Humboldt-Universität zu Berlin

Forschungsbericht 1993

LEHR- UND FORSCHUNGSGEBIET "SYSTEMANALYSE; MODELLIERUNG UND SIMULATION "

Sitz: Lindenstr. 54a, 10117 Berlin, Tel. 030-20181-240, Fax: 030-20181-234, E-mail: fischer@informatik.hu-berlin.de./ ahrens@informatik.hu-berlin.de

- 16.0003.01 -

Werkzeuge und Methoden für die Nutzung paralleler Rechnerarchitekturen
Gegenstand des Projektes ist eine integrierte Umgebung zur Analyse von Systemspezifikationen in der formalen Spezifikationssprache SDL'92. Dazu gehören ein Compiler, ein Codegenerator und ein C++-Codegenerator, der SDL-Programme in eine spezielle C++-Klassenbibliothek einbettet, so daß deren simulative Abarbeitung möglich ist. Kernstück der Werkzeugumgebung ist eine speziell entwickelte Common Representation von SDL'92, die den Einsatz des Metawerkzeuges kimwitu ermöglicht.
Schlagworte:
Spezifikationssprache SDL'92; Objektorientierung; Rapid Prototyping; C++ -Codegenerierung;
Leitung / Koordination des Vorhabens
Prof. Dr. Joachim Fischer;
Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:
Dr. E. Holz; D. Witaszek; Dr. K. Ahrens;
Laufzeit
06/1992 - 12/1994
Publikationen
  • E. Holz et al.: A run time library for the simulation of DL'92 specifications, in: Proceedings "SDL'93 - Using Objects", North-Holland 1993.
  • J. Fischer et al.: Towards an object-oriented technology for specification and implementation of distributed systems, in: Proceedings "TOOLS 11-Technology of Object-Oriented Languages and Systems", Prentice Hall Inc. 1993
  • K. Ahrens et al.: A process library for simulation in C++, Systems Analysis, Modelling and Simulation 13, 125-137, 1993

LEHR- UND FORSCHUNGSGEBIET "KÜNSTLICHE INTELLIGENZ"

Sitz: Lindenstr. 54a, 10117 Berlin, Tel.: 030-20181-213 E-mail: hdb@informatik.hu-berlin.de

- 16.0005.01 -

Fallbasierte Diagnose technischer Systeme
Die Orientierung an Fallwissen ist eine häufige Arbeitsweise menschlicher Experten (Beipiele: Rechtsprechung, Medizin, Technik). Dieses Herangehen wird im Rahmen des fallbasierten Schließens (case based reasoning) auf die Wissensverarbeitung in Systemen der Künstlichen Intelligenz übertragen. Das Projekt befaßt sich mit der Anwendung auf die Diagnose technischer Systeme mit der Schwerpunktsetzung fallbasiertes Schließen.
Schlagworte:
Schließen, Fallbasiertes; Schließen, Zeitliches;
Leitung / Koordination des Vorhabens
Prof. Dr. Hans-Dieter Burkhard;
Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:
Petra Pirk;
Laufzeit
09/1991 - 05/1996

- 16.0005.02 -

Formalismus für Muliti-Agenten-Systeme
Die verteilte Künstliche Intelligenz untersucht das Zusammenwirken intelligenter Systeme u.a. in Form von Multi-Agenten-Systemen, wobei insbesondere Fragen der Koordination, Kooperation und Kommuniktion von autonom arbeitenden Agenten mit individuellen Zielen und Fähigkeiten betrachtet werden. Diese Probleme werden im Rahmen eines Formalismus theoretisch untersucht. Unter der Bezeichnung "Agenten-orientiertes Programmieren" werden spezielle Techniken für die Entwicklung entsprechender Programme erprobt.
Schlagworte:
Intelligenz, Künstliche; Multi-Agenten-Systeme; Progammieren, Agenten-orient.;
Leitung / Koordination des Vorhabens
Prof. Dr. Hans-Dieter Burkhard;
Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:
Wolfgang Müller; Dr. Stefanie Lau;
Laufzeit
04/1991 - 10/1994
Publikationen
  • H. D. Burkhard: Ein Formalismus für Multi-Agenten-Systeme, Künstliche Intelligenz 6(1), März 1992, S. 17-21
  • H. D. Burkhard: Distribution of strategies in a formalism of mulit-agent systems, Computers and Artifical Intelligence 12, 1, 1993, S. 55-69
  • H. D. Burkhard: How to define agent properties-or: What is a fair agent? Proc. MAAMAW'93, Neuchatel 1993
  • H. D. Burkhard: Liveness and Fairness Properties in Multi-Agent Systems, Proc. IJCAI'93, Chambery 1993, S. 325-330
  • H. D. Burkhard: Theoretische Grundlagen (in) der Verteilten KI, in: H. J. Müller, Ed., Verteilte KI u. Anwendungen, BI-Verlag, 1993, S. 157-189

LEHR- UND FORSCHUNGSGEBIET "AUTOMATEN UND SYSTEMTHEORIE"

Sitz: Lindenstr. 54a, 10117 Berlin, Tel.: 030-20181-285/284 E-mail: starke@informatik.hu-berlin.de

- 16.0006.01 -

Entwicklung und Implementation von Analyse-Algorithmen für Petri-Netz-Schemata
Im Mittelpunkt der Arbeit steht die Entwicklung und Implementation von Verfahren zur Analyse Algebraischer Petri-Netze. Weiterhin wird am Ausbau des Analysewerkzeugs INA für Platz-Transitions-, gefärbte und zeitbewertete Netze, sowie algebraischen Analysemethoden gearbeitet.
Schlagworte:
Systeme, Verteilte; Systemspezifikation; Petri-Netze; Analyse-Algorithmen; Analyse-Software;
Leitung / Koordination des Vorhabens
Prof. Dr. Peter Starke;
Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:
Dr. K.-P. Neuendorf; Dr. L. Popova-Zeugmann; K. Schmidt;
Laufzeit
07/1990 - 12/1996
Publikationen
  • L. Popova-Zeugmann: Petri Nets with Time Restrictions, JSAMS 13, 1993
  • K. Schmidt: Symmetries of Petri Nets, Petri Net Newsletter 43, 1993
  • L. Popova-Zeugmann: Petri Nets with Time Restricted Places, Informatik Preprint 22, HU Berlin, 1993
  • K.-P. Neuendorf: Petri Nets and a Model from Buchberger, Proc. Int. Workshop on Computer Algebra and Appl., Saint Louis, 1992
     

LEHR- UND FORSCHUNGSGEBIET "SYSTEMARCHITEKTUR"

Sitz: Lindenstr. 54a, 10117 Berlin, Tel.: 030-20181-232/231, Fax: 030-20181-234, E-mail: polze@informatik.hu-berlin.de

- 16.0007.01 -

Management in flexiblen Telekommunikationssystemen
Im Projekt werden verteilte Anwendungen untersucht, die aus Servicekomponenten dynamisch konfiguriert werden, sogenannte Teledienste. Sie bedürfen einer Verwaltungssteuerung. Grundlage dafür sind das ISO/OSI Management-Modell, der X.500-Verzeichnisdienst, sowie die objektorientierten Entwurfsprinzipien, die für das spezielle System FOCS (Flexibility Oriented TeleCommunication System) benutzt werden. Entwicklungsziel ist ein Management-Modell, das über ein definiertes Interface an verteilte Applikationen oder flexible Kommunikatonssysteme angebunden werden kann.
Schlagworte:
System Management; Application Management; Object Orientation;
Leitung / Koordination des Vorhabens
Dr. Barbara Burkhard;
Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:
Vassilios Tsaoussidis;
Laufzeit
06/1993 - 06/1996
Publikationen
  • B. Burkhard: Der verteilte Verzeichnisdienst X.500 und seine Anwendungen, Vorträge zum Tag der Informatik, 16, 1993
  • J.-P. Bell: Technische Basis des Fachbereiches - Stand und Perspektiven, Vorträge zum Tag der Informatik, 5, 1993

  •  

- 16.0007.02 -

Objektorientierte Kommunikationsdienste
Objektorientierte Ansätze gestatten es, Softwaresysteme hoher Flexibilität zu entwerfen. Bestehende Standards und Protokolle werden eingeschlossen. Der Ansatz erlaubt auch über die bisherigen Standards hinausgehende Kommunikationsdienste. Prototypisch wird das konkrete System FOCS (Flexibility Oriented TeleCommunication System) realisiert. Kerngedanke ist, komplexe Applikationen in autonome Bausteine aufzuteilen und diese erst zur Laufzeit des Systems und in Abhängigkeit vom aktuellen Systemzustand zur vollständigen Applikation zusammenzufassen.
Schlagworte:
Applikationen, Verteilte; Hochleistungskommunikation; Kommunikationssysteme; Applikationen, Multimediale; Entwurf, Objektorientierter; Teledienste;
Leitung / Koordination des Vorhabens
Prof. Dr. Christoph Polze;
Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:
Dr. Barbara Burkhard; Dirk Balfanz; Uwe Erpel; Jens-Peter Redlich;
Laufzeit
04/1993 - 04/1996
Publikationen
  • C. Polze, C., K. Dette, D. Haupt (Hrsg.): Multimedia und Computeranwendungen in der Lehre, 6. CIP-Kongreß, Berlin, Springer-Verlag Berlin, 1992
  • J.-P. Redlich: Flexibility Oriented TeleCommunication System, Vorträge zum Tag der Informatik, 50, 1993
  • J.-P. Redlich: FOCS - A Toolit For Flexible Telecommunication Systems

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LEHR- UND FORSCHUNGSGEBIET "TECHNISCHE INFORMATIK"

Sitz: Lindenstr. 54a, 10117 Berlin, Tel.: 030-20181-253, Fax: 030-20181-203

- 16.0008.01 -

Entwicklung eines Kommunikationssystems für die Erfassung, Registrie-
rung und Verarbeitung von Signalen der Geosphäre unter polaren Bedin-
gungen
Zur Erfassung und Verarbeitung von Meßwerten in der Polarregion muß eine sehr heterogene Hardware eingesetzt werden. Aus komplexen Aufgabenstellungen resultiert die Forderung nach einem zuverlässigen Datenaustausch. Dazu wurde eine Kommunikationsstruktur entwickelt, die den erforderlichen Datenaustausch mit der gewünschten Systemsicherheit ermöglicht und auf unterschiedlicher Hardwarebasis implementiert werden kann. Sie basiert auf dynamischen Netzwerken, die sowohl eine Leitungsvermittlung als auch die Nutzung von Busstrukturen auf der Basis der weit verbreiteten RS 485 Schnittstellennorm erlaubt. Im Ergebnis wurden verschiedene Funktionsgruppen als Schaltkreise realisiert.
Schlagworte:
Meßwerterfassung; Kommunikationssysteme; Signalverarbeitung; Netzwerke, Geschaltete; Fehlertoleranz;
Leitung / Koordination des Vorhabens
Dr. Frank Winkler;
Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:
Dr. T. Morgenstern; Dr. E. Grass; Dr. H. Gustat;
Laufzeit
10/1991 - 09/1993
Publikationen
  • E. Grass, H. Gustat: Energieversorgung über Feldbus, Elektronic 23, 1993
  • H. Gustat: Fast CMOS multilevel current comparator, Electronic letters 29 (7), 1993

LEHRSTUHL "SCHALTUNGSTECHNIK"

Sitz: Lindenstr. 54a, 10117 Berlin, Tel.: 030-2018-1202, Fax: 030-2018-1203

- 16.0009.01 -

Logische Synthese und Optimierung kleiner, aber chaotischer Schaltungen
Im Mittelpunkt dieser Arbeiten stand die Schaffung eines Werkzeuges zur Logiksynthese für allgemeine Boolesche Funktionen. Dazu wurde ein Dekompositionsverfahren entwickelt, das die zu realisierende Funktion geschickt in Teilfunktionen zerlegt. Als Komplexitätsmaß dient dabei die Kommunikationskomplexität. Parallel dazu wurde untersucht, wie sich durch Ausnutzung spezieller Eigenschaften (Symmetrien) der entstehenden Teilfunktionen die Synthese verbessern läßt. Dabei konnten Resultate erzielt werden, die auch in der Logikverifikation von Bedeutung sind. Weitere Schwerpunkte: Generierung flächenoptimaler Addierer bezüglich einer Zeitschranke, Berechnung von Symmetrien mit BDD's, Rademacher-Walsh Spektren, effiziente Realisierung von EXOR-PLA's.
Schlagworte:
Logiksynthese; VLSI-Entwurf; Schaltkreisentwurf; Boolesche Funktionen;
Leitung / Koordination des Vorhabens
Prof. Dr. Paul Molitor; Dr. Michael Weber;
Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:
Dr. Frank Bauernöppel; Dirk Möller; Janett Mohnke; Ulrike Rollwage;
Laufzeit
01/1992 - 12/1994
Publikationen
  • J. Mohnke, Sh. Malik: Permutation and phase independent boolean comparison, INTEGRATION, The VLSI Journal 16., 1993, S. 109-129
  • U. Rollwage: The complexity of mod-2 sum PLA's for symmetric functions, Proc. of IFIP WG 10.5 Workshop, Hamburg 1993
  • D. Möller, J. Mohnke, M. Weber: Detection of symmetry of boolean functions represented by robdds, Proc. ICCAD'93, Santa Clara 1993, S. 680-684

LEHRSTUHL "ALGORITHMEN UND KOMPLEXITÄT"

Sitz: Lindenstr. 54a, 10117 Berlin, Tel.: 030-2018-1203, E-Mail: theoinfo@informatik.hu-berlin.de

- 16.0010.01 -

Optimierte Modellübergänge bei der Synthese digitaler Informationsverarbeitungssysteme (OMSI)
OMSI ist ein Verbundprojekt der Humboldt-Universität mit der TU-Ilmenau und GH-Paderborn. Es hat die Synthese von High-Level-Spezifikationen von Signalverarbeitungsprozessen zur Layouteinbettung von VLSI-Schaltkreisen zum Ziel. Das Teilprojekt der Humboldt-Universität befaßt sich dabei mit Untersuchungen zum Entwurf effizienter Arithmetik und deren automatischer Layoutgenerierung durch spezialisierte Tools. Folgende Teilaufgaben sind zu lösen:
  • Analyse von Signalverarbeitungsprozessen hinsichtlich des Einsatzes von Spezialhardware,
     
  • Untersuchung der Architektur von Spezialhardware und deren Generierung,
     
  • Erzeugung von regulären Layoutstrukturen,
     
  • Tools zur Layoutsynthese (Plazierer, Router, etc.).

    Viele Komponenten sind in das Programmsystem HULDA integriert.
Schlagworte:
Arithmetik, Effiziente; Multiplizierer, Parallele; High-Level-Synthese; Layoutgeneratoren; Systemintegration; VLSI;
Leitung / Koordination des Vorhabens
Ralf Oelschlägel;
Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:
Thomas Hecker; Janett Mohnke; Ines Peters; Bernd Zaddach;
Laufzeit
08/1991 - 12/1994

- 16.0010.02 -

Mathematische Methoden der Datensicherung
Es werden mathematische Methoden untersucht und entworfen, die zur Sicherung von Daten vor unbefugtem Zugriff dienen. Dabei werden vor allem Verfahren mit öffentlich zugänglicher Verschlüsselung betrachtet. Schwerpunkte sind einerseits der öffentliche Zugang zu geschützten Datenbanken und die verschiedenen Verfahren zur Implementierung elektronischer Äquivalente von Geld.
Schlagworte:
Datensicherung; Kryptographie; Datenbanken;
Leitung / Koordination des Vorhabens
Dr. Ernst-Günter Giessmann;
Laufzeit
01/1992 - 12/1996

- 16.0010.03 -

Mathematik für interessierte Schüler
Im Schulstoff der Oberstufe nimmt die Entwicklung räumlichen Vorstellungsvermögens einen zu geringen Raum ein. Es wurde untersucht, ob man dem mit dem Gedanken geometrischer Massen, der auf den Astronomen Möbius (17. Jahrh.) zurückgeht, begegnen kann und Zugang bei Schülern findet. Die Ergebnisse in der Arbeit der Mathematischen Schülergesellschaft mit interessierten und begabten Schülern bestätigten, daß man damit erfolgreich synthetisches Denken bei Schülern entwickeln kann und sich ihr räumliches Vorstellungsvermögen verbessert.
Schlagworte:
Schulmathematik; Begabtenförderung; Geometrie, Ebene;
Leitung / Koordination des Vorhabens
Dr. Ernst-Günter Giessmann;
Laufzeit
01/1991 - 12/1993
Publikationen
  • Die Mathematische Schülergesellschaft, in: Förderung von Jugendlichen in der Mathematik, Verein Bildung und Begabung e.V., 1993, S. 10-15
     

- 16.0010.04 -

Mathematikstudium für Schüler
Es wurden die Möglichkeiten untersucht, Schülern der Klassenstufen 11 und 12 mit Inhalten der ersten Semester des Mathematikstudiums vertraut zu machen.
Schlagworte:
Schulmathematik; Begabtenförderung;
Leitung / Koordination des Vorhabens
Prof. Dr. Josef Nietzsch; Prof. Dr. Gernot Stroth;
Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:
Dr. Ernst-Günter Giessmann;
Laufzeit
09/1991 - 12/1995

LEHRSTUHL "SIGNALVERARBEITUNG UND MUSTERERKENNUNG"

Sitz: Lindenstr. 54a, 10117 Berlin, Tel.: 030-2018-1253

- 16.0011.01 -

Neue technische Mittel für kooperative Verifikation in Europa
Anhand der Schallsignale von Geo- bzw. Mikrophonen waren spektrale Merkmale zu finden, die es erlauben, militärische Landfahrzeuge an ihren Geräuschen zu unterscheiden. Dies ist wichtig für objektive Überwachung von vereinbarten Abrüstungsmaßnahmen (Verifikation).
Schlagworte:
Abrüstung; Friedensforschung; Schallanalyse; Landfahrzeuge, Militärische;
Leitung / Koordination des Vorhabens
Prof. Dr. Beate Meffert;
Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:
Dr. Olaf Hochmuth; Dr. J. Altmann;
Laufzeit
09/1990 - 12/1993

- 16.0011.02 -

Akrale Wiedererwärmung
Es sollte ein Verfahren entwickelt werden, das die sogenannte Zeitkonstante der akralen Wiedererwärmung ermittelt. Dazu war der Temperaturanstieg nach einem Kälteschock berührungslos zu erfassen und auszuwerten. Die verwendete Monte-Carlo-Methode erwies sich als praktikabel.
Schlagworte:
Infrarotthermografie; Wiedererwärmung, Akrale; Ein-Punkt-Sensor;
Leitung / Koordination des Vorhabens
Prof. Dr. Beate Meffert;
Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:
Dr. Olaf Hochmuth; Prof. Dr. Hans Meffert;
Laufzeit
01/1991 - 12/1992
Publikationen
  • B. Meffert et al.: Protude Rewarming for Clinical Practice, Proceedings 2nd European Conference on Engineering and Medicine, 33, Stuttgart 1993

- 16.0011.03 -

Temperaturprofilmessung
Es sollten erste Untersuchungen vorgenommen werden, teure Infrarot-Thermografiekameras durch eine günstigere 1D-Infrarot-Thermografie zu ersetzen. Ein Ein-Punkt-Sensor wird über die entsprechenden Hautareale geschwenkt. Gleichzeitig werden die Temperatur und der Drehwinkel gemessen. Bei den gewonnenen Signalen sind Bewegungsartefakte problematisch.
Schlagworte:
Infrarot-Thermografie; Zeilenprofil; Zeilensensor; Melanomdiagnose;
Leitung / Koordination des Vorhabens
Prof. Dr. Beate Meffert;
Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:
Dr. Olaf Hochmuth; Prof. Dr. Hans Meffert;
Laufzeit
01/1992 - 12/1993
Publikationen
  • O. Hochmuth, B. Meffert: Diagnostic of Melanomas via Image Processing, Biomedizinische Technik 1993, S. 251-252

- 16.0011.04 -

TEGRA, Entwicklung eines Systems zur hochgenauen Temperaturmessung und zur Messung der Mikrogravitation an einer Kristallzüchtungsanlage für den Weltraumeinsatz
Zur Vorbereitung, Durchführung und Auswertung von Kristallzüchtungsexperimenten ist eine genaue Kenntnis der wesentlichen Einflußgrößen Temperatur und Gravitation notwendig. Die zu entwickelnde Meßtechnik erlaubt eine geschlossene, experimentbezogene Datenerfassung mit hoher Genauigkeit. Das Temperatur- und Gravitationsmeßgerät wird Bestandteil einer neuen Kristallzüchtungsanlage CSK 4 der Firma BBT und im Rahmen des Raumflugprojektes EMIR`95 der DLR Köln eingesetzt. Besonderheiten sind die hochgenaue Temperaturmessung bis 1400gradC, die Programmierbarkeit und eine flexible Konfigurierbarkeit.
Schlagworte:
Kristallzüchtung im Weltraum; Temperaturmessung, Hochgenaue; Gravitationsmessung; Microcontroller-Meßgerät; Pt-Rh-Thermoelemente bis 1400grad; Gerät, Raumflugtaugliches;
Leitung / Koordination des Vorhabens
Prof. Dr. Beate Meffert;
Weitere beteiligte Wissenschaftler/innen:
Dr. F. Winkler; Dr. G. Kell; Dr. M. Günther; Dr. Morgenstern; Ch. Lauritzen; R. Kleine;
Laufzeit
09/1993 - 08/1995