@inproceedings{26263, author = {{Ziegler, Martin}}, booktitle = {{Proc. 5th Conference on Real Numbers and Computers (RNC5), INRIA}}, pages = {{47--64}}, title = {{{Stability versus Speed in a Computable Algebraic Model}}}, year = {{2003}}, } @inproceedings{26277, author = {{Ziegler, Martin}}, booktitle = {{Computability and Complexity in Analysis}}, pages = {{389--406}}, title = {{{Computable Operators on Regular Sets}}}, volume = {{302-8/2003}}, year = {{2003}}, } @inproceedings{2128, author = {{Damerow, Valentina and Meyer auf der Heide, Friedhelm and Räcke, Harald and Scheideler, Christian and Sohler, Christian}}, booktitle = {{ESA}}, pages = {{161----171}}, publisher = {{Springer}}, title = {{{Smoothed Motion Complexity}}}, doi = {{10.1007/978-3-540-39658-1_17}}, volume = {{2832}}, year = {{2003}}, } @inproceedings{2129, author = {{Awerbuch, Baruch and Brinkmann, André and Scheideler, Christian}}, booktitle = {{ICALP}}, pages = {{1153----1168}}, publisher = {{Springer}}, title = {{{Anycasting in Adversarial Systems: Routing and Admission Control}}}, volume = {{2719}}, year = {{2003}}, } @inproceedings{17423, author = {{Mueck, Bengt and Dangelmaier, Wilhelm and Fischer, Matthias}}, booktitle = {{15th European Simulation Symposium (ESS 2003)}}, pages = {{367--371}}, publisher = {{SCS - Europe}}, title = {{{Components for the Active Support of the Analysis of Material Flow Simulations in a Virtual Environment}}}, year = {{2003}}, } @inproceedings{18791, abstract = {{We consider the problem of finding the weight of a Euclidean minimum spanning tree for a set of n points in ℝd. We focus on the situation when the input point set is supported by certain basic (and commonly used) geometric data structures that can provide efficient access to the input in a structured way. We present an algorithm that estimates with high probability the weight of a Euclidean minimum spanning tree of a set of points to within 1 + ε using only \~{O}(√ poly(1/ε)) queries for constant d. The algorithm assumes that the input is supported by a minimal bounding cube enclosing it, by orthogonal range queries, and by cone approximate nearest neighbors queries.}}, author = {{Magen, Avner and Ergun, Funda and Sohler, Christian and Rubinfeld, Ronitt and Czumaj, Artur and Newman, Ilan and Fortnow, Lance}}, booktitle = {{Proceedings of the 14th ACM-SIAM Symposium on Discrete Algorithms (SODA 2003)}}, isbn = {{0898715385}}, pages = {{813–822}}, title = {{{Sublinear Approximation of Euclidean Minimum Spanning Tree}}}, year = {{2003}}, } @inproceedings{18907, abstract = {{In a (randomized) oblivious routing scheme the path chosen for a request
between a source $s$ and a target $t$ is independent from the current traffic
in the network. Hence, such a scheme consists of probability distributions
over $s-t$ paths for every source-target pair $s,t$ in the network.

In a recent result citeR02 it was shown that for any undirected network
there is an oblivious routing scheme that achieves a polylogarithmic
competitive ratio with respect to congestion. Subsequently, Azar et
al. citeACF+03 gave a polynomial time algorithm that for a given network
constructs the best oblivious routing scheme, i.e. the scheme that guarantees
the best possible competitive ratio.
Unfortunately, the latter result is based on the Ellipsoid algorithm; hence
it is unpractical for large networks.

In this paper we present a combinatorial algorithm for constructing an
oblivious routing scheme that guarantees a competitive ratio of $O(log^4n)$
for undirected networks. Furthermore, our approach yields a proof
for the existence of an oblivious routing scheme with competitive ratio
$O(log^3n)$, which is much simpler than the original proof from citeR02.}}, author = {{Bienkowski, Marcin and Korzeniowski, Miroslaw and Räcke, Harald}}, booktitle = {{Proceedings of the fifteenth annual ACM symposium on Parallel algorithms and architectures - SPAA '03}}, isbn = {{1581136617}}, title = {{{A practical algorithm for constructing oblivious routing schemes}}}, doi = {{10.1145/777412.777418}}, year = {{2003}}, } @inproceedings{18947, abstract = {{In this paper, we define a Petri net model for the network or routing layer of a mobile ad hoc network. Such networks require routing strategies substantially different from those used in static communication networks. The model pre- sented consists of two layers, a location service and a po- sition based routing. Both are described in detail. Our ap- proach considers a very strong definition of fault tolerance thereby improving state-of-the-art ad hoc routing protocols in several respects. Modeling of the communication archi- tecture for mobile ad hoc networks is part of our overall effort towards a design methodology for distributed embed- ded real-time systems including dynamically evolving com- ponents.}}, author = {{Rust, Carsten and Stappert, Friedhelm and Lukovszki, Tamás}}, booktitle = {{7th World Multiconference on Systemics, Cybernetics and Informatics}}, title = {{{A Petri Net Model for the Network Layer of a Mobile Ad Hoc Network Architecture}}}, year = {{2003}}, } @inproceedings{18960, abstract = {{We investigate distributed algorithms for mobile ad hoc networks for moving radio stations with adjustable transmission power in a worst case scenario. We consider two models to find a reasonable restriction on the worst-case mobility. In the pedestrian model we assume a maximum speed $v_max$ of the radio stations, while in the vehicular model we assume a maximum acceleration $a_max$ of the points. Our goal is to maintain persistent routes with nice communication network properties like hop-distance, energy-consumption, congestion and number of interferences. A route is persistent, if we can guarantee that all edges of this route can be uphold for a given time span $Delta$, which is a parameter denoting the minimum time the mobile network needs to adopt changes, i.e. update routing tables, change directory entries, etc. This $Delta$ can be used as the length of an update interval for a proactive routing scheme. We extend some known notions such as transmission range, interferences, spanner, power spanner and congestion to both mobility models and introduce a new parameter called crowdedness that states a lower bound on the number of radio interferences. Then we prove that a mobile spanner hosts a path system that polylogarithmically approximates the optimal congestion. We present distributed algorithms based on a grid clustering technique and a high-dimensional representation of the dynamical start situation which construct mobile spanners with low congestion, low interference number, low energy-consumption, and low degree. We measure the optimality of the output of our algorithm by comparing it with the optimal choice of persistent routes under the same circumstances with respect to pedestrian or vehicular worst-case movements. Finally, we present solutions for dynamic position information management under our mobility models.}}, author = {{Schindelhauer, Christian and Lukovszki, Tamás and Rührup, Stefan and Volbert, Klaus}}, booktitle = {{Proc. of the 15th ACM Symposium on Parallel Algorithms and Architectures (SPAA03)}}, isbn = {{1581136617}}, title = {{{Worst case mobility in ad hoc networks}}}, doi = {{10.1145/777412.777448}}, year = {{2003}}, } @inproceedings{18966, abstract = {{A recent seminal result of Räcke is that for any undirected network there is an oblivious routing algorithm with a polylogarithmic competitive ratio with respect to congestion. Unfortunately, Räcke's construction is not polynomial time. We give a polynomial time construction that guarantees Räcke's bounds, and more generally gives the true optimal ratio for any (undirected or directed) network.}}, author = {{Azar, Yossi and Cohen, Edith and Fiat, Amos and Kaplan, Haim and Racke, Harald}}, booktitle = {{Proceedings of the thirty-fifth ACM symposium on Theory of computing - STOC '03}}, isbn = {{1581136749}}, title = {{{Optimal oblivious routing in polynomial time}}}, doi = {{10.1145/780542.780599}}, year = {{2003}}, } @misc{18982, abstract = {{In dieser Studienarbeit wurde ein System entworfen und implementiert, das der Ausführung paralleler Algorithmen nach dem Bulk-Synchronous Parallel (BSP)-Modell dient. Von der Paderborn University BSP Library (PUB) unterscheidet es sich dadurch, dass es vom Einsatzgebiet her nicht für Parallelrechner konzipiert ist, sondern vielmehr für eine Ansammlung von PCs und Workstations, die über das gesamte Internet verteilt sind.
Gegenüber anderen bekannten Web-Computing Projekten wie z.B. SETI@home oder distributed.net zeichnet sich dieses System dadurch aus, dass nicht Clients von einem zentralen Server "häppchenweise" unabhängige Teilprobleme anfordern und lösen, sondern dass die Clients gemeinsam an einem Problem arbeiten, indem sie nach dem BSP-Modell miteinander kommunizieren und sich synchronisieren.}}, author = {{Gehweiler, Joachim}}, title = {{{Entwurf und Implementierung einer Laufzeitumgebung für parallele Algorithmen in Java}}}, year = {{2003}}, } @article{20435, author = {{Hamann, Heiko}}, journal = {{Complex Systems}}, number = {{3}}, pages = {{263----268}}, title = {{{Definition and Behavior of Langton's Ant in Three Dimensions}}}, volume = {{14}}, year = {{2003}}, } @inproceedings{18196, abstract = {{Fast algorithms for arithmetic on real or complex polynomials are well-known and have proven to be not only asymptotically efficient but also very practical. Based on FAST FOURIER TRANSFORM, they for instance multiply two polynomials of degree up to N or multi-evaluate one at N points simultaneously within quasi-linear time O(N polylog N). An extension to (and in fact the mere definition of) polynomials over fields R and C to the SKEW-field H of quaternions is promising but still missing. The present work proposes three approaches which in the commutative case coincide but for H turn out to differ, each one satisfying some desirable properties while lacking others. For each notion, we devise algorithms for according arithmetic; these are quasi-optimal in that their running times match lower complexity bounds up to polylogarithmic factors.}}, author = {{Ziegler, Martin}}, booktitle = {{Proc. 14th Annual International Symposium on Algorithms and Computation (ISAAC'03)}}, isbn = {{9783540206958}}, issn = {{0302-9743}}, pages = {{705--715}}, title = {{{Quasi-optimal Arithmetic for Quaternion Polynomials}}}, doi = {{10.1007/978-3-540-24587-2_72}}, year = {{2003}}, } @inbook{18258, abstract = {{Multi-evaluation of the Coulomb potential induced by N particles is a central part of N-body simulations. In 3D, known subquadratic time algorithms return approximations up to given ABSOLUTE precision. By combining data structures from Computational Geometry with fast polynomial arithmetic, the present work obtains approximations of prescribable RELATIVE error e>0 in time O(1/e*N*polylog N).}}, author = {{Ziegler, Martin}}, booktitle = {{Lecture Notes in Computer Science}}, editor = {{Dehne, F. and Sack, JR. and Smid, M.}}, isbn = {{9783540405450}}, issn = {{0302-9743}}, publisher = {{Springer}}, title = {{{Fast Relative Approximation of Potential Fields}}}, doi = {{10.1007/978-3-540-45078-8_13}}, volume = {{2748}}, year = {{2003}}, } @inproceedings{18367, abstract = {{Unternehmen operieren zunehmend in einem schwierigen Umfeld: Die Innovationsdynamik nimmt zu; die Produktlebenszyklen werden kürzer; gleichzeitig werden die Produkte komplexer; der harte Wettbewerb zwingt die Unternehmen, auf Marktveränderungen zu reagieren. Aus dieser Entwicklung resultieren hohe Anforderungen an die Gestaltung der Fertigungsprozesse. Im Wesentlichen kommt es darauf an, die Fertigungsprozesse möglichst rasch an die neuen Gegebenheiten anzupassen, bzw. neue Fertigungsprozesse so zu planen, dass sie auf Anhieb die erforderlichen Resultate bringen. Ein wichtiges Mittel hierfür der Einsatz von Materialflusssimulationen. Hierzu ist zunächst die Erstellung eines Simulationsmodells notwendig. Dafür wird in einem ersten Schritt das zu betrachtende System analysiert und ein rechnerinternes Modell erzeugt. Dieses beinhaltet die Modellierung von Funktionen, Prozessen, Verhaltensweisen oder Regeln, die im Modell die tatsächlichen Wirkzusammenhänge im Unternehmen widerspiegeln sollen. Die so modellierten Aspekte sind untereinander so vernetzt, dass alle Funktionen des Modells ein Ganzes ergeben. Für viele Fragenstellungen werden umfangreiche Modelle mit einem komplexen Verhalten benötigt. Andererseits steigt mit zunehmender Größe und Komplexität des Simulationsmodells auch der Modellierungsaufwand, die Fehleranfälligkeit, die Laufzeit und der Interpretationsaufwand bei der Ergebnisauswertung. Fehler bei der Modellbildung führen bei der Simulation zu Fehlinterpretationen und falschen Ergebnissen. Einen wesentlichen Anteil daran hat die Gestaltung der Benutzungsschnittstelle: Das übliche, wenig intuitive WIMP-Interface (Windows, Icons, Mouse, Pointer) erfordert sehr gut geschulte Benutzer, sodass die Erzeugung der meist komplexen Simulationsmodelle mit großen Zeitaufwand verbunden ist. Die Präsentation der Simulationsergebnisse erfolgt in Form von Wertetabellen und zweidimensionalen, abstrakten Darstellungen des Fertigungssystems. Für die Simulationsexperten erscheint dies ausreichend, für ein aus verschiedenen Bereichen und Disziplinen zusammengesetztes Planungsteam ist das aber nicht akzeptabel. So können Fehlinterpretationen aufgrund der unklaren Darstellungen auftreten. Durch eine durchgängige Unterstützung von der Modellierung über die Ausführung bis zur Analyse von Simulationen durch Augmented-Reality und Virtual-Reality werden viele dieser Probleme überwunden aber viele neue Probleme entstehen. Marktgängige Simulatoren unterstützen zwar z.T. schon Virtual Reality; eine durchgängige Simulationsunterstützung wird aber in der Virtuellen Umgebung nicht geboten. Argumented Reality-Komponenten sind bisher nicht bekannt. In diesem Artikel werden nach einer Analyse der benötigten Technologien die Nutzenpotentiale insb. durch den Einsatz von AR ausgelotet. }}, author = {{Fischer, Matthias and Grafe, Michael and Matysczok, Carsten and Mueck, Bengt and Schoo, Michael}}, booktitle = {{Human Aspects in Production Management - Proceedings of the IFIP WG 5.7 Working Conference on Human Aspects in Production Management}}, pages = {{170--177}}, publisher = {{Shaker Verlag}}, title = {{{Virtual and Augmented Reality Support for Discrete Manufacturing System Simulation}}}, volume = {{5}}, year = {{2003}}, } @inproceedings{18372, abstract = {{Simulation und Visualisierung sind anerkannte Mittel zum Verstehen und Analysieren von Fertigungsprozessen. In Visualisierungen von Fertigungsprozessen können Betrachter frei und ungeleitet umherwandern. Erkenntnisse werden so aber eher zufällig erworben. Dieser Artikel skizziert ein System und Methoden, die den Betrachter unterstützen auf auffällige/signifikante Prozesse/ Punkte in Materialflusssimulationen aufmerksam zu werden und diese zu entschärfen. Es wird der Entwurf eines Werkzeugs beschrieben, dass den Betrachter einer Simulation die Möglichkeit bietet, signifikante Produktionsprozesse interaktiv zu verbessern. Der Benutzer wird sich in einer virtuellen 3D-Umgebung (Walkthrough-System) bewegen können und automatisch ermittelte Indizien für signifikante Abläufe erhalten. Zugleich soll die Simulation signifikante Objekte genauer simulieren. Bekundet der Benutzer Interesse an einem signifikanten Prozess, wird er automatisch zu dem jeweiligen Ort geführt werden und dort durch Eingriffe in die Simulation die kritische Situation experimentell untersuchen können. Da der kritische Moment in der Vergangenheit liegt und somit vom Betrachter schon verpasst ist, wird es dem Betrachter möglich sein, die Simulation auf einen Zeitpunkt vor dem Eintreten zurück zu setzen. Die virtuelle Szene (3D-Grafik-Modelle) einer typischen dynamischen Simulationsumgebung ist in der Regel zu komplex, um sie in Echtzeit in einem Walkthrough-System zu visualisieren und darzustellen. Typischerweise werden Approximationsverfahren eingesetzt, um die Komplexität zu reduzieren und ein flüssiges Navigieren des Betrachters zu erlauben. Durch spezifische Simulations-Anforderungen ist bekannt, an welchen Objekten des Simulationsmodells Probleme auftreten; sie sind für den Betrachter wichtig. Die zugehörigen virtuellen 3D-Repräsentanten, können von den Approximationsalgorithmen mit einer besonders hohen Darstellungsqualität dargestellt werden und die übrigen Teile der virtuellen Szene entsprechend vernachlässigt werden. Solche Approximationsalgorithmen und Datenstrukturen nutzen die spezifischen Eigenschaften virtueller Simulationsumgebungen aus, um eine hohe Darstellungsqualität und Darstellungsperformance zu erreichen. }}, author = {{Dangelmaier, Wilhelm and Franke, Werner and Mueck, Bengt and Fischer, Matthias}}, booktitle = {{2. Paderborner Workshop Augmented & Virtual Reality in der Produktentstehung}}, pages = {{141--151}}, title = {{{Komponenten zur aktiven Unterstützung der Analyse von Materialflusssimulationen in virtuellen Umgebungen}}}, volume = {{123}}, year = {{2003}}, } @inproceedings{18374, abstract = {{In der heutigen Zeit operieren Unternehmen zunehmend in einem schwierigen Umfeld: Die Innovationsdynamik nimmt zu und die Produktlebenszyklen werden kürzer. Daraus resultieren hohe Anforderungen an die Planung von Fertigungssysteme. Um diesen Prozess zu unterstützen, sollen die Technologien Augmented Reality und Virtual Reality in einem integrierten System genutzt werden. Dieses System unterstützt den Anwender bei der Modellbildung, der Validierung des Simulationsmodells sowie der folgenden Optimierung des Fertigungssystems. Durch die Entwicklung geeigneter Kopplungs- bzw. Integrationsmechanismen wird eine durchgängige Nutzung der Technologien AR, VR und Simulation realisiert. Die Visualisierung der anfallenden 3D-Daten innerhalb der VR- und ARUmgebungen erfolgt mittels einer 3D-Renderinglibrary, die es durch den Einsatz von neuen entwickelten Verfahren ermöglicht, die verwendeten 3D-Modelle weitgehend automatisiert aus unternehmensinternen 3D-CAD-Modellen zu generieren.}}, author = {{Fischer, Matthias and Grafe, Michael and Matysczok, Carsten and Schoo, Michael and Mueck, Bengt}}, booktitle = {{2. Paderborner Workshop Augmented & Virtual Reality in der Produktentstehung}}, pages = {{153--166}}, publisher = {{Verlagsschriftenreihe des Heinz Nixdorf Instituts, Paderborn}}, title = {{{Planung von komplexen Fertigungssystemen durch Einsatz einer VR/AR-unterstützten Simulation}}}, volume = {{123}}, year = {{2003}}, } @article{18567, author = {{Adler, Micah and Vöcking, Berthold and Sohler, Christian and Räcke, Harald and Sivadasan, Naveen}}, journal = {{Combinatorics, Probability & Computing}}, pages = {{225--244}}, title = {{{Randomized Pursuit-Evasion in Graphs}}}, year = {{2003}}, } @phdthesis{18573, author = {{Sohler, Christian}}, isbn = {{3-935433-28-X}}, publisher = {{Verlagsschriftenreihe des Heinz Nixdorf Instituts, Paderborn}}, title = {{{Property Testing and Geometry}}}, volume = {{119}}, year = {{2003}}, } @article{16481, abstract = {{ZusammenfassungVernetzte Systeme sind zu unverzichtbaren Bestandteilen unseres Umfelds geworden, zum Beispiel als Höchstleistungsrechner, als Kommunikations- und Informationssysteme oder als Planungs- und Steuerungskomponenten von Transport- und Produktionssystemen. Die ständig wachsende Komplexität solcher Systeme stellt Informatiker und Ingenieure vor immer neue Herausforderungen. In diesem Beitrag beschreibe ich die Zielsetzungen und die Struktur des SFB 376 Massive Parallelität: Algorithmen – Entwurfsmethoden – Anwendungen. Als Beispiel für unsere Arbeiten beschreibe ich einen algorithmisch orientierten Forschungszweig, in dem wir, ausgehend von theoretischen Problemen über effiziente Simulationen zwischen parallelen Rechenmodellen, Methoden, Techniken und Implementierungen entwickelt haben, die zu produktnahen Prototypen für die Speichervirtualisierung in verteilten Datenservern führen.}}, author = {{Meyer auf der Heide, Friedhelm}}, issn = {{2196-7032}}, journal = {{it - Information Technology}}, title = {{{Sonderforschungsbereich 376 Massive Parallelität: Algorithmen – Entwurfsmethoden – Anwendungen (Massively Parallel Computing: Algorithms – Design Methods – Applications)}}}, doi = {{10.1524/itit.45.2.108.19606}}, year = {{2003}}, }