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Lehrende: Dr. Daniel Moldt; David Christopher Mosteller
Veranstaltungsart:
Vorlesung
Anzeige im Stundenplan:
MvS VL
Semesterwochenstunden:
4
Unterrichtssprache:
Deutsch
Min. | Max. Teilnehmerzahl:
- | 40
Kommentare/ Inhalte:
Grundsätzlich wird im Modul MVS die Modellierung verteilter Systeme adressiert. Da Nebenläufigkeit, Nicht-Determinismus, Konflikt, Konfusion, etc. allgegenwärtige Phänomene in verteilten und komplexen Systemen sind, werden diese systematisch untersucht. Dabei dienen (höhere) Petrinetze als beispielhafte Modellierungstechnik, die diese Phänomene in jeweils angemessener Weise repräsentieren können.
Eine angemessene Übertragung auf einfachere Modellierungstechniken für die konkrete Entwicklung von Systemen, wie z.B. BPMN, eEPKs, die UML-Modellierungstechniken oder Programmiersprachen, wird jeweils Gegenstand einzelner Veranstaltungen.
Zudem wird die Verwendung von Modellierungstechniken, -methoden, -konzepten und -werkzeugen in Softwareentwicklungsansätzen intensiv diskutiert. Als Anwendungsgebiet für verteilte Systeme werden große Organisationen und ihre Anforderungen an Software-Systeme herangezogen.
Als ein Themenblock wird Metamodellierung behandelt. Metamodellierung erlaubt die Entwicklung von domänenspezifischen Sprachen (engl. Domain Specific Languages (DSLs)). Werkzeuge in diesem Kontext sind heutzutage in der Lage auf dieser Basis automatisch fachspezifische Werkzeugumgebungen auf Basis einer klar definierten Syntax und Semantik zu generieren. Mittels der generierten Werkzeuge kann dann effizient innerhalb einer Domäne z.B. ausführbare Software erstellt werden.
Lernziel:
Die Frage nach der richtigen Modellierungstechnik in einem bestimmten Kontext erfordert, dass die Beteiligten sowohl die Anwendungsdomäne (Wirtschaftswissenschaften, Flexible Fertigungssysteme, Spiele, Kommunikationssysteme, Informatiksysteme im Allgemeinen oder z.B. Softwareentwicklungsumgebungen im Besonderen) als auch die informatischen Verfahren und Konzepte beherrschen. Dazu werden in diesem Modul sowohl wichtige Systemeigenschaften als auch geeignete Techniken, Methoden und Werkzeuge zur Bearbeitung vorgestellt. Die konzeptionellen Grundlagen werden vorwiegend mit Hilfe fortgeschrittener Verfahren (wie z.B. aus dem Gebiet der Petrinetze, Objekt-, Agenten-, Dienst- und Organisationsorientierung) vermittelt.
Vorgehen:
In dieser Vorlesung wird in relativ elementarer Form ein Überblick über verschiedene Modellierungs- und Analyse-Techniken gegeben. Es wird ein interaktiver Vortragsstil geboten werden, der durch Beteiligung der Teilnehmenden den Stoff unmittelbar verständlich macht. Im Zentrum stehen grundlegende Paradigmen, Phänomene, Konzepte, Verfahren und Ansätze und nicht die spezifischen Aspekte einer einzelnen Modellierungstechnik! Die Übertragung auf praktische Kontexte im Rahmen informatischer Tätigkeiten wird fortwährend diskutiert.
Je nach verfügbarer Zeit und Interessenslage können die Übungen vollständig vorlesungsbegleitend oder zu einem großen Teil in der vorlesungsfreien Zeit durchgeführt werden. Für einige Inhalte werden die Teilnehmenden konkrete Modellierungsverfahren als integrierte Übungsanteile der Vorlesung erproben können.
Der Einsatz einer gemeinsam bearbeiteten Dokumentation der Veranstaltung wird mit Hilfe einer Lernunterstützungsumgebung ermöglicht. Dadurch werden die Inhalte zeitnah reflektiert und gemeinsam von den Teilnehmenden und den Veranstaltern bearbeitet.
Materialien werden in der OpenOlat-Umgebung https://www.openolat.uni-hamburg.de/dmz/ bereitgestellt. Eine Anmeldung von allen Teilnehmenden mittels der Benutzerkennung, z.B. BAO1234, der Universtität ist für die Nutzung daher zwingend notwendig.
- Hinweis: Bitte melden Sie sich so früh wie möglich (bis Ende März) mindestens einmal im OpenOlat-System unter dem Link oben an, damit sie gleich zu Beginn des Semesters Zugang zu allen Materialien haben.
Literatur:
Auszüge aus:
- C. Girault and R. Valk: Petri Nets for Systems Engineering - A Guide to Modeling, Verification, and Applications. Springer, Berlin 2003
- W. Reisig: Elements of Distributed Algorithms, Springer, Berlin 1998
- K. Jensen: Coloured Petri Nets, EATCS-Monographs, Springer, Berlin 1992
- E. Jessen und R. Valk: Rechensysteme -- Grundlagen der Modellbildung, Springer, 1987
- W. Reisig: Petrinetze: Modellierungstechnik, Analysemethoden, Fallstudien, Vieweg+Teubner, Berlin 2010
- L. Cabac: Modeling Petri Net-Based Multi-Agent Applications. Disseration, Universität Hamburg, https://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2010/4666/ 2010
- M. Wester-Ebbinghaus, Von Multiagentensystemen zu Multiorganisationssystemen - Modellierung auf Basis von Petrinetze. Disseration, Universität Hamburg, https://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2011/4974/ 2011
Zusätzliche Hinweise zu Prüfungen:
Dieses Modul mit dem Titel "Modellierung verteilter Systeme (MVS)" unterteilt sich in die gleichnamige Vorlesung am Dienstag und Donnerstag sowie die Übungen. Eine Übung wird durchgehend vorlesungsbegleitend wöchentlich abgehalten und die andere zu einem großen Teil als Blocktermin in der vorlesungsfreien Zeit mit einem seminarartigen Anteil.
Die vorlesungsbegleitende Arbeit mit der Lernunterstützungsumgebung ist für beide Übungsgruppen verpflichtend.
Für das Bestehen der Vorlesung sind OpenOlat-Tests erfolgreich zu bestehen.
Die in die Vorlesung integrierten Übungen sind von allen Teilnehmenden zeitnah selbstständig zu bearbeiten und gegebenenfalls abzugeben.
Für die Übungen besteht Präsenzpflicht.
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