysed and some of its grand challenges are discussed. In the second part of the talk, Physics and (new) Informatics are analysed and demonstrated as two windows to see, explore and understand the world.

Di 01.11.2011 16:15 in C-221:
Entscheidbarkeitsresultate bei Petri-Netzen mit endlichen und unendlichen Zustandsräumen
Florian Jensen

In den vergangenen 40 Jahren wurde in der Literatur eine Vielzahl von Abwandlungen des Petri-Netz-Formalismus behandelt. Hierbei wurde häufig die Grunddefinition der Petri-Netze eingeschränkt, sodass bei diesen Petri-Netz-Klassen die Entscheidbarkeitsprobleme, insbesondere das Erreichbarkeitsproblem, effizienter gelöst werden können. Einen Überblick zu den Entscheidbarkeitsresultaten für eine Vielzahl von Petri-Netz-Klassen ist u.a. den Arbeiten von Esparza und Nielsen zu entnehmen. In den Übersichtsarbeiten sowie der Erstliteratur ist dabei selten thematisiert, dass die Lösung des Entscheidbarkeitsproblems durch die Verwendung einer bestimmten Technik, wie zum Beispiel dem Überdeckungsgraphen, ermöglicht wird. Angesichts dessen lag der Schwerpunkt der Diplomarbeit, neben einer nachvollziehbar Darstellung der Entscheidbarkeitsresultate für verschiedene Petri-Netz-Klassen, auf der Betrachtung der zur Lösung des Entscheidbarkeitsproblem verwendeten Techniken. In dem Vortrag wird ein Überblick der Ergebnissen zu den betrachteten Entscheidbarkeitsproblemen gegeben. Für einige ausgesuchte Petri-Netz-Klassen werden die Resultate detaillierter betrachtet.

Di 25.10.2011 14:15 in C-221:
Moving Objects with Application to Agent Migration and System Exploration.
Rüdiger Valk

When thinking about the current event some obscure object emerged in our considerations. They are used to model migration of abstract agents, collecting information about the system where they are living. This information is used to build a model oft the exterior world, which is represented in their knowledge as a Petri net. It may be exchanged with other agents in order to help them in their life, to solve problems and to enjoy the audience.

Oberseminarvorträge im SoSe 2011:

Di 12.07.2011 14:00 in C-221:
Towards Process Mining for Agents in Complex Environments
Erik Flick

Ziel der Arbeit ist die Entwicklung von Process-Mining-Methoden, die an die Erfordernisse bei der Analyse von Multiagentensystemen in Prozess- und Organisationsperspektive angepasst sind. Hierarchische Petrinetzformalismen spiegeln viele Konzepte des agentenorientierten Paradigmas direkt wieder, während sich das Multiagentenparadigma auch im Bereich der Softwareentwicklung als sinnvolle Sicht auf Systeme anbietet, die aus nebenläufig agierenden, autonomen Einheiten bestehen. Somit ergibt sich eine enge Koordination zwischen einem theoretischen, einem praktischen und einem angewandten Teil. Es werden Ergebnisse in allen drei Bereichen angestrebt. Ausgegangen wird von der grundsätzlichen Idee, dass der Methodenschatz der Netzsynthese auf Formalismusebene auf strukturierte Netze, insbesondere Netze in Netzen, erweitert werden kann. Die Erörterung der netztheoretischen Grundlagen für ein stärker strukturierendes Process Mining ist theoretischer Bestandteil der Arbeit. Im praktischen Teil ist der Bau einer interaktiven Anwendung geplant, mit der die entwickelten Methoden, als Demonstration ihrer praktischen Verwendbarkeit und Relevanz, innerhalb der am Arbeitsbereich TGI entwickelten MULAN-Umgebung erprobt werden sollen. In der Anwendung liegt das Hauptaugenmerk auf der Ausrichtung der entwickelten Methoden auf die automatisierte Unterstützung verschiedener Ebenen des agentenorientierten Modellierungs- und Softwareentwicklungprozesses. Diese wird durch die MULAN-Anbindung auf Entwicklerebene ermöglicht; eine Unterstützung auf Projektebene ist ebenfalls denkbar.

Di 17.05.2011 um 14:00 Uhr in C-221:
Über den Umgang mit Grammatik
Yvonne Kuestermann

Grammatiken sind ein Hindernis im Fremd- und Zweitsprachenerwerb und auch nach jahrelanger Übung wird die Grammatik einer Nicht-Muttersprache meist nur unzureichend beherrscht. Es werden natürlichsprachliche Grammatiken aus formaler, nachrichtentechnischer, neurologischer und kognitiver Sicht betrachtet, um dieser Lernschwierigkeit auf den Grund zu gehen. Das Ergebnis der Analyse ist: Explizite Grammatikdarstellungen folgen traditionellen Prinzipien, die der neuronalen Verarbeitungsweise und der Struktur von natürlichsprachlicher Grammatik nicht vollständig gerecht werden.

Oberseminarvorträge im WiSe 2010/11:

Di 08.02.2011 um 14:00 Uhr in C-221:
Indexsprachen - Eine Sprachfamilie zwischen den kontextfreien und kontextsensitiven Sprachen
Christopher Bartz

Die Indexsprachen wurden vom Autor als Erweiterung zu den kontextfreien Sprachen konzipiert. Genau wie bei den anderen Sprachfamilien in der Chomsky-Hierarchie gibt es auch hier ein duales Beschreibungskonzept: Ein Grammatik-Konzept und ein Automatenmodell. Der Vortrag stellt beide Beschreibungskonzepte sowie Abschlusseigenschaften und Antworten auf Entscheidbarkeitsprobleme vor. Ähnlich wie bei der kontextfreien Sprachfamilie kann auch hier die deterministische Teilfamilie und die Mehrdeutigkeit von Sprachen betrachtet werden. Im Vortrag wird gezeigt, dass Mehrdeutigkeit vom Sprachkonzept abhängig ist, da eine Sprache vorgestellt wird die mit kontextfreien Methoden beweisbar mehrdeutig ist und mit den Beschreibungskonzepten der Indexsprachen eindeutig darstellbar ist.

Di 25.01.2011 um 17:00 Uhr in C-221:
Prozesssteuerung für verteilte Entwicklungsumgebungen als petrinetzbasierte Multiagentenanwendung
Julian Mosteller

Die Entwicklung von komplexen Softwaresystemen ist ein kollaborativer Prozess, der immer häufiger verteilt stattfindet. Die Softwareentwickler befinden sich dabei in verschiedenen Büros oder in unterschiedlichen Organisationen und sind dadurch geografisch verteilt. Entsprechend kompliziert gestaltet sich daher die Überwachung, Steuerung und Unterstützung dieser verteilten Entwicklungsprozesse. Am Beispiel des Change Managements wird grundlegend untersucht, wie eine Steuerung von verteilten Entwicklungsprozessen gestaltet werden kann. Unter Verwendung der Konzepte und Systeme von Christine Reese, Thomas Wagner und Kolja Markwardt werden Agenten- und Workflowtechnologie untersucht, verglichen und miteinander kombiniert, um der Herausforderung einer verteilten Prozesssteuerung zu begegnen.

Di 25.01.2011 um 16:15 Uhr in C-221:
Grundgedanken einheitentheoretischer Modellierung
Marcin Hewelt

Mit steigender Komplexität und Größe der von Informatikern betrachteten Systeme, ihrer zunehmenden Verteilung und Heterogenität, ihrer Einbettung in soziale Kontexte und dadurch erforderlicher Adaptivität, wachsen die Ansprüche an die Ansätze zu ihrer Entwicklung. Um dieser "Systeme von Systemen" Herr zu werden, bietet die Softwaretechnik immer höhere Abstraktionen auf, die bislang in der Agentenorientierung gipfeln, wie sie am TGI beispielsweise mit dem PAOSE-Ansatz verfolgt wird. Vom Modellierer instantiierte Abstraktionen eines Ansatzes strukturieren die betrachtete Domäne, z.B. in Form eines Multi-Agenten Systems. Ein solches Modell lässt sich abstrakt als System geschachtelter und interagierender Subsysteme auffassen. Diese bei der Softwareentwicklung mittels PAOSE gewonnene Einsicht war der Ausgangspunkt für die vorgestellte Diplomarbeit. In diesem Vortrag stelle ich mit der Einheitentheorie einen im Werden begriffenen Ansatz vor, der eine Modellierung von Weltausschnitten zum Ziel hat, die sowohl strukturelle, als auch dynamische Aspekte von Systemen abdeckt. Ihre Grundlegung findet die einheitentheoretische Modellierung in einer Hierarchie unterliegender B/E-Netze, welche die Abläufe eines Weltausschnittes als Prozess, also gemäß einer partial order Semantik abbilden. Auf den unterliegenden Netzen werden "Einheiten" genannte Netzfaltungen definiert, die Teilprozesse abstrahieren. Einheiten stellen die Modellierungsprimitive der Einheitentheorie dar und können mittels eines Axiomensystems zu "Einheiten-Systemen" zusammen gesetzt werden. Diese weisen Eigenschaften auf, die sie für die Modellierung und Simulation komplexer Systeme interessant machen. Im Zuge meiner Diplomarbeit entwickelte ich die Einheitentheorie von einem "Denkzeug" in Richtung einer Modellierungstechnik weiter. Umgesetzt wurde das Einheiten-Konzept in Form einer prototypischen Implementation im Formalismus der Referenznetze, die im Vortrag präsentiert wird. Weiterhin legte ich die konzeptionellen Grundlagen für die Vervollständigung der Einheitentheorie zu einem einheitentheoretischen Ansatz. Persönlich sehe ich die präsentierte Arbeit als einen Schritt Richtung C.A. Petris Vision einer Systemtheorie diskreter Systeme, die auf der Relation der Nebenläufigkeit basiert.

Di 18.01.2011 um 17:00 Uhr in C-221:
Prototyp eines S-Expression-basierten Rahmenwerks für sprachübergreifende Metaprogrammierung
Benjamin Teuber

Template-gestützte Code-Generierung ist in der Informatik allgegenwärtig und tritt in den verschiedensten Formen auf. Entsprechend groß ist die Vielfalt verwendeter Werkzeuge - seien es der C-Präprozessor, PHP oder auch XSL-Transformationen. Die meisten bestehenden Technologien sind allerdings aufgrund der verwendeten Syntax und Datenstrukturen recht fehleranfällig und umständlich in der Benutzung. Einen weitgehend vergessenen, aber äußerst eleganten und praktischen Ansatz zur generativen Metaprogrammierung bietet dagegen die Lisp-Sprachfamilie, welche mit S-Expressions als universeller, einfacher Datenstruktur arbeitet sowie mit Makros, die als "`Lightweight-Compiler"' fungieren. Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Frage, wie der Lisp-Ansatz weiter verallgemeinert werden kann, um beliebige Zielsprachen, verschiedene Modelltypisierungsgrade sowie eine EBNF-Grammatiken ähnliche Komposition von Makros zu ermöglichen. Dafür wird mit MagicL ein prototypisches Rahmenwerk in Haskell implementiert. Mit Hilfe einer kategorientheoretisch motivierten Architektur auf der Basis von Arrows lassen sich Parser, Generatoren und andere Compiler erstellen und miteinander kombinieren, wobei neben S-Expressions auch typisierte Objekte und Zeichenketten als Ein- und Ausgaben unterstützt werden. Darauf aufbauend wird eine ebenfalls in S-Expressions notierte DSL für die Compilerdefinition konstruiert, die mit der Haskell-DSL eine funktionale Programmiersprache enthält. Für die einfache Verarbeitung von S-Expressions stellt die Compiler-DSL einen Quasiquote-Operator sowie ein gegenüber Lisp verallgemeinertes Makrosystem bereit.

Als Modellierung wird in der Informatik der Prozess einer methodischen Abbildung realweltlicher Dinge auf eine abstrakte oder konkrete Repräsentation bezeichnet. Modellierung dient dem Zweck der Untersuchung von Annahmen über die Umwelt, für die Implementierung in einem Informatiksystem. Neben der historischen Entwicklung haben Anwendungskontexte und Leitbilder zu Ausprägungen verschiedenartiger Modellierungstechniken beigetragen. Die Strukturen verteilter Prozesse und die Komplexität global vernetzter Anwendungen erfordern eine Anpassung der Techniken und Methoden der Modellierung. Die petrinetzbasierte agenten- und organisationsorientierte Softwareentwicklung (PAOSE) ist ein agentenorientierter Ansatz, der organisationsbasierte Strukturen für die Entwicklung verteilter Multiagentenanwendungen verwendet. In dieser Arbeit werden konzeptionelle Sichtweisen, Techniken und Verfahren der Modellierung aufgearbeitet und in einer konzeptionellen Basis für die Rollenmodellierung in der PAOSE manifestiert. Zusätzlich wird ein softwaretechnischer Entwurf und eine prototypische Implementierung eines Werkzeugs für die Rollenmodellierung vorgenommen.

Di 04.01.2011 16:15 Uhr in C-221:
Zapa - gut geplant ist halb erledigt Oder: Implementation eines leichtgewichtigen Multiagentenrahmenwerks mittels Referenznetzen und Prolog
Andrej Zieger

Der Vortrag stellt die Arbeit zu einem Prototypen eines Multiagentenrahmenwerkes vor, welches mittels Referenznetzen und Prolog implementiert wurde. Hierbei wurde von Mulan ausgehend die Architektur um einen Planer ergänzt, welcher die Interaktionen im Vorfelde feingranular zielorientiert plant. Außerdem wird die Möglichkeit eingeführt Interaktionsprotokolle als Distributed Workflow Netze darzustellen. Dies ermöglicht eine gesamtheitliche Übersicht und betont, dass Protokolle agentenübergreifend sind. Hierbei wurde darauf geachtet möglichst wenig Java-Anschriften zu verwenden, um eine spätere Analyse zu ermöglichen. Den Protokollen in der Form eines Distributed Workflow Netzes wurde hierfür eine einfache Möglichkeit des Zugriffes auf Prolog spendiert.

Di 09.11.10 !!! 14:30 in D-220 !!! Ort/Zeit geändert!!! (Gemeinsames Oberseminar mit ASI)
Von Multiagentensystemen zu Multiorganisationssystemen - Modellierung auf Basis von Petrinetzen
Matthias Wester-Ebbinghaus

Der Einbezug sozialer Konzepte und Mechanismen für die Gestaltung von Softwaresystemen findet sich aktuell insbesondere im Bereich der Multiagentensysteme wieder. Dabei haben sich vor allem organisationsorientierte Betrachtungen durchgesetzt. Allerdings wird das volle Potential der Organisationsmetapher dabei letztlich nicht ausgeschöpft, da die Auffassung von Agentenorganisationen als eigenständige (kollektive) Akteure lediglich als Randaspekt verstanden wird. In der vorliegenden Arbeit wird dieser Aspekt hingegen in den Fokus gestellt und darauf aufbauend Multiorganisationssysteme als eine konzeptionelle Erweiterung von Multiagentensystemen vorgestellt. Dabei wird insbesondere die Eignung von Multiorganisationssystemen für den Einsatz in einem Kontext von Systemen-aus-Systemen motiviert. In der Hauptsache ist die Arbeit der Modellierung von Multiorganisationssystemen gewidmet. Dabei wird auf Petrinetze und petrinetzbasierte Modellierungstechniken zurückgegriffen, um einen sanften Übergang von eher abstrakten, anschaulichen zu operationalen, technischen Modellen zu erlauben.

Di 02.11.10 16:15 in C-221:
Umstellung von Renew Plugins auf OSGi Bundles
Daniel Raap

Der Petri-Netz Simulator Renew, welcher am Fachbereich Informatik in Hamburg entwickelt wurde, soll eine flexiblere Architektur bekommen. Es basiert bereits auf einem proprietären Pluginsystem. Um die Modularisierung weiter zu betonen, soll ein Standard-Modulsystem verwendet werden. Da Renew in Java programmiert wurde, bietet sich das dienstorientierte Java-Rahmenwerk OSGi an. Dies wird bereits in vielen Softwareprodukten verwendet, wovon die Entwicklungsumgebung Eclipse ein sehr prominentes Beispiel ist. In dem Vortrag wird kurz die Konzeption des Renew 2.0 Pluginsystems und des OSGi-Rahmenwerks dargestellt. Schwerpunkt ist die konzeptionelle und technische Umstellung der bisherigen Architektur auf OSGi. Einige Beispiele sollen Vor- und Nachteile dieser Umstellung zeigen. Daneben wird kurz Tests für die neue Umgebung eingegangen. Die neue Architektur bringt auch neue Probleme mit sich. Z.B. verwaltet die OSGi-Laufzeitumgebung die Klassen anders als die normale Java-Laufzeitumgebung. Als Lösung wurde ein prototypischer Dienst zum Finden von Klassen erstellt, welcher auf die neuen Möglichkeiten aufbaut. Es werden einige noch offene Punkte für Renew 3.0 aufgelistet, welche durch die Umstellung bedingt sind. Abschließend werden einige Möglichkeiten einer dienstorientierten Architektur aufgezeigt.

Oberseminarvorträge im SoSe 2010:

Das Konzept der sozialen Organisation beziehungsweise der interorganisationalen Systeme bietet sich als Inspirationsquelle für den Bau von Softwaresystemen im Großen an. In meiner Dissertation wird diese These qualitativ untermauert, der aktuelle Stand der Forschung kritisch analysiert und darauf aufbauend eine konzeptionelle Erweiterung von Multiagentensystemen zu Multiorganisationssystemen propagiert. Im Zentrum stehen dabei petrinetzbasierte Modelle von Organisationen mit ihren beiden Kerneigenschaften als organisatorische Kontexte sowie als kollektive Akteure. Die Kombination dieser beiden Eigenschaften erlaubt den rekursiven Aufbau von Multiorganisationssystemen. Auf Seiten der Modellierung bietet sich in diesem Zusammenhang das Konzept der Netze-in-Netzen an, um ebenenübergreifende Mechanismen und Dynamiken anschaulich und zugleich exakt darzustellen. Modelle reichen von abstrakten "Denkmodellen" bis hin zu direkt ausführbaren "Programmiermodellen". Im Vortrag gebe ich einen Überblick über die Inhalte und Ergebnisse meiner Arbeit. Die Dissertation befindet sich im Endstadium und der Vortrag dient vor allem der Vorstellung und Diskussion des aktuellen Standes. Inhaltliche Detailbetrachtungen werden dabei nur punktuell vorgenommen. Stattdessen stehen die wesentlichen Inspirationen, Ideen, Konzepte, Ergebnisse sowie der Aufbau der Arbeit samt des roten Fadens im Fokus.

Als eine wesentliche Erkenntnis stellt die Sozionik die Wechselwirkungen einer Mikroebene individueller Handlungen und einer Makroebene globaler Strukturen heraus, deren Berücksichtigung sie in verteilten und flexiblen Softwaresystemen als notwendig erachtet. Organisationen als ein den Agenten übergeordnetes Konzept bieten hier Möglichkeiten, Agentensysteme zu strukturieren und sie damit beherrschbarer, zuverlässiger und skalierbar zu gestalten. Ein Organisationsmodell und Spezifikationsformalismus für Organisationen ist das SONAR-Modell, welches basierend auf Petrinetzen beschreibt, wie Organisationen mit Konzepten wie Positionen, Rollen, Aufgaben, Delegation und Teamwork formal dargestellt werden können.

Für den Schritt von der Modellebene zu einer Implementation schlägt das Sonar-Modell generische Positionsagenten einer Organisation vor, die auf abstrakter Ebene bereits die Fähigkeiten zur Teamformation, Verhandlung, Kompromissfindung sowie zum Teamwork etc. besitzen. Eine Implementation als verteiltes System soll dann direkt aus der Spezifikation einer Organisation generiert werden können. Ein erster Prototyp einer solchen implementierten Middleware zum Teamwork generischer Positionsagenten wird durch die Architektur GOPA und SONAR bereits vorgegeben.

Vorgestellt wird eine technische Erweiterung dieses Prototypen, welche notwendig erscheint, um sich dem langfristigen Ziel einer vollständig automatisierten Übersetzung eines SONAR-Modells in eine Implementation zu nähern. Als Zielplattform dient hierzu MULAN. Darüber hinaus wird ein Werkzeug vorgestellt, welches für beliebige SONAR-Modelle eine wie zuvor genannte Middleware in Form eines spezifischen Prototypennetzes generiert.

Three open questions in the theory of regulated rewriting are addressed. The first is whether every permitting random context grammar has a non-erasing equivalent. The second asks whether the same is true for matrix grammars without appearance checking. The third concerns whether permitting random context grammars have the same generative capacity as matrix grammars without appearance checking.

The main result is a positive answer to the first question. For the other two, conjectures are presented. It is then deduced from the main result that at least one of the two holds.

Petri nets are a well established formalism useful to model and to analyze concurrent systems. High level formalisms, such as coloured nets and nets-within-nets models, have been introduced to solve some scalability issues of Petri nets in real application contexts. However, more modeling power usually means less analysis flexibility. Hypernets are a nets-witin-nets model with a semantics well routed in the Petri net theory thanks to an expansion toward 1-Safe nets. This expansion allow the use of the techniques developed for 1-Safe nets to analyze Hypernet.

In this seminar Hypernets and one generalization will be explained, a case of study related to a Grid tool for High Energy Phisics will be shown, and a demonstration of the use of a plugin for Renew for making analysis with Hypernet will be performed.

Di 11.05.10 14:15 in C-221:
Betrachtung der Mikro-Makro-Dualität in der organisationsorientierten
Modellierung von Multiagentensystemen
Gila Dinter

Die anfänglich rein agentenzentrierte Ausrichtung der Agentenforschung wurde in der jüngeren Vergangenheit durch Fragen ergänzt, wie Systeme, bestehend aus einer Anzahl autonomer Agenten, zum einen eine ausreichende Verlässlichkeit hinsichtlich ihrer Leistung bieten und zum anderen mit einem sehr starken Zuwachs an Mitgliedsagenten umgehen können. Diese beiden Aspekte beschreiben die für ein Multiagentensystem gemeinhin geforderten Eigenschaften der Beherrschbarkeit und der Skalierbarkeit. Sie adressieren nicht allein die Mitgliedsagenten auf der Mikro-Ebene eines Systems, sondern beziehen sich auf systemische Merkmale der Makro-Ebene und beförderten in der Modellierung Ansätze, in den Systementwurf überindividuelle Konzepte einfließen lassen, die eine steuernde Funktion ausüben. Zusätzlich wird der Wunsch nach Adaptivität von Multiagentensystemen formuliert. Diese setzt eine interne Strukturdynamik voraus, die eine flexible Anpassung des Systems hinsichtlich seiner Struktur und seines Verhaltens ermöglicht. Dem entgegen steht die Schwierigkeit, die in der Beherrschung und Steuerung eines dynamischen Systems im Vergleich zu einem statischen System liegt. Somit stellt sich die Frag, wie ein System so flexibel entworfen werden kann, dass es nicht nur mit einer sehr großen Anzahl von Agenten umgehen kann, sondern dass sich zusätzlich aus ihren Interaktionen Dynamiken auf der Mikro-Ebene entfalten können, die zu einer Modifikation der Systemstruktur führen. Gleichzeitig muss diese Struktur auf der Makro-Ebene hinreichend stabil konzipiert werden, um steuernd auf die autonomen Agenten einwirken und dem System in seiner Gesamtheit Stabilität verleihen zu können.

Vorgestellt wird der organisationszentrierte Entwurf als eine Möglichkeit, neben der Mikro-Ebene der Agenten eine Makro-Ebene zu modellieren und als Bestandteil eines Agentensystems zu konzipieren. Anhand einer vergleichende Untersuchung dreier Modelle dieses Ansatzes wird aufgezeigt, welche Konsequenzen die jeweilige Ausgestaltung der Ebenen und ihres Wechselverhältnisses für die Ausprägung der oben genannten Systemeigenschaften Beherrschbarkeit, Skalierbarkeit und Adaptivität haben.

Di 13.04.10 14:15 in C-221:
Analyse von Workflows auf Basis von Petrinetzen
Michael Haustermann

Geschäftsprozesse zu steuern und zu optimieren, um Ressourcen einzusparen und die Effektivität von Aktivitäten zu steigern, ist ein wichtiges Thema in marktwirtschaftlichen Unternehmen. Diese Aufgabe komfortabel rechnergestützt zu erledigen, ist von großem Interesse. Workflows sind eine Form von formalisierten Geschäftsprozessen. Modellierung und Analyse von Workflows ist notwendig, um Optimierungspotential zu lokalisieren. Dabei bietet die Darstellung von Workflows in Form von Petrinetzen viele Vorteile, so können zum Beispiel bekannte Methoden für Petrinetze eingesetzt werden. In diesem Vortrag wird gezeigt, wie Workflows, die mit P/T-Netzen modelliert werden auf Korrektheit, eine Mindestvoraussetzung für Workflows, untersucht werden können. Dabei werden verschiedene Methoden gezeigt. Unter anderem wird vorgestellt, wie Netze unter Beibehaltung von Korrektheit mit Hilfe einfacher Regeln reduziert werden können, um die Verwendung anderer Methoden effizienter zu ermöglichen. Des Weiteren wird ein Werkzeug vorgestellt, dass kombinierte Modellierung und Analyse von Workflows ermöglicht. Dieses Werkzeug ist in Form eines Renew Plugins umgesetzt worden. Das Plugin bietet die Möglichkeit Netze auf bestimmte einfache Systemeigenschaften wie zum Beispiel die Workflow-Eigenschaft zu untersuchen. Des Weiteren können Netze mit Hilfe der vorgestellten Reduktionsregeln reduziert werden. Für komplett reduzierbare Netze kann so Korrektheit gezeigt werden.

Oberseminarvorträge im WiSe 2009/2010:

Template-gestützte Code-Generierung ist in der Informatik allgegenwärtig und tritt in den verschiedensten Formen auf. Entsprechend groß ist die Vielfalt verwendeter Werkzeuge seien es der C-Präprozessor, PHP oder auch XSL-Transformationen. Die meisten bestehenden Technologien sind allerdings aufgrund der verwendeten Syntax und Datenstrukturen recht fehleranfällig und umständlich in der Benutzung. Eine weitgehend vergessene, aber äußerst elegante und praktische Form der Code-Generierung bietet dagegen die Lisp-Sprachfamilie, welche mit S-Expressions als universeller, einfacher Datenstruktur arbeitet sowie mit Makros, welche als “Lightweight-Compiler” fungieren. Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Frage, wie der Lisp-Ansatz weiter verallgemeinert werden kann, um beliebige Zielsprachen, verschiedene Modelltypisierungsgrade sowie eine EBNF-artige Komposition von Makros zu ermöglichen. Dafür wird mit MagicL ein prototypisches Framework in Haskell erstellt. Mit Hilfe einer kategorientheoretisch motivierten Architektur auf der Basis von Arrows sowie einem Modell für die strukturierte Quelltext-Erzeugung können dann unter anderem S-Expression-Sprachen eingelesen und typisiert oder weiterhin als S-Expressions weiterverarbeitet werden. Für reine S-Expression-Compiler wird darüber hinaus eine DSL definiert, die einen gegenüber Lisp verallgemeinerten Quasiquote-Operator sowie ein flexibles Makrosystem bereitstellt und von einem meta-rekursiven Compiler nach Haskell übersetzt wird.

Oberseminarvorträge im SoSe 2009:

Di 14.07.09 Zeit: 16h30-17h30.

Treffen beim Abaton am Campus (gemütliches Beisammensein/Kaffeetrinken)

Anschließend findet das eigentliche Oberseminar (Zeit: 18h00-20h00 zwei Stunden später als üblich) mit dem angekündigten Vortrag
Das Projekt Herold: Modell und Werkzeuge zur raumorientierten Verwaltung verteilter Netzwerksicherheitskomponenten
Axel Theilmann

gemeinsam mit SVS und der Sicherheitsgruppe der TUHH bei Presense statt, direkt an der S-Bahn Hammerbrook in der Sachsenstrasse 5 (den Südausgang der S-Bahn nehmen, links rum und schräg links zwischen HASPA und Schanzenbäckerei liegt die Sachsenstrasse. Erster grosser Eingang, 4. Stock, aus dem Fahrstuhl rechts rum, bei "dfn-cert, presecure, presense" klingeln.

Di 07.07.09 17:15 in C-221:
Automaten mit Termalphabeten
Jens Doll

Im Vortrag soll eine Automatenklasse mit unendlichem Alphabet vorgestellt werden, die für die Verifikation von Software relevant ist. Ausgehend von einem Termalphabet werden Automaten über solchen Alphabeten betrachtet und ein Weg aufgezeigt, wie man diese Automaten reduzieren und deren Terminierung beweisen kann. Die zu den Automaten gehörige Sprache liegt in L(0) und Reduktionsverfahren basieren auf einer zugehörigen Algebra. Die existierenden Bezüge zwischen den formalen Sprachen und der Algebra sollen im Vortrag transparent gemacht werden.

Di 07.07.09 16:30 in C-221:
Multiset Ersetzungssysteme
Patrick Totzke

Vektormengen werden als formale Sprachen von Multimengen aufgefasst, die u.A. durch kommutative Grammatiken definiert werden können. Analog zum Vorgehen in der formalen Sprachtheorie führen syntaktische Einschränkungen des Berechnungsmodells zu einer hierarchischen Struktur von Multiset-Sprachklassen, die auf alternative Charakterisierungen und Abschlußeigenschaften untersucht werden. Diese Perspetive auf Petri-Netze macht es möglich, formalsprachliche Argumente und Ergebnisse direkt auf nebenläufige Systeme zu übertragen.

Di 30.06.09 16:15 in C-221:
Prototypische Realisierung einer Prozessinfrastruktur für petrinetzbasierte Agentenanwendungen
Thomas Wagner

In diesem Vortrag geht es um eine Verschmelzung der Agententechnologie mit der Workflowtechnologie. Die Vorteile beider Technologien (klare Struktursicht der Agententechnologie, klare Verhaltenssicht der Workflowtechnologie) sollen dabei vereint werden. Neben den theoretischen Grundlagen wird auch ein agentenbasiertes Workflow Managementsystem vorgestellt, welches als Grundlage für die Verschmelzung der beiden Technologien dient.

Di 23.06.09 17:00 in C-221:
Erasing in Petri Net Languages and Matrix Grammars
Georg Zetzsche

It is shown that applying linear erasing to a Petri net language yields a language generated by a non-erasing matrix grammar. The proof uses Petri net controlled grammars. These are context-free grammars, where the application of productions has to comply with a firing sequence in a Petri net. Petri net controlled grammars are equivalent to arbitrary matrix grammars (without appearance checking), but a certain restriction on them (linear Petri net controlled grammars) leads to the class of languages generated by non-erasing matrix grammars. It is also shown that in Petri net controlled grammars (with final markings and arbitrary labeling), erasing rules can be eliminated, which yields a reformulation of the problem of whether erasing rules in matrix grammars can be eliminated.

Di 28.04.09 17:30 in C-221:
Unit Editor (UnitEd): Modellierung komplexer Systeme auf Basis eines einfachen Rahmenwerkes
Marcin Hewelt

Im Vortrag wird ein neuer Lösungsvorschlag für die bisher ungenügende Modellierung komplexer, verteilter Systeme vorgestellt. Dazu wird eine generische, auf der Einheitentheorie basierende Beschreibung von Systemen vorgeschlagen, die nicht-disjunkte Hierarchien, Sichten, Verfeinerung und Änderungen zur Laufzeit zulässt. Atomare generische Einheiten - die grundlegenden Modellierungsbausteine - lassen sich mit einem Satz von Basisoperationen zu komplexen Einheiten zusammensetzen und modifizieren. Das Konzept 'Einheit' ist mit Referenznetzen implementiert und daher durch Renew ausführbar. Das in diesem Vortrag erstmalig vorgestellte Werkzeug UnitEd bietet ein Rahmenwerk zur Modellierung von Einheitensystemen, die mit den Basisoperationen dynamisch zur Simulationszeit geändert werden können. Im Vortrag wird ein Benutzungsszenario und ein einfaches Anwendungsmodell vorgestellt und demonstriert.

Di 28.04.09 16:45 in C-221:
Modeling the System Organization of Multi-Agent Systems in Early Design Stages with Coarse Design Diagrams
Kolja Markwardt

In this paper we propose to use a coarse system overview from the beginning of the analysis stage to better support the develeopment team of multi-agent systems in finding an architectural approach direction to the envisioned system. For this we propose to transfer the syntax of use cases modeling to the analysis / architectural design stage of designing preliminary roles and interactions. The reasons to use this is that modeling with use case syntax is light-weight, intuitive and well-known to most developers. We also present a plugin for Renew which is capable of drawing use cases and generating code stuctures for multi-agent applications in the context of Mulan.

Di 28.04.09 16:00 in C-221:
A Process-Oriented Tool-Platform for Distributed Development
Kolja Markwardt

Many software projects today are executed geographically distributed with teams of developers, designers, testers, etc. in dierent countries all over the globe. This requires a development environment that allows easy and exible adaptation to dierent kinds of teams and their processes. This paper presents an architecture for a distributed software development environment, that allows users to collaborate on exible processes. The focus is put on providing distributed tools and organising the processes needed to successfully produce software with these tools.

Di 14.04.2009 16:30 in C-221:
Fingerprinting von Webapplikationen auf der Anwendungsschicht
Adam Wojkowski

Unter dem Begriff „Fingerprinting“ versteht man im Bereich der Netzwerksicherheit die Technik, wertvolle Informationen über das System eines entfernten Rechners zu erhalten, um anhand dieser das Betriebssystem zu identifizieren. Diese Technik ist einer der ersten Schritte, um ein System auf Schwächen und Sicherheitslücken zu untersuchen. Das Ziel dieser Diplomarbeit ist die Entwicklung eines webbasierten Tools, welches die Erkennung von Webanwendungen ermöglichen soll. Im Gegensatz zu den netzwerkbasierten Programmen werden zur Erfüllung dieser Aufgabe keine protokoll-spezifischen Eigenschaften ausgenutzt, sondern der Quellcode der Webanwendung in eine geeignete Datenstruktur überführt (Baum-artige Struktur) und auf ein „Subtree- Pattern-Matching Problem“ reduziert. Dabei soll die grundlegende Frage untersucht werden, ob sich Webanwendungen überhaupt effizient und zuverlässig erkennen lassen. Diese Fragestellung stellt insofern ein besonderes Problem dar, weil sich der Quellcode von ein und derselben Webanwendung zwischen den einzelnen Instanzen enorm unterscheiden kann. Letztendlich soll die Möglichkeit geschaffen werden, auch Webanwendungen bzgl. ihrer Sicherheitslücken zu untersuchen.

Oberseminarvorträge im WiSe 2008/09:

Di 27.01.09 14:30 in C-221:
Petris Zykloide und Überlegungen zur Verallgemeinerung
Uwe Fenske

Zykloide sind eine Klasse hochregulärer Netze (Synchronisationsgraphen), die als Systeme geregelte raumzeitliche Bewegung mit besonderen Sicherheitseigenschaften modellieren. Ihr Systemverhalten weist eine Analogie zum physikalischen Minkowskiraum auf. Der Diplomarbeitsvortrag gibt eine Einordnung dieser Strukturen in Petris Schaffen, eine Formalisierung zugehöriger Begriffe und zeigt grundlegende Eigenschaften. Außerdem wird eine Idee zur Verallgemeinerung der originalen Zykloide vorgestellt, um deren Beschränkung auf eine Raumdimension zu überwinden.

Di 13.01.09 15:15 in C-221:
"Selbstorganisierte Koordination und koordinierte Selbstorganisation: Die Organisationsmetapher aus interdisziplinärer Perspektive"
Michael Köhler-Bußmeier

Organisationen galten in der Forschung lange als statische Gebilde, deren Aufgabe darin besteht, die Aktivitäten der Mitglieder soweit vorzustrukturieren, dass eine reibungsfreie Zusammenarbeit ermöglicht wird. Betrachtet man jedoch reale Organisationen, so wird man feststellen, dass diese zum einen höchst dynamische Gebilde sind und zum anderen mitunter mehr mit sich selbst beschäftigt sind als mit ihren Kernaufgaben. Diese Erkenntnis ist in den Sozialwissenschaften keineswegs neu - die theoretische Durchdringung dieser Organisation/Akteur-Dynamik bleibt aber dennoch weiterhin Gegenstand aktueller Forschung. Die Frage ist nun, ob man die Erkenntnisse der Sozialwissenschaften auch auf die - bislang zumeist statischen - Software-Architekturen übertragen kann, um diese zu dynamisieren und flexibilisieren. In diesem Vortrag möchte ich auf meine Forschungsergebnisse aus dem interdisziplinären DFG-Schwerpunktprogramm Sozionik eingehen. In Zusammenarbeit mit Partnern aus der Soziologie ist hier eine Theorie der sozialen Selbstorganisation entstanden, die auch auf technische Systeme, speziell: Agentensysteme, anwendbar ist. Ich möchte darüberhinaus den Spezifikationsformalismus SONAR präsentieren, der von mir aus dieser Sozialtheorie abgeleitet wurde und zeigen, wie sich aus SONAR-Modellen verteilte, kooperierende Agentensysteme generieren lassen. Interessante Besonderheit dieser Agentensysteme ist es, dass sie gleichermaßen die Kooperation organisieren sowie die Reorganisation des Systems koordinativ erbringen. Es handelt sich also - ganz im Sinne des Titels - um Selbstorganisierte Koordination und koordinierte Selbstorganisation.

Oberseminarvorträge im SoSe 2008:

Di 24.06.08 14:15 in C-221:
Synthesis and Analysis of Net Structures and Transition Graphs
Ludwik Czaja & Manfred Kudlek

In the talk a peculiar formulation of net structures and transition systems will be presented, which makes synthesis and analysis procedures exceptionally simple. It leads to straightforward definitions of set-theoretic-like operations on nets, providing a formal tool for net construction from small parts. Using calculus of multisets allows for concise presentation of main results: synthesis procedure of Place/Transistion nets from transition graphs and the reverse procedure, that is analysis of the nets (the terms "synthesis" and "analysis" - adopted here from theory of automata and formal languages). Besides, the formulation allows for direct construction of morphisms between net structures, providing simple categorial properties of net transformations.

Di 10.06.08 14:30 in C-221:
Labeled Step Sequences in Petri Nets
Georg Zetzsche

We investigate classes of languages defined by modified firing modes in Petri nets. These modes allow the concurrent firing of sets or multisets of equally labeled transitions. Thereby, two variants are considered: the first one allows arbitrary (multi-)sets to be fired and the second one restricts them to (multi-)sets that are maximal among the activated (multi-)sets. Comparing the defined classes with each other and with the Chomsky hierarchy, we obtained various (strict) inclusions and equalities to well-known language classes. For instance, while two of the firing modes lead to the class of recursively enumerable languages, another two modes yield strict subclasses of the context-sensitive languages.

Di 03.06.08 14:30 in C-221:
On the Physical Basics of Information Flow - Results obtained by Carl Adam Petri in cooperation with Konrad Zuse
Rüdiger Valk

For three years Konrad Zuse (1910 - 1995) and C. A. Petri (*1926) collaborated on the idea of a Computing Universe. They both agreed that some of the main tenets of modern physics would have to be expressed, at least those of quantum mechanics and of special relativity. Discussing which tenets should be tackled, Zuse said "those which can be understood by an engineer". But many years passed before the derministic approach of Gerard 't Hooft (2002) made a complete elaboration of the originally conceived ideas possible. We follow the principles of combinatorial modelling, which is a proper synthesis of continuous and discrete modelling. A revision of the order axioms of measurement turns out to incorporate the uncertainty principle in a natural way. Besides this revision, the main innovations are a synthesis of the notions "discret" and "continuous" and the derivaion of computing primitives from smallest closed signal spaces. By means of NET modelling, we translate the main tenets of modern physics into their combinaorial form. In that form they are independent of scale, and relate to direct experience as well as to the sub-microscopic level of quantum foam. Measurement, in the classical sense, is related to the uncertainty principle. While determinism excludes the creation of information, we go one tentative step further and forbid the destruction of information, in order to establish a law of conservation of information as a prototype of conservation laws in general. Accordingly, we describe the physical universe in terms of Signal Flow and, equivalantly, of Information Flow. We derive the information operators from the idea of space-time periodic movement of signals in an integer Minkowski space. The derived loss free computing primitives have the same topology as the simplest patterns of repetitve group behavior. We can fulfil several systematic principles of construction in one single step. Each of those principles alone leads to the same result: the construction of loss-free TRANSFERS, which permits, in the long view, a great simplification. It follows that, if we base our models on the combinatorial concepts of signal flow suggested by informatics, and insist on continuity (as Zuse did), we end up inevitably with a model of a finite universe.

Di 27.05.08 14:30 in C-221:
Petrinetzbasierte Modellierung Ereignisgesteuerter Dienstarchitekturen (EDA)
Jan Ortmann

Zur Steuerung von Geschäftsprozessen werden vermehrt Dienste und ereignisgesteuerte Architekturen (EDAs) eingesetzt. Der Vortrag beleuchtet diese Konzepte im Zusammenhang mit Petrinetzen und stellt dar, wie ereignisgesteuerte Dienstarchitekturen im Unternhemnskontext durch Petrinetze modelliert werden können. Die Verwendung von Petrinetzen erlaubt es hierbei, Kosistenzeigenschaften der Modelle zu überprüfen.

Di 20.05.08 14:30 in C-221:
Patternbasiertes Layout von Statecharts
Anne-Kathrin Peters

Statecharts werden ür den modellbasierten Entwurf reaktiver, eingebetteter Systeme immer häufiger eingesetzt. Jedoch wird die Eingabe, Modifikation und Darstellung der Statecharts von Modellierungswerkzeugen unzureichend unterstützt. Existierende Verfahren optimieren die Darstellung von Statecharts hinsichtlich einer Auswahl von syntaktischen Ästhetikkriterien. Dies kann irreführende Sekundärnotation, Hinweise auf semantische Zusammenhänge z.B. durch Cluster und Größe, zur Folge haben. In dem Vortrag werden Möglichkeiten aufgezeigt, wie semantische Informationen bei der Darstellung von Statecharts durch Verwendung von Darstellungsmustern berücksichtigt werden können. Das Ziel hierbei sind besser verständliche Statecharts.

Di 06.05.08 14:30 in C-221:
Monitoring von verteilten Multiagentensystemen
Florian Plähn

In dem Vortrag wird ein Überblick über das Monitoring von verteilten Multiagentensystemen gegeben. Es werden die Schwierigkeiten des Monitorings von Multiagentensystemen beschrieben, die vor allem durch die Verteilung und Autonomie von Agenten zu begründen sind. Weiter werden 3 mögliche Ansätze zum Monitoring (Plattformzentriert, Agentenkontrolliert, ein Hybrides Modell) vorgestellt, sowie deren Vor- und Nachteile dargestellt.

Di 29.04.08 14:30 in C-221:
1. Ereignisgesteuerte Petrinetzbasierte AOSE
Jan Ortmann

Zur Steuerung von Geschäftsprozessen werden vermehrt Dienste und ereignisgesteuerte Architekturen (EDAs) eingesetzt. Der Vortrag beleuchtet diese Konzepte im Zusammenhang mit Petrinetzen und stellt dar, wie ereignisgesteuerte Dienstarchitekturen im Unternehmenskontext durch Petrinetze modelliert werden können.

Workflownetze stellen ein wichtiges Werkzeug zur Modellierung von Abläufen in Unternehmen dar. Die Analyse von Workflownetzen ist jedoch nicht immer in Polynomialzeit möglich, was etwa einer Analyse während der Modellierung oder einer Analyse großer Netze im Wege steht. Im Vortrag soll eine Subklasse der Workflownetze vorgestellt werden, die eine Erweiterung der Worklfownetze mit T-überdeckbarem Abschluss darstellt. Für diese Netzklasse können wesentliche Eigenschaften in Polynomialzeit berechnet werden.

Oberseminarvorträge im WiSe 07/08:

Geplant: Di 04.12.07 14:30 in C-221:
1. Netzalgebren
Manfred Kudlek

Es wird eine Verallgemeinerung der Beziehung zwischen netzstrukturen und Erreichbarkeitsgraphen von C/E, wie von L. Czaja behandelt, auf P/T-Netze vorgestellt. Dies erfolgt in einer Darstellung durch Multimengen.

2. Editor für Organisationsnetze
Endri Deliu

In der Kurzpräsentation wird ein Editor für die Organisationsnetze des MULAN/SONAR Rahmenwerkes vorgestellt. Organisationsnetze modellieren das Zusammenspiel von Diensten, Rollen, Positionen und Teams. Der Editor basiert auf dem Perinetzeditor RENEW. Es wird vorgestellt, wie man Organisationsnetze erstellt, welche Eigenschaften man analysieren kann und aus Organisationsnetzen Multiagentensysteme synthetisiert werden können.

Di 13.11.07 14:30 in C-221:
Vermeidung von Verklemmungen in flexiblen Fertigungssystemen modelliert als Objektpetrinetze
Frank Sühl

Das Konzept der Objektsysteme ermöglicht die elegante Modellierung flexibler Fertigungssysteme, indem Fertigungsstrasse sowie durch die Fabrik laufende Werkpläne auf verschiedenen Ebenen modelliert und verändert werden können. Gerade die schnelle Veränderung von Fertigungsprozessen ist das Wesen flexibler Fertigungssysteme und dieses wird durch die getrennte Modellierung von Werkplan und Fertigungsstrasse unterstützt. Jedoch existieren bisher noch keine Verfahren zur Verklemmungsvermeidung in Objektpetrinetzen, was für den praktischen Einsatz unerlässlich ist. In dieser Diplomarbeit wird eine Klasse von Objektsystemen vorgestellt, welche durch einen Algorithmus nach dem Konzept der Bankiersalgorithmen gesteuert werden und dadurch immer zur Termination gelangen. Anhand von Beispielen werden die eingeführte Klasse von Objektsystemen sowie der Algorithmus zur Verklemmungsvermeidung vorgestellt. Die Arbeit basiert auf Veröffentlichungen von Joaquin Ezpeleta und Rüdiger Valk, die die zahlreichen Algorithmen zu diesem Problem (für Platz/Transitions-Netze und andere Modelle), dahingehend erweitert haben, dass auch das Zusammenführen ("assembly") von Werkplänen möglich ist.

Di 30.10.07 14:30 in C-221:
Implementation von Petrinetz-Analysealgorithmen
Stefan Manneck

Eigenschaften von Petrinetzen und deren Analyse sind für ein tiefergehendes Verstehen der Netze notwendig. Gerade mit theoretischen Konstrukten weniger vertraute Menschen haben Probleme diese zu verstehen. Ihnen soll die Möglichkeit gegeben werden, mit mehreren Wegen des Herangehens einen besseren Zugang zu Netzen und deren Analyse zu bekommen. Dazu ist im Rahmen der Diplomarbeit, die hier vorgestellt wird, ein Tool als Erweiterung von Renew entstanden, dass das Verstehen von Petrinetz-Analysealgorithmen didaktisch unterstützt. Anhand von Beispielen soll gezeigt werden, wie ein niedrigschwelliger Zugang zum eigenen Schreiben und Ausprobieren von Analysealgorithmen aussehen kann. Der Vorteil ist ein effektiveres Aufnehmen und Erfassen der Algorithmen, als das mit einer reinen Repräsentation in Büchern möglich ist.

Di 23.10.07 14:30 in C-221:
Raumerkundung durch Petrinetz-Agenten
Sebastian Hoffmann

Objekt-Petrinetze unterscheiden in natürlicher Weise zwischen Objekten und ihrer Umgebung. Sie bieten daher einen passenden Rahmen zur Modellierung von Agenten, die sich in einer räumlich strukturierten Welt bewegen. In der vorgestellten Diplomarbeit wird ein Referenznetzagent modelliert und in Renew implementiert, welcher sich in einem ebenfalls als Referenznetz modellierten Wegenetz bewegen kann. Anhand von Beispielen wird gezeigt, wie der Agent Informationen über das Netz erlangen und speichern, Wege im Netz finden und ihnen folgen und mit anderen Agenten kommunizieren kann.

Oberseminarvorträge im SoSe 2007:

Mo 24.09.07 10:30 in C-221: Sonderseminar
Faktorisierungsalgorithmen natürlicher Zahlen
Peter Hartmann

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Zerlegung natürlicher Zahlen in seine Primfaktoren und soll einen aktuellen Überblick zu diesem umfangreichen Thema geben. Es wird vom allgemeinen Fall ausgegangen, dass keine weiteren Informationen zu den Zahlen, die faktorisiert werden sollen, vorliegen, so dass auf bestimmte Strukturen angepasste Algorithmen nicht weiter eingegangen wird.
Zu den jeweils vorgestellten Algorithmen werden Beispiele angegeben, um die Funktionsweise der Algorithmen verständlicher darzustellen und damit ist diese Arbeit auch eine praktische Einführung in das Gebiet der Faktorisierung natürlicher Zahlen.

Di 03.07.07 14:15 in C-221:
Der Satz von Kadin
Frank Heitmann

Ende der 80er Jahre des letzten Jahrhunderts zeigten verschiedene Wissenschaftler den Zusammenbruch vieler Hierarchien von Komplexitätsklassen. So zeigte bspw. L. A. Hemachandra (heute: Hemaspaandra) den Zusammenbruch der starken exponentiellen Hierarchie. Andere Autoren zeigten den Zusammenbruch von Hierarchien, die auf logarithmischen und linearen Platz basierten.
In seiner Arbeit aus dem Jahre 1988 gab Jim Kadin einen starken Anhaltspunkt dafür, dass die weniger bekannte Boolesche Hierarchie nicht zusammenbricht. Er zeigte, dass, sollte sie zusammenbrechen, auch die polynomielle Hierarchie zusammenbricht, was als unwahrscheinlich gilt.
In dem Vortrag wird der Satz von Kadin mit den zum Verständnis nötigen Vorarbeiten präsentiert. Die klare Darstellung dieses Stoffes stellt den Kern der Diplomarbeit dar.

Di 12.06.07 14:15 in C-221:
1.Controlling OSGi Bundles with Renew
Felix Simmendinger

Software engineering of plugin-based applications suffers from structural problems when composing the application involves larger sets of plugins. It then becomes a hideous task to understand the way data- and control-flow is distributed over the plugins and it complicates further prototyping and integration of extensions. In the example of the Eclipse Rich Client Platform (RCP), situations arise where an abstract layer for managing the interactions between plugins in a workflow manner could ease the development of extensions or the integration of foreign plugins. This paper introduces Petri nets as a means for rapid prototyping of applications modularized on the base of the OSGi platform, which is the core of the Eclipse RCP. As an example, we show how Petri nets can be applied to control workflows in a plugin-based scientific application built upon Eclipse.

2. ApplicationDevelopment with Mulan
L. Cabac & M. Duvigneau

In this work we describe the concepts, organization, techniques, models and tools of
multi-agent application design and implementation with Mulan.

3. Modellieren von Agentenapplikationen
Lawrence Cabac (Dissertationsprojekt)

Die Architektur und die Organisation von MAA unterscheiden sich in vielen Punkten von konservativen Systeme. Unterschiede liegen u.a. in der Verteilung und der Dynamik. Das Modellieren der Anwendungssysteme kann aber in Anlehnung an die herkömmlichen Herangehensweisen in Verhalten und Struktur unterschieden werden. Dennoch orientieren sich die herkömmlichen Methoden stark an den zugrunde liegenden Paradigmen (OO) und sind somit nur unzureichend geeignet, die Aufgaben in ähnlich guter Weise in der AOSE zu erfüllen. Sie werden geeignet angepasst oder entsprechend ergänzt. Herausforderungen stellen im besonderen die starke Dynamik in Verhalten und Struktur dar.
Die dynamischen Eigenschaften von Referenznetzen lassen sich in vielfacher Weise ausnutzen, um den Entwicklungsprozess der Diagrammsprachen voranzutreiben. Referenznetze bieten mit ihren (dynamisch veränderbaren) verschachtelten Strukturen, durch die Möglichkeit Instanzen zu erzeugen und durch die mächtigen Synchronisationsmechanismen eine ideale Basis für die konzeptionelle und implementatorische Verwendung in der AOSE. Dies wird durch Mulan entsprechend auf einer höheren Abstraktionsebene in beiden Richtungen (Konzept und Implementation) fortgesetzt. Die Herausforderungen für die Anwendungsentwicklung liegen zum großen Teil in einer Balance zwischen der Adaption etablierter Verfahren gegenüber der Freiheit, die das agentenorientierte Paradigma bieten.

Di 05.06.07 14:15 in C-221:
1. Calculi of net structures and sets are similar
Prof. Ludwig Czaja, Inst. of Informatics, Warsaw Univ. (Pl):

Three basic operations on labelled net structures are proposed: synchronised union, synchronised intersection and synchronised difference. The first of them is a version of known parallel composition with synchronised actions identically labelled. The operations work analogously to the ordinary union, intersection and difference on sets. It is shown that the universe of net structures with these operations is a distributive lattice and - if infinite pre/post sets of transitions are allowed - even a Boolean algebra. As a consequence, some representation theorems of this algebra are stated. The primitive objects are atomic net structures containing one transition with at most one pre-place or post-place (but not both). A simple example of a production system constructed by making use of the operations (and its transformations) is given. Some remarks on behavioural properties of compound nets are stated, in particular, how some constructing strategies may help to infer liveness. The latter issue is limited to semantics of Place/Transition nets without weights on arrows and with unbounded capacity of places and is not extensively investigated, since the main objective is focused on a calculus of net structures.

2. Petri Net-based Specification and Deployment of Organizational Models
Matthias Wester-Ebbinghaus.

Multi-agent system research deals with organization theoretical concepts in order to analyze and control supra-individual phenomena. However, there exists a conceptual gap between organizational specifications (be they formal or informal) and their multi-agent implementation. We address this problem by presenting an integrated approach to formalize organizational models with Petri nets and to directly deploy these specifications in a multi-agent system. Our exact and integrating conceptualization allows us to further regard organizations as units and building blocks of layered software architectures.

Di 22.05.07 14:15 in C-221:
Amortised Bisimulations
Dr. Astrid Kiehn, Indian Institute of Technology Delhi, New Dehli

Di 24.04.07 14:15 in C-221
Security Patterns in Mulan
Viktor Horvath

Analog zu den aus der Software-Entwicklung bekannten Entwurfsmustern (engl. Design Patterns) stellen Sicherheitsmuster vorgefertigte, bewährte Lösungen zu häufig wiederkehrenden Sicherheitsproblemen dar, auf einer abstrakteren Form als auf der Ebene einer Programmiersprache.
In einer Diplomarbeit sollen für Multiagentensysteme relevante Sicherheitsmuster gefunden und testweise in den Systemen Mulan/CAPA und JADE implementiert werden. Als erster Anfang wird ein Ansatz für die Verschlüsselung ausgehender Nachrichten in Mulan gezeigt, mit der Bitte um Feedback.

Di 17.04.07 14:15 in C-221:
Knowledge Base Editor
Wilmer & Klenski

Die Multiagentensysteme sind ein viel versprechendes Softwareentwicklungsparadigma. Für den erfolgreichen Einsatz dieses neuen Paradigmas in der Praxis muss den Entwicklern eine Reihe unterstützender Werkzeuge bereitgestellt werden. Insbesondere sind dabei Werkzeuge für die Modellierung und automatische Quellcodegenerierung von Systemen von großer Bedeutung.
Die vorgestellte Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Konzeption und Entwicklung eines solchen Werkzeugs für die MULAN-Multiagentenplattform. Dazu wird zunächst ein abstraktes Metamodell für die Modellierung von MAS vorgestellt, das dann als Grundlage für die Entwicklung des Werkzeugs dient.

Oberseminarvorträge im WiSe 06/07:

Di 21.11.06 - 14:30 in C-221
Integration eines Model Checking-Tools in die Petrinetz-Entwicklungsumgebung RENEW
Friedrich Delgado Friedrichs

Mit dem Model Checking-Tool Maria können Modelle verifiziert werden, die als eine Sonderform algebraischer Systemnetze in einer algebraischen Beschreibungssprache spezifiziert werden.
Demgegenüber ist die Petrinetz Entwicklungsumgebung Renew ein mächtiges (und zumindest in Hamburg wohlbekanntes) Werkzeug zur Systementwickung mit grafischer Oberfläche.
In meinem Kurzvortrag wird ein neues Plugin für Renew vorgestellt, mit dem (nicht-modulare) Netze für Maria entwickelt, im- und exportiert und getestet werden können. Dabei sollen sowohl die aktuellen Möglichkeiten des Plugins und ihre Anwendung, als auch zukünftige Perspektiven zur Sprache kommen.

Di 14.11.06 - 14:30 in C-221
Multi-Agent System Security for Mobile Communication, Royal Holloway (Diss. N. Borselius, University of London, 2003)
Till Dörges

In seiner Arbeit bildet Borselius den Schnitt einer (von ihm eingeführten) Architektur für mobile Agenten-Systeme mit sog. Sicherheitsmaßnahmen. Diese Synthese spiegelt den aktuellen Stand der Forschung und zeigt auf, wie sicherere Agentensysteme erreicht werden können, durch Berücksichtigung von aktuellen Forschungsergebnissen einerseits und Best-Practices andererseits.
Besonders interessant ist in diesem Zusammenhang die explizite Behandlung von sicherer FIPA-Kommunikation.
Darüberhinaus untersucht Borselius weitere Problemstellungen aus dem Bereich Signaturen und Zertifikate, die mobilen Agenten einen einfacheren Umgang damit ermöglichen soll, nicht zuletzt im Hinblick auf "undetachable signatures".

Di 07.11.06 - 14:30 in C-221
Nebenläufige Automatenmodelle
Manfred Kudlek, Heiko Rölke

Im Vortrag werden neuartige Automatenmodelle vorgestellt, die von der gemeinsamen Grundidee abgeleitet sind, als endliche Kontrolle statt einem endlichen Automaten ein Petrinetz zu verwenden. Dadurch gewinnt man Nebenläufigkeit als zusätzliche Eigenschaft.
Im Vortrag werden die Nebenläufige Turing-Maschine (CTM) und der Nebenläufige Endliche Automat (CFA) vorgestellt und einige bereits erzielte Resultate erläutert. So ist die CTM gleichmächtig zur "normalen" TM, weist aber unter Umständen für bestimmte Problemklassen eine niedrigere Komplexität auf. Ein CFA ist mächtiger als ein "normaler" FA und kann sogar Sprachen akzeptieren, die keine Petrinetzsprachen sind.

Di 31.10.06 14.30 Uhr in C-221
Formale und praktische Aspekte policybasierter Konfiguration von verteilten Netzwerksicherheitskomponenten
Axel Grossklaus

Aktuelle Entwicklungen bei der Absicherung von Computernetzwerken fordern zum einen eine detaillierte, verteilte Zugriffskontrolle und Überwachung von Netzwerken und zum anderen gleichzeitig eine effiziente und in der Praxis gut handhabbare Verwaltung und Steuerung aller beteiligten Systeme.
In meinem Vortrag möchte ich einen Überblick über die Problemstellung geben und verschiedene formale wie praktische Aspekte genauer beleuchten.
Im Anschluss werde ich eine erste Übersicht über das Rahmenwerk geben, das ich als Lösungsvorschlag für diese Problematik im Rahmen meiner Diplomarbeit entwerfen möchte.

Oberseminarvorträge im SoSe 2006:

Di 11.07.06 14:15 Uhr in C-221
1. Mechanismen für marktbasiertes Containerterminal Management - Exemplarische Implementierung mit Mulan
Timo Franz

Die Problemdomäne des operativen Containerterminal Managements (CTM) zeichnet sich durch verteilte und unvollständige Informationen, asynchrone und nebenläufige Aktivitäten und einen kurzen Planungshorizont aus. Eine vielversprechende Alternative zu den herkömmlichen, zentralen Optimierungsprozessen stellen verteilte Ansätze wie Mulltiagentensysteme dar.
In diesem Vortrag werden verschiedene marktbasierte Mechanismen für eine verteilte Ressourcenallokation für zwei Teilprobleme (Transportfahrzeug- und Lagerblockallokation) des CTM vorgestellt und diskutiert. Anschliessend wird ein Mulan-System für die Validierung und Untersuchung der Mechanismen vorgestellt.

2. Agenten und Sicherheit
Till Dörges

Inhaltlich werde ich grob die Sicherheits-Aspekte skizzieren, die aus Agentensicht interessant sind. Im Anschluß werde ich versuchen, ein bißchen was über den aktuellen Stand der Forschung zu sagen.
Die Ausrichtung wird eher etwas grundsätzlicher sein und ich bin sehr an Diskussionen/Fragen/Anregungen interessiert.

Di 27.06.06 14:15 Uhr in C-221
Interpreted Nets
Ludwik Czaja, Institute of Informatics, Warsaw University

Nets considered here are an extension of Petri nets in two aspects. In the semantical aspect, there is no one firing rule common to all transitions, but every transition is treated as an operator on data stored in its entry places and return results in its exit places. A state (marking) is a mapping of places (variables) into a given data structure, while interpretation is a mapping of transitions into a set of state transformers. Locality of transition's activity is like in Petri nets.
In the structural aspect, entry and exit places to/from a transition are ordered. A concatenation of such nets is defined, hence their calculus (a monoid). This allows for combining small nets into large ones, in particular designing a computation and control parts separately, then putting them together into one. Such extended nets may produce, in particular, other nets. A number of properties of the operation on such nets are demonstrated as well as properties concerning their decomposition.

Di 20.06.06 14:15 Uhr in C-221
1. Net components Revisited
Heiko Rölke

The talk introduces net components, subnets that are meant to be combined with each other to form a Petri net with structural constraints like e.g. protocol nets or workflow nets. Such a component-based approach to construct Petri nets facilitates the drawing and structures the net elements to gain better readablity and maintainability.

2. Petri Net-Based Team Modules for Collaborative Multi-Agent Action (MOCA '06)
Matthias Wester-Ebbinghaus

A model for multi-agent teamwork is presented that accounts for both team structures and team activities as a comprehensive approach. To implement the model it is proposed to equip agents with separate team modules. A reference net-based approach is applied to the team modules as a suitable means to deal with the inherent concurrency and demand for dynamic composition of components.

3. The Reachability Problem for Object Nets
Michael Köhler

Object nets are Petri nets which have Petri nets as tokens - an approach known as the nets-within-nets paradigm. Object nets are called elementary if the net system has a two levelled structure. In this article I will prove that reachability is undecidable for elementary object net systems. In addition, I define sub classes of elementary object net systems that have a decidable reachability problem.

Di 13.06.06 14:15 Uhr in C-221
1. Höhere Petrinetze zur Modellierung und Komposition von Diensten
Jan Ortmann

Vorgestellt wird eine auf Petrinetzen basierende Modellierungsmethode für Dienstverhalten. Diese kann zur Spezifikation des Dienstverhaltens genutzt werden, erlaubt darüber hinaus jedoch in erster Linie auch eine semantische Beschreibung von Diensten, die zur Komposition genutzt werden kann. Ein Agent kann auf diese Weise überprüfen, ob die von ihm komponierten Dienste in ihrem Verhalten seiner Vorstellung dem entsprechen.

2. Modelling Service Dependencies for the Analysis and Design of Multi-Agent Applications (MOCA'06)
Ragna Dirkner (L. Cabac, H. Rölke)

We present a variation of the UML component diagram to model the dependencies between services and agents in multi-agent systems. The Dependency Diagram shows the overall structure of the system but also the responsbilities and requirements of each agent. Furthermore we present a tool to generate and edit Dependency Diagrams.

Die ICEIS (International Conference on Electronic Information Systems) findet vom 22. bis 27. Mai 2006 statt. Themen sind verteilte Workflowmanagementsysteme, der PAOSE-Ansatz (Petrinetzbasierte agentenorientierte Softwareentwicklung) sowie ein petrinetzbasierter
Ansatz zur semantischen Dienstkomposition mit Beispiel und Einsatzszenarien. Die Titel der diskutierten ICEIS-Vorträge sind:
1) "Distributed Business Processes in Open Agent Environments"
2) "PAOSE: A Way to Develop Distributed Software Systems Based on Petri Nets and Agents"
3) "Dynamic Service Composition: A Petri-Net Based Approach"
4) Using Multi-Agent Systems for Change Management Processes in the Context of Distributed Software Development Processes

Di 09.05.06 14:15 Uhr in C-221
Roundtrip-Engineering im PAOSE-Ansatz
Ragna Dirkner

Unter Roundtrip-Engineering wird im Allgemeinen eine Technik verstanden, die Modelle und Code automatisch konsistent hält, indem jede Änderung in den Modellen in den Code und umgekehrt jede Änderung im Code in die Modelle übertragen wird. Diese eingeschränkte Definition von Roundtrip-Engineering lässt sich auf die Konsistenthaltung von Modellen, die gemeinsame Elemente enthalten, verallgemeinern.
Ein Beispiel für zwei Modelle aus dem PAOSE-Ansatz, die durch Roundtrip-Engineering konsistent gehalten werden können, sind die Mulanprotokolle und AIP-Diagramme. Im Vortrag werden weitere Modelle für den PAOSE-Ansatz vorgestellt und die Möglichkeiten für ein Roundtrip-Engineering zwischen diesen Modellen erläutert.

Di 25.04.06 14:15 Uhr in C-221
Agenten, Dienste und Ontologien
Jan Ortmann

Der Vortrag stellt die unterschiedlichen Konzepte der Agenten und Dienste vor und diskutiert den Einsatz von Ontologien in agentenorientierten und dienstbasierten Systemen. Ein Schwerpunkt stellt die Darstellung verschiedener Formalismen zur Repräsentation von Ontologien dar und die Diskussion verschiedener Vorgehensmodelle zur Repräsentation von Ontologien. Des Weiteren werden Dienste und dienstorientierte Architekturen vor dem Hintergrund verteilter Geschäftsprozesse und Workflows diskutiert.

Der GI-Studierendenwettbewerb richtet sich bundesweit an Studierende in der ersten Hälfte des Studiums. Teilnehmen können Gruppen mit zwei oder drei Teilnehmern. In diesem Vortrag wird der Beitrag der Siegergruppe, bestehend aus Christian Heinemann (Humboldt-Universität zu Berlin), Johannes Nicolai (Hasso-Plattner-Institut Potsdam) und Georg Zetzsche (Universität Hamburg), vorgestellt.
Die bearbeitete Aufgabe bestand darin, die Berechnung des größten gemeinsamen Teilers einer endlichen Zahlenmenge mithilfe eines verteilten Algorithmus zu implementieren, wobei die an der Berechnung beteiligten Prozesse in einem logischen Ring angeordnet sind. Dafür mussten insbesondere Algorithmen zum Start, zur Termination und zur Anordnung entwickelt und deren Korrektheit geklärt werden.

Oberseminarvorträge im WiSe 05/06:

Di 07.02.06 14:30 Uhr in C-221
1. Organisationsstrukturen in Multiagentensystemen
Michael Köhler

Als Gegensatz zum Fokus der direkten Agent-Agent Interaktion betrachten wir die abstrakten Organisationsstrukturen eines Agentensystems, wozu Rollen, Verhaltenserwartungsstrukturen, Positionsnetzwerke, Organigramme usw. gehören. Wir gehen zum einen darauf ein, wie diese Konzepte helfen, den agentenorientierten Entwicklungsprozess zu unterstützen; zum anderen betrachten wir, wie sich dynamische Selbstorganisationsprozesse als Transformationsoperationen auf Organisationsstrukturen charakterisieren lassen.

2.Das Erreichbarkeitsproblem für Elementare Objektnetzsysteme
Michael Köhler

In einer früheren Publikationen wurde gezeigt, dass das Erreichbarkeitsproblem für Objektnetzsysteme aufgrund ihrer unbeschränkten Verschachtelungsstruktur unentscheidbar ist. Wir betrachten nun Elementare Objektnetzsysteme (EOS), deren Schachtelung auf zwei Ebenen eingeschränkt ist. Wir beweisen, dass auch in diesem Fall Erreichbarkeit unentscheidbar ist. Außerdem stellen wir Teilklassen der EOS vor, für die das Problem entscheidbar ist.

3. Verifikation von Agenten und Multiagentensystemen durch Objektnetz-Spezifikation" "VAMOS"
Heiko Rölke

Im Projekt sollen formale Grundlagen für eine bessere Unterstützung von Validierung und Verifikation von Multiagentensystemen (Mulan/CAPA) untersucht werden. Darauf aufbauend soll die Softwareentwicklung (AOSE) durch neue und/oder verbesserte Werkzeuge unterstützt werden.
Der Vortrag(ende) stellt die konzipierten Arbeitspakete vor und lässt Raum für (und bittet um) Anregungen und Diskussionen.

Di 31.01.06 14:30 Uhr in C-221
1. Bereitstellung einer Infrastruktur für die verteilte agentenorientierte Softwareentwicklung im Kontext von OpenNet
Wojciech Laka

Der agentorientierte Ansatz der Programmierung ist eine notwendige Erweiterung des objektorientierten Programmierparadigmas, um dem wachsenden Bedarf an verteilten Anwendungen im Internet gerecht zu werden.Umso notwendiger ist es, eine einheitliche Infrastruktur bereitzustellen, in der Anwendungen agentorientiert verteilt werden können. Einen möglichen Ansatz, dies leisten zu können, verfolgt OpenNet.
In Vortragwird die technische und inhaltliche Anbindung von Capa an OpenNet vorgestellt und diskutiert. DesWeiteren folgt eine kurze Diskussion wie weitOpenNet einen wichtigen Punkt im Bereich offener Agentennetze, nämlich dem Problem des Auffindens von Diensten durch potenzielle Konsumenten, abdecken kann.
Es folgen konkrete Erweiterungsvorschläge an die Architektur von OpenNet. Anwendungen im Kontext offener Agentensysteme benötigen eine Infrastruktur, die aktuelle Informationen bereitstellen kann. Deswegen wird abschließend ein Systementwurf für einen "subscription manager" vorgestellt, der dieser Anforderung gerecht werden soll.

2.Feature-Structure-Netze für Agenten - Tool-Demonstration
Michael Duvigneau

Der von Frank Wienberg definierte Formalismus der Feature-Structure-Netze (FS-Netze) steht in der aktuellen Entwickler-Version von Renew wieder zur Verfügung. Die Handhabung des Werkzeuges wird an Netzbeispielen vorgeführt.
Ein mögliches Einsatzgebiet für FS-Netze ist die Modellierung bzw. Implementierung von Mulan-Protokollnetzen. Vorteile sind eine klare grafische Darstellung sowie eine Ausdrucksmächtigkeit, die Mustererkennung, Nachrichtenzerlegung, Nachrichtenkomposition sowie statische und dynamische Typprüfung unter Berücksichtigung der Ontologie in einer einzigen Transitionsanschrift ermöglicht.

Di 24.01.06 14:30 Uhr in C-221
Projektplanung mittels automatisierter Verhandlungen
Michael Morales

Es wird ein Projekt betrachtet, das von zwei Akteuren gemeinsam durchgeführt werden soll. Beide Akteure verfolgen dabei ihre eigenen Zielsetzungen. Um einen für beide Seiten befriedigenden Projektplan zu finden, wird ein automatisierter Verhandlungsmechanismus eingesetzt. Während des Vortrags soll dieser Verhandlungsmechanismus, seine Anwendung auf das obige Problem und experimentelle Ergebnisse dieser Anwendung vorgestellt werden.

Di 17.01.06 14:30 Uhr in C-221
Eine Ausführungsumgebung für die Kryptoprotokollspezifikationssprache M S R
Stefan Reich

MSR (Multiset Rewriting) ist eine Spezifikationssprache für Kryptoprotokolle, die sich durch vollständige Formalisierung und ein flexibles Typsystem auszeichnet.
Der Vortrag stellt eine Diplomarbeit vor, die an der University of Illinois at Urbana-Champaign begonnen wurde und momentan an der Universität Hamburg abgeschlossen wird. Kern der Diplomarbeit ist eine Software-Implementation von MSR, die es erlaubt, MSR-Spezifikationen auf syntaktische und Typkorrektheit zu überprüfen und Kryptoprotokolle effizient zu simulieren (interaktiv sowie in Form von automatischer Durchsuchung des Zustandsraums). Die Implementation realisiert eine von Mark-Oliver Stehr und Illiano Cervesato vorgeschlagene flache Repräsenta-tion von MSR im Open Calculus of Constructions.
Auf der Grundlage der Implementation sind zahlreiche weitere Anwendungen denkbar, beispielsweise die Überprüfung von Protokollen hinsichtlich der Einhaltung von Vertraulichkeitszusicherungen.

Di 10.01.06 14:30 Uhr in C-221
1) Entscheidbarkeit der Beschränktheit von MOB-Netzen
Roxana Dietze (Prom. Stud.)

Im Vortrag wird bewiesen, dass die Eigenschaft der Beschränktheit entscheid-bar für MOB-Netze ist. Das bedeutet, dass die MOB-Netze zur Netzklasse gehören, die die Eigenschaft der Erreichbarkeit unent-scheidbar, und die Eigenschaft der Be-schränktheit entscheidbar haben.

2) Service Description Nets - Vorstellung und Werkzeugdemonstration
Jan Ortmann (Prom. Stud.)

Automatisierte Dienstkomposition zur Laufzeit bedarf einer semantischen Beschreibung von Diensten, die es einem Dienstaufrufer erlaubt, die Auswirkungen des Dienstaufrufes abzuschätzen.
In diesem Vortrag sollen Service Description Nets als Formalisierung der Dienstspezifikation vorgestellt werden. Sie beruhen auf Algebraischen Petrinetzen und erlauben somit die formale Verifikation bestimmter Eigenschaften. Die Ausführung geschieht anhand eines Plugins des
Petrinetzsimulators Renew, welches ebenfalls vorgestellt wird.

Di 13.12.05 14:30 Uhr in C-221
Replikationssemantik - Eine alternative Wertsemantik und ihr Invarianzkalkül
Holger Tiemeyer

Die vorzustellende Replikationssemantik erlaubt die Betrachtung der vollständigen Markierung von Objektnetzen in jeder Stelle eines Systemnetzes innerhalb der Referenz- und Wertsemantik von Objektsystemen. In ihren Eigenschaften ist die Replikationssemantik bezogen auf die Betrachtung der Referenzsemantik äquivalent zu den Eigenschaften der Verteilungssemantik.
Die Alternative zu der Verteilungssemantik ergibt sich in der Betrachtung der Semantik unter Wertsemantik: Innerhalb der Replikationssemantik werden die Objektnetze in ihrem vollständigen (Folge-)Markierungszustand betrachtet. Dieses erlaubt beispielsweise die Modellierung von Systemen in denen Objekte (bzw. Agenten) in ihrem vollständigen, identischen (Folge-) Zustand auf unterschiedliche Knoten eines verteilten Systems distributiert werden.
In diesem Vortrag wird die Replikationssemantik exemplarisch dargestellt. Es werden die Konsistenzprobleme, die sich bezüglich der Unifikation von Objetnetzen innerhalb einer fork/join-Struktur ergeben, dargestellt sowie auf die Berechnung der Invariante des Objektsystems in einfachen Konsistenzfällen eingegangen. Darüber hinaus wird eine allgemeine Möglichkeit für die Unifikation unter Betrachtung von Prozessen angesprochen.

Di 06.12.05 14.30 Uhr in C-221
Plug-in Agenten in Mulan
Benjamin Schleinzer

Inhalt des Seminars soll die Beschreibung von Plug-in-Agenten sein, wie sie für das letzte "Siedler Projekt" entwickelt wurden. Besonders berücksichtigt werden sollen dabei Probleme, wie sie beim Entwurf/Design der Plug-in-Agenten in Mulan auftraten. Im Ausblick wird ein Entwurf vorgestellt, in welcher Form Plug-in Agenten zur "Deployment Modellierung" genutzt werden können.
Grundlage des Seminars ist die Baccalaureatarbeit über Plug-ins und Agenten.

Di 29.11.05 14.30 Uhr in C-221
NDsync - Roundtrip-Engineering zwischen Mulanprotokollen und AIP-Diagrammen
Ragna Dirkner & Alexander Lehning

Während einer Softwareentwicklung treten häufig Teile des zu entwickelnden Systems in mehreren verschiedenen Darstellungen auf. Durch die Redundanz der Informationen muss der Entwickler bei einer Änderung in einer Darstellung auch alle anderen Darstellungen ändern, die das geänderte Element enthalten. Eine Automatisierung dieses Prozesses wird Roundtrip-Engineering genannt.
Vorgestellt wird ein Renew-Plugin, welches die ersten Roundtrip-Engineering-Schritte zwischenMulanprotokollen und AIP-Diagrammen realisiert.

Di 22.11.05 14.30 Uhr in C-221
Workflow-Validierung am Beispiel eines kommerziellen Systems
Moritz Kleine

In diesem Beitrag wird eine bei der Firma CoreMedia durchgeführte Diplomarbeit vorgestellt. Es wird auf einige Techniken zur strukturellen Analyse von Workflows eingegangen. Betrachtet werden formale und semiformale Methoden basierend auf Workflow-Graphen, Petrinetzen und Model Checking. Außerdem wird gezeigt, wie diese Methoden zur Validierung von CoreMedia Workflows verwendet werden können.

Di 14.11.05 14.30 Uhr in C-221
Der Satz von Hamblin
Manfred Kudlek

1958 (mit Verbesserung 1965) bewies C. L. Hamblin, dass für Temporallogik mit transitiver, dichter, serieller und linearer Zeit nur 15 Tempora (entsprechend Mo-dalitäten in Modallogik) existieren. Es wir gezeigt, dass dieser Satz auch gilt, wenn die Zeit verzweigt ist.

Di 01.11.05 14.30 Uhr in C-221.
Anwendungen des Process Mining in Analyse, Entwurf und Validierung Petrinetz-basierter Multiagentensysteme
Nicolas Knaak, Lawrence Cabac, Frank Heitmann, Florian Plähn

In diesem Vortrag wird ein Ansatz zur Rekonstruktion von Interaktionsmodellen aus Ablaufprotokollen von Multiagentensystemen vorgestellt, der auf Methoden des Process Mining aufbaut. Es werden Anwendungsmöglichkeiten dieses Ansatzes in der Analyse und Validierung von Multiagentensystemen, sowie im Entwurf adaptiver Petrinetz-basierter Agenten aufgezeigt. Die vorgestellte Arbeit ist im Rahmen eines laufenden Promotionsvorhabens am Arbeitsbereich ASI in Kooperation mit dem Arbeitsbereich TGI entstanden.

Di 25.10.05 14.30 Uhr in C-221.
Operational Semantics of Ambient PBC
Michael Köhler

Both the Ambient Calculus and Elementary Object Systems provide a framework to describe mobile systems. The Ambient Calculus adopts a paradigm of mobility where computational ambients are hierarchically structured, where agents are confined to ambients, and where ambients move under the control of agents.
Ambient Petri nets provide a denotational semantics for the Ambient Petri Box Calculus (APBC). This process algebra is an extension of the Petri Box Calculus (PBC) that encompasses both ambients and their capabilities.

Oberseminarvorträge im SoSe 2005:

Di 05.07.05.2005 14:15 Uhr in C-221
1) Umwandlung von Petrinetzen in OWL-S Ontologien
Hauke Loock

Im World Wide Web stehen neben reinen Informationen auch immer mehr Dienste zur Verfügung. Damit diese von potentiellen Benutzern gefunden und aufgerufen werden können, ist es notwendig, dass die dafür benötigten Informationen in standardisierter Form bereitgestellt werden. Diesen Ansatz verfolgt OWL-S, welches auf der Web Ontology Language (OWL) basiert und so eine XML Syntax besitzt und das Ziehen logischer Schlüsse erlaubt.
Gegenüber OWL-S haben Petrinetze die Vorteile einen Prozess für den menschlichen Benutzer anschaulicher darzustellen und dass eine Anzahl an Verifikationsmethoden existiert.
Um die Vorteile beider Ansätze zu vereinigen bzw. Prozesse, die als Petrinetz entworfen wurden, als OWL-S Ontologie zur Verfügung stellen zu können, wurde ein Prototyp entworfen, der Petrinetze in letztgenannte umwandelt.

2) Petrinetzbasierte Modellierung und Analyse eines Supply-Chain-Prozesses
Anna Fricke

Gegenstand der Diplomarbeit ist eine petrinetzbasierte Modellierung und Analyse eines Logistikprozesses. Für die Prozessmodellierung wird zunächst die Methode des "Process Landscaping" herangezogen. Eine Prozesslandschaft stellt den Zusammenhang zwischen Prozessen dar und dient als Ausgangspunkt für eine schrittweise Verfeinerung von Prozessmodellen. Die Modellierung der Prozessebene wird mit dem petrinetzbasierten Werkzeug "Renew" realisiert. Anschliessend wird erläutert inwieweit sich "Renew" als Modellierungs- und Simulationstool für einen solchen Prozess eignet.

Di 21.06.2005 14:15 Uhr in C-221
Equations for message passing
Ludwik Czaja - Institute of Informatics, Warsaw University

Suppose a collection of objects capable of exchanging data is given. If an object has some messages to be sent and is not involved in another activity, it is ready to send, otherwise it is unready to send. If an object has enough capacity to admit some messages and is not involved in another activity, it is ready to receive, otherwise it is unready to receive. Any of these four transient capabilities is called a status of the object. A change of a status occurs on send/receive transactions the object is involved in. It can send (receive) a message if it is ready to do this, and each object in a certain set of its receivers (senders) can receive (send) the message. This recursive phrase is formalized by functional equations in an algebraic structure called a semiring with addition interpreted as exclusive choice and multiplication as simultaneity, with a restricted form of idempotency of the latter. The equations have solutions interpreted as a set of state transformers. They also yield, in particular, net structures as well as a global information on capability of sending/receiving messages by objects. The information is collected from a local information of objects' readiness to do this. In this framework various kind of nets as state transformers may be encompassed by the equations of specification, but also systems based on the communication paradigm like CSP, OCCAM, etc.

Di 23.05.2005 14:15 Uhr in C-221
Unentscheidbarkeitsergebnisse für Referenznetze
Roxana Dietze (Hamburger Nachwuchsförderung)

Die Eigenschaften der Beschränktbarbeit und der Erreichbarkeit sind für allgemeine Referenznetze unentscheidbar. Der Beweis benutzt die Unentscheidbarkeitsergebnisse, die für Netze mit Lösch-Kanten gelten.

Die klassischen Fairnessbegriffe weak fairness und strong fairness sind nicht verfeinerungsrobust. D.h. ein unfairer Ablauf kann durch Verfeinerung der Atomizität einer Transition oder einer Stelle des Systems fair werden.
Wir zeigen, wie man mit Hilfe der Halbordnungssemantik von Petrinetzen Fairnessbegriffe definieren kann, die verfeinerungsrobust sind. Dabei ist schon lange eine verfeinerungsrobuste Version von weak fairness bekannt (nämlich Maximalität von halbgeordneten Abläufen).
Wir stellen eine verfeinerungsrobuste Version von strong fairness sowie weitere Fairnessbegriffe vor, die eine Hierarchie bilden. Diese Hierarchie basiert auf der Konfliktstruktur von Transitionen und charakterisiert damit die unterschiedliche Überlagerung von Konflikt und Synchronisation in einem Fairnessbegriff.

The concept of mobile agents imposes a great security risk for information systems. In this talk we propose object nets as a specification formalism for mobility in multi-agent systems. Since the general formalism is Turing-powerful not every analysis method that is common for Petri net can be applied. So, we define the subclass of "ordinary'' object nets that allows for the application of standard P/T-net techniques, i.e.\ the computation of boundedness, liveness etc.

Oberseminarvorträge im WiSe 04/05:

Di 25.01.2005 14.30 Uhr in C-221
CoreMedia-Prozesse

Dr. Olaf Kummer
In diesem Vortrag soll ein wenig aus der Informatikpraxis berichtet werden. Nach einer Vorstellung von CoreMedia und den entwickelten Produkten soll zunächst die Workflow-Engine zur Steuerung von Redaktionsprozessen genauer vorgestellt werden.
Das Workflow-Modell von CoreMedia wurde maßgeblich von den Arbeiten bei TGI beeinflusst.
Anschließend soll der Softwareentwicklungsprozess bei CoreMedia beleuchtet werden.

Di 18.01.2005 14.30 Uhr in C-221
Modellieren von Agentenapplikationen
Lawrence Cabac

Die Grundlagen der Petrinetzbasierten agentenorientierten Softwareentwicklung (AOSE) sind mit Mulan gegeben. Um allerdings Multiagenten-Applikationen (MAA) effektiv und effizient konstruieren zu können, bedürfen die Methoden, Techniken und Werkzeuge eine Anpassung an die AOSE. Hierbei ist sowohl das Modellieren als auch die Herangehensweise (Approach) bei der Softwareentwicklung von entscheidender Bedeutung.
Die Architektur und die Organisation von MAA unterscheiden sich in vielen Punkten von konservativen Systemen. Unterschiede liegen u.a. in der Verteilung und der Dynamik. Das Modellieren von dynamischen Strukturen wird bisher von üblichen Modellierungstechniken vernachlässigt. Ein Ansatz ist die dynamischen Eigenschaften von Referenznetzen auszunutzen, um darauf aufbauend eine an UML angelehnte Modellierungstechnik zu entwickeln, die es erlaubt, Mobilität darzustellen. Eine solche Methode und ein entsprechendes Werkzeug sollen im Kontext von Mulan für das Modellieren und Monitoren von MAAs erstellt werden.

Di 11.01.2005 14.30 Uhr in C-221
1) Workflownetzen
Roxana Dietze

Verifikation und Referenznetze sind zwei wichtige Begriffe, die aber wegen Unentscheidbarkeitsergebnisse im Allgemeinen nicht leicht miteinander verknüpft werden können.
Workflow gilt traditionell als ein Anwendungsbereich in dem zahlreiche Eigenschaften handhabbar sind.
Im Vortrag wird daher eine Beschränkung für die Klasse der Referenznetzen vorgeschlagen: Workflowreferenznetze.
Für diese wird untersucht wie allgemein oder wie speziell die Definitionen gewählt werden müssen, um hinreichend ausdrucksmächtig zu sein, bei gleichzeitiger Verifikationsmöglichkeit.

2) Agentenorientierte Entwicklungsumgebung
Kolja Lehmann

Die Planung und Durchführung von Softwareprojekten ist ein Prozess, an dem in der Regel eine Reihe von Personen beteiligt sind. Zunehmend kommt als Erschwernis dazu, dass diese Personen nicht nur unterschiedlichen Unternehmen angehören, sondern zudem die Kommunikation durch geographische Verteilung behindert wird.
Das Projekt "Agentenorientierte Entwicklungsumgebung" zielt darauf ab, für diesen Kontext ein unterstützendes System zu konstruieren, in dem die einzelnen Akteure durch Agenten in einem Multiagentensystem repräsentiert werden. Weitere Agenten stellen darin z.B. Kommunikations- und Dokumentenmanagementdienste zur Verfügung. Zusätzlich sollen Werkzeuge zur lokalen Unterstützung der (agentenorientierten) SW-Entwicklung konstruiert und dabei evaluiert werden, inwieweit die agentenorientierte Vorgehensweise hier hilfreich sein kann.

Di 04.01.2005 14.30 Uhr in C-221
1) Modellierung und Komposition von Diensten anhand von Petrinetzen
Jan Ortmann

Verteilte Dienste werden vielfach als die entscheidende Technologie für die Koordination von Unternehmen und für die Erbringung von Leistungen
gegenüber Endkunden gesehen. Vielfach fehlen jedoch noch Mittel zur Modellierung und zum Auffinden von verteilten Diensten.
Diesen Fragen widmet sich der Vortrag und stellt einerseits ein Framework zur Modellierung verteilter Dienste vor, welches auf Petrinetzen basiert, und diskutiert andererseits die Verwendung von Petrinetzen zur Auffindung von Diensten. Letzteres geschieht anhand einer Erweiterung algebraischer Petrinetze, die es ermöglicht, Workflows mit Ressourcen darzustellen.

2) Open Source Entwicklung unter der Multiagentensystemmetapher
Kolja Lehmann

Di 07.12.2004 14.30 Uhr in C-221
Modellierung von Agenten und Multiagentensystemen -Grundlagen und Anwendungen
Volker Tell

Di 23.11.2004 14.30 Uhr in C-221
Exercises in proving net correctness
Ludwik Czaja, Warsaw University

Correctness of a system means coherence with its specification. But what is specification of a net (often a net itself is taken as a specification of a system)? The question is quite relevant when a large nets are involved, as we cannot be convinced as for their behavioural conformity to our (or a client's) intention.
As a specification, suitable axioms describing interrelations between selected atomic operations, characteristic for a task a net is to model, are adopted. Thus, specification of a net is a formalized theory of a given task. From such specification a net (as an "implementation") is constructed, and, in turn, from the net - an algebraic system, which should be a model of the axiomatic theory.
Verification of the latter is a correctness proof of the net. The procedure will be illustrated by a number of tasks and constructed nets with their animated activity displayed.

Di 16.11.2004 14.30 Uhr in C-221
Sequentialität, Parallelität und Probabilität in Petri-Netzen und Multiset-Grammatiken
Manfred Kudlek

Für das "Protocol Engineering" ist das Erstellen der Protokollspezifikation eine wichtige Basisaufgabe. Dabei ist zu beachten, dass die Spezifikationen keine Mehrdeutigkeiten enthalten, da diese zu  zu unterschiedlichen und möglicherweise inkompatiblen Protokollimplementationen führen können. Mit natürlicher Sprache ist diese Bedingung nur unbefriedigend zu erreichen, daher werden formale Sprachen verwendet, deren Zeichenketten jeweils eine genau definierte Bedeutung haben. In diesem Vortrag soll die deontische Logik als Spezifikationsprache vorgestellt werden. Als Semantik werden Petrinetze verwendet, da sie Nichtdeterminismus in Form von Alternative oder Nebenläufigkeit unterstützen. Des Weiteren erlauben Petrinetze höherer Ordnung durch stärkere Abstraktion, auch komplexe Protokolle kompakt darzustellen.

2) Rational Numbers as Finite Automata and Reference Nets
Wulf Harder

Rational numbers can be represented as finite automata and reference nets. A finite automaton representation of a rational number generates a p-adic expansion to the left. Simple operations on rational numbers can be performed by composing the operation with the operands. Composition examples will be presented.

Di 26.10.2004 14.15 Uhr in C-221
Petri Nets Structuring and Composability - Some pragmatic aspects
João Paulo Barros, Universidade Nova de Lisboa, Portugal

Petri Nets structuring and composability are extremely significant from an engineering point of view. We will present a set of operations on nets based on the concepts of net instances and fusion sets. These operations support the specification of Place/Transition net structure's abstractions and net model transformations in an integrated and generic way. More specifically, they allow model construction and model transformation in any of three perspectives: top-down, bottom-up, or crosscutting.
After, we present how to implement these operations in the context of the Petri Net Markup Language (PNML), thus including a discussion about their extension to other Petri nets’ classes.
Finally we present a set of concrete idioms to construct Coloured Petri nets models in an object-oriented way. These idioms do not impose significant extensions to the nets syntax and do not extend their modeling power. Yet, they reduce the gap between Coloured Petri net models and implementations using object-oriented languages.

Oberseminarvorträge im SoSe 2004:

Di 13.07.2004 14.15 Uhr in C-221
1) Formal Semantics for AUML Agent Interaction Protocol Diagrams
(Short presentation at the AAMAS 2004)
Lawrence Cabac
We introduce an approach for defining semantics for AUML agent interaction protocol diagrams using Petri net code structures. This approach is based on the usage of net components which provide basic tasks and the structure for Petri Nets. Agent interaction protocol diagrams are used to model agent conversations on an abstract level. By mapping elements of the diagrams to net components we are able to translate the diagrams into Petri nets, i.e to generate code structures from the drawings. We provide tool support for this approach by combining a tool for net components with a tool for drawing agent interaction protocol diagrams. This combined tool is available as a plug-in for Renew (Reference Net Workshop).

2) a)Ein konzeptuelles und praktisches Rahmenwerk für web-basierte Prozesse in Multiagentensystemen
Jan Ortmann
Es wird ein konzeptuelles Framework für web-basierte Prozesse in Multiagentensystemen vorgestellt. Ziel ist es hierbei konzeptuell zu erläutern, wie Web Services in ein Petrinetz-basiertes Multiagentensystem integriert werden können.

b) Vorstellung des TURN Werkzeugs
Das Werkzeug TURN (Tutorial with Reference Nets) soll vorgestellt und diskutiert werden. Ziel des Werkzeugs ist die Erstellung und Darstellung von Tutorials mit Referenznetzen. Die Vorstellung dient der Diskussion des jetzigen Stands des Werkzeugs.

Di 06.07.2004 14 Uhr s.t. in C-221
Objektnetze: Definition und Eigenschaften (Disputation)
Michael Köhler

Gegenstand des Vortrages sind die theoretischen Eigenschaften des Formalismus der Objekt-Petrinetze, kurz: der Objektnetze. Dieser Formalismus erweitert die Petrinetztheorie insofern, als dass sogar Petrinetze als Marken, sogenannte Netzmarken, zugelassen sind.
Für die Interpretation der Netzmarken existieren zwei zentrale Sichtweisen. In Anlehnung an die programmiersprachlichen Konzepte "call by reference" und "call by value" werden Netzmarken entweder als Referenzen oder als Werte gedeutet. Ersteres wird als Referenz-, letzteres als Wertsemantik bezeichnet. Es ergeben sich hieraus für den Vortrag zwei zentrale Schwerpunkte:
Erstens werden Objektnetze in den formalen Kontext der allgemeinen Petrinetztheorie eingeordnet, indem die Ausdrucksmächtigkeit des Formalismus untersucht wird. Es ist zu klären, inwieweit sich die strukturellen Eigenschaften der Petrinetze auf Objektnetze übertragen. Weiterhin sind typische Entscheidbarkeitsfragen (wie beispielsweise das Erreichbarkeits- oder das Beschränktheitsproblem) zu klären.
Zweitens ist das Verhältnis der beiden Semantiken zueinander zu klären. Hierfür sind diejenigen Schaltfolgen zu charakterisieren, die sich von beiden Semantiken – im Sinne einer wechselseitigen Simulation – ausführen lassen.

In diesem Vortrag wird gezeigt, wie Objektpetrinetze mit Wertsemantik zur Modellierung von verteilten Systemen eingesetzt werden können.
Dabei wird der Formalismus der Objektpetrinetze erweitert, indem verschiedene Unifikationsoperationen definiert und auf ihre Eigenschaften untersucht werden.
Zudem werden verzweigte Prozesse eingesetzt, um bei der Unifikation auftretende Konflikte zu erkennen und aufzulösen.
Anhand von zwei Modellierungsbeispielen aus dem Bereich der verteilten Datenbanken wird der Einsatz der definierten Erweiterungen veranschaulicht.

Di 29.06.2004 15.30 Uhr in C-221
Quantum and Stochastik Branching Programs of Bounded Width
Farid Ablayev Kazan State Univ. (RU)

We show that one qubit polynomial time computa-tions are at least as powerful as NC circuits. More pre-cisely, we define syntactic models for quantum and stochastic branching programs of bounded width and prove upper and lower bounds on their power.
We show any NC language can be accepted exactly by a width-2 quantum branching program of polynomial length, in contrast to the classical case where width 5 is necessary unless NC1 = ACC.
Finally, we show that bounded-width quantum and stochastic programs can be simulated by classical pro-grams of larger but bounded width, and thus are in NC1.

Di 22.06.2004 14.15 Uhr in C-221
Verifikation von Multiagentensystemen
Jan Meier

In der aktuellen Entwicklung der Informatik nehmen Multiagentensysteme eine immer größer werdende Bedeutung ein. Durch diesen Prozess fließen vermehrt Multiagentensysteme in das alltägliche Leben ein. Für diese Systeme ist ein fehlerfreies Funktionieren gewünscht bzw. Voraussetzung für den Einsatz im Alltag.
In der Diplomarbeit soll mit Hilfe der deontischen Logik diese Multiagentensysteme spezifiziert werden, um mit der Technik des Modelcheckings eventuell vorhandene Verhaltensweisen aufzuzeigen, die unerwünscht sind. In dem Vortrag soll die geplante Vorgehensweise skizziert werden, wie aus einer deontischen Formel ein Petrinetz entsteht, welches dann überprüft werden kann. Diese Transformation soll durch intiutionistische und lineare Logik unterstützt werden.

Di 15.06.2004 14.15 Uhr in C-221
An extensible editor and simulation engine for Petri nets: Renew
Michael Duvigneau

Renew is a computer tool that supports the development and execution of object-oriented Petri nets, which include net instances, synchronous channels, and seamless Java integration for easy modelling. Renew is available free of charge including the Java source code.
Due to the growing application area more and more requirements had to be fulfilled by the tool set. Therefore, the architecture of the tool has been refactored to gain more flexibility. Now new features allow for plug-ins on the level of concepts (net formalisms) and on the level of applications (e.g. workflow or agents).
This presentation will be held at the ATPN'04 conference next week.

In this presentation the structure of formalisms are studied that allow Petri nets as tokens. The relationship towards common Petri net models and decidability issues are studied. Especially for "elementary object-net systems" defined by Valk the decidability of the reachability and the boundedness problem is considered. It is shown that reachability becomes undecidable while boundedness remains decidable for elementary object-net systems. Furthermore it is shown that even for minimal extensions the formalism obtains the power of Turing machines.

Der Vortrag soll einen Einblick in die Diplomarbeit "Prototypische Umsetzung eines Multiagentensystem basierten Leitmodells" geben. Es werden die Motivation für die Arbeit, die Vorgehensweise und erste Ergebnisse der Arbeit vorgestellt. Die Diplomarbeit hat das Ziel den Paradigmenwechsel von der Objektorientierung (OO) zur Agentenorientierung (AO) in der Softwaretechnik zu unterstützen. Es werden zu diesem Zweck die Vorteile der AO gegenüber der OO in Bezug auf die Entwicklung von verteilten Softwaresystemen herausgearbeitet. Desweiteren wird ein neues Modell (Leitmodell) definiert mit dem es möglich ist Teile der Modelle anderer Ansätze mit beliebige Paradigmen zu verbinden. Dieses Modell wird auf Basis des AO instanziert, prototypisch umgesetzt und in die Workflow-Engine von Timo Carl integriert.

2. Initial Marking Setting Problem for Petri Nets ...
Li Sek Su, Gast aus Pyongyang, Nordkorea:

Di 04.05.2004 14.30 Uhr in C-221
CHALLENGES of COMPLEXITY THEORY
Prof. Jozef Gruska (Faculty of Informatics, Masaryk University, Brno/CZ)

Complexity theory is a specific, powerful, informatics based and technology/physics independent, way of discovering (and getting insights into), the laws, limitations and foundations of information processing and also into the (quantum) physical world.
The first goal of the talk is to demonstrate briefly basic concepts, models, methods, paradigms, results and aims of quantum complexity theory.The second goal of the talk is to indicate briefly main challenges, internal and external, quantum complexity theory nowadays faces.
Finally, the aim of the talk is to discuss several of those important areas where progress is required and where more and better cooperation between theoretical informatics and quantum physics people seems to be much needed!

Di 06.04.2004 14.15 Uhr in C-221
Beschränktheit von Referenznetzen
Roxana Melinte
Für die Verifikation von Referenznetzen wird die Eigenschaft der Beschränktheit von Petrinetzen auf Referenznetze uebertragen. Dabei entstehen spezifische Probleme, die anhand von einfachen Beispielen beschrieben werden. Um diese zu lösen, wird der Begriff Beschränktheit neu definiert. Anschließend wird das Entscheidbarkeitsproblem untersucht. Dabei nehmen die Umgebungsvariablen eine besondere Rolle ein.

Oberseminarvorträge im WiSe 03/04:

Di 03.02.2004 14.15 Uhr in C-221
Workflowpetrinetze - Hierarchisierung mittels Netzen-in-Netzen (Dipl.A-Vorst.)
Marco Braker

Die Modellierung großer informatischer Systeme wird heute meist hierarchisch insbesondere ,,objektorientiert durchgeführt und mithilfe vorhandener Klassenbibliotheken realisiert, in denen entsprechende ,Oberklassen' für viele Anwendungen bereits abgelegt sind. Diese Wiederverwendung erprobter und ausgetesteter Klassen macht eine Stärke des objektorientierten Entwurfs aus. Zur Unterstützung der Modellierung gibt es Schemata und Beschreibungssprachen...'' [Duden, S. 413]
Gleichzeitig werden Petrinetze ,,in zunehmenden Maße zur Modellierung und Simulation von allgemeinen Vorgängen insbesondere von Arbeitsabläufen (,Workflow') verwendet. Petrinetze besitzen jedoch eine statische Natur. Will man z.B. Vorgänge beschreiben, bei denen dauernd neue Prozesse erzeugt werden (vgl. task-Konzept bei Ada, OCCAM) dann erweisen sich Petrinetze als ungeeignet.'' [Duden, S. 490]

Durch die Entwicklung des Konzepts der Netze-in-Netzen, besteht dieses Manko grundsätzlich nicht mehr. Es wurde bereits punktuell gezeigt, dass sich Netze-in-Netzen zur Modellierung dynamischer Prozesse eignen. Für die korrekte Modellierung komplexer Arbeitsabläufe ist jedoch ein tieferes Verständnis von Netzen-in-Netzen notwendig, welches in der Regel von den meisten Entwicklern nicht auf Anhieb erwartet werden kann.

Dadurch entstand der Wunsch nach einer durchgängigen hierarchischen Methode, welche die konzeptuelle Modellierung komplexer Geschäftsprozessen ermöglicht, dem Entwickler jedoch (fast) kein theoretisches Hintergrundwissen über Netze-in-Netzen abverlangt, solange er nur vorgefertigte Komponenten verwendet. In dem Vortrag wird über den aktuellen Stand der Diplomarbeit berichtet, welche diesen Wunsch als Untersuchungsgegenstand hat (Die beiden verwendeten Zitate stammen aus dem Duden Informatik, Hrsg. Meyers Lexikonredaktion (2001), Duden-Verlag, 3.Auflage, S.413 bzw. S.490)

Di 27.01.2004 14.30 Uhr in C-221
Verhandlungsmechanismen für Multiagentensysteme - Spezifikation und Implementierung mit Referenznetzen
Sven Heitsch (Dipl.A-Vorst.)

In diesem Vortrag werden Verhandlungen als vielseitiger Mechanismus zur Kommunikation und Koordination von Akteuren mit unterschiedlichen Interessen vorgestellt. Ziel einer Verhandlung ist das gegenseitige Übereinkommen der Beteiligten und eine Entscheidung, die keiner der Teilnehmer hätte allein treffen können.
Es werden elementare Bestandteile von Verhandlungsmechanismen identifiziert und formalisiert. Auf dieser Grundlage werden die Petrinetz-basierten MULAN-Agenten befähigt, durch die Ausstattung mit geeigneten Verhaltensprotokollen au-tomatisiert Verhandlungen durchzuführen.

Di 20.01.2004 14.30 Uhr in C-221
Ein Referenz-Netz-basiertes Modell zur dynamischen Komposition von Web Services
Sven Offermann

In den letzten Jahren hat sich das Internet zu einem bedeutenden Medium zur elektronischen Abwicklung von Geschäften entwickelt. Organisationen bieten Produkte und Dienstleistungen an und nutzen das Web selbst zum Bezug benötigter Produkte und Leistungen. Auf Basis der vielfältigen existierenden Angebote können neue Dienstleistungensangebote fexibel und kostengünstig aus vordefinierten Leistungskomponenten erstellt werden, indem bestehende Diestleistungsangebote dynamisch lokalisiert und wie Bausteine miteinander komponiert werden.

Die vorgestellte Arbeit beschäftigt sich mit der dynamischen Komposition von Web Services zur Realisierung von neuen elektronischen Mehrwertdienstleistungen. Der Fokus liegt dabei auf dem Entwurf eines Modells zur Beschreibung solcher dynamischer Kompositionen. Hierbei wird zur Modellierung der Leistungserstellungs- und Koordinationsaspekte ein Petri-Netz-basierter Ansatz verfolgt. Weiterhin wird ein Modell zur Beschreibung und Typisierung von Web Services vorgestellt, welches die Spezifikation der operationalen Schnittstellen, des Verhaltens und der Eigenschaften von Web Services ermöglicht. Durch die Ableitung von Diensttypbeschreibungen für Teildienste aus einem Kompositionsmodell und deren Abgleich mit Dienstbeschreibungen bekannter Dienste können dynamisch Dienstanbieter von Teildiensten ermittelt werden und deren Zusammenarbeit mit Hilfe der Simulation von Petri-Netzen koordiniert werden.
Zum Zeigen der Tragfähigkeit des in dieser Arbeit konzipierten Kompositions-Modells, wird weiterhin die Implementierung einer prototypischen Kompositions-Plattform vorgestellt, mit deren Hilfe eine Modell-basierte Realisierung von neuen Mehrwertdiensten möglich ist.

Di 13.01.2004 14.30 Uhr in C-221
Ein Rahmen für die Bildung von Verständnismodellen für Systeme
Rainer Mackenthun, Abt.-Leiter / Verlässliche Technische Systeme, Fraunhofer ISST, Berlin

Unter einem Modellbildungsrahmen verstehen wir eine Reihe von Modellbildungsaktivitäten, ihre Zusammenhänge und die Beschreibung der in den Modellbildungsaktivitäten entstehenden Modellbeschreibungsformalismen.

Das Verständnismodell ist das erste zusammenhängende Modell für die Entwicklung eines Systems, direkt hinter den Anforderungen und noch vor den funktionalen Spezifikationen. Es unterstützt die Konzeptionsphase der Systementwicklung.

Die im Rahmen entstehenden Modellbeschreibungsformalismen werden zu der Modelliersprache VAMOS zusammengefasst und mit einer formalen Semantik unterlegt. Im Vortrag wird nur die semantische Basis der Sprache (Basis-VAMOS) vorgestellt, also der Anteil, der in die Semantik eingeht.

Die Semantik wird über eine Maschine dargestellt, in die eine in Basis-VAMOS erstellte Modellbeschreibung automatisch transformiert wird. Die Maschine enthält unterschiedliche Arten von Transitionen, die auf einer gemeinsamen Datenstruktur arbeiten. Eine der Transitionen (die Ausführungstransition) interpretiert die Datenstruktur als Kausalnetz und schaltet dieses. Sie arbeitet wie eine Systemtransition im Referenznetz.

Di 11.11.2003 14.30 Uhr in C-221
Synchronisierung in Objekt-Petrinetzen höherer Ordnung
Manfred Kudlek

Ziel ist die Konstruktion von Objekt-Petrinetzen von geringerer Mächtigkeit als Turingmaschinen, so dass in solch einer Klasse auch ein universelles Objekt-Petrinetz existiert.Ein anderes Ziel ist es, die sehr ein-geschränkte Synchronisierung von Transitionen im Objekt- und System-Netz im Falle der Wertsemantik zu vermeiden.

The Petri-net-based formalism of object-net systems is used to model concurrent systems with dynamically changing environments, such as mobile objects. The tokens in object-net systems are themselves Petri nets, which gives the formalism an additional (vertical) dimension of nesting. In this presentation nested processes, a canonical extension of standard Petri net processes, are presented. These nested processes reflect the vertical structure of object-net systems.
Also general decidability issues of formalisms that allow Petri nets as tokens are studied. It is shown that reachability becomes undecidable while boundedness remains decidable for elementary object-net systems. Furthermore it is shown that even for minimal extensions (i.e. unbounded nesting structure) the formalism obtains the power of Turing machines.

Di 28.10.2003 14.15 Uhr in C-221 / Aufgrund eines Rohrbruchschadens auf dem Gelände muss das Oberseminar ausfallen.

Di 21.10.2003 14.15 Uhr in C-221
Objektnetze – Grundlagen & Ausblicke
Rüdiger Valk

Es wird eine Einführung in das Gebiet der Objektnetze entsprechend dem Netze-in-Netzen-Paradigma gegeben.
An einigen Stellen werden auch spezielle Probleme angesprochen.

Oberseminarvorträge im SoSe_2003

Di 08.07.2003 14.15 Uhr in C-221
Analyse und Bewertung von Agentenprotokollen auf Basis von Petrinetzen
Kolja Lehmann

Eine wichtige Rolle beim Entwurf von Multiagentensystemen kommt der Gestaltung der Interaktion zwischen den Agenten zu. Zur Strukturierung dieser Interaktionen werden Protokolle verwendet. Die Arbeit befasst sich mit der Untersuchung von Interaktionsprotokollen unter Gesichtspunkten wie Verklemmungsfreiheit, Stabilität und Fairness, um eine Hilfestellung für die Entwicklung von Multiagentensystemen zu liefern.
Darüber hinaus wird versucht, Protokolle zu bewerten. Die Verwendung unterschiedlicher Protokolle kann für die beteiligten Agenten zu ganz unterschiedlichen Ergebnissen führen. Mit Methoden der Spieltheorie sollen Agenten in die Lage versetzt werden, Protokolle auf ihren persönlichen Nutzen hin zu bewerten um so Protokolle selbst zum Gegenstand eines Verhandlungsprozesses machen zu können.

Di 01.07.2003 14.15 Uhr in C-221
1) Algorithmen zur Konstruktion und Optimierung von gemischten Netzen aus berandeten Knotenmengen in der Ebene (Dip.A.-Vorst.)
Christina Theilmann

Für Festigkeitsanalysen von Schiffen und Bauteilen werden Finite-Elemente-Modelle benötigt. Ein Finite-Elemente-Model eines Objektes ist eine Unterteilung seiner geometrischen Struktur in simple Polytope, welche die Finiten Elemente darstellen. Für die Generierung eines Finite-Elemente-Modells eines zweidimensionalen Objektes wird ein effizienter Algorithmus gesucht, der aus einer geometrischen Struktur in der Ebene eine Unterteilung aus Drei- und Viereckselementen erzeugt, wobei die geometrische Struktur aus einer polygonalen Berandung und weiteren inneren Knoten besteht.
Weiterhin wird eine geeignete Bewertungsfunktion für derartige Unterteilungen gesucht. Sowohl für den gesuchten Algorithmus als auch für die Bewertungsfunktion sollen einige Ansaetze vorgestellt werden. Dabei wird auf die Hilfsmittel der Algorithmischen Geometrie und der Heuristischen Diskreten Optimierung zurückgegriffen.

2) Agenten und Ontologien -- Ein Ontologiekonzept für MULAN (Dipl.A-Vorst.)
Jan Ortmann

Agenten werden vielfach als Schlüssel zur Meisterung hochkomplexer offener Systeme gesehen. Sie bieten eine Möglichkeit autonom auf Veränderungen in ihrer Umwelt zu reagieren und Aufgaben für einen Auftraggeber transparent an andere Agenten weiterzudelegieren, sofern sie nicht in der Lage sind, diese eigenständig abzuarbeiten. Jedoch genügt für den Austausch von Aufträgen zwischen Agenten nicht lediglich der Austausch von Zeichenketten. Gerade im Bereich von offenen Systemen muß sichergestellt werden, daß beide Agenten das gleiche mit den Zeichenketten bezeichnen und daß sie das gleiche Verständnis von den Dingen haben. Hier bietet sich die Verwendung von Ontologien an, um Mißverständnisse vermeiden oder erkennen zu können. Es muß allerdings auch bei der Verwendung von Ontologien dafür gesorgt werden, daß die in verschiedenen Ontologien bezeichneten Begriffe dieselbe semantische Bedeutung haben. Das Aufzeigen von Möglichkeiten und Grenzen von Ontologien sowie die Integration einer Prozeß-Ontologie zur Auffindung und Ausführung von Prozessen in ein bestehendes Multiagentensystem ist Ziel der Arbeit.

Di 17.06.2003 14.15 Uhr in C-221
1) Relating the MSR crypto-protocol specification language to rewriting logic with dependent types
Mark-Oliver Stehr, Univ, of Illinois at Urbana-Champaign
MSR is a specification language for cyrotographic protocols that is based on multiset-rewriting and evolved from ideas on strand spaces and linear logic. Rewriting logic (RWL) with dependent types can be seen as an instance of the open calculus of constructions (OCC), which integrates key concepts from equational logic, rewriting logic and type theory. In this talk we present ongoing work on an embedding of MSR into RWL with dependent types that can serve as a basis for implementing a MSR specification and analysis environment
using existing rewriting engines. Beyond an operational semantics, the embedding provides an alternative model-theoretic semantics that constitutes a formal basis for cryptoprotocol verification using theexpressive higher-order logic of OCC.

2) Pattern based workflow design using reference nets (D. Moldt + H. Rölke)
Daniel Moldt

Komplexe Abläufe erfordern eine entsprechend mächtige Modellierungssprache. Die Frage war, ob und wenn ja, wie Petrinetze hier einen Beitrag liefern können.
Vorgestellt wird eine auf Referenznetzen basierende Sammlung von Workflow-Mustern, die durch ein Plug-In des Werkzeugs Renew eine praktische Unterstützung erfährt.

3) Modelling mobility and mobile agents using nets within nets (M. Köhler, D. Moldt, H. Rölke)
Michael Köhler

Mobility creates a new challenge for dynamic systems in all phases of the life cycle, like modelling, execution, and verification. In this work we apply the paradigm of "nets within nets" to this area since it is well suited to express the dynamics of open, mobile systems.
The advantages of Petri nets - intuitive graphical representation and formal semantics - are retained and supplemented with a uniform way to model mobility and mobile (agent) systems.

Di 03.06.2003 14.15 Uhr in C-221
1) Proving Nets Correct (An Experiment)
Ludwik Czaja, Warsaw Univ.

A proof method for systems represented by nets (cause-effect structures and Petri nets) is proposed. Its outline is the following. (1) Let a problem specification as a formal theory i.e. a language system with specific relation symbols (operations, in particular), axioms and first-order inference rules be given. For each symbol introduce a class of atomic c-e structures (counterpart of Petri net transitions) to be the symbol's operational representative. (2) Using algebraic calculus of cause-effectstructures, construct - from the atoms - a c-e structure and equivalent net intended to behave in accordance with the axioms (a mechanical step); (3) From the cause-effect structure just constructed, infer an algebraic structure and prove it to be a model (in terms of model theory) of the axiomatic system specifying the problem. The method will be illustrated by examples

2) Lawrence Cabac
In "A Proposal for Structuring Petri Net-Based Agent Interaction Protocols" we introduced net components as means for structuring Petri net-based agent interaction protocols. We provide a tool for effortless application of net components to nets. Thus we facilitate the construction of nets and unify their appearance. Net components can be used to derive code for interaction protocols from a subset of extended AUML (Agent Unified Modeling Language) interaction protocol diagrams. This allows for a smooth integration of some traditional software development specification approaches with high-level Petri nets. By using net components we do not only unify the structure of Mulan agent protocols but also succeed to build a common language within a community of developers who share the net components.

Di 27.05.2003 14.15 Uhr in C-221
Sprache zyklischer Wörter
Manfred Kudlek

Zyklische Wörter spielen eine gewisse Rolle in DNA-Computing. Es werden mehrere Methoden, Mengen von zyklischen Wörtern zu erzeugen, und die Beziehungen zwischen ihnen und zu klassischen Sprachfamilien vorgestellt.

Di 20.05.2003 14.15 Uhr in C-221
Fixpunkte, rekursiv und induktiv erzeugte Sprachen unter allgemeinen
Operatoren (Dipl.A.)
Nicola Ladermann

Die Anwendung des Kleeneschen Fixpunktsatzes auf formale Sprachen ist im allgemeinen für eine recht eingeschränkte Kombination von Sprachklassen und Operatoren über formalen Sprachen bekannt. In dem Vortrag werden Variationen der hinlänglich bekannten Komponenten und die dadurch erhaltenen Ergebnisse betrachtet.

Mo 12.05.2003 16.30 Uhr in C-221
Kundan Misra, University of Warwick

"I will discuss the following work in progress: Kanban blocking is a manufacturing control formalism imposing capacities
on the stages of a process. We seek to use object Petri nets to extend the kanban blocking formalism to include substages. We also seek to derive timing properties of the extended formalism."

Di 06.05.2003 14.15 Uhr in C-221
Verklemungsvermeidung in Systemen der flexiblen Fertigung
Rüdiger Valk

Die industrielle Produktion von Gütern führt zunehmend zu Systemen der flexiblen Fertigung, zu denen z.B. Maschinen, Lade- und Entlade-Roboter, Fließbänder und dgl. zusammenwirken. Wie in anderen komplexen und nebenläu-figen Systemen ist die Vermeidung von Verklemmungen ein großes Problem.
In dem Vortrag wird dargestellt, wie Techniken der Petrinetztheorie eingesetzt werden können, um bankiersartige Algo-rithmen zur Verklemmungsumgehung mit polynomieller Zeitkomplexität zu entwi-ckeln.

Di 29.04.2003 16.15 Uhr in GEOMATIKUM HS. 2
Bayesian Models for Software Reliability
Ion Vàduva, Univ. of Bucharest (RO)

A brief introduction to software relia-bility is first presented.Then, some Bayesian models are intro-duced such as: Littlewood-Verall model with numerical solutions including version of Musa; models of the Jelinski-Moranda-type, and a model using the geometric distribution. Comments on data collection and inter-pretation of results are made.

Di 22.04.2003 14.15 Uhr in Raum C-221
PRIMES in P - Zur Historie des Beweises vom August 2002
Matthias Jantzen

Im Vortrag werden die wesentlichen Schritte des Beweises vorgestellt und auf das Umfeld eingegangen, in dem dieser epochale Beweis von zwei nicht promovierten Studenten mit Bachelor–Abschluss und Dr. Manindra Agrawal gemeinsam entwickelt wurde.
Grundlage des Vortrags ist ein Artikel der Deutschen Mathematiker Vereinigung, in Heft 4 (2002) 14-21, der als aktualisierte Kurzfassung im Computeralgebra Rundbrief der GI-Fachgruppe im März 2003 erschien.

Di 015.04.2003 14.15 Uhr in Raum C-221
Untersuchung eines Softwarekopierschutzverfahrens
Nur TGI intern

Di 08.04.2003 14.15 Uhr in Raum C-221
Strukturdynamik als Grundlage zur Modellierung sozialen Verhaltens
Michael Köhler

Die Dialektik von Handlung und Struktur, d.h. ihre wechselseitige Konstitution, ist sowohl im Bereich der Informatik als auch im Bereich der Soziologie schon lange bekannt. In der Informatik werden selbstmodifizierende Systeme meist vermieden, da eine Beherrschbarkeit der entstehenden Systeme nicht gewährleistet ist. In der Soziologie werden (Gesellschafts)Theorien als komplexes Modell ebenfalls entweder
strukturalistisch oder interaktionistisch bearbeitet. Unter dem Begriff der Mikro-Makro-Problematik wird die Thematik oft aufgeführt, aber nicht wirklich zusammenhängend und integrierend untersucht.

Die Simulation sozialen Verhaltens benötigt zur Modellierung Konzepte und Theorien, wobei die Strukturdynamik in Sozialitäten von zentraler Bedeutung ist. Vorgestellt wird ein Modell, dass die Verbindung der "offensichtlichen" Querbezüge zwischen Verhalten und Strukturen expliziert und einen ersten Zugang zur Modellierung erlaubt.

Oberseminarvorträge im WiSe 02/03:

Di 04.02.2003 14.30 Uhr in Raum C-221
Strukturierungskonzepte von Agentensystemen
Michael Köhler & Heiko Rölke

Teil 1: Algebra von Netzen in Netzen
Das Paradigma der "Netze in Netzen" erweitert die Petrinetztheorie, indem Netze als Marken zulässig sind. In diesem Beitrag wird die Frage diskutiert, ob Formalismen nach dem "Netze in Netzen" Paradigma eine kanonische Erweiterung der Petrinetze darstellen, d.h. ob sie gleiche strukturelle Eigenschaften besitzen.

Teil 2: Modellierung von Agenten und Agentensystemen
Im Rahmen des Dissertationsprojektes werden grundlegende Eigenschaften von Agenten durch einheitliche Modellierung veranschaulicht und damit verschiedene Architekturen vergleichbar gemacht. Daraus wird ein Referenzmodell abgeleitet, das als Basis für die Multiagentensystemarchitektur Mulan dient. Mulan wurde in mehreren Projekten und Fallstudien sowohl experimentell als auch (eingeschränkt) produktiv eingesetzt.
Auf jeder Entwicklungsstufe ergeben sich Anforderungen und Wünsche z.B. an die Schaltsemantik von Netzen in Netzen sowie Anknuepfungspunkte für weitere theoretische und praktische Arbeiten unterschiedlicher Fachdisziplinen.

Di 28.01.2003 14.30 Uhr in Raum C-221
Multiagentensysteme: Anbindung der petrinetzbasierten Plattform CAPA an das internationale Netzwerk Agentcities
Christine Reese & Michael Duvigneau (DiplA-Vorstellung)
Im Rahmen der Diplomarbeit von Christine Reese mit obigem Titel werden die Inhalte dieses Vortrags auf dem "Agentcities Information Day 3" (iD3) am 6.2.2003 in Barcelona von Michael Duvigneau und Christine Reese vorgestellt.
In the context of agent oriented software development we use a settler game to illustrate our approach with respect to architecture, modelling, and implementation. The approach is aiming at open agent systems. The development is based on a distributed and truly concurrent framework including Reference nets and Mulan. Settler itself is a multi-player game with a lot of possible interactions between agents.
Agentcities is an international network of agent researchers. Lots of agent platforms in European cities are connected with
each other. We will connect our Mulan platform to Agentcities. This involves the development of a ping agent, and the adoption of naming conventions for agents. Then, Settler can be seen as a service within Agentcities.

Di 21.01.2003 14.30 Uhr in Raum C-221
Adaptable Computing
Prof. Dr. D. Todoroi, Academy of Economics Studies of Moldova (Chisinau)

• Di 14.01.2003 14.30 Uhr in Raum C-221
Hierarchical Object Systems
Berndt Farwer

Fehling's hierarchical Petri nets are a net modelling framework based on refinement and abstraction of nets. Object systems are a Petri net-based method of encapsulation. We bring these two domains together in the new concept of hierarchical object systems.
Defining hierarchical object systems forces us to consider what it means to preserve synchronisation when refining an object system. Unfortunately, there are no truly satisfying results in this highly complex field, as yet.
A close connection between hierarchical object systems and the 2-categorical view of Abramsky's interaction categories is shown.

• Di 07.01.2003 14.30 Uhr in Raum C-221
Plug-In-Architektur fuer Renew
Joern Schumacher

Das am Arbeitsbereich TGI entwickelte Tool Renew ist eines der am weitest verbreiteten Petrinetz-Simulatoren. Seine Vielseitigkeit und Flexibilität machen es ebenfalls zu einem mächtigen Modellierungswerkzeug für komplexe Systeme, wie etwa der Multiagentenplattform Mulan. Nun handelt es sich bei Renew auch um ein Softwareprodukt, an dessen Wartung und Weiterentwicklung viele Personen, etwa aus studentischen Projekten, beteiligt sind; andererseits werden nicht alle diese Erweiterungen von allen Benutzern benötigt.
Diese beiden Probleme - Projekt- und Konfigurationsmanagement - sollen durch eine Komponentisierung von Renew gelöst werden. Das Ziel ist ein Plugin-Mechanismus, der es ermöglicht, Komponenten unabhängig voneinander zu entwickeln und nur bei Bedarf zu laden.
Vorgestellt wird das Vorgehen bei der Entwicklung des Systems, die Struktur des Kernsystem sowie eine Beispielkomponente.

• Di 17.12.2002 14.30 Uhr in Raum C-221
Workflow Pattern revisited (using Reference nets)
Projektvortrag und Diskussion
Heiko Roelke

Im MOCA-Workshop (Aarhus, 2002) wurde von van der Aalst der Vortrag "On the expressive power of (Petri net based) workflow languages" gehalten. Darin wurden die u.a. von ihm aufgestellten WF-Pattern daraufhin untersucht, ob und wie sie sich mit herkoemmlichen hoeheren Netzen modellieren lassen. Er kam zu dem Schluss, dass bestimmte Konstrukte (vor allem komplexe Synchronisationen von nicht lokalen Instanzen) nicht elegant mit PN zu modellieren sind. Diese Aussage soll anhand von Beispielmodellen auf ihre Haltbarkeit bei der Verwendung von Referenznetzen untersucht werden.
Diskussion der Modelle ist ausdruecklich erwuenscht.

• Di 10.12.2002 14.30 Uhr in Raum C-221
Entwicklung von geometrisch unterscheidbaren Komponenten zur
Vereinheitlichung von Mulan-Protokollen (Studienarbeit)
Lawrence Cabac

Bei der Softwareentwicklung sind Strukturierungsprozesse von entscheidender Bedeutung für das Erfassen von komplexen Systemen. Ein Problem ist die Erzeugung einheitlichen Programmcodes, ein weiteres ist das Lesen, Begreifen und Erweitern des bestehenden Codes. Dies gilt auch für das Erstellen von Code auf der Basis von Petrinetzen. Mulan-Protokolle sind solche Netze, die bei der Programmierung agentenorientierter Software innerhalb von Mulan erstellt werden. Um Strukturierung, Vereinheitlichung und Lesbarkeit von Mulan-Protokollen zu gewährleisten können Netz-Komponenten benutzt werden. Diese vereinfachen nicht nur das Erstellen der Protokolle sondern können auch die Grundlage einer gemeinsamen Sprache einer Entwicklergemeinde bilden.
Mulan-Protokolle legen die Agentenaktionen fest. Agenteninteraktionen können mit Hilfe von AUML Interaktion Protokoll Diagrammen beschrieben werden. Diese bieten eine Sicht auf Konversationen zwischen Agenten und somit einer übergeordnete Darstellung der Abläufe. Während der Studienarbeit ist ein Tool als Erweiterung von Renew erstellt worden, das eine einfache Benutzung von Netz-Komponenten ermöglicht. In dem Vortrag wird die Studienarbeit und das Netz-Komponenten Tool vorgestellt. Weiterhin wird auch das Protocol-Diagram Plugin vorgestellt, dass im Laufe des Projektes "Adaptive Systeme" (WiSe 2002) als Modellierungstool erstellt wurde.

• Di 3.12.2002 14 Uhr c.t. in Raum C-221
Über reguläre und rationale Teilmengen in den kommutativen Monoiden N^k und Z^k
Matthias Jantzen

Reguläre Mengen über einem freien Monoid, wie S*, sind mit ihren vielen, nützlichen Eigenschaften wohl bekannt. In endlich erzeugten, kommutativen Monoiden, wie dem freien Ñ^k, oder in ¸^k, das zwar als Gruppe, aber nicht als Monoid, frei ist, betrachtet man ebenfalls reguläre bzw. rationale Teilmengen.
In diesen Strukturen kennt man sie meist als semilineare Mengen. Auch diese bilden jeweils eine boolesche Algebra und kommen im Zusammenhang mit Vektoradditionssystemen vor, die in vieler Hinsicht äquivalent zu schlingenfreien (ungefärbten) Petrinetzen sind.
Im Vortrag werden alte und neue Eigenschaften vorgestellt, und dabei auf deren unterschiedliche und interessante Beweistechniken eingegangen.

• Di 26.11.2002 14.30Uhr in Raum C-221
Werkzeuge für die mathematische Modellierung chemischer Prozesse mittels intelligenter Agenten und evolutionärer Algorithmen
Dagmar Monett Diaz (TU Berlin)

Ziel der Forschung ist die Anwendung von Prinzipien der Künstlichen Intelligenz auf die Systematisierung und Teil-Automatisierung von Modellierungsprozessen, mit deren Hilfe die Entwicklung neuer biomedizinischer Substanzen unterstützt werden soll.
Ein häufig auftretendes Problem bei der Simulation chemischer Prozesse ist die Notwendigkeit, unbekannte Parameter auch ohne zugrundeliegende Theorie abzuschätzen (z.B. für inverse Probleme der chemischen Kinetik). Evolutionäre Algorithmen stellen dafür effiziente Strategien bereit. Allerdings sind die notwendigen Anpassungen und Spezifikationen für konkrete Problemstellungen oft kompliziert. Deshalb soll der Anwender bei diesem Prozeß durch intelligente Agenten unterstützt werden. Dazu ist es notwendig, sowohl chemische als auch informatische Kenntnisse per Computer zu integrieren und auf intelligente Weise zu kombinieren.
Die geplante Forschung erweitert die Prinzipien der Künstlichen Intelligenz bezüglich intelligenter Agenten um Verfahren zur Automatisierung evolutionärer Techniken. In diesem Sinn werden intelligente Agenten implementiert, die den Benutzer bei der Lösung seiner Aufgaben unterstützen. Sie können selbständig automatisieren, simplifizieren, lernen und Lösungswege vorschlagen. Der Anwender wird dabei nicht mit der Komplexität der Evolutionären Algorithmen konfrontiert.

• Di 19.11.2002 14 Uhr c.t. in Raum C-221
Evaluation und beispielhafte Erweiterung einer referenznetzbasierten Agentenumgebung und Toolpräsentation: MulanViewer (Studienarbeit)
Timo Carl

Im WiSe 2001/2002 fand das Projekt "Agentenorientierte Softwareentwicklung" statt. Während des Projekts wurden diverse Schwierigkeiten bei der AOSE mit Renew und Mulan festgestellt. Die Studienarbeit analysiert die Ursachen und schlägt mögliche Lösungswege vor. Ein essentieller Kritikpunkt ist die langwierigen Entwicklungszyklen durch lange Test- und Debugphasen. In dem Praxisteil der Arbeit wurde dieses Thema daher aufgegriffen und ein Werkzeug entwickelt, welches den Entwicklungsprozeß unterstützen soll. Das Resultat ist ein Debuggingtool, welches den Entwickler eine neue Debugmethode für verteilte Systeme - im speziellen Multiagentensysteme auf Basis von Renew und Mulan - ermöglicht. Mit dem Werkzeug wird eine n:m-Beziehung zwischen Viewern und Simulationservern ermöglicht. Damit erhält der Entwickler ein mächtiges Werkzeug, welches ein ganzheitliches Debugging durch Visualisierung des verteilten Zustands ermöglicht.

• Di 12.11.2002 14.30 Uhr in Raum C-221
Agentenorientierte Softwareentwicklung
Daniel Moldt

• Di 05.11.2002 14.30 Uhr in Raum C-221
The Home Marking Problem and Some Related Concepts
Roxana Melinte (Iasi, RO):

In this paper we study the home marking problem for Petri nets, and some related concepts to it like confluence, noetherianity, and state space inclusion. We show that the home marking problem for inhibitor Petri nets is undecidable. We relate then the existence of home markings to confluence and noetherianity and prove that confluent and noetherian Petri nets have a unique home marking. Finally, we define some versions of the state space inclusion problem related to the home marking and sub-marking problems, and discuss their decidability status.

• Di 29.10.2002 14 Uhr c.t. in Raum C-221
Algorithmen fuer semizufaellige Graphenprobleme
Amin Coja-Oghlan (HU, Berlin):

Fuer eine Reihe NP-schwerer Probleme, z.B.Graphenfaerbung und das Stabile-Menge-Problem, gibt es unter gewissen komplexitaetstheoretischen Annahmen keine "guten" Approximationsalgorithmen. Daher liegt es nahe, Algorithmen zu studieren, die auf "den meisten" Eingaben "gut" funktionieren. Wir verfolgen diesen Ansatz und untersuchen eine
Verallgemeinerung des Stabile-Menge-Problems, naemlich das Problem, einen moeglichst grossen duennen induzierten Subgraphen des Eingabegraphen zu finden. Der Algorithmus fuer dieses Problem verwendet an entscheidender Stelle semidefinite Programmierung. Als Anwendung geben wir einen Algorithmus, der mit hoher Wahrscheinlichkeit k-faerbbare semizufaellige Graphen faerbt.

Oberseminarvorträge im SoSe 2002:

• Di 09.07..2002 14 Uhr c.t. in Raum C-221
Agentenorientierte Modellierung von Entscheidungsprozessen mit Petrinetzen
Marcel Martens (DiplA-Vorstellung):

Diese Arbeit ist aus dem Hamburger Sozionik Projekt "ASKO" hervorgegangen. Ihr liegen ein konkreter soziologischer Sachverhalt sowie soziologische Theorien zugrunde. Es wird versucht, durch dieModellierung eines Fallbeispiels mit Petrinetzen begriffliche Klarheit herzustellen.
Es werden Methoden der Modellierung diskutiert und ein Bezug zu dem Multiagentensystemen SAM hergestellt. Als Ergebnis wird eine qualitative Erweiterung der Modellierungssichtweise präsentiert, die das Wechselspiel von Struktur-Handlung-Akteur widerspiegelt.

• Di 25.06..2002 14.15 Uhr in Raum C-221
Concurrent Architecture for a Multi-agent Platform
Michael Duvigneau (Vortrag zu AOSE'02 in Bologna, Italien):

A multi-agent system has a high degree of concurrency. Petri nets are a well-established means for the description of
concurrent systems. Reference nets are higher level, object-oriented Petri nets. With Renew (REference NEt Workshop), there exists a tool to model and execute reference nets with seamless Java integration.
So, reference nets can be used to design executable multi-agent systems while hiding the sometimes annoying details of concurrent implementations in traditional programming languages. The technique is currently used to implement a FIPA-compliant agent platform for multi-agent sytems (called CAPA) focusing on retaining a maximum level of concurrency in the system.

• Di 18.06.2002 14.15 Uhr in Raum C-221
Zwischenergebnisse des ASKO-Projektes
Michael Köhler

Sozionik ist ein neuer Forschungszweig, der es sich zur Aufgabe gemacht hat, zum einen formale Methoden der Informatik für die Soziologie und zum anderen soziologische Theorien bzw. Konzepte für die Verteilte Künstliche Intelligenz fruchtbar zu machen. Zentrale Fragestellungen betreffen die Behandlung der Mikro-Makro-Problematik.

Als Ergebnis der gemeinsamen Theorie-Rekonstruktion und -modellierung auf Basis von Petrinetzen von Soziologie und Informatik wird ein Grundmodell präsentiert, das sich der Mikro-Makro-Problematik dezidiert annimmt. Dieses
Modell wurde unter anderem aus der Modellierung zu den Theorien von Pierre Bourdieu, Norbert Elias und Uwe Schimank gewonnen.
Der Vorzug dieses Petrinetzmodells liegt in der hierarchischen Konzeptionierung, so dass Makro- und Mikroebene gleichberechtigte Elemente sind. Die Analyse der Mikro-Makro- Problematik dient der Informatik als Basis für die Grundkonzeption sozialer Agentensystemen.

• Di 11.06..2002 14.00 Uhr in Raum C-221
Emotionen in hybriden sozialen Aggregaten.
Ch. von Scheve (Beitrag zu "Mensch & Computer, Hamburg):

Die theoretische Emotionsforschung hat gerade erst begonnen, Emotionen auf höheren Ebenen sozialer Interaktion und Aggregation zu untersuchen, beispielsweise in Organisationen oder verteilten Arbeitsumgebungen. Bisher lag der Fokus der Emotionsforschung auf Wechselwirkungen zwischen Emotion und Kognition in begrenzt interaktionsfähigen Subjekten. Aufgrund neuer Ergebnisse, die Emotionen zu erweiterten Interaktionsmodellen und verschiedenenFormen sozialer Aggregation in Bezug setzen, werden Emotionen auch für emotionale Agenten (künstliche wie menschliche) in der Mensch-Maschine Interaktion (MMI) interessant. Bislang stehen in dieser Hinsicht fortgeschrittene Modelle für dyadische soziale Interaktionen bereit, die auf kognitionswissenschaftliche Arbeiten zurückgreifen. Von emotionalen Agenten wird aber zunehmend erwartet, auch in größeren hybriden sozialen Aggregaten zu interagieren. Aus diesem Grund müssen auch sozialstrukturelle Faktoren berücksichtigt und in Bezug zu kognitiven Komponenten gesetzt werden. Modelle dieser Art existieren aber bislang nicht. Um zu einem besseren Verständnis des natürlichen Phänomens "Emotion" zu gelangen und um bessere Modelle für die Informatik bereitzustellen, sollen Emotionen auf drei Ebenen untersucht und die entsprechenden Theorien integriert werden: kognitiv, interaktional und sozial-strukturell. Dazu werden ausgewählte Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Ebenen illustriert und zu drängenden Fragen des Designs emotionaler Agenten und der MMI in Bezug gesetzt.

• Di 04.06..2002 14.00 Uhr in Raum C-221
Combinatorial Considerations for Classical Propositional Logic.
Prof. Cr. Masalagiu and Dr. St. Andrei (University of Iasi, Romania):

We present some estimations for the number of resolvents and the number of computation steps for the classical Resolution Algorithm applied to a
propositional formula (finite set of clauses) F over n variables. These results may be useful for the construction of PROLOG-like interpreters.
The presentation reveals the computation of the maximal number of resolvents. The situations when this number is reached are also treated.
We also refer to Krom and Horn clauses, because they represent two classes of clauses forming a stable part w.r.t. resolution. For each of these two
classes we compute the maximal number of resolvents which may be reached and study some limit cases.
For the class of Krom clauses we obtain a polynomial algorithm for testing the (un)satisfiability of F, in the same time with the computation of Res*(F). The computation of Res*(F) for a Horn formula leads to anexponential algorithm. We point out also a polinomial (nearly linear) algorithm for testing the satisfiability problem for Krom clauses using semantics graphs.We also indicate how some of our results may be improved.

• Di 30.04.2002 14.00 Uhr in Raum C-221
Ein sozionischer Ansatz zur Modellierung der Mikro-Makro-Problematik.
Michael Köhler

Sozionik ist ein neuer Forschungszweig, der es sich zur Aufgabe gemacht hat, formale Methoden der Informatik für die Soziologie sowie soziale Konzepte für die Verteilte Künstliche Intelligenz fruchtbar zu machen. Das ASKO-Projekt widmet sich innerhalb der Sozionik speziell der Analyse von Entscheidungsprozessen in öffentlich-rechtlichen Institutionen. Die Analyse fußt dabei auf einer Theorierekonstruktion und -integration zur Entwicklung einer Middle-Range-Theory.
Als Ergebnis der gemeinsamen Theorie-Rekonstruktion und -modellierung auf Basis von Petrinetzen wird ein Grundmodell präsentiert, das sich der Mikro-Makro-Problematik dezidiert annimmt. Der Vorzug dieses Petrinetzmodells liegt in der hierarchischen Konzeptionierung, d.h. das Makro- und Mikroebene gleichberechtigte Elemente sind. Diese Darstellungsform hat gegenüber Modellen, die entweder von der Makroebene verfeinernd zur Mikroebene oder von der Mikroebene abstrahierend zur Makroebene gelangen, den Vorteil, dass der Mikro-Makro-Übergang direkt sichtbar wird.

• Di 23.04.2002 14.00 Uhr s.t. in Raum C-221
Geometrische Repräsentation scharf und vage begrenzter Objekte (Disputation)
Lars Kulik

In der Arbeit wird eine Formalisierung von Grenzkonzepten vorgestellt, die sich bei der Spezifikation von Objekten in geographischen Informationssystemen nutzen lässt. Gegenwärtig werden Common-Sense-Annahmen über Objekte und deren Grenzen oft nicht adäquat berücksichtigt. Beispielsweise werden Grenzregionen häufig als Streifen fester Breite modelliert. Auch graduelle Grenzen, etwa ein Waldrand, bei denen einige Lokationen eher zum Wald gezählt werden als andere, bereiten den gegenwärtigen geographischen Informationssystemen erhebliche Schwierigkeiten, da Grenzen häufig nur als scharfe Grenzen modelliert werden können.
Die Probleme einer formalen Charakterisierung von Common-Sense-Annahmen zeigt die Zuordnung von Grenzen zweier Objekte im Kontakt: gehört die Grenze zu beiden Objekten, dann müssten die Objekte sich überlappen, wenn die Grenze zu keinem der Objekte gehört, dann liegt die Grenze zwischen den Objekten und verhindert den Kontakt. Zur Lösung des Kontakt-Problems unterscheidet die Arbeit bei der Formalisierung von Grenzen räumlich scharfer Objekte drei Grenzkonzepte: Begrenzungen, Ränder und Zwischengrenzen.
Um Common-Sense-Annahmen über Grenzen formal erfassen zu können, wird in der Arbeit eine Geometrie zur Beschreibung räumlich scharf und vage begrenzter Objekte entwickelt. Die Common-Sense-Annahmen über Grenzen und Objekte sind unabhängig von einer numerischen Repräsentation. Die Geometrie stellt daher einen formalen Rahmen zur Verfügung, um Grenzkonzepte spezifizieren zu können, ohne ein bestimmtes Repräsentationsformat wie eine numerische, koordinatenbasierte Darstellung vorauszusetzen. Die Geometrie macht nur sehr wenige Annahmen über die zugrundeliegende Struktur des charakterisierten Raums, so dass sich die vorgeschlagenen Charakterisierungen für räumlich scharfe Grenzen auch in bestehenden Systemen nutzen lassen. Da fast alle natürlichen geographischen Objekte vage sind, wird auch für vage Objekte eine formale Beschreibung entwickelt, die keine numerischen Konzepte verwendet.
Die in dieser Arbeit entwickelten Konzepte für Grenzen stellen ein grundlegendes Beschreibungsinventar für Objekte in geographischen Informationssystemen dar. Diese Konzepte lassen sich in geographischen Informationssystemen auf zwei verschiedene Weisen anwenden. Zum einen zeigt die Charakterisierung, welche Typen von Grenzen unterschieden werden müssen und wie die räumlichen Repräsentanten von Grenzen aussehen, wenn Common-Sense-Annahmen über Grenzen und Objekte als Basis für das System dienen. Zum anderen können die Formalisierungen der Grenzkonzepte unterstützend bei der Auswertung natürlich-sprachlicher Anfragen in einem geographischen Informationssystem eingesetzt werden. Der Vorzug einer relationalen Beschreibung von Grenzen liegt darin, dass sie sich nicht wie eine koordinatenbasierte Repräsentation auf weitere räumliche Relationen, die durch die räumliche Konstellation nicht vorgegeben werden, verpflichten muss.

Alle Mitglieder des Fachbereichs Informatik sind zu dieser öffentlichen Veranstaltung von Hr. Prof. Dr. M. Kudlek, Vors. des Promotionsprüfungsausschusses herzlich eingeladen.

• Di 09.04.2002 14.00 Uhr in Raum C-221
Untersuchung der Beziehungen zwischen Eigenschaften von Petrinetzen.
Simon Kohl

In dieser Arbeit geht es um die Beziehungen zwischen Eigenschaften von Petrinnetzen.
Als Petrinetze werden S/T-Netze mit anonymen Marken betrachtet. Eine Eigenschaft stellt jeweils eine Teilmenge der Menge aller Petrinetze dar. Ziel der Arbeit ist es, für jeweils eine Klasse alle Implikationen zu finden, die zwischen den Eigenschaften der Klasse bestehen. Dafür wurde ein Untersuchungsverfahren entwickelt, das es ermöglicht, alle diese Implikationen zu finden und zu beweisen, dass es nur genau die gefundenen Implikationen gibt. Das Verfahren wurde mit einer Klasse von 11 strukturellen Eigenschaften (free-choice, Zustandsgraph, markierter Graph, u.a.) und mit einer Klasse von 15 dynamischen Eigenschaften (Lebendigkeit, Fairness, Reproduzierbarkeit, u.a.) durchgeführt.

• Di 02.04.2002 14.00 Uhr in Raum C-221
Verifikation von Linearzeiteigenschaften undVerhaltensabstraktion
Dr. U. Ultes-Nitsche, Univ. of Southampton, Dept. of Electronics and Computer Science

Bei der Verifikation von Linearzeiteigenschaften tritt häufig das Problem auf, dass extreme Abläufe im zu verifizierenden System ausgeblendet werden sollen. Dies geschieht üblicherweise durch das Hinzufügen von Fairness-Beschränkungen. Ich werde in meinem Vortrag eine Erfülltheitsrelation für Linearzeiteigenschaften vorstellen und untersuchen, die implizite Fairnessbedingungen enthält.
In der Praxis scheitert die automatische Verifikation meist am Problem der Zustandsraumexplosion. Zum Umgang mit der Zustandsraumexplosion werde ich ein einfaches Abstraktionskonzept vorstellen, das zu der neuen Erfülltheitsrelation passt, und diskutieren, worin seine Einschränkungen bestehen und wie diese zum Teil beseitigt werden können.

Oberseminarvorträge im WiSe 01/02:

• Di 05.02.2002 14.30 Uhr in Raum C-221
A Proof-Theoretic Approach to the HOL/Nuprl Connection with Applications to Theory and Proof Translation
Mark-Oliver Stehr (joint work with José Meseguer, SRI International and Pavel Naumov, Pennsylvania State University)

The connection between the HOL and Nuprl proof assistants earlier introduced by Howe is reexamined from a proof-theoretic point of view as a translation between the sentences of HOL and a classical variant of Nuprl followed by a theory interpretation stage. Using standard terminology from the theory of general logics we establish soundness as a proof-theoretic correctness result of the translation which complements Howe's semantics-based argument. Soundness is obtained in a constructive way by giving a Nuprl proof for each proof of a translated HOL theorem. As an application of this approach we have developed an executable formal specification in Maude of an HOL to Nuprl theory translator, as well as a proof translator on top of the Nuprl system that converts HOL proofs into their Nuprl counterparts.

• Di 29.01.2002 13.00 Uhr in Raum C-221
1) Der Zusammenhang zwischen Termersetzungslogik und P/T-Netzen in kategorientheoretischer Darstellung
A. Coja-Oghlan, Humboldt-Universität zu Berlin (Stud.A.-Vorstellung)

In ihrem Artikel "Rewriting Logic as a Unifying Framework for Petri Nets" stellen Stehr, Meseguer und "Olveczky eine Methode vor, Petrinetzen funktoriell algebraische Strukturen zuzuordnen. Wesentliche Hilfsmittel sind die von Best und Devillers eingeführte Prozess-Semantik sowie die Kategorientheorie. Die genannte Methodik soll für den einfachsten Fall, nämlich P/T-Netze, anhand meiner Studienarbeit durchgeführt werden.

2) Darstellung und Modellierung von Nebenläufigkeit in der Objektorientierung mit Petri-Netzen
Thomas Weiss (Dipl.A.-Vorstellung)

In den letzten Jahren wurde die Objektorientierung mit der immer stärker werdenden Tatsache konfrontiert, dass Systeme mit nebenläufigem Verhalten modelliert und programmiert werden sollten oder mussten. Die Diplomarbeit widmet sich Problemen und Anforderungen, die aus dem Einsatz von Petri-Netzen in objektorienterten Projekten entstehen. Dabei lag die verständliche Gestaltung der Netze und ihre Einbettung in das Paradigma "Software-Entwicklung als Design" im Fokus.
Der Vortrag zeigt am Beispiel des Software-Containers die Ergebnisse der Arbeit, insbesondere eine praxisorientierte Arbeitsweise mit Petri-Netzen. Hierzu wird ein objektorientierter Container mit mehreren einfachen Netzen modelliert und im Anschluss ein Programmentwurf in Java hergestellt.

• Di 22.01.2002 14.30 Uhr in Raum C-221
Nebenläufigkeit und Umgebung -- Algebra von Netzen in Netzen
Michael Köhler

Objektnetzsysteme, die auf dem "Netze in Netzen"-Paradigma nach Valk aufbauen, eignen sich sehr gut zur Beschreibung dynamischer Systeme, wie sie beispielsweise Agentensysteme darstellen.
Aus formaler Sicht ergibt sich die Fragestellung, wie das Paradigma der "Netze in Netzen" algebraisch zu charakterisieren ist. Angestrebt wird eine Beschreibung von Objektnetzsystemen als kommutative, monoidale Kategorie, wie sie für einfache Petrinetze von Meseguer und Montanari existiert.
In diesem Vortrag wird insbesondere auf die algebraischen Strukturen von Objektnetzystemenen, die sich auf das Wechselspiel von Nebenläufigkeit und Umgebung beziehen, eingegangen. Aus dieser Analyse, die insbesondere auf
die Auswirkungen von Wert- und Referenzsemantik eingeht, ergeben sich tiefere Einsichten in die Struktur von Netzen in Netzen. Dadurch wird es möglich, Objektnetze mit anderen Formalismen zu vergleichen.
Außerdem bildet eine algebraische Darstellung den Ausgangspunkt für eine Semantik, die diejenigen Abläufe beschreibt, die sowohl unter Referenz- als auch unter Wertsemantik möglich sind. Diese Semantik bildet die Basis für eine intuitive Beschreibung von Mobilität.

• Di 15.01.2002 14.30 Uhr in Raum C-221
Agentenpetrinetze: Entwicklungsllinien zu einsetzbaren Modellen
Heiko Roelke

Der Vortrag knüpft an vorangegangene Beiträge an, in denen die Grundlagen der Modellierung von Agenten und Multiagentensystemen mit Petrinetzen (Referenznetzen) vorgestellt wurden. Im aktuellen Beitrag wird zum einen die Möglichkeit der Modellierung von übersichtsartigen Ortsnetzen und darin migrierenden Agenten anhand eines Beispiels vertieft. Zum anderen wird die Konkretisierung der Beziehung zwischen Agent und Umwelt behandelt (Plattform).
Als Ausblick werden Ansätze zur agentenorientierten Analyse mit Petrinetzagenten vorgestellt.
2.) Eine Renew basierte Agentenplattform
Michael Duvigneau

• Di 08.01.2002 14.30 Uhr in Raum C-221
Implementation einer Workflow-Managementkomponente für ein Petrinetzwerkzeug (DiplA.-Vorstellung)
Thomas Jacob

Die Arbeit beschäftigt sich in erster Linie mit dem Entwurf und der Implementation einer Erweiterung des Petrinetz-Simulators Renew um eine Workflow-Engine. Entgegen der meisten kommerziellen Produkte werden die Workflows hier als Petrinetze definiert, was eine größere Beeinflußbarkeit ermöglicht. Die Engine wird u.a. dabei mit dem Prototyp "Werner" verglichen, der im Rahmen eines Projektes im Arbeitbereich entstanden ist. Der Teil der Arbeit, der sich mit Personen, Rollen und Ausführungsrechten beschäftigt, wird hierbei eigenständig vorgestellt, da diese Komponente separat verwendbar ist. Um eine entfernte Darstellung der Petrinetze zu ermöglichen, ist des Weiteren die Komponente, die die Darstellungsebene von dem Simulatorkern trennt, komplettiert worden.

• Di 018.12.2001 14.00 Uhr in Raum C-221
Domain-Engineering - Vom SW-Einzelprodukt zur SW-Produktfamilie
Rainer Mackenthun (Fraunhofer ISST, Berlin)

Der Vortrag stellt die Leitidee vor, die den Projekten der Abteilung "Verlässliche Technische Systeme" am Fraunhofer ISST zu Grunde liegt.
Heute werden in der Regel viele SW-Produkte einer Anwendungsdomäne immer wieder neu entwickelt - auch dann, wenn sie mit anderen Produkten der Anwendungsdomäne viele Gemeinsamkeiten haben.
Das Domain-Engineering bereitet die SW-Produkte der Familie auf und macht wieder verwendbare Artefakte (Modelle, Komponenten etc.) verfügbar. Ziel ist es, neue Produkte der Familie so weit wie möglich aus den aufbereiteten Artefakten (sog. Domänenmodelle) zu konfigurieren und Neuentwicklungen nur auf die wirklich neuen Anteile zu beschränken. Eine entsprechende Aufbereitung lohnt sich besonders dann, wenn viele SW-Produktvarianten vorhanden sind.
Am Fraunhofer ISST wird der Ansatz für konkrete Anwendungsgebiete im Bereich der technischen Systeme spezialisiert und in eine Werkzeug gestützte Methodik gegossen. In meinen persönlichen wissenschaftlichen Arbeiten wird ein Teilbereich der verteilten Algorithmen aufgearbeitet, für den eine besondere Vielfalt existiert. Im Vortrag wird die Anwendung des Ansatzes für eine Domäne kurz vorgestellt.

• Di 04.12.2001 14.30 Uhr in Raum C-221
Formal Specification of an Active Network Programming Language
Mark-Oliver Stehr (joint work with Carolyn Talcott, Stanford University)

Active networks are networks with nodes that do not operate according to a fixed scheme (e.g. as conventional routers) but are instead fully programmable and provide execution enviromments for programs that can be received from other nodes via the network. An active network does not necessarily have a static topology, so that also unreliable, wireless and hybrid networks are subsumed by this notion. The development of suitable programming paradigms for active network applications is an important research objective.
A particularly interesting paradigm is supported by the active network programming language PLAN, which has been developped and implemented by the group of Carl A. Gunther at the University of Pennsylvania. On an abstract level, PLAN can be regarded as language with built-in support for mobility. It is based on a functional programming language with a concept of location and remote function invocation, which is quite different from the remote procedure calls known from conventional languages. Remote function invocations are asynchronous, and they can be recursive and typically coincide with a change of location, which is realized by the emission of packets containing chunks, i.e. programs as data. Furthermore, PLAN allows programming with side effects and services which can be location-dependent. Another aspect is resource awareness which ensures that all PLAN programs are terminating.
Our contribution is a specification of PLAN, and in fact of a more general language, using rewriting logic as a formal specification language. The formal specification is executable and therefore provides an execution environment for PLAN programs. The specification uses an abstract reduction machine based on a technique inspired by Felleisen, which provides a more high-level view than the standard SECD approach. The specification also benefits from the use of CINNI, a new calculus of names and substitutions, which make the issues of bindings and environments precise, without going into implementation details. There are other interesting aspects such as multi-level concurrency and locality of information that are nicely captured by multiset rewriting in rewriting logic. In summary, the high-level nature of our specification provides not only a suitable level for abstract execution, but more importantly for mathematical reasoning and formal theorem proving. On the other hand, the formal specification is intuitive, easy to understand and can serve as a useful guide for application programmers and language implementors.

• Di 27.11.2001 14.30 Uhr in Raum C-221
Dezentrale Ressourcenverwaltung am Beispiel eines agentenbasierten Routingverfahrens in Netzwerken
Daniel Drewes (Dipl.A.-Vorstellung)

Wollen zwei Knoten in einem dezentralen Netzwerk untereinander Daten austauschen, ergibt sich das Problem, wie anhand rein lokaler Information, ein geeigneter Weg zu finden ist.'Geeignet' heisst dabei, dass auch Anforderungen wie Übertragungsge- schwindigkeit, Verzögerung, etc. berücksichtigt werden müssen. Da die vorhandenen Übertragungskapazitäten innerhalb eines Netzes einem ständigen Wandel unterworfen sind, sollte ein Verfahren zur Wegewahl in der Lage sein, sich auf diese Veränderungen einzustellen. In diesem Vortrag soll ein Ansatz, der sich an die Wegewahl bei Ameisen anlehnt, vorgestellt und eine Erweiterungsmöglichkeit vorgeschlagen werden.

• Di 20.11.2001 14.30 Uhr in Raum C-221
Place/Transition Petri Net Evolutions: Recording Ways, Analysis and Synthesis
Ludwik Czaja (University of Warsaw)

The activity of a net consists in firing transitions in a specified order. When making a report on the activity one must choose a way to record it. There are a number of ways and four of them are considered: recording by firing sequence, process, trace and dependence graph. Any such record is an account of a net's evolution, that is a single run. Equipped with a sequential composition and a neutral element, sets of these objects constitute monoids FS, PR, TR, DG being various semantic domains for nets.

Our objective is to focus on analysis (constructing the set of all activity records for a given net) and synthesis (constructing a net from a given set of activity records) problems for each of the four semantic domains. The terms "analysis" and "synthesis" are used in the meaning admitted in the theory of automata and formal languages. In the proposed setting the problems enjoy simple solutions.

• Di 13.11.2001 14.30 Uhr in Raum C-221
Die Sprache der primitiven Wörter: Eine Übersicht
Sándor HORVÁTH (Eötvös Loránd - Universität, Budapest, Ungarn)

Ein primitives Wort ist ein (endliches und) nichtleeres Wort, nicht von der Form x...x, mit mehr als einem x.
Im Vortrag werden vorgestellt:
- Einfachste Eigenschaften, im Zusammenhang mit notwendigen und hinrichenden Bedingungen für xy=yx (x,y sind Wörter).
- Eine einfache Anwendung in der Codierung.
- Die Wurzel und der Grad eines Wortes.
- Das Theorem von Lyndon und Schützenberger.
- Die Optimatilität des Theorems von Fine und Wilf.
- Die Sprache Q aller primitiver Wörter (über einem festen Alphabet mit wenigstens zwei Buchstaben): verschiedene algebraische, kombinatorische und algorithmische Eigenschaften.
- eine zehnjährige Vermutung: Q ist nicht kontextfrei.

• Di 06.11.2001 14.30 Uhr in Raum C-221
A Generic Calculus of Explicit Substitutions and its Application to lambda-, sigma- and pi-Calculi
Mark-Oliver Stehr

We approach the general problem of representing higher-orderlanguages, that are usually equipped with special variable binding constructs, in a less specialized first-order framework such a membership equational logic and the corresponding version of rewriting logic. The solution we propose is based on CINNI, a new calculus of explicit substitutions that contains both the standard named notation and de Bruijn's indexed notation as special subcases. The calculus is parameteric in the syntax of the object language, which allows us to apply it to different object languages such as lambda-calculus, Abadi 's and Cardelli's object calculus (sigma-calculus) and Milner's calculus of communicating mobile processes (pi-calculus). As a practical result we obtain executable formal representations ofthese object languages in Maude with a representational distance close to zero.

• Do 01.11.2001 10.15 Uhr in Raum C-221
On Computational Power of Quantum Branching Programs
Farid Ablayev and Aida Gainutdinova - Kazan State University

We introduce a model of a Quantum Branching Programs (QBP) and study its computational power. We define several natural restrictions of a general QBP model, such as a read-once and a read-k-times QBP, noting that obliviousness is inherent in a quantum nature of such programs.
In particular we show that any Boolean function can be computed deterministically (exactly) by a read-once QBP in width 0 (2n), contrary to the analogous situation for quantum finite automata. Further, we display certain symmetric Boolean function which is computable by a read-once QBP with 0 (log n) width, which requires a width W(n) on any deterministic read-once BP and (classical) randomized read-once BP with permanent transitions in each levels.
We present a general lower bound for the width of read-once QBPs, showing that the upper bound for the considered symmetric function is almost tight.

• Di 30.10.2001 15.00 Uhr in Raum C-221
Deadlock prevention and avoidance for classes of production systems
J. Ezpeleta and J.M. Colom (University of Zaragoza)

Flexible manufacturing systems have an inherent concurrent nature (a set or active processes, the in-process parts, share and compete for a set of system resources (storage and handling facilities -such as buffering or robot devices-, transformation devices -such as processing or assembly machines-, etc.).
The complexity of these systems makes necessary the use of formal models for both, monitoring and control. We use Petri nets as such formal model. Among the big set of desired properties, the talk concentrates on one of them: deadlock freeness. A deadlock corresponds to a situation in which a set of in-process parts cannot be finished. Such property is necessary when a highly automated system is needed. From the Petri net point of view, a system with deadlock problems corresponds to a non-live net. Therefore, liveness is the property we are looking for.
As a first step, a class of Petri net models will be introduced for the considered class of system. Second, a liveness characterization is established in terms of structure components of the Petri net model. Third, a method for the synthesis of the control part ensuring liveness will be presented.

• Di 23.10.2001 14.30-16 Uhr in Raum C-221
Darstellung von objektorientierten Petri-Netzen (DiplA-Vorstellung)
Thomas WEISS

In den letzten Jahren wurde die Objektorientierung mit der immer stärker werdenden Tatsache konfrontiert, dass Systeme mit nebenläufigem Verhalten modelliert und programmiert werden sollten oder mußten.
Sollen Petri-Netze eingesetzt werden, um den objektorientierten Entwicklungsprozess zu unterstützen, ergeben sich spezifische Anforderungen an die mathematische aber auch an die graphische Seite der Modelle.
In verschiedenen Ansätzen wurde gezeigt, dass sich Petri-Netze mit den Techniken der Objektorientierung, insbesondere der Programmiersprachen, sinnvoll vereinen lassen. Für die dabei neu entstandenen Formalismen sind graphische Konzepte jedoch nur wenig diskutiert und verwendet worden.
Im Zentrum des Vortrags stehen daher die folgenden Themen: .
- intuitive Verständlichkeit.
- Gestaltgesetze und Piktogramme in Petri-Netzen.
- Konzepte objektorientierter Netze und ihre Darstellung

Oberseminarvorträge im SoSe 2001:

• Di 19.06.2001 14-16 Uhr in Raum C-221
Modelling the structure and Behaviour of Petri Net Agents
Vortrag zu einem Beitrag der Petrinetzkonferenz in Newcastle upon Tyne v. 27.-29.06.01

Heiko Rölke
This work proposes a way to model the structure and behaviour of agents in terms of executable coloured Petri net protocols. Structure and behaviour are not all aspects of agent based computing: agents need a world to live in (mostly divided into platforms), they need a general structure (e.g. including a standard interface for communication) and their own special behaviour. Our approach tackles all three parts in terms of Petri nets. This paper skips the topic of agent platforms and handles the agent structure briefly to introduce a key concept of our work: the graphical modelling of the behaviour of autonomous and adaptive agents.

A special kind of coloured Petri nets is being used throughout the work: reference nets. Complex agent behaviour is achieved via dynamic composition of simpler sub-protocols, a task that reference nets are especially well suited for. The inherent concurrency of Petri nets is another point that makes it easy to model agents: multiple threads of control are (nearly) automatically implied in Petri nets.

• Di 24.04.2001 14-16 Uhr in Raum C-221
Strukturierungs- und Verifikationsaspekte von Multiagentensystemen
Vorstellung des gemeinsamen Dissertationsvorhabens von
Michael Köhler und Heiko Rölke

Agenten und Multiagentensysteme entstammen historisch der Künstlichen Intelligenz. In letzter Zeit wird der Begriff des Agenten auch in anderen Disziplinen der Informatik als zentraler Begriff anerkannt, beispielsweise in der Softwaretechnik und in Verteilten Systemen.
Unsere gemeinsame Arbeit greift die verschiedenen Herangehensweisen dieser Disziplinen auf und versucht sie auf ein einheitliches Fundament in Form eines auf Referenznetzen basierenden Modellierungsansatzes zu stellen. Dabei werden insbesondere Aspekte der Verifikation von Agentensystemen von Anfang an mitberücksichtigt und fließen direkt in die Modellierung ein.
Die Besonderheit unseres Ansatzes liegt in der einheitlichen Modellierungsgrundlage, der Verifikation von Agenteneigenschaften zur Laufzeit und der Umsetzung soziologischer Gesellschafts- und Organisationstheorien.

• Di 17.04.2001 14-16 Uhr in Raum C-221
Gedanken zur Entwicklung der Informatik
Rüdiger Valk

Unter dem vielleicht irritierenden Titel
"Informatik: Aufregung zu einer Disziplin - Praktiken, Begründungen, Orientierungen"
fand vom 6. bis 8. April in Heppenheim an der Bergstraße eine Arbeitstagung statt. Ohne die Rückendeckung einer institutionellen Trägerschaft, aber gestützt auf den Geist des Diskurses „Theorie der Informatik" vom Beginn der neunziger Jahre, wurde versucht "Informatik" als Begriff, Disziplin oder Bewegung zur erhellen.
Dies und das folgende schrieben die Veranstalter (Nake, Rolf, Siefkes):
"Mit der Tagung wollen wir die Frage nach einer Theorie der Informatik erneut stellen. Die Umwelt hat sich verändert, der Globus wird neu umsponnen, Erwartungen von Beteiligten und Beobachtern sind gestiegen oder verschoben, die erste Generation von Lehrern tritt langsam ab. Unterschiedliche Erfahrungen mit „Informatik und Gesellschaft" sollen versammelt werden. Ziel ist keine umfassende Definition der Disziplin. Von Definitionen erwarten wir auf solcher Ebene wenig; von Beschreibung aber durchaus. Wir wollen von der Vielfalt informatisch geprägter gesellschaftlicher Prozesse - und also auch von einer Vielfalt in Lehre und Forschung - ausgehen und diese als eine Besonderheit der Disziplin begreifen, als eine Stärke, nicht als Schwäche. Das enthebt nicht davon, nach Kern und Wesen und Zentrum zu fragen. Wir fragen nach einem kritischen Standpunkt, der von Technikpessimismus ebenso weit entfernt ist wie von Fortschrittsgläubigkeit."

• Di 10.04.2001 14-16 Uhr in Raum C-221
.Referenznetze bei der Erstellung der verteilten Anwendung des Börsenspiels
Michael Duvigneau

Im Rahmen eines Projektseminars im Wintersemester 1998/99 am Fachbereich Informatik der Universität Hamburg bestand das Ziel, eine verteilte Anwendung unter Verwendung von Referenznetzen zu erstellen. Dabei galt ein Hauptaugenmerk der Erprobung des neuen Werkzeuges "Renew", einer hier am Arbeitsbereich entwickelten integrierten Entwicklungs- und Simulationsumgebung für Referenznetze. Als Motivationsziel und Anwendungsbeispiel diente das als Brettspiel bekannte und bereits in früheren Studienarbeiten am Fachbereich betrachtete "Börsenspiel". In dieser Studienarbeit wird die entstandene Anwendung vorgestellt und auf die im Projekt gewonnenen Erfahrungen mit Verteilung, Nebenläufigkeit, Java und Renew eingegangen.

Oberseminarvorträge im WiSe 00/01:

• Di 30.01.2001 14.30 Uhr in Raum C-221.
Nested Petri Nets .
Berndt Farwer

Der Formalismus der Nested Petri Nets (NPN) von von Lomazova ist ein High-Level-Netzformalismus, der dem Paradigma der "Netze in Netzen" folgt. Der Vortrag wird diesen Formalismus vorstellen und mit Valks Objekt-Systemen vergleichen, sowie einen Bezug zu Linear-Logischen-Petrinetzen (LLPN) aufzeigen.
Es werden zweistufige und mehrstufige Nested Petri Nets diskutiert und einige Eigenschaften aufgezeigt. Insbesondere wird durch den Zusammenhang mit wohlgeformten Transitionssystemen eine Übertragung von traditionellen Techniken auf NPNs möglich.

• Mo 29.01.2001 16.00 Uhr in Raum C-101
Sonder-Oberseminartermin dient der Vorbereitung auf das vom 5.2 bis zum 7.2.
stattfindende Ergebnistreffen der Sozionikprojekte in Tutzing/Bayern..
.Vortragende: Rolf von Lüde, Rüdiger Valk, Daniela Hinck und Heiko Rölke

Entsprechend der Tagungseinladung bildet eine Zusammenfassung und Gegen"uberstellung der im urspr"unglichen Projektantrag aufgef"uhrten Ziele, der
bis jetzt erreichten Ergebnisse und der neuen Zielsetzungen (f"ur die zweite Projektphase) den Rahmen des Vortrags.

Darin eingebettet ist die Vorstellung einer soziologischen Fallstudie zum Entscheidungsversagen an Universit"aten mit einer prototypischen Umsetzung im
durch die Projektteilnehmer entwickelten Agentenrahmenwerk SAM (Sozionisches Agentenmodell). Sowohl das Fallbeispiel als auch seine Umsetzung und das
Rahmenwerk selbst stellen einen Ausschnitt aus der derzeitigen Arbeit im Projekt dar.

• Di 09.01.2001 14.30 Uhr in Raum C-221.
Rewriting Logic as a Unifying Framework for Petri Nets .
From Place/Transition Nets to Algebraic, Higher-Order, Object-Based Nets and Beyond
Mark-Oliver Stehr, SRI International - Computer Science Laboratory, Menlo Park, USA
(joint work with José Meseguer and P. C. "Olveczky)

We propose rewriting logic as a unifying framework for a wide range of Petri nets models. We treat in detail place/transitions nets and a general form of algebraic net specifications which subsume coloured Petri nets, (algebraic) higher-order nets and object-based Petri nets. Furthermore, we briefly discuss how other extensions of Petri nets such as nets with test arcs, timed Petri nets, nets with FIFO/LIFO places, nets with macroplaces and nets with active tokens can be represented.
Based on the idea that „Petri nets are monoids“ suggested by Meseguer and Montanari we define a rewriting semantics that maps place/transition nets into rewriting logic specifications. We generalize this result to algebraic net specifications over membership equational logic. The soundness and completeness results we state relate the commutative process semantics of Petri nets proposed by Best and Devillers to the model-theoretic semantics of rewriting logic in the sense of natural isomorphisms between suitable functors. In addition we show how place/transition nets with test arcs can be equipped with a rewriting semantics and discuss how other extensions can be treated along similar lines.
Beyond the conceptual unification of quite different kinds of Petri nets within a single framework, the rewriting semantics can provide a guide for future extensions of Petri nets and help to cope with the growing diversity of models in this field. On the practical side, a major application of the rewriting semantics is its use as a logical and operational representation of Petri net models for formal verification and for the efficient execution and analysis using a rewriting engine such as Maude, which also allows us to specify different execution and analysis strategies in the same rewriting logic language by means of reflection.

• Di 12.12.2000 14.30 Uhr in Raum C-221
Agententechnologie: Modellierung mit höheren Petrinetzen
Daniel Moldt

Die Informatik ist bestrebt, immer komplexere Anwendungen zu erstellen. Die damit verbundenen Schwierigkeiten werden stets durch die Entwicklung neuer Ansätze zur Konstruktion von Systemen bewältigt. Eine Beobachtung der letzten Jahre ist, dass das Konzept der Agenten sowohl in der (Verteilten) Künstlichen Intelligenz (VKI) als auch im Bereich der Softwaretechnik, und dabei insbesondere im Bereich der Objektorientierung und der verteilten Systeme, an Bedeutung gewonnen hat. So verbreiten sich Begriffe wie Multiagentensystem (MAS), intelligenter Agent, autonomer Agent, mobiler Agent in zunehmendem Maße. In Bezug auf die Objektorientierung kann meiner Meinung nach von einem Paradigmenwechsel gesprochen werden.
In diesem Vortrag werden zuerst einige grundlegende Probleme bei der Erstellung von komplexen Systemen im Bereich der Spezifikation herausgegriffen und die Notwendigkeit mächtiger Modellierungsmittel motiviert. Anschließend werden die Grundlagen der Agentenorientierung in Form von Konzepten (insb. Autonomie, Intelligenz, Adaptivität, Koordination) diskutiert, wobei ein Schwerpunkt auf die Mobilität gelegt wird.
Wie entsprechende Konstrukte in die Spezifikation von komplexen Systemen eingebracht werden können, wird exemplarisch anhand von Petrinetzmodellen illustriert. Einzelne Anwendungsbereiche werden auf den Bedarf von Agenten hin untersucht.
Abschließend wird ein Ausblick auf die mögliche Entwicklung der Agententechnologie in Bezug auf notwendige Konzepte und auf die potentiellen Anwendungsgebiete gegeben. Dabei wird insbesondere auf die Verwendung entsprechender Modellierungstechniken im Bereich der Systemspezifikation eingegangen.