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Selbstorganisierende Netze im Katastrophenmanagement

Das Graduiertenkolleg schärft seine spezifischen Fragestellungen zu robusten, selbstorganisierenden Netzen und darauf aufbauenden dezentralen Informationssystemen beispielhaft in einer konkreten Anwendungsdomäne, dem IT-gestützten Katastrophenmanagement und entwickelt dafür eine Reihe von Basistechnologien.

Dabei konzentriert sich das Graduiertenkolleg auf die Bereitstellung und Nutzung von Methoden und Konzepten zur Realisierung von Geo-Informationsdiensten über dynamische, hochflexible und selbstorganisierende Informationssysteme und deren Integration mit Geo-Informationsdiensten auf der Grundlage existierender Informationssystem- und Datenbanktechnologien. Um die Komplexität der dazu notwendigen Daten- und Dienstverwaltung und Informationsverarbeitung beherrschbar und für die Anwendung in einfacher Weise nutzbar zu machen, sind diese weitestgehend vor der Anwendung in ihren Details zu verbergen. Nur wenn es gelingt, eine für die Anwendung zufrieden stellende Nutzung trotz hoher technischer Komplexität, trotz auftretender Fehler und (gewollter und nicht gewollter) interner Veränderungen zu garantieren, wird ein solches System die gewünschte Akzeptanz beim Nutzer finden.

Für die Konfiguration solcher Netze sind neben Anforderungen des Anwendungsgebietes (z.B. geographische Positionierung der Knoten) auch netzwerktopologische Forderungen zu berücksichtigen, um bei Knotenausfall im Katastrophenfall dem potenziellen Zerfall des Netzes in nicht zusammenhängende Teilnetze entgegenzuwirken. Ferner sollte es möglich sein, einen eingetretenen Zerfall in Teilnetze zu erkennen und durch eine möglichst geringe Zahl neuer Knoten zu beheben. Die Forschungen auf dem gewählten Anwendungsgebiet des Katastrophenmanagements sind interdisziplinär angelegt. Hier sollen Grundlagenuntersuchungen zum Einsatz von Workflow-Managementsystemen im Katastrophenfall in erdbebenbedrohten Gebieten durchgeführt werden, die sich der im Graduiertenkolleg entwickelten Netz- und Informationsdienstestrukturen bedienen. Es wird erwartet, dass sich durch den Einsatz solcher Systeme im Katastrophenfall den Akteuren ihre Handlungsspielräume leichter erschließen und ihre eingeleiteten Maßnahmen objektiver begründen lassen.

Die im Graduiertenkolleg entwickelten Methoden und Technologien des IT-basierten Katastrophenmanagements sind modellbezogen. Metamodellbasierte Sprachentwicklungen sollen den Experten des Katastrophenmanagements helfen, ihre Workflows zu modellieren, simulativ auszuführen und ihre Entscheidungen zu bewerten. Theoretische Untersuchungen zur Bedienbarkeit von Workflows sollen die Frage der Komponierbarkeit von Teilabläufen zu komplexen Szenarien unterstützen. Workflows werden aber auch auf ihre Eignung im Bereich der Selbstorganisation von Informationssystemen bei der dynamischen Zuteilung von Netzressourcen untersucht. Die Verbindung funktionaler Spezifikation, automatischer Code-Generierung und Leistungsbewertungsanalysen von Systemkonfigurationen ist ein besonderer Aspekt der modellbasierten Entwicklung von Technologien in selbstorganisierenden dezentral verwalteten Informationssystemen. Hiervon wird insbesondere ein wichtiger Beitrag zu ihrer Qualitätssicherung erwartet.

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