Simulationsgestützter Entwurf für Elektrofahrzeuge - Farshizadeh, Emad; Briese, Hermann; Steinmann, David; Stockmann, Lars; Beringer, Steffen; Holler, Dominik; Klobedanz, Kay; Heinzemann, Christian; Peter, Klaus; Leuer, Michael (8. Dortmunder Autotag)
Das Thema Elektromobilität hat in der Fahrzeugindustrie in den letzten Jahren viel Aufmerksamkeit erhalten. Gerade im Bereich der Entwicklung von Steuergeräte-Software ist der Bedarf an frühzeitiger Absicherung hoch. Nur so können Produkteinführungszeiten minimiert und effektiv Entwicklungskosten eingespart werden. Komplexe Werkzeugketten und die verteilte Entwicklung erschweren den Prozess und verlängern die Entwicklungszeit. Das Förderprojekt „Simulationsgestützter Entwurf für Elektrofahrzeuge“, kurz „E-Mobil“, nimmt sich der Herausforderungen einer verteilten Entwicklung von Steuergeräte-Software an. Vier Projektpartner aus Industrie und Forschung untersuchen die Besonderheiten sowohl bzgl. des Entwurfsprozesses, als auch der beteiligten Entwurfswerkzeuge im Vergleich zur konventionellen Fahrzeugentwicklung. Im Fokus stehen die Modellierung und die simulationsgestützte Absicherung in frühen Entwurfsstadien. Die Modellierung umfasst Regelungssoftware sowie die für die Simulation nötigen elektrischen und mechatronischen Komponenten. Die vorliegende Arbeit stellt die Kernthemen sowie aktuelle Ergebnisse aus dem Projekt vor.

Combining Scenario-based and Architecture-based Timing Requirements - Koch, Thorsten
Die in der Automobilindustrie verwendeten eingebetteten Systeme gehören zu den komplexesten eingebetteten Systemen. Die Automobilhersteller sind in der Entwicklung ständig bemüht sowohl die Sicherheit und den Komfort des Fahrers also auch der anderen Insassen zu verbessern. Die meisten der entwickelten Systeme sind sowohl zeit- als auch sicherheitskritisch. Einer Studie von Mercedes-Benz zufolge resultieren 80% der Innovationen in der Automobilbranche aus neuen Elektronikkomponenten, deren Funktionen zu 90% durch Software realisiert wird. Um die steigende Komplexität in der Entwicklung von eingebetteten Systemen zu beherrschen wird in der Automobilbranche immer öfter die modelbasierte Softwareentwicklung anstelle der klassischen Programmierung eingesetzt. Im Requirements Engineering, der ersten Phase der Entwicklung eines Produktes, werden die Anforderungen gesammelt und dokumentiert. Die Dokumentation erfolgt mittels natürlicher Sprache. Modellbasierte Ansätze werden heutzutage höchstens unterstützend eingesetzt. Während des Requirements Engineerings muss der Requirements Engineer sowohl die funktionalen Anforderungen an das zu entwickelnde System als auch seine zeitlichen Anforderungen spezifizieren und analysieren. Die funktionalen Anforderungen umfassen dabei insbesondere die Kommunikation zwischen den verschiedenen Teilsystemen. Szenarien stellen eine intuitive Möglichkeit zur Modellierung von funktionalen Anforderungen dar. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein modellbasierter Ansatz zur Modellierung von Szenarien verwendet. Anforderungen an das zeitliche Verhalten werden innerhalb der Architektur spezifiziert. Dazu stehen in der Automobilbranche Architekturbeschreibungssprachen wie EAST-ADL zur Verfügung. Obwohl sowohl funktionale als auch zeitliche Anforderungen an das System spezifiziert und analysiert werden müssen, existiert bisher keine Methodik, die beide Ansätze miteinander kombiniert. Aus diesem Grund wurde im Rahmen dieser Arbeit eine neue Requirements Engineering Methodik entwickelt, die eine systematische und ganzheitliche Spezifikation und Analyse der funktionalen und zeitlichen Anforderungen bereitstellt. Wir haben zwei Modelltransformationen entwickelt, um den Requirements Engineer beim Übergang von den funktionalen zu den zeitlichen Anforderungen zu unterstützen. Die vorliegende Arbeit wird durch eine Evaluierung der Methodik, sowie der Modelltransformationen auf Basis eines Komfortsteuergerätes abgerundet.

Darstellung heterogener 3-D-Szenen in Echtzeit - Petring, Ralf; Eikel, Benjamin; Jähn, Claudius; Fischer, Matthias; Meyer auf der Heide, Friedhelm (11. Paderborner Workshop Augmented & Virtual Reality in der Produktentstehung)
Viele virtuelle 3-D-Szenen im industriellen Bereich sind nicht gleichmäßig strukturiert, z.B. weil sie eine stark unterschiedliche Dichteverteilung der Polygone aufweisen. Für solch heterogene Daten existiert kein Algorithmus, der die Gesamtheit der Daten sowohl schnell als auch mit guter Qualität darstellen kann. Die Auswahl der richtigen Algorithmen für einzelne Szenenteile durch einen Experten ist zeitintensiv und in vielen Visualisierungssystemen nicht umzusetzen. Um dieses Problem zu lösen, setzt das hier vorgestellte Multi-Algorithmen-Rendering verschiedene Renderingalgorithmen gleichzeitig ein, um eine virtuelle 3-D-Szene darzustellen. Das Verfahren unterteilt die Szene dafür in einem Vorverarbeitungsschritt automatisch in geeignete Teilregionen und bestimmt deren Eigenschaften. Diese Daten werden zur Laufzeit dazu genutzt, um ständig für den aktuellen Standpunkt des Betrachters eine Abschätzung der Qualität und Laufzeit der zur Auswahl stehenden Renderingalgorithmen zu berechnen. Durch die Lösung eines Optimierungsproblems kann so bei vorgegebener Bildrate durch die passende Zuordnung der Algorithmen zu den Regionen die Bildqualität optimiert werden – bei automatischer Anpassung an die Leistungsfähigkeit der eingesetzten Hardware. In einer experimentellen Evaluierung vergleichen wir die Laufzeit und Bildqualität des Verfahrens mit denen verbreiteter Standardrenderingverfahren.

Spherical visibility sampling : preprocessed visibility for occlusion culling in complex 3D scenes - Eikel, Benjamin

Algorithmische Grundlagen für die Selbstorganisation von Roboterschwärmen - Meyer auf der Heide, Friedhelm (11. Paderborner Workshop Augmented & Virtual Reality in der Produktentstehung)

11. Paderborner Workshop Augmented & Virtual Reality in der Produktentstehung

On the Admission of Dependent Flows in Powerful Sensor Networks - Cohen, R.; Nudelman, I.; Polevoy, Gleb (Networking, IEEE/ACM Transactions on)
In this paper, we define and study a new problem, referred to as the Dependent Unsplittable Flow Problem (D-UFP). We present and discuss this problem in the context of large-scale powerful (radar/camera) sensor networks, but we believe it has important applications on the admission of large flows in other networks as well. In order to optimize the selection of flows transmitted to the gateway, D-UFP takes into account possible dependencies between flows. We show that D-UFP is more difficult than NP-hard problems for which no good approximation is known. Then, we address two special cases of this problem: the case where all the sensors have a shared channel and the case where the sensors form a mesh and route to the gateway over a spanning tree.
Keywords: Approximation algorithms; Approximation methods; Bandwidth; Logic gates; Radar; Vectors; Wireless sensor networks; Dependent flow scheduling; sensor networks

Light scattering by randomly irregular dielectric particles larger than the wavelength - Grynko, Yevgen; Shkuratov, Yuriy; Förstner, Jens (Optical Letters)
Keywords: tet_topic_scattering

A framework for enhancing dependability in self-x systems by Artificial Immune Systems - Rammig, Franz; Stahl, Katharina; Vaz, Gavin Francis (IEEE Int. Symp. on Object/component/service-oriented Real-time distributed Computing (ISORC))

FPGA Implementation of a Second-Order Convolutive Blind Signal Separation Algorithm - Kasap, Server; Redif, Soydan (Proc. IEEE Signal Processing and Communications Conf. (SUI))

Novel Field-Programmable Gate Array Architecture for Computing the Eigenvalue Decomposition of Para-Hermitian Polynomial Matrices - Kasap, Server; Redif, Soydan (IEEE Trans. on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems)

Competitive throughput in multi-hop wireless networks despite adaptive jamming - W. Richa, Andréa; Scheideler, Christian; Schmid, Stefan; Zhang, Jin (Distributed Computing)

Corona: A stabilizing deterministic message-passing skip list - Mohd Nor, Rizal; Nesterenko, Mikhail; Scheideler, Christian (Theor. Comput. Sci.)

An Efficient and Fair MAC Protocol Robust to Reactive Interference - W. Richa, Andrea; Scheideler, Christian; Schmid, Stefan; Zhang, Jin (IEEE/ACM Trans. Netw.)

Quelltextgenerierung für LEGO Mindstorms-Roboter - Geismann, Johannes (Berichtsband der Informatiktage 2013: Smarte Sichten, smarte Schichten)
Die Komplexität von mechatronischen Systemen wird stetig größer. MechatronicUML (MUML) ist eine Methode zur Entwicklung für Software von mechatronischen Systemen. Im Rahmen einer Bachelorarbeit wurde ein bestehender Quelltextgenerator für MUML-Modelle so erweitert, dass Quelltext für ein Echtzeitbetriebssystem generiert werden kann, welches auf einem LEGO Mindstorms-Roboter installiert ist.

Modulare Leistungsprognose von Kompaktsteuerungen - Frieben, Jens; Heutger, Henning; Meyer, Matthias; Becker, Steffen (9. Paderborner Workshop Entwurf mechatronischer Systeme)

An evaluation testbed for adaptive, topology-aware deployment of elastic applications - Keller, Matthias; Robbert, Christoph; Peuster, Manuel (Proceedings of the ACM SIGCOMM 2013 conference on SIGCOMM)

CROWD: An SDN Approach for DenseNets - Ali-Ahmad, Hassan; Cicconetti, Claudio; de la Oliva, Antonio; Draxler, Martin; Gupta, Rohit; Mancuso, Vincenzo; Roullet, Laurent; Sciancalepore, Vincenzo (2013 Second European Workshop on Software Defined Networks)

A Scalable Redundant TDMA Protocol for High-Density WSNs Inside an Aircraft - Blanckenstein, Johannes; Garcia-Jimenez, Javier; Klaue, Jirka; Karl, Holger (Lecture Notes in Electrical Engineering)

Cliquenbildung in verteilten Systemen - Blumentritt, Fritz

Adding Capacity-Aware Storage Indirection to Homogeneous Distributed Hash Tables - Wette, P.; Graffi, K. (2013 Conference on Networked Systems)

OpenNetInf - prototyping an information-centric Network Architecture - Dannewitz, Christian; Herlich, Matthias; Karl, Holger (37th Annual IEEE Conference on Local Computer Networks -- Workshops)

Denser Networks for the Future Internet, the CROWD Approach - de la Oliva, Antonio; Morelli, Arianna; Mancuso, Vincenzo; Draexler, Martin; Hentschel, Tim; Melia, Telemaco; Seite, Pierrick; Cicconetti, Claudio (Lecture Notes of the Institute for Computer Sciences, Social Informatics and Telecommunications Engineering)

Intelligenz in der Produktion - Spitzencluster it's OWL als Wegbereiter für Industrie 4.0 - Dumitrescu, Roman; Kühn, Arno (Markt&Technik Summit Industrie 4.0, München, 16. - 17. Okt. 2013)

Von der Anforderungserfassung bis zur Funktionsstruktur - Ein Systems Engineering-Vorgehen für die industrielle Praxis - Schmitt, Nicolas; Kaiser, Lydia; Dumitrescu, Roman; Hofmann, Maik (Tag des Systems Engineering)

Hybrid-Actuated Finger Prosthesis with Tactile Sensing - Low, Cheng Yee; Kasim, Mohamad Amlie Abu; Koch, Torben; Dumitrescu, Roman; Yussof, Hanafiah; Jaafar, Roseleena; Jaafar, Ahmed; Aqilah, Ahsana; Ng, Kok Mun (International Journal of Advanced Robotic Systems)

Strategy Planning of Collaborative Humanoid Soccer Robots based on Principle Solution - Low, Cheng; Aldemir, Mustafa; Aziz, Norheliena; Dumitrescu, Roman; Anacker, Harald (Journal of Production Engineering Research & Development (PERE) 7)

The Need to Start Research Education Early - Joel, W. J. (IEEE Computer Graphics and Applications)

Information Visualization Courses for Students with a Computer Science Background - Kerren, A. (IEEE Computer Graphics and Applications)

Building Virtual Worlds Carrying on the Legacy of Randy Pausch's "Head Fake" - Schell, J.; Klug, C. (IEEE Computer Graphics and Applications)

A Variational Approach to Modeling Slow Processes in Stochastic Dynamical Systems - Noé, Frank; Nüske, Feliks (Multiscale Modeling & Simulation)

Network of Information (NetInf) - An information-centric networking architecture - Dannewitz, Christian; Kutscher, Dirk; Ohlman, B; Farrell, Stephen; Ahlgren, Bengt; Karl, Holger (Computer Communications)

Improving Cooperative Transmission Feasibility by Network Reconfiguration in Limited Backhaul Networks - Dräxler, Martin; Biermann, Thorsten; Karl, Holger (International Journal of Wireless Information Networks)

Trade-off between latency and coverage in cooperative radio access networks - Hohenberger, Till; Herlich, Matthias; Karl, Holger (IEEE International Conference on Advanced Networks and Telecommunications Systems, ANTS 2013, Kattankulathur, India, December 15-18, 2013)

NetIDE: First Steps towards an Integrated Development Environment for Portable Network Apps - M. Facca, Federico; Salvadori, Elio; Karl, Holger; R. Lopez, Diego; Arranda Gutierrez, Pedro; Kostic, Dejan; Riggio, Roberto (Second European Workshop on Software Defined Networks, EWSDN 2013, Berlin, Germany, October 10-11, 2013)

The playground of Wireless Dense networks of the future - Cicconetti, Claudio; Morelli, Arianna; Dräxler, Martin; Karl, Holger; Mancuso, Vincenzo; Sciancalepore, Vincenzo; Gupta, Rohit; de la Oliva, Antonio; Isabel Sanchez, M.; Serrano, Pablo; Roullet, Laurent (2013 Future Network & Mobile Summit, Lisboa, Portugal, July 3-5, 2013)

A topology-aware adaptive deployment framework for elastic applications - Keller, Matthias; Peuster, Manuel; Robbert, Christoph; Karl, Holger (17th International Conference on Intelligence in Next Generation Networks, ICIN 2013, Venice, Italy, October 15-16, 2013)

Energy-Efficient Assignment of User Equipment to Cooperative Base Stations - Herlich, Matthias; Karl, Holger (ISWCS 2013, The Tenth International Symposium on Wireless Communication Systems, Ilmenau, Germany, August 27-30, 2013)

Vorgehensmodelle 2013: Vorgehensmodelle - Anspruch und Wirklichkeit - Proceedings der 20. Tagung der Fachgruppe Vorgehensmodelle im Fachgebiet Wirtschaftsinformatik (WI-VM) der Gesellschaft für Informatik e.V., Lörrach (Germany)

Cross-layer scheduling for multi-quality video streaming in cellular wireless networks - Dräxler, Martin; Karl, Holger (2013 9th International Wireless Communications and Mobile Computing Conference, IWCMC 2013, Sardinia, Italy, July 1-5, 2013)

Anticipatory Buffer Control and Quality Selection for Wireless Video Streaming - Dräxler, Martin; Blobel, Johannes; Dreimann, Philipp; Valentin, Stefan; Karl, Holger (CoRR)

Ensuring Consistency Among Business Goals and Business Process Models - Nagel, Benjamin; Gerth, Christian; Post, Jennifer; Engels, Gregor (Proceedings of the 17th IEEE International EDOC Conference (EDOC'13))
The paradigm of service-oriented architectures has emerged as an architectural style for designing enterprise applications. Requirements engineering for such applications comprises the specification of business goal models representing stakeholder objectives and the operationalization to business process models that specify the required composition of services. Inconsistencies between business goals and derived business processes can lead to service compositions that are not in line with the actual stakeholder objectives. For preserving consistency it is required to consider logical and temporal dependencies among goals (e.g. the order in which they need to be achieved) in the derivation of business processes. In previous work, we provided a technique for the elicitation and specification of dependencies between business goals. Extending this approach, we aim at validating the consistency between business goal models and business process models regarding these dependencies. In this paper, we present a pattern-based approach for the automated generation of verifiable business process quality constraints from business goal models. We describe how these constraints can be used to check the consistency between business goals and business processes and demonstrate the applicability of our approach in a case study by using the implemented tool support.

Modellbasierte Bewertung von Testprozessen nach TPI NEXT® mit Geschäftsprozess-Mustern - Schumacher, Claudia; Engels, Gregor; Güldali, Baris; Niehammer, Markus; Hamburg, Matthias (Proceedings of the conference on Software Enginneering, Fachtagung des GI Fachbereichs Softwaretechnik (SE 2013), Aachen (Germany))

On-the-Fly Computing - Das Entwicklungs- und Betriebsparadigma für Softwaresysteme der Zukunft - Engels, Gregor (Software Engineering 2013)

Automated Service Composition for On-the-Fly SOAs - Huma, Zille; Gerth, Christian; Engels, Gregor; Juwig, Oliver (Proceedings of the 11th International Conference on Service Oriented Computing (ICSOC'13))

High-Quality Specification of Self-Adaptive Software Systems - Luckey, Markus; Engels, Gregor (Proceeding of the 8th international symposium on Software engineering for adaptive and self-managing systems)

Decision Support via Automated Metric Comparison for the Palladio-based Performance Blame Analysis - Brüseke, Frank; Becker, Steffen; Engels, Gregor (Proceedings of the 4th ACM/SPEC International Conference on Performance Engineering (ICPE 2013), Prague (Czech Republic))

Performance Analysis of Self-Adaptive Systems for Requirements Validation at Design-Time - Becker, Matthias; Luckey, Markus; Becker, Steffen (Ninth International ACM Sigsoft Conference on the Quality of Software Architectures)

Integrating Coverage Analysis into Test-driven Development of Model Transformations - Küster, Jochen; Kovács, Dániel; Bauer, Eduard; Gerth, Christian

Automated Service Discovery and Composition for On-the-Fly SOAs - Huma, Zille; Gerth, Christian; Engels, Gregor