Institut für Informatik - Dokumentenserver Fakultät für Mathematik ...

Universität Leipzig
Institut für Informatik
Jahresbericht 1999

Herausgeber: Prof. Dr. Dietmar Saupe
Geschäftsführender Direktor
Institut für Informatik
Augustusplatz 10 - 11
04109 Leipzig
Tel.: [49] - (03 41) - 9 73 22 51
Fax: [49] - (03 41) - 9 73 22 52
http://www.informatik.uni-leipzig.de
Elektronisch verfügbar unter: http://www.informatik.uni-leipzig.de/ifi/reports/jahr.html

Vorwort ........................................................................................5
1. Professorenkollegium .........................................................10
2. Organisation, Mitarbeit und Mitgliedschaften ...................17
2.1. Allgemeines ..........................................................................17
2.2. Funktionen und Gremienmitarbeit an der Univ. Leipzig ...........19
2.3. Sonstige Mitarbeit, Gutachtertätigkeiten, Mitgliedschaften ......22
2.3.1. Wissenschaftliche Funktionen und Mitarbeit ........................... 22
2.3.2. Gutachtertätigkeiten/Reviews .................................................25
2.3.3. Mitgliedschaften ...................................................................... 28
3. Forschung ............................................................................31
3.1. Graduiertenkolleg Wissensrepräsentation ..............................31
3.2. Übersicht weiterer Drittmittelprojekte .....................................33
3.3. Forschungsprojekte der einzelnen Abteilungen ......................36
3.3.1. Automaten und Formale Sprachen ......................................... 36
3.3.2. Automatische Sprachverarbeitung .......................................... 38
3.3.3. Bildverarbeitung und Computergrafik ..................................... 43
3.3.4. Computeralgebra ....................................................................55
3.3.5. Computersysteme ................................................................... 56
3.3.6. Datenbanken ........................................................................... 60
3.3.7. Formale Konzepte ................................................................... 68
3.3.8. Intelligente Systeme ................................................................ 70
3.3.9. Rechnernetze und Verteilte Systeme ..................................... 76
3.3.10. Parallelverarbeitung und komplexe Systeme ..........................80
3.3.11. Technische Informatik ............................................................. 86
3.3.12. Versicherungsinformatik ......................................................... 90
3.4. Graduierungsarbeiten am Institut ...........................................93
3.4.1. Dissertationen ......................................................................... 93
3.4.2. Diplomarbeiten ........................................................................ 93
3.5. Messebeteiligungen ..............................................................96
3.6. Workshops und Tagungen am Institut ....................................97
3.6.1. Modularisierung von Informatik-Studiengängen .....................97
3.6.2. Computationale Dialektik ........................................................ 97
3.6.3. Fuzzy-Neuro-Systems 1999 ................................................... 97
3.6.4. Leipzig Video Coding Workshop ............................................. 98
3

3.6.5. Workshop Computer Graphics ................................................ 98
3.6.6. Miniworkshop Adaptive Signalcodierung ................................ 99
3.6.7. Workshop über Objektbasierte Codierung und
Multimedia-Informationssysteme ............................................ 99
3.6.8. ITG-Fachgruppentreffen - FG 3.1.2 Digitale Bildcodierung ..100
3.6.9. 2. Halle-Leipziger Seminar zur Parallelverarbeitung .............100
3.6.10. Workshop des Graduiertenkollegs Wissensrepräsentation ..101
3.7. Kolloquiumsvorträge am Institut ..........................................103
3.7.1. Institutskolloquium ................................................................103
3.7.2. Forschungsseminar Bildverarbeitung und Computergrafik ...103
3.7.3. Automatische Sprachverarbeitung ........................................105
3.7.4. Seminar Theoretische Informatik ..........................................105
4. Lehre ...................................................................................107
4.1. Studiengänge .....................................................................107
4.2. Entwicklung der Studentenzahlen ........................................110
4.3. Lehrveranstaltungen im SS99 ..............................................111
4.4. Lehrveranstaltungen im WS98/99 ........................................113
4.5. Regelmäßig angebotene Praktika ........................................116
4.5.1. C-Praktikum ..........................................................................116
4.5.2. Praktikum Bildverarbeitung ...................................................116
4.5.3. Objektorientiertes Praktikum .................................................116
4.5.4. Symbolisches Rechnen ........................................................117
4.5.5. Weitere Praktika ....................................................................117
4.6. Lehrbezogene Schriften ......................................................118
4.6.1. Studienführer / Vorlesungsverzeichnisse ..............................118
4.6.2. Vorlesungsskripte .................................................................118
4.7. Zusammenarbeit mit Schulen ..............................................119
4.7.1. Betreuung von Schülern .......................................................119
4.7.2. Betriebspraktikum, Betreuung als "Besondere Lernleistung"
für Schüler..............................................................................120
5. Infrastruktur, zentrale Einrichtungen ...............................121
5.1. Räume ...............................................................................121
5.2. Computerausstattung, -administration und -Vernetzung ........121
5.3. Bibliothek ...........................................................................124
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Vorwort
Im Berichtszeitraum 1999 hat sich die Entwicklung des Instituts für Informatik konsolidiert
und es wurden entscheidende Weichen für den weiteren Ausbau in den kommenden
Jahren gestellt. Neun der zehn regulären Professuren waren 1999 kontinuierlich
besetzt. Für die zehnte Professur, Anwendungsspezifische Informationssysteme (C4),
wurde im Berichtsjahr eine Berufungsliste verabschiedet; die Besetzung erfolgt voraussichtlich
zum Wintersemester 2000/01.
Während des Jahres 1999 kam es zu intensiven Gesprächen und Verhandlungen zwischen
Institut, Universität und der Deutschen Telekom A.G. mit dem Ziel, am Institut für
Informatik eine Stiftungsprofessur der Telekom einzurichten. Es wurde eine C4-Professur
für "Angewandte Telematik" konzipiert, die den Bereich der Telematik sowie ihre Anwendung
in Wirtschaft und Gesellschaft vertritt. Ein Schwerpunkt der wissenschaftlichen
Arbeiten soll in der Untersuchung von Telematik-Systemen zur elektronischen Abwicklung
von Geschäftsvorgängen liegen, sowohl innerhalb von Unternehmen und
zwischen Unternehmen als auch mit Kunden. Von Interesse sind ferner die Unterstützung
virtueller Organisationen und Kooperationsmodelle sowie gesellschaftliche Fragestellungen
(Akzeptanzbedingungen, Rationalisierung, Telearbeit). Später dann, im Mai
2000, ist der Vertrag zwischen Universität und Telekom schließlich von Herrn Claus,
dem Leiter des Zentralbereichs Innovationsmanagement der Deutschen Telekom und
Prof. Dr. Volker Bigl, dem Rektor der Universität, feierlich unterzeichnet worden. Die
Stelle ist zur Zeit ausgeschrieben und das Institut wird durch sie weitere wichtige Impulse
in seiner Anwendungsorientierung erhalten.
Im Sommer 1999 schrieb die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) eine "Initiative
Bioinformatik" aus. Die Bioinformatik ist ein Beispiel für ein sich rapide entwickelndes
neues Themengebiet, das die Grenzen einzelner Disziplinen überschreitet. Der Fortschritt
der modernen biowissenschaftlichen Forschung geht mit einem enormen Gewinn
an Daten einher, dessen Strukturierung und Analyse die zentrale interdisziplinäre Herausforderung
der Bioinformatik ist. Unter der Federführung von Prof. Dr. Erhard Rahm
wurde für die Initiative ein Vorantrag ausgearbeitet, an dem drei Fakultäten (Biowissenschaften,
Pharmazie und Psychologie; Mathematik und Informatik; Medizin) und alle
drei Max-Planck-Institute in Leipzig (Evolutionäre Anthropologie, Neuropsychologische
Forschung; Mathematik in den Naturwissenschaften) beteiligt waren. Von insgesamt 30
eingereichten Anträgen ist unser Antrag zusammen mit acht weiteren in die engere
Wahl der zweiten Antragsrunde gekommen. Kürzlich ist die Begutachtung der neun verbliebenen
Anträge bei der DFG in Bonn geschehen und die Gutachter haben der DFG
das Leipziger Konzept zur Förderung empfohlen.
Die hervorragende Arbeit in der Abteilung Parallelverarbeitung führte letztes Jahr zu einem
Ruf an eine konkurrierende Universität. Frau Prof. Dr. Gudula Rünger erhielt einen
Ruf auf eine C4-Stelle der Universität Chemnitz, dem sie zum April 2000 folgte. Das In-
5

stitut für Informatik freut sich mit ihr über diese Auszeichnung. Die Stelle für "Parallelverarbeitung
und Komplexe Systeme" ist zur Zeit neu ausgeschrieben.
Bei der Einwerbung von Drittmitteln konnte das Institut wieder wachsende Erfolge
verzeichnen. Die weiter stark abnehmenden HSPIII-Mittel wurden durch verstärktes
Engagement, insbesondere bei DFG- und BMBF-Mitteln mehr als ausgeglichen.
Insgesamt ergab sich im Vergleich zum Vorjahr eine Steigerung um 16,4 % auf etwa
2,2 Millionen DM.
Weiterhin sind 1999 Vorbereitungen für die notwendige Erweiterung der Rechnerpoolkapazitäten
getroffen worden. Zum einen wurde ein zweiter CIP HFBG-Antrag
gestellt, in dem 40 moderne Rechnerarbeitsplätze enthalten sind. Andererseits begann
die konkrete Planung, in der ersten Ebene des Hauptgebäudes die Räume auf
der Hofseite neu als Poolräume umzubauen, wobei auch die erforderliche Klimatisierung
vorgesehen ist. Die Bauarbeiten sind zur Zeit im Gang und sollen zum Beginn
des WS 2000/01 abgeschlossen sein. Die Poolkapazität für Studenten im Hauptstudium
konnte 1999 durch die Inbetriebnahme des Pools der Abteilung Bildverarbeitung
und Computergrafik verbessert werden. Der Rechnerpool in der Abteilung Rechnernetze
und Verteilte Systeme öffnet seine Tore im 5. Stock in diesem Jahr. Weitere
Pools sollen folgen.
Bei den Studentenzahlen im Diplomstudiengang Informatik konnte wieder - wie in jedem
Jahr seit Gründung des Instituts im Jahr 1993 - eine Zunahme bei den Anfängern
sowie in der Gesamtzahl erzielt werden. Im folgenden sind die Anfänger im Studiengang
Wirtschaftsinformatik und die Nebenfachstudenten nicht mitgezählt. Mit 249 Anfängern
im WS 99/00, davon 185 im Diplomstudiengang sind fast 60 Anfänger mehr
als im Vorjahr verzeichnet. Die Gesamtzahl der Informatikstudenten ist von 546 im
Vorjahr auf 657 gewachsen. Damit hat sich über einen Zeitraum von vier Jahren die
Gesamtzahl der Informatikstudenten jedes Jahr um etwa 100 Studenten erhöht. Diese
stetig wachsenden Anforderungen haben das Institut empfindlich in den Überlastbereich
gebracht. Der Ausbau der personellen Unterstützung, insbesondere im Mittelbau
und bei den studentischen Hilfskräften ist dringend erforderlich.
Das seit Jahren bestehende eklatante Raumdefizit von mehr als 1000 qm hat sich
aufgrund der gewachsenen Studentenanzahl und zusätzlicher Drittmittelbeschäftigte
weiter verschärft. Die Universitätsleitung ist gefordert, die Raumsituation des Instituts
signifikant zu verbessern, um akzeptable Arbeitsbedingungen zu erreichen.
Im Frühjahr 1999 ist die mehrjährige Bautätigkeit im Rahmen der Neugestaltung des
Augustusplatzes mit großer Tiefgarage abgeschlossen worden. Damit ist das Institut
für Informatik im "Hauptgebäude" der Universität in eine neue attraktive Umgebung
integriert. Weiterhin ist die Universität im Jahr 1999 aus dem angrenzenden Uni-
Hochhaus ausgezogen, welches nunmehr in einer neuen Grossbaustelle umfassend
renoviert wird. Einige Impressionen der neuen Anblicke unseres Institutes sind auf
den Seiten 8 und 9 zusammengestellt. Die digitalen Fotografien hat Herr Zerbst am
25.07.2000 erstellt. Sie sind auch in Farbe ausgehend von der Homepage des Instituts
erhältlich.
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Im Berichtsjahr kam es turnusgemäß zu einer Neuwahl der Fakultätsräte sowie
der Fakultätsleitung, deren Amtszeit bis zum September 2002 reicht.
Der neue Dekan der Fakultät für Mathematik und Informatik wird mit Herrn
Prof. Dr. Matthias Günther wiederum von der Mathematik gestellt.
Neuer Studiendekan der Fakultät ist Prof. Dr. Gerhard Heyer (Institut für
Informatik). Der vorliegende Jahresbericht beschreibt die im Jahr 1999 am Institut
für Informatik durchgeführten Arbeiten in Forschung, Lehre und Administration.
Weitergehende Informationen finden sich auf den Institutsseiten im World-Wide-
Web (www.informatik.uni-leipzig.de).
Leipzig, im Juli 2000 Dietmar Saupe
Geschäftsführender Direktor
7

1. Professorenkollegium
Prof. Dr. Gerhard Brewka (44), verheiratet, 3 Kinder.
Studium der Philosophie und Informatik in Bonn. Ab
1984 Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Forschergruppe
Künstliche Intelligenz der GMD, Sankt Augustin.
Promotion an der Universität Hamburg 1989. 1991/92
einjähriger Gastforscheraufenthalt am International
Computer Science Institute, Berkeley. Ab 1995 Ordentlicher
Universitätsprofessor für Wissensbasierte Systeme
an der TU Wien. Seit September 1996 Inhaber des Lehrstuhls
Intelligente Systeme an der Universität Leipzig.
Sprecher des 1998 begonnenen Graduiertenkollegs
Wissensrepräsentation. Forschungsschwerpunkte: Wissensrepräsentation,
nichtklassische Logiken und ihre Anwendungen in der Künstlichen Intelligenz,
Modellierung von Handlungen, Behandlung von Präferenz und Inkonsistenz in
Wissensbasierten Systemen, Argumentationssysteme.
Prof. Dr. Siegmar Gerber, geb. 29.01.1938 in Sachsen;
Studium der Mathematik mit Diplom 1956 - 1961 an der
Universität Leipzig; 1961 - 1969 Hard- und Software-
Entwicklung bei Carl Zeiss in Jena und am Rechenzentrum
der Universität Leipzig; 1968 Promotion zum Dr.
rer. nat. mit einer Arbeit zur Formalisierung von Automaten
und Algorithmen; ab 1970 Lehrtätigkeit an der Universität
Leipzig und der Technischen Hochschule in Ilmenau
auf dem Gebiet Mathematische Kybernetik und
Rechentechnik; 1981 Habilitation zum Dr. sc. nat. mit einer
Arbeit über nicht-sequentielle algorithmische Prozesse;
1987 Berufung zum außerordentlichen Professor an der Universität Leipzig;
ab 1990 Lehrtätigkeit an den Universitäten Leipzig und Stuttgart auf dem Gebiet
der Informatik; 1992 Berufung zum ordentlichen Universitätsprofessor an der
Universität Leipzig; von 1992 - 1996 Direktor des Institut für Informatik an der Universität
Leipzig; 1993 - 1996 Prodekan, bis November 1999 Studiendekan der Fakultät
für Mathematik und Informatik an der Universität Leipzig.
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Prof. Dr. Gerhard Heyer, geb. 8.1.1955, Abitur 1973 in
Kassel, danach von 1973-1976 Studium der Analytischen
Philosophie und Mathematischen Logik an der
Universität Cambridge mit Unterstützung des British
Council (Robert Birley-Stipendium); Abschluss des Philosophy
Tripos mit dem vorläufigen Grad des Honours
B.A.; 1980 M.A. (Cantab). Von 1976-1980 Studium der
Allgemeinen Sprachwissenschaft an der Ruhr-Universität
Bochum (bis 1980 mit einem Stipendium der Studienstiftung
des deutschen Volkes). 1983 Promotion zum Dr.
phil. an der Ruhr-Universität Bochum mit einer Arbeit
aus dem Bereich der Formalen Semantik. Nach einer Tätigkeit als wissenschaftlicher
Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Logik am Institut für Philosophie der Ruhr-
Universität Bochum von 1983-1984 Feodor Lynen-Forschungsstipendiat der
Alexander von Humboldt-Stiftung und Visiting Assistant Professor am Department
of Linguistics der University of Michigan, Ann Arbor, USA. Von 1985-1993
Mitarbeiter der TA TRIUMPH-ADLER AG, Nürnberg, zunächst als Systemspezialist
in der Forschungs- und Entwicklungsabteilung, dann als Gruppenleiter der
Forschungsgruppe "Natürlichsprachliche Auskunfts- und Beratungssysteme" und
von 1988 bis 1993 als Abteilungsleiter der Abteilung "Benutzerschnittstellen" mit
den Gruppen "Computerlinguistik", Spracherkennung" und "Multi Media". Seit
1.4.1994 Professor für Automatische Sprachverarbeitung am Institut für Informatik
der Universität Leipzig. Arbeitsschwerpunkte sind Sprachprodukttechnologie
und Electronic Publishing, Korpuslinguistik und Semantik natürlicher Sprache sowie
Markupsprachen und Repräsentationsstandards.
Prof. Dr. Heinrich Herre geboren: 2.1.1942; 1965-1971
Studium der Mathematik, Humboldt-Universität zu Berlin
1971 -1972 Tätigkeit in der Industrie (EAW Treptow) als
Diplom-Mathematiker 1972 Promotion zu. Dr. rer. nat.,
Humboldt-Universität 1972-1989 wissenschaftlicher Mitarbeiter
an dem Institut für Mathematik an der Akademie
der Wissenschaften in Berlin 1975-1977 Forschungsaufenthalt
an dem Institut für Mathematik d. Akademie d.
Wissenschaften d. UdSSR in Nowosibirsk 1977 Promotion
zum Dr. sc. nat. an der Humboldt-Universität seit
1982: Forschungen auf d. Gebiet d. Anwendungen d. math. Logik in der Informatik
und der Künstlichen Intelligenz seit Sept. 1989: an der Universität Leipzig tätig
seit Sept. 1990: Dozent für Theoretische Informatik an der Universität Leipzig seit
Aug. 1993: Professor für Theoretische Informatik an der Universität Leipzig
11

Prof. Dr.-Ing. Klaus Irmscher, geboren 1938 in
Chemnitz. Studium Maschinenwesen, Fachrichtung
Technische Mechanik, an der TU Dresden, Diplom
1962. 1962 - 1970 wissenschaftlicher Assistent/Oberassistent
an der TU Dresden. Promotion 1968 auf dem
Gebiet der Theorie dünnwandiger Schalen. 1970 -
1974 Einsatz im Großrechenzentrum Dresden, Arbeiten
zur Systemprogrammierung und Datenfernverarbeitung
an IBM-Systemen. 1974 - 1988 wissenschaftlicher
Oberassistent an der Sektion Informationsverarbeitung
der TU Dresden, Arbeiten zu Betriebssystemen,
Rechnernetzen und Leistungsmodellierung von Rechnersystemen, 1988 -
1992 Hochschuldozent. 1985 Habilitation mit einer Arbeit zu Performance Evaluation
von Rechner- und Kommunikationssystemen. 1992 Berufung auf den
Lehrstuhl Betriebssysteme und Kommunikationstechnologien an der TU Bergakademie
Freiberg. In der Zeit 1992 - 1998 Direktor des dortigen Instituts für Informatik
und Prodekan der Fakultät, Ausrichter der Fachtagung MMB'97 in Freiberg.
Seit April 1998 Inhaber des Lehrstuhls Rechnernetze und Verteilte Systeme
am Institut für Informatik der Universität Leipzig. Forschungsschwerpunkte sind
multimediale und kooperative Teledienste auf der Basis offener verteilter Systeme,
objektorientierte verteilte Architekturen, Hochgeschwindigkeitsnetze, Mobile
Computing und Telematik, insbesondere Multimedia-Applikationen und Teleteaching.
Prof. Dr. Udo Kebschull, geboren 1961 in Karlsruhe,
verheiratet, 1 Kind. Studium der Informatik an der Universität
Karlsruhe, Diplom 1989. 1989 - 1990 wissenschaftlicher
Mitarbeiter am Forschungszentrum Informatik
Karlsruhe (FZI). 1990 - 1993 Doktorand am
Lehrstuhl für Technische Informatik der Universität Tübingen
(Prof. Dr. W. Rosenstiel). 1993 - 1995 Projektleiter
am Forschungszentrum Informatik Karlsruhe,
Forschungsbereich Systementwurf in der Mikroelektronik.
1994 Promotion mit einer Arbeit zur klassischen
und spektralen Minimierung mehrstufiger Schaltkreise.
1995-1998 Professor für Technische Informatik und Rechnerarchitektur an der
Hochschule für Technik (FH) Karlsruhe. Seit September 1995 stellvertretender
Bereichsleiter am Forschungsbereich Systementwurf in der Mikroelektronik. Seit
Oktober 1998 Professor für Technische Informatik an der Universität Leipzig.
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Prof. Dr.-Ing. Erhard Rahm, geb. 1959 in der
Pfalz, verheiratet, drei Kinder. 1979-1984 Studium
der Informatik an der Universität Kaiserslautern.
Bis zur Promotion 1988 wissenschaftlicher Mitarbeiter
im Industrieprojekt "Mehrrechner-Datenbanksysteme"
mit SNI am Lehrstuhl von Prof. Härder,
Kaiserslautern. 1988/89 ein Jahr Gastwissenschaftler
am IBM T.J. Watson Research Center,
Hawthorne, NY, im Informatik-Bereich "Large Systems".
US-Patent für ein neuartiges Caching-Verfahren
zur Nutzung von Erweiterungsspeichern zwischen Haupt- und Plattenspeichern.
Bis 1994 wissenschaftlicher Assistent an der Universität Kaiserslautern;
Leitung eines DFG-Projekts zu Hochleistungs-Transaktionssystemen; 1993 Habilitation.
Seit April 1994 Lehrstuhlinhaber für "Datenbanken" am Institut für Informatik
der Universität Leipzig. 1996-1999 geschäftsführender Direktor des Instituts
und Prodekan der Fakultät für Mathematik und Informatik. Mitinitiator und erster
Sprecher des 1997 gegründeten Leipziger Informatik-Verbundes (LIV). Autor
von vier Büchern sowie zahlreichen Publikationen; Mitwirkung in den Programmkomitees
der international führenden Datenbankkonferenzen. Wissenschaftliche
Arbeitsgebiete: Parallele Datenbanksysteme, Data Warehousing, Elektronische
Bibliotheken, Workflow Management sowie Performance-Bewertung von Computersystemen.
Prof. Dr. Gudula Rünger, geboren 1959 in Köln, studierte
Mathematik an der Universität Köln und promovierte
dort 1989 mit einer Arbeit über Schrödinger-Poisson-Systeme.
Von 1989 bis 1997 war sie am Fachbereich
Informatik der Universität des Saarlandes als
wissenschaftliche Mitarbeiterin bzw. Oberassistentin tätig
und war dort Mitglied und Teilprojektleiterin im Sonderforschungsbereich
124. Ihre Habilitation erhielt sie
1996 für Arbeiten über Modelle und Übersetzungsstrategien
für parallele Programme. Im August 1997 hat sie an
der Universität Leipzig eine Professur für Parallelverarbeitung
und komplexe Systeme übernommen. Juli 1999 Ruf nach Chemnitz erhalten
- Annahme zum 01.04.2000
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Prof. Dr. Dietmar Saupe, geb. 1954 in Bremen;
Studium der Mathematik und Nebenfächer Informatik
und Naturwissenschaften an den Universitäten
Stuttgart und Bremen von 1973 bis 1979. In der Zeit
1979 bis 1985 Wissenschaftlicher Mitarbeiter im
Forschungsschwerpunkt "Dynamische Systeme"
der Universität Bremen und mehrfach Gastwissenschaftler
am Department of Mathematics und Department
of Computer Science der University of
Utah, Salt Lake City, USA. Promotion 1982 in Mathematik
an der Universität Bremen mit einer Dissertation
zum Thema "Beschleunigte PL-Kontinuitätsmethoden und periodische Lösungen
von parametrisierten Differentialgleichungen mit Zeitverzögerung". Von
1985 bis 1987 Visiting Assistant Professor im Department of Mathematics an der
University of California, Santa Cruz. Von 1987 bis 1993 Hochschulassistent im
Fachbereich Mathematik und Informatik der Universität Bremen und Habilitation
im Fach Mathematik, 1993. Von 1993 bis 1998 Professor für Informatik an der
Universität Freiburg mit Schwerpunkt Grafische Datenverarbeitung. Seit 1998
Professor für Informatik an der Universität Leipzig mit Arbeitsgebiet Bildverarbeitung
und Computergrafik. Von 1997 bis 1998 und ab Visiting Research Associate
am Department of Computer Engineering der University of California, Santa Cruz,
USA. Seit Oktober 1999 geschäftsführender Direktor des Instituts für Informatik
und Prodekan der Fakultät für Mathematik und Informatik. Seit 1998 Sprecher
des Fachausschusses 4.1 Grafische Datenverarbeitung der Gesellschaft für Informatik
e. V. Koautor mehrerer Bücher zu Chaos und Fraktalen. Gegenwärtige
Forschungsinteressen sind u.a. Algorithmen zu Bild-, Video- und Datenkompression
mit Anwendungen in Medizin und den Geowissenschaften, Bild- und Signalverarbeitung
in der Medizin, Visualisierung in Mathematik und Naturwissenschaften,
Komplexitätsreduktion und Kodierung geometrischer Modelle und Computergrafik
implizit definierter Flächen.
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Prof. Dr. Gottfried Koch, geb..1951, Lehre als Versicherungskaufmann
bei der Frankfurter-Allianz Versicherungs
AG, Studien an der Deutschen Versicherungs Akademie
in Köln, den Universitäten Frankfurt und St. Gallen, Promotion
an der Universität St. Gallen. Tätigkeiten innerhalb
den Helvetia Versicherungen, St. Gallen, Selbständiger
Unternehmensberater, Mitwirkung an bedeutenden Informatik-Projekten
in der Versicherungswirtschaft. 1998 Honorarprofessor
an der Universität Leipzig.
Prof. Dr.-Ing. Wilhelm Spruth, geb. am 21.5.1929 in
Herne/Westf., verheiratet, 7 Kinder. Studium der Elektrotechnik
an der RWTH Aachen. 1957 Promotion zum
Dr.-Ing. 1957-1959 Assistant Prof. 1957 - 1959 Assistant
Professor of Electrical Engineering an der Carnegie
Mellon University in Pittsburgh, Pa. 1959 - 1961 Mitarbeiter
in der IBM Advanced System Development Division,
Mohansic, NY. 1961 - 1993 Mitarbeiter in den
IBM Laboratorien in Böblingen. Bereichsleiter, verantwortlich
für zahlreiche Entwicklungsprojekte auf den
Gebieten Ein/Ausgabe, Mikroprozessorentwicklung
und Parallelrechner. Langjährige Lehrtätigkeit an den Universitäten Karlsruhe
und Tübingen. 1993 Honorarprofessor, Univ. Tübingen. 1993 - 1998 Lehrstuhlvertretung
Technische Informatik, Computersysteme, Institut für Informatik, Univ.
Leipzig; 1998 Honorarprofessor Universität Leipzig.
Forschungsprojekte: Parallelverarbeitung, System Management, Corba, Java,
EJB Integration unter OS/390
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Prof. Dr. Andreas Schierwagen, geb. am 05.09.1945 in
Dresden. 1964 - 1969 Studium der Mathematik und Physik
an der Universität Jena. 1969-77 wissenschaftlicher
Mitarbeiter an der Sektion Mathematik der Universität Jena.
1974 Promotion zum Dr. rer. nat. in Mathematik (Analytische
Zahlentheorie). Mitarbeit in einer gemeinsamen
Forschungsgruppe der Universität Jena und des VEB
Carl-Zeiss über theoretischen Fragen der Bildverarbeitung.
1977 - 89 wissenschaftlicher Mitarbeiter im Neurophysiologie-Labor
des Carl-Ludwig-Instituts für Physiologie
der Universität Leipzig, 1981 - 85 Postgradualstudium in Physiologie mit Zertifikat
an der Akademie für Ärztliche Fortbildung, Berlin. 1989 Oberassistent an
der Sektion Informatik der Universität Leipzig. 1990 Habilitation in Informatik
(Neuroinformatik). Initiator und Sprecher der Forschungsgruppe "Architekturen
kognitiver Systeme" am Zentrum für Höhere Studien (ZHS) der Universität Leipzig
(1993-1996). 1996 Berufung zum Vorstandsmitglied des neugegründeten
Zentrums für Kognitionswissenschaft am ZHS durch den Rektor. 1995 Privatdozent,
1998 Berufung zum APL-Professor am Institut für Informatik der Universität
Leipzig. Arbeitsschwerpunkte: Architektur und Dynamik kognitiver Systeme und
Neuroinformatik (Informationsverarbeitung in Neuronen und neuralen Assemblies,
raum-zeitliche Dynamik in neuralen Feldern).
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2. Organisation, Mitarbeit und Mitgliedschaften
2.1 Allgemeines
Das Institut für Informatik der Univ. Leipzig wurde 1993 neu gegründet und befindet
sich derzeit in der Endphase des Aufbaus. Es bildet zusammen mit dem Mathematischen
Institut die Fakultät für Mathematik und Informatik (Dekan: Prof. Dr.
Günther). Das Institut für Informatik, einschließlich Bibliothek und Rechnerräumen,
befindet sich im Hauptgebäude der Universität am Augustusplatz (siehe Lageplan
und Bild). Durch seine zentrale Lage ist es günstig erreichbar.
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Anschrift:
Institut für Informatik
Universität Leipzig
Augustusplatz 10
04109 Leipzig
Tel.: 0341 - 97 32220
Fax: 0341 - 97 32209
www.informatik.uni-leipzig.de
Stadtplan Leipzig-Zentrum
18 = Hauptgebäude
Blick auf den
Augustusplatz mit
dem Hauptgebäude
der Universität (Pfeil),
dem ehemaligen Uni-
Hochhaus ("Weisheitszahn")
sowie Gewandhaus
und - im Vordergrund -
der Oper

Am Jahresende waren 57 Mitarbeiter am Institut beschäftigt, darunter 11 aus
Drittmitteln finanzierte Wissenschaftler. Bis auf den Bereich "Zentrale Dienste"
(Rechneradministration, Haushaltsverwaltung, Bibliothek) sind die Mitarbeiter
den einzelnen Professuren zugeordnet.
Besetzte Professuren (Stand 31.12.1999):
Automaten und Sprachen Prof. Dr. S. Gerber
Automatische Sprachverarbeitung Prof. Dr. G. Heyer
Bildverarbeitung und Computergrafik Prof. Dr. D. Saupe
Datenbanken Prof. Dr. E. Rahm
Formale Konzepte Prof. Dr. H. Herre
Intelligente Systeme Prof. Dr. G. Brewka
Rechnernetze und Verteilte Systeme Prof. Dr. K. Irmscher
Parallelverarbeitung und Komplexe Systeme Frau Prof. Dr. G. Rünger
Technische Informatik Prof. Dr. U. Kebschull
Honorar-/APL-Professoren:
Computersysteme (Honorarprofessur) Prof. Dr. W. G. Spruth
Versicherungsinformatik (Honorarprofessur) Prof. Dr. G. Koch
Neuroinformatik (Außerplanmäßige Professur) Prof. Dr. A. Schierwagen
Geschäftsführender Institutsdirektor/Prodekan: bis Oktober 1999
Prof. Dr. Erhard Rahm
seit Oktober 1999
Prof. Dr. Dietmar Saupe
Studiendekan: bis November 1999
Prof. Dr. Siegmar Gerber
seit November 1999
Prof. Dr. Gerhard Heyer
18

2.2 Funktionen und Gremienmitarbeit an der Univ. Leipzig
Brewka, G.:
- Bibliothekskommission der Universität
- Prüfungsausschuss Informatik (bis Dez. 1999)
- Habilitationskommission Dr. Lange
- Habilitationskommission Dr. Wolter
- Habilitationskommission Dr. Smoczyk
- Konzil der Universität (seit 1999)
- Sprecher des Graduiertenkollegs Wissensrepräsentation, Universität Leipzig,
Laufzeit bis Oktober 2001
- Forschergruppe Kommunikatives Verstehen, (Sprecher Prof. Meggle) Universität
Leipzig Leiter des Teilprojektes Computationale Dialektik, Laufzeit
bis April 2001
Gerber, S.:
- Studiendekan bis 11/99
- Vorsitzender Prüfungsausschuss Informatik (bis Dez. 1999)
- Studienkommission der Fakultät
- Fakultätsrates
- Haushaltsausschusses der Fakultät bis 10/99
- Konzil der Universität
Gräbe, H. G.:
- AG Lehrerstudium der Universität Leipzig
- Wissenschaftlicher Beirat des NTZ
- Habilitationskommissionen Fiedler und Tuschmann
Hänßgen, K.:
- Fakultätsrat
Hering, K.:
- Fakultätsrat
- Haushaltskommission der Fakultät
- Arbeitsgruppe Multimedia/Distance Learning (Kommission beim Rektoratskollegium)
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Herre, H.:
- Prüfungsausschuss Informatik
- Vertreter der Graduiertenkommission der Fakultät Mathematik u. Informatik
- Koordinator des Sokrates-Programms
- Promotionskommission Dietrich
- Habilitationskommission Dr. Wolter
- Habilitationskommission Dr. Lange
- Berufungskommissionen
Heyer, G.:
- Fakultätsrat (ab November)
- Studiendekan der Fakultät für Mathematik und Informatik
- Vorsitzender der Studienkommission der Fakultät für Mathematik und Informatik
- Vorsitzender der interfakultativen Kommission zur Einrichtung der Studienrichtung
Linguistische Informatik
- Habilitationskommission Dr. Mittasch
Irmscher, K.
- Habilitationskommission Dr. Mittasch
- Promotionskommission Läuter
- Promotionskommission Klingspohn
- Arbeitsgruppe Multimedia/Distance Learning der Universität Leipzig (Vorsitzender)
Kebschull, U.:
- Vorsitzender des Prüfungsausschusses (seit Januar 2000)
Meiler, M.:
- Fördermittelbeauftragte am Institut für Informatik
Rahm, E.:
- Geschäftsführender Direktor des Instituts für Informatik (bis Okt. 99)
- Prodekan der Fakultät für Mathematik und Informatik (bis Okt. 99)
- Sprecher des Leipziger Informatik-Verbundes (bis März 99)
- Konzil
- Fakultätsrat (bis Okt. 99)
- Haushaltskommission der Universität und der Fakultät
20

- Gerätekommission der Universität
- Vorsitzender der Berufungskommissionen "Anwendungsspezifische Informationssysteme"
Rünger, G.:
- Promotionskommission (Vorsitzende) U. Hartmann
- Berufungskommission Numerik und wissenschaftliches Rechnen
- Habilitationskommission Bruce Hunt
Saupe, D.:
- Geschäftsführender Direktor des Instituts für Informatik (seit Okt. 1999)
- Prodekan der Fakultät für Mathematik und Informatik (seit Okt. 1999)
- Fakultätsrat (seit Okt. 1999)
- Haushaltskommission der Fakultät
- Vorsitzender der Habilitationskommission Dr. Lange
- Vorsitzender der Habilitationskommission Dr. Wolter
- Habilitationskommission Dr. Kruggel
- Berufungskommission zur Professur für Gynokologie (C3)
Schierwagen, A.:
- Prüfungsausschuss Institut für Informatik
- Promotionskommission Hartmann vom MPI Neuropsychologie
- Vorstand des Zentrums für Kognitionswissenschaften am Zentrum für Höhere
Studien der Universität Leipzig
Sosna, D.:
- Bibliothekskommission der Universität
- Berufungskommission "Anwendungsspezifische Informationssysteme"
Wolff, Ch.:
- Fakultätsrat (bis September 1999)
- Sokrates-Vertreter (Stellvertreter v. Prof. Herre)
Wolter, F.:
- Fakultätsrat (ab Oktober 1999)
21

2.3 Sonstige Mitarbeit, Gutachtertätigkeiten, Mitgliedschaften
2.3.1 Wissenschaftliche Funktionen und Mitarbeit
Brewka, G.:
- Sprecher der Fachgruppe Wissensrepräsentation des Fachausschusses KI
der Gesellschaft für Informatik
- Mitglied des Standing Committee der Euroean Summer School on Logic,
Language and Information
Gerber, S.:
- Projektleiter BLK-Verbundprojekt Modularisierung von Informatik-Studiengängen
Gräbe, H.-G.:
- Sächsisches Landeskomitee (beim SMK) zur Förderung mathematisch-naturwissenschaftlich
interessierter und talentierter Schülerinnen und Schüler
Herre, H.:
- GI-Fachgruppe Künstliche Intelligenz
Heyer, G.:
- Mitglied des wissenschaftlichen Beirates des GWL-Instituts Informationswissenschaftliches
Zentrum (IZ) der GESIS-Institute, Bonn
- Mitglied im Advisory Board von TermNet, Wien
- Leiter Marketing Forum von TermNet, Wien
- Mitglied des Organisationskomitees der Jahrestagung der Deutsche Gesellschaft
für Semantik 2001 in Leipzig
- Arbeitskreis Wissenstransfer bei der Leipziger Buchmesse
- Arbeitskreis elektronisches Publizieren beim Börsenverein des deutschen
Buchhandels
- Mitglied der Expertengruppe des Deutschen Instituts für Terminologie (DIT)
- Mitglied im Advisory Committee der European Association for Terminology
(EAFT)
22

Irmscher, K.:
- Mitglied des Leitungsgremiums FA 3.2 (Messung, Modellierung und Bewertung
von Rechensystemen) in der Gesellschaft für Informatik
- Mitglied des Leitungsgremiums FA 3.3 (Kommunikation und Verteilte Systeme)
in der Gesellschaft für Informatik
- Programmkomitee KIVS'99 (Kommunikation in Verteilten Systemen)
- Programmkomitee MMB'99 (Messung Modellierung und Bewertung von Rechen-
und Kommunikationssystemen)
- Promotionskommission Krabbe (TU Bergakademie Freiberg)
- Promotionskommission Borriss (TU Dresden)
Kebschull, U.:
- stellvertretender Bereichsdirektor der Forschungsgruppe Systementwurf in
der Mikroelektronik (SiM) des Forschungszentrums Informatik der Universität
Karlsruhe
Rahm, E.:
- Leitungsgremium Fachausschuss 2.5 der Gesellschaft für Informatik
- Wissenschaftlicher Beirat des Förderkreises Versicherungen an den Hochschulen
in Leipzig e.V.
- Programmkomitee ICDE2000 (Int. Conf. on Data Engineering)
- Programmkomitee BTW99 (Datenbanksysteme für Büro, Technik und Wissenschaft)
- Programmkomitee MMB99
- Mitglied externer Berufungskommissionen (TU Ilmenau, HTWK Leipzig)
- Mitherausgeber der Buchreihe DISDB (Dissertationen zu Datenbanken) des
infix-Verlages
Rünger, G.:
- Berufungskommission Praktische Informatik, Universität Halle-Wittenberg
Saupe, D.:
- Sprecher des Fachausschusses FA4.1 der Gesellschaft für Informatik (Graphische
Datenverarbeitung)
- Mitglied des Leitungsgremiums des Fachbereichs FB4 der Gesellschaft für
Informatik (Informationstechnik und Technische Nutzung der Informatik)
- Mitglied Technisches Komitee der Deutschen Arbeitsgemeinschaft Mustererkennung
(DAGM e.V.)
- Mitglied Editorial Board der Zeitschrift Computer Graphics Forum
23

- Research Associate, Department of Computer Engineering, University of
California, Santa Cruz
- Mitglied des Fachgruppe 3.1.2 (Bildkodierung) der Informationstechnischen
Gesellschaft (ITG)
- Mitglied der Promotionskommission Triebfürst, Universität Freiburg
- Mitherausgeber der Buchreihe DISCG (Dissertationen zur Computergrafik)
des infix Verlages
- Programmkomitee Jahrestagung Deutsche Arbeitsgemeinschaft Mustererkennung
(DAGM) 1999, Bonn, Sept. 1999
- Programmkomitee IFIP FRACTAL'99, Singapore, Sept. 1999
- Programmkomitee Implicit Surfaces '99, The Eurographics/ACM SIG-
GRAPH Workshop on Implicit Surfaces, Bordeaux, Sept. 1999
- Programmkomitee Fractals in Engineering Sciences '99, Juni 1999, Delft,
Holland
- Programmkomitee Computer Graphics International (CGI) '99, Canmore,
Kanada
- Programmkomitee Bildverarbeitung in der Medizin, GI-, IEEE-, GMDS-,
DAGM-Tagung, Heidelberg, März 1999.
Schierwagen, A.:
- Mitglied Programmkomitee 6th Intern. Workshop Fuzzy-Neuro-Systems
1999, Leipzig 18./19.03.1999
- Mitarbeit bei der Vorbereitung der Studienrichtung "Bioinformatik"
Spruth, W.:
- Honorarprofessor Universität Tübingen
Wolff, Ch.:
- Mitglied des Vorstands der Gesellschaft für Linguistische Datenverarbeitung
(Schriftführung)
- Leiter des Arbeitskreises Ausbildung und Berufsperspektiven der Gesellschaft
für Linguistische Datenverarbeitung
Wolter, F.:
- Mitherausgeber der Zeitschrift Reports in Mathematical Logic
24

2.3.2 Gutachtertätigkeiten/Reviews
Brewka, G.:
- KR 2000, 7th Intl. Conference on Principles of Knowledge Representation
and Reasoning (8 Papiere)
- Intl. Symposium on Artificial Intelligence and Mathematics (4 Papiere)
- 6th Intl. Workshop Fuzzy-Neuro Systems (6 Papiere)
- KI-99, German Conference on AI (8 Papiere)
- Journal of Artificial Intelligence (2)
- Journal of Artificial Intelligence Research (2)
- Journal of Logic and Computation (1)
- Journal of the ACM (1)
Gerber, S.:
- Mathematical Reviews
- Zentralblatt für Mathematik (6 - 8)
Gräbe, H.-G.:
- Promotion (1)
- Journal of Symbolic Computations (2)
- Buchbesprechungen im Computeralgebra-Rundbrief (2)
Hamzaoui, R.:
- IEEE Transactions on Image Processing (4)
- Electronics Letters (3)
- Canadian Journal of Mathematics (1)
- IEE Proceedings Vision, Image and Signal Processing (1)
- Journal of Electronic Imaging (1)
- Computers and Graphics (1)
Herre, H.:
- Zentralblatt (1)
Heyer, G.:
- Stiftung Innovation und Arbeit in Sachsen
25

Irmscher, K.:
- Gutachten als Mitglied des Programmkomitees KIVS’99 (mehrere Gutachten)
- Gutachten als Mitglied des Programmkomitees MMB’99 (mehrere Gutachten)
- Promotionsgutachten (2)
- Habilitationsgutachten (1)
- Berufungsgutachten (2)
Kebschull, U.:
- International Conference on Field-Programmable Logic and Applications
(FPL 1999) (15)
- 37th Design Automation Conference (DAC) (3)
Lange, S.:
- Theoretical Computer Science (1)
- Information Processing Letters (1)
Müller, R.:
- VLDB-Journal
- ICDE2000
Rahm, E.:
- VLDB-Journal
- ACM Trans. on Database Systems
- Parallel and Distributed Databases
- ICDE2000 (13)
- Gutachten für Berufungskommissionen
Rünger, G.:
- PDP 2000
- ACM Computing Reviews
Saupe, D.:
- IEEE Transactions on Image Processing (4)
- IEEE Transactions on Visualization and Computer Grafics (4)
- Computer Graphics Forum (1)
- Graphical Models and Image Processing (2)
- IEE Electronics Letters (1)
- Computing (1)
26

- Computers and Graphics (2)
- Springer-Verlag (1 Buch)
- Tagung EUROGRAPHICS’99 (1)
- IEEE Tagungen Visualization’99 (5)
- Jahrestagung DAGM’99 (8)
- Olympuspreis der DAGM’99 (5)
- ACM Workshop Implicit Surfaces’99 (3)
- IFIP Tagung Fractal2000 (2)
- Tagung Bildverarbeitung für die Medizin'2000 (12)
- Tagung Computer Graphics International'2000 (3)
- Dissertationen, ein externes Gutachten
- Gutachten für C3-Professuren (2)
- Gutachten für Professuren in USA (1)
- Gutachten für Forschungsprojekt der Fraunhofergesellschaft (1)
Schierwagen, A.:
- Biological Cybernetics/J. Brain Research (2)
- 6th Intl. Workshop Fuzzy-Neuro Systems (6)
Spruth, W.:
- Gutachter im DFG Schwerpunktprogramm "Rapid Prototyping"
Wolff, Chr.:
- Programmkomitee 11. GLDV-Jahrestagung
- Programmkomitee THAI-ETIS (European Symposium on Telematics, Hypermedia,
and Artificial Intelligence in Education and Training for the neuw
Professions in the Information Society)
Wolter, F.:
- Journal of Symbolic Logic (2)
- Notre Dame Journal of Formal Logic (1)
- Journal of Philosophical Logic (1)
- Studia Logica (1)
- Collectanea Mathematica (1)
27

2.3.3 Mitgliedschaften
Brewka, G.:
- Gesellschaft für Informatik (GI)
Gerber, S.:
- Gesellschaft für Informatik (GI)
- EATCS
- IEEE
- Deutscher Hochschulverband
Gräbe, H. G.:
- Deutsche Mathematikervereinigung (DMV)
- Amer. Math. Soc. (AMS)
- ACM Special Interest Group (SIGSAM)
- Gesellschaft für Informatik (GI), einschließlich GI-Fachgruppe Computeralgebra
Haupt, R.:
- Deutsche Physikalische Gesellschaft
Hering, K.:
- IEEE
- IEEE Computer Society
- Association for Computing Machinery (ACM)
- Gesellschaft für Informatik (GI) einschließlich den GI-Fachgruppen Parallele
und Verteilte Algorithmen sowie Simulationstechnik
Herre, H.:
- Gesellschaft für Informatik (GI)
- DVMLG (Deutsche Vereinigung für mathematische Logik und Grundlagen
der exakten Wissenschaften
Heyer, G.:
- Gesellschaft für Informatik (GI)
- Gesellschaft für Linguistische Datenverarbeitung (GLDV)
- Deutsche Gesellschaft für Sprachwissenschaft (DGFS)
- TermNet Advisory Board
- EAFT Advisory Board
28

Irmscher, K.:
- Gesellschaft für Informatik (GI)
Fachausschuss 3.1. (Rechnerarchitektur / Betriebssysteme)
Fachausschuss 3.2. (Messung, Modellierung und Bewertung von Rechenund
Kommunikationssystemen); Leitungsmitglied
Fachausschuss 3.3. (Kommunikation und Verteilte Systeme); Leitungsmitglied
- Deutscher Hochschulverband (DHV)
Kebschull, U.:
- Gesellschaft für Informatik (GI)
Märtens, H.:
- Gesellschaft für Informatik (GI) inkl. Fachgruppe Datenbanken
Müller, R.:
- Gesellschaft für Informatik (GI) (Fachbereiche bzw. -gruppen Künstliche Intelligenz,
Datenbanken, Petri-Netze)
- Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie
(GMDS e.V.)
Rahm, E.:
- ACM-Association of Computing Machinery
- IEEE Computer Society
- Gesellschaft für Informatik (GI) sowie diverse GI-Fachgruppen (Datenbanken;
Messung, Modellierung und Bewertung von Rechensystemen; Parallele
und Verteilte Algorithmen; Information Retrieval)
Rünger, G.:
- ACM-Association of Computing Machinery
Saupe, D.:
- Gesellschaft für Informatik (GI)
- Deutsche Mathematiker Vereinigung (DMV)
- Association for Computing Machinery Special Interest Group Graphics
(ACM/SIGGRAPH)
- Eurographics
- IEEE Signal Processing Society
- IEEE Computer Society
- Deutsche Arbeitsgemeinschaft Mustererkennung e.V. (Gründungsmitglied)
29

Schierwagen, A.:
- International Brain Research Organization
Sosna, D.:
- Gesellschaft für Informatik (GI)
Spruth, W.:
- Association for Computing Machinery (ACM)
- Gesellschaft für Informatik (GI)
- IEEE (Senior Member)
- IEEE Computer Society
- International Computer Chess Association (ICCA)
- Internationale Akademie für Informatik, Belorussische Abteilung
Stöhr, Th.:
- Gesellschaft für Informatik (GI) sowie GI-Fachgruppe Datenbanken und GI-
Fachgruppe Messung, Modellierung und Bewertung von Rechensystemen
Waldmann, J.:
- GI-Fachgruppe: Automaten und Formale Sprachen
- EATCS
- DMV
Wolff, Ch.:
- Association for Computing Machinery (ACM, Mitglied SIGCHI, SIGWEB, SI-
GIR)
- Gesellschaft für Informatik (GI, Mitgliede verschiedener FGs, u. a. Datenbanken,
Information Retrieval, Künstliche Intelligenz, Software-Ergonomie)
- Gesellschaft für Linguistische Datenverarbeitung (GLDV)
- Hochschulverband Informationswissenschaft (HI)
- IEEE Computer Society
Wolter, F.:
- DVMLG (Deutsche Vereinigung für Mathematische Logik und Grundlagenforschung
der exakten Wissenschaften)
30

3. Forschung
Zunächst erfolgt eine knappe Darstellung des im Oktober 1998 angelaufenen Graduiertenkollegs
Wissensrepräsentation sowie (Kap. 3.2) eine Übersicht weiterer aus
Drittmitteln finanzierter Projekte. In Abschnitt 3.3 wird dann getrennt nach Abteilungen
bzw. Professuren eine Übersicht zu den 1999 bearbeiteten Forschungsprojekten
gegeben zusammen mit den jeweils erfolgten Publikationen, Vorträgen und Implementierungen.
Es folgt die Nennung der am Institut erstellten Graduierungsarbeiten
(Habilitationen, Dissertationen, Diplomarbeiten). Anschliessend werden die im
Berichtsjahr vorgenommenen Messe-Beteiligungen (3.5) sowie die am Institut
durchgeführten Tagungen und Workshops (3.6) sowie Kolloquia (3.7) aufgeführt.
3.1 Graduiertenkolleg Wissensrepräsentation
Das von der DFG geförderte Graduiertenkolleg Wissensrepräsentation an der Universität
Leipzig (Sprecher: Prof. Brewka) hat zum 1.10.98 seine Arbeit aufgenommen.
Es wird getragen von 12 HochschullehrerInnen aus 4 Instituten: dem Institut
für Informatik, dem Institut für Medizinische Informatik, Statistik und Epidemiologie,
dem Institut für Wirtschaftsinformatik und dem Institut für Wissenschaftstheorie. Aus
dem Institut für Informatik sind beteiligt Prof. Brewka, Prof. Gerber, Prof. Herre, Prof.
Heyer, Prof. Rahm, Prof. Rünger und Prof. Saupe.
Forschungsgegenstand des Graduiertenkollegs ist die Repräsentation und Verarbeitung
von Wissen. Neuere theoretische Ergebnisse aus dem Bereich der philosophischen
Logik und Wissenschaftstheorie sowie aus der eher grundlagenorientierten
Forschung innerhalb der Künstlichen Intelligenz haben bisher nur wenig Eingang
gefunden in konkrete Anwendungssysteme. Umgekehrt werden Erfordernisse
an Repräsentations- und Verarbeitungstechniken, die sich aus konkreten Anwendungsfragestellungen
ergeben, von den Theoretikern oft nicht genügend zur Kenntnis
genommen.
Eines der wesentlichen Ziele des Kollegs ist es deshalb, in der Ausbildung der Graduierten
eine Brücke zu schlagen von grundlagenorientierten Fragestellungen der
Wissensrepräsentation über die informationstechnische Umsetzung entsprechender
Methoden bis hin zu konkreten Anwendungen aus den Bereichen Wirtschaftsinformatik
und Medizininformatik.
Der Begriff Wissensrepräsentation wird dabei bewusst weit gefass: er beinhaltet neben
den Repräsentationsformalismen und -sprachen sowie ihren Anwendungen
auch Techniken der Wissensstrukturierung, der Generierung von Erklärungen, der
Integration verschiedener Wissensquellen sowie der Visualisierung. All diese
Aspekte sind unabdingbare Voraussetzungen für den erfolgreichen Einsatz und die
Akzeptanz wissensbasierter Techniken.
31

Die Forschung im Graduiertenkolleg ist gegliedert in die folgenden sechs eng miteinander
verzahnten Schwerpunkte:
A: Methodische Grundlagen
B: Repräsentationssprachen und -systeme
C: Erklärung und Kohärenz
D: Präsentation und Visualisierung
E: Parallelisierung
F: Entscheidungsunterstützende Systeme
Kollegiaten:
Brandt, Matthias 01.11.1998 - 30.09.2001 Prof. Ehrenberg
Wissensrepräsentation in Entscheidungsunterstützenden
Systemen auf der Basis von Case-Based Reasoning
Dötsch, Volker 01.11.1998 - 30.09.2001 Prof. Herre
Therapieoptimierung in der Hämato-Onkologie
Günsel, Christian 01.10.1999 - 30.09.2001 Prof. Brewka / Prof. Herre
Der Zeitbegriff in der Wissensrepräsentation im Kontext
medizinischer Anwendungen
Höhne, Steffen 01.11.1998 - 30.09.2001 Prof. Ehrenberg
Case Based Reasoning mit Hilfe von künstlichen
Neuronalen Netzen
Läuter, Martin 01.12.1999 - 31.12.1999 Prof. Heyer
Realisierung von Kernoperatoren und Verhexoperatoren in
Systemen stetiger linearer Operatoren mit partieller Multiplikation
Löffler, Henrik 01.10.1998 - 30.04.2000 Prof. Löffler
Semantische Repräsentationsstrukturen für die Integration
von Wissensbasen im Studienmanagement der Hämato-
Onkologie
Vranic, Dejan 01.09.1999 - 30.09.2001 Prof. Saupe
3-D model retrieval
Wiedemann, Uwe 01.10.1998 - 30.09.2001 Prof. Bartelborth
Kalkül zur Bestimmung von Erklärungskohärenz
Nähere Informationen zum Graduiertenkolleg sind zu finden unter
http://www.informatik.uni-leipzig.de/~brewka/gk.
32

3.2 Übersicht weiterer Drittmittelprojekte
DFG-Projekte:
- Prof. Brewka (DFG-Forschergruppe Kommunikatives Verstehen): Diese interdisziplinäre
Forschergruppe untersucht in 5 Teilprojekten verschiedene
Aspekte von Verstehensprozessen. In dem von Prof. Brewka geleiteten Teilprojekt
Computationale Dialektik (Projektmitarbeiter Dr. habil G. Wagner)
geht es um die Entwicklung neuartiger formaler Modelle des Argumentierens
und Verhandelns, die den Kontext, in dem Diskurse stattfinden, mit berücksichtigen.
Dies wird im wesentlichen durch die Festlegung rationaler Diskursregeln
geleistet, die die Rolle der Dialogpartner, ihre Rechte und Pflichten,
Beweislasten und dergleichen festlegen. Durch eine deklarative Beschreibung
dieser Diskursregeln wird es möglich, diese selbst zum
Gegenstand der Diskussion zu machen und zu verändern. Die so entstehenden
Argumentationssysteme können als theoretische Grundlage für argumentierende
künstliche Agenten dienen.
- Prof. Brewka (DFG-Projekt): Kombination von Modal- und Beschreibungslogiken
und ihre Anwendung zur Repräsentation intentionalen und dynamischen
Wissens
- Prof. Kebschull, Prof. Spruth: Integrierte Entwurfsumgebung für eingebettete
Systeme in der industriellen Automation, DFG-Schwerpunktprogramm "Entwurf
und Entwurfsmethodik eingebetteter Systeme"; Gemeinsames Projekt
mit dem Lehrstuhl Prof. Rosenstiel, Tübingen
- Prof. Rahm (Ra 497/10-1): Datenallokation und dynamische Lastbalancierung
in Parallelen Datenbanksystemen, seit 1997
- Prof. Rahm (Ra 497/12-1): Wissensbasiertes dynamisches Workflow-Management
in klinischen Studien. Neubewilligung, Kooperation Prof. Löffler, Medizinische
Fakultät
- Prof. Saupe (Sa 449/5-2): Partitionierte iterierte Funktionensysteme: das inverse
Problem für Bildcodierung und Komplexität zugehöriger dynamischer
Systeme (1996-2000). Dies ist ein Teilprojekt im DFG-Schwerpunktprogramm
"Ergodentheorie, Analysis und effiziente Simulation dynamischer Systeme".
- Prof. Saupe (Sa 449/8-1): Rate-Distortion Optimierung von fraktaler Bildkompression
(1998-2000)
- Prof. Saupe (Sa 449/6-1): ATLAS 2000 - Entwicklung neuer Datenzugriffs-,
Visualisierungs- und Aufbereitungstechniken zum Einsatz in digitalen Atlanten
der Zukunft, gemeinsames Projekt mit dem Institut für Physische Geographie,
Universität Freiburg (1997-2000). Dies ist ein Teilprojekt im DFG-
Schwerpunktprogramm "Verteilte Verarbeitung und Vermittlung digitaler Dokumente"
33

- Prof. Saupe (Sa449/9-1): Erweiterung des Anwendungsspektrums von
Geoinformationssystemen bei der Behandlung räumlich differenzierter zeitvariabler
Prozesse durch die Integration eines Moduls zur strukturerhaltenden
Komprimierung von Rasterdatensätzen (FREIKOM).
BMBF-Projekt:
- Prof. Saupe (03-SA7FR1-1; seit Juli 1997) im BMBF-Förderprogramm "Mathematische
Verfahren zur Lösung vom Problemstellungen in Industrie und
Wirtschaft": Adaptive Verfahren zur Bild- und Bildsequenzkodierung.
EU-Projekt:
- Prof. Kebschull: VLIW-prozessorbasierte Emulation und Prototyping digitaler
Schaltungen
Landesunterstützte Projekte (HSP3, SMWK, etc.):
- Prof. Gerber: "Modularisierung von Informatik-Studiengängen" als Teil des
BLK-Projektes "Innovationen im Bildungswesen" unter Mitarbeit der Hochschule
Bremen (Institut für Informatik und Automation), Fachhochschule
Gießen-Friedberg (Fachbereich Mathematik, Naturwissenschaften und Informatik)
und der Universität Ulm (Fakultät für Informatik). Projektleitung: Institut
für Informatik, Universität Leipzig, Laufzeit: 1998 - 2001.
- Prof. Irmscher: MOBTEL: Verbundprojekt des SMWK/SMWA
Projektpartner:
Institut für Informatik, Rechnernetze und Verteilte Systeme, Prof. Irmscher
(Leitung des Gesamtprojekts)
Tagesklinik für kognitive Neurologie am Universitätsklinikum, Frau Dr. Thöne
Max-Planck-Institut für neurorologische Forschung Leipzig, Prof. von Cramon
RBM elektronik-automation GmbH, Dipl.-Ing. Richter
Corporate Assistance München
Karstadt AG / Stadtwerke Leipzig GmbH
Forschungsförderung osteuropäischer Gastwissenschaftler
- Prof. Irmscher: HSP-III: Beschleunigung des Innovationstransfers Hochschule/Wirtschaft.
(Mobile Kommunikation, Netzwerk-Management, Objektorientierte
Programmierung, universitätsweites Distance-Learning-System)
- Prof. Irmscher: Forschungsförderung für osteuropäische Gastwissenschaftler
(Videokonferenz-System, Hochgeschwindigkeitsnetzwerke, Distance-
Learning, Mobile Kommunikation)
- Prof. Rahm: Elektronische Bibliotheken
- Prof. Rahm: Leipziger Informatik-Verbund
- Prof. Saupe: Bildverarbeitung, SMWK Förderung osteuropäischer Gastwissenschaftler
- Prof. Spruth: Kompetenzzentrum Hochgeschwindigkeitsnetze
34

Industrieprojekte:
- Prof. Kebschull: Evaluation diverser System Management Werkzeuge, Kooperation
mit der DRV, Rechenzentrum Leipzig
- Prof. Kebschull: Entwicklung eines Verfahrens zur Ansteuerung einer SPS
für ein Lagersystem unter Windows NT, Kooperation mit der Firma Interconnect
Karlsruhe
- Prof. Kebschull: Integration einer Rapid-Prototyping-Entwicklungsumgebung,
Kooperation mit der Firma Infineon München
- Prof. Rahm: Metadaten-Management für Data Warehouses. Partner: R+V-
Versicherung Wiesbaden
- Prof. Rahm: Analyse von ETL-Ansätzen für Data Warehousing. Partner: Informatik-Zentrum
der Sparkassenorganisation GmbH, Bonn
- Prof. Saupe: Analyse und Entwicklung von Bildcodierungsalgorithmen zur
Implementation auf skalierbaren, programmierbaren Prozessoren (1997-
2000). Partner: Micronas Intermetall GmbH, Freiburg
- Prof. Spruth, Prof. Kebschull: Telefonkosten-Optimierung. Partner: R+V-
Versicherung, Wiesbaden
- Prof. Spruth: System Management, Partner: Deutsche Rentenversicherung
Rechenzentrum Leipzig
- Prof. Spruth: OS/390 Internet Integration. Partner: BonnData, Wiesbaden
Sonstige Drittmittel:
- Prof. Schierwagen: NATO Forschungsförderung (CRG.930426) Collaborative
Research Project "Dendritic Morphology and Neuronal Information Processing",
mit Dr. Van Pelt, Institut für Hirnforschung der Niederländ. Akademie
der Wissenschaften, Amsterdam (1993-1999)
35

3.3 Forschungsprojekte der einzelnen Abteilungen
Die nachfolgende Darstellung der Forschungsprojekte sowie der jeweiligen Publikationen
und Vorträge erfolgt getrennt für jede der am Institut vertretenen Professuren.
Ein weiterer Bereich ohne zugeordnete Professur ist die Computeralgebra.
Die Übersicht zeigt, dass alle vier Bereiche der Informatik - also Angewandte,
Praktische, Technische und Theoretische Informatik - in der Forschung vertreten
sind. Besonders vielfältig sind dabei die Arbeiten im Bereich der Angewandten Informatik
(Automatische Sprachverarbeitung, Bildverarbeitung und Computergrafik,
Computeralgebra, Intelligente Systeme, Versicherungsinformatik).
3.3.1 Automaten und Formale Sprachen
3.3.1.1 Personelle Zusammensetzung
Univ.-Professor Prof. Dr. Siegmar Gerber
wiss. Mitarbeiter Dr. Rolf Hartwig
Doktorand Michael Hartwig
wiss. Mitarbeiter (Drittmittel) Hans-Peter Schoetz
HSPIII Sibylle Schwarz
wiss. Assistent Dr. Johannes Waldmann
Programmierer Sergej Kotkowskij
Sekretärin Kerstin Beier
3.3.1.2 Projekte
Baumsprachen- und Automaten sowie deren Anwendung bei Termersetzung
und Deklarativem Programmieren (Waldmann)
Programme und Daten haben eine hierarchische Struktur, die wir als Baum auffassen.
Mengen von Bäumen können wir durch Grammatiken erzeugen, durch
Automaten akzeptieren, und durch Logiken beschreiben. Wir entwickeln diese
Methoden weiter und wenden sie an bei der Analyse, Transformation und Synthese
von deklarativen (funktionalen und logischen) Programmen. Schwerpunkte
sind Approximation von Nachfolgermengen durch Ground Tree Transducer; Programmanalyse
mit Set Constraints; Nested (non-regular) Datatypes.
36

Semantik von Programmiersprachen (Hartwig)
Studium algebraischer und axiomatischer Methoden und Ausdrucksmittel zur Beschreibung
der Semantik programmiersprachlicher Konzepte, vergleichende Untersuchung
verschiedener Konzepte der Semantikbeschreibung im Hinblick auf
Möglichkeiten einer Vereinheitlichung des verwendeten Begriffsapparates, Studium
des Objektbegriffs und der Vererbbarkeit in objektorientierten, funktionalen
bzw. funktional-logischen Sprachen mit dem Ziel, Objektklassen als Klassen algebraischer
Strukturen zu behandeln.
Funktional-logische Programme und Parallelisierung (Gerber)
Untersuchung von Beschreibungsmitteln für funktional-logische Sprachen. Es
wird eine Vereinheitlichung von semantischen Konzepten und Typsystemen, und
eine Verallgemeinerung funktionaler Reduktionsstrategien angestrebt. Einbeziehung
von Constaints. Ausarbeitung von Strategien zur Parallelisierung Funktionaler
Programme und Untersuchung deren Effektivität.
3.3.1.3 Publikationen
- Waldmann, J.: Deciding Head Normalization and Proving Top Termination
for CL(S), Proceedings 4th Intl. Workshop on Termination, Schloss Dagstuhl,
12. Mai 1999.
- Waldmann, J.: Tree Automata in RX, Proceedings Workshop on Implementing
Automata, Potsdam, 17. Juli 1999.
- Waldmann, J.: Boolesche Operationen auf Wort- und Baumautomaten mit
kurzen Schleifen, Proceedings 9. Theorietag der Fachgruppe 0.1.5 der Gesellschaft
für Informatik, Schauenburg-Elmshagen, 28. September 1999.
3.3.1.4 Vorträge
Einführungsveranstaltungen zum Studienbeginn und zum Tag der offenen Tür,
Studieninformationstag bzw. Dies academicus.
37

3.3.2 Automatische Sprachverarbeitung
3.3.2.1 Personelle Zusammensetzung
3.3.2.2 Projekte
Univ.-Professor Prof. Dr. Gerhard Heyer
wiss. Mitarbeiter Dr. habil. Uwe Quasthoff
wiss. Assistent Dr. Christian Wolff
Programmiererin Regine Gabler
Sekretärin Renate Schildt
Projekt Deutscher Wortschatz (Heyer, Quasthoff)
Begleitend zu einem mittlerweile abgeschlossenen DFG-Projekt wurde ein umfassendes
Korpus des deutschen Wortschatzes als Vollformenlexikon erstellt.
Die in den letzten Jahren aufgebaute Lexikondatenbank auf CD-ROM wurde
übers Internet verfügbar gemacht und so einem breiten Interessentenkreis zur
Bearbeitung und Ergänzung zur Verfügung gestellt (http://www.wortschatz.unileipzig.de).
Die Bearbeiter haben die Möglichkeit, die bestehenden Daten zu sichten
und zu korrigieren als auch aus elektronischen Texten automatisch neue Einträge
generieren zu können. Die von den Bearbeitern eingehenden Listen neuer
bzw. überarbeiteter Einträge werden am Institut in die zentrale Datenbank integriert.
Grundidee des Vorhabens ist die Kombination einer Nutzung dezentralen
Expertenwissens auf der Basis einer zentralen Datenbankverwaltung. Derzeit
sind in der Datenbank fast 6 Millionen Wörter (Vollformen) gespeichert zusammen
mit verschiedenen Angaben (Anzahl, Grammatik, Sachgebiet, Beispielsätze
usw.) sowie ca. 11 Millionen Beispielsätzen. Die Sammlung ist mit Abstand die
größte ihrer Art fürs Deutsche und wird mit weit über 100.000 WEB-Zugriffen allein
für 1999 entsprechend nachgefragt (monatliches Wachstum der Anzahl der
Zugriffe ca. 20%).
Die Daten des Projekts Deutscher Wortschatz und die Algorithmen, die für ihre
statistische Auswertung entwickelt worden sind, bilden die Grundlage für weitere
Forschungen und Anwendungen auf dem Gebiet der natürlichen Sprachverarbeitung
und der Texttechnologie. Neben zahlreichen Drittmittelprojekten (u. a. zur
linguistischen Optimierung von information retrieval Algorithmen und der automatischen
Textklassifikation) zählen dazu vor allem die Forschungsarbeiten im Graduiertenkolleg
"Universalität und Diversität sprachlicher Prozesse und Strukturen"
sowie im Graduiertenkolleg "Wissensrepräsentation".
38

Electronic Publishing (Heyer/Wolff)
Die Möglichkeit, Informationen nicht nur im traditionellen Medium Papier, sondern
zunehmend auch im elektronischen Medium zu veröffentlichen und zu verteilen,
hat ein neues Forschungsfeld geschaffen, das im Schnittpunkt zwischen Software
Engineering, automatischer Sprachverarbeitung, Information Retrieval und
Multimedia-Entwicklung liegt. Schwerpunktmäßig werden an der Problematik von
Standards für elektronisches Publizieren, der Entwicklung und Evaluation von
Software-Werkzeugen für elektronisches Publizieren sowie deren Verbesserung
durch Verfahren der automatischen Sprachverarbeitung gearbeitet. Dabei erfolgt
eine Zusammenarbeit mit Verlagen sowie dem Arbeitskreis elektronisches Publizieren
des Börsenvereins des deutschen Buchhandels.
Multimediale elektronische Bücher (Heyer, Wolff)
Weiterführung des BMB+FT-Projekts "Multimediales Physikalisches Praktikum"
im Rahmen des Fördervorhabens "Weiterentwicklung des wissenschaftlich-technischen
Klehrwerks zur multimedialen Wissensrepräsentation" mit den Schwerpunkten
Medienintegration, Gestaltung der Benutzerschnittstelle und Texttechnologie.
Der Prototyp eines elektronischen Buchs wurde erweitert und optimiert.
Seine Publikation im Medienbündel mit dem gedruckten Buch ist für 2000 vorgesehen.
In der folgenden Abbildung ist ein Ausschnitt der Benutzerschnittstelle des
elektronischen Buchs dargestellt:
39

Elektronisches Wahlverfahren (Wolff)
Am Beispiel von Vorstands- und Beiratswahlen für Vereine und Verbände wurde
ein internetbasiertes Wahlverfahren entwickelt. Es arbeitet in Analogie zum traditionellen
Briefwahlverfahren und verwendet asymmetrische Kryptographie für
Datenverschlüsselung und digitale Signaturen. Als Client-Server-System im
WWW konnte es für die Durchführung einer elektronischen Wahl erfolgreich eingesetzt
werden. Die folgende Abbildung zeigt schematisch den Ablauf des Verfahrens:
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Vergleichende Evaluierung von Suchmaschinen (Wolff)
Eine vergleichende Studie zur Effektivität (retrieval effectiveness) von Suchmaschinen
und Metasuchmaschinen wurde mit der Erfassung und Bewertung von
Suchanfragen durch eine Gruppe von Testpersonen begonnen. Das Projekt soll
klären, ob sich die Retrievaleffektivität von Metasuchmaschinen (z. B. SavvySearch)
signifikant von der bekannter Suchmaschinen wie Altavista unterscheidet.
Das Projekt wird im Jahr 2000 fortgesetzt.
40
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3.3.2.3 Publikationen
- Heyer, G.; Wolff.C. (1999): Strukturierungsmethoden für Hypermediadokumente
und ihre Umsetzung, in: Lobin, H. (Hrsg.), Text im digitalen Medium,
Opladen: Westdeutscher Verlag.
- Heyer, G. (1999): Language Engineering and Information Management for
Public Administration and Large Corporations, Pre-Conference-Workshop
TKE'99, Wien: TermNet Verlag.
- Heyer, G.; Herrmann, K.; Quasthoff, U.(1999): Entwurf und Implementierung
eines Systems zur automatischen Klassifikation von Post nach Sachgebieten,
in: Proc. 12th European Symposium on Language for Special Purposes
(LSP '99), Tübingen: Gunther Narr .
- Heyer, G.; Wolff, C. (1999): Modellierung Multilingualer Ressourcen, in: Gippert,
Jost; Oli-vier, Peter (Hrsg.), Multilinguale Corpora. Codierung Strukturierung,
Analyse. Proceedings 11. GLDV-Jahrestagung, Frankfurt/M., Prag:
Enigma Corporation.
- Läuter, M.; Quasthoff, U.: Kollokationen und semantisches Clustering, In:
Gippert, Jost; Olivier, Peter (edd.) (1999). Multilinguale Corpora. Codierung,
Strukturierung, Analyse. Proc. 11. GLDV-Jahrestagung, Frankfurt/M. Prag:
Enigma Corporation, 34 - 41.
- Quasthoff, U.; Wolff, Chr.: LEMDIC. Leipzig Multilingual Dictionary Specification.
Version 0.7. Arbeitsbereich, Universität Leipzig, Institut für Informatik,
Abt. ASV, Juli 1999.
- Quasthoff, U.: Deutscher Wortschatz im Internet, LDV-Forum 2/1998 (tatsächlich
erschienen: Anfang 2000).
- Quasthoff, U.; Wolff, Chr.: "Korpuslinguistik und große einsprachige Wörterbücher."
In: Linguistik Online 3, Heft 2/99 [http://viadrina.euv-frankfurt-o.de/
~wjournal/2_99/].
- Wolff, Chr.: Einführung in Java. Objektorientiertes Programmieren mit der
Java 2-Plattform. Stuttgart & Leipzig: B. G. Teubner.
3.3.2.4 Vorträge
- Heyer, G.: "KOMMEDIA - Der Beitrag der mitteldeutschen Region Leipzig-
Halle-Dessau im Städte-wettbewerb Multimedia" (zusammen mit OBM Tiefensee),
DLR, Bonn, Februar 1999.
- Heyer, G.: "Interaktive Multimediadienste", LIV Kolloquium, Leipzig, Juni
1999.
- Heyer, G.: "Der KOMMEDIA-Antrag der mitteldeutschen Region Leipzig-
Halle-Dessau: Status und Konsequenzen", Beirat für Wirtschaft der Stadt
Leipzig, Juni 1999.
- Heyer, G.: Workshop "Language Engineering" (ganztägig), Konferenz Terminology
and Knowledge En-gineering (TKE), Innsbruck, August 1999.
41

- Heyer, G.: "Ein System zur automatischen Klassifikation von Post", Konferenz
Languages for Special Purposes (LSP), Brixen, September 1999.
- Heyer, G.: "Automatische Textklassifikation", Graduiertenkolleg Wissensrepräsentation,
Großbothen, September 1999.
- Heyer, G.: "Information als Rohstoff", IT-Forum, PC-Ware Leipzig, September
1999.
- Heyer, G.: "Text als Wissensrohstoff", Universität Hamburg, Institutsvortrag
des Instituts für Informatik, November 1999.
- Quasthoff, U.: "Projekt Deutscher Wortschatz", gehalten am DFKI Saarbrükken,
April 1999.
- Quasthoff, U.: "Computerlexikographie", gehalten an der Göttinger Akademie
der Wissenschaften, Arbeitsgruppe Grimmsches Wörterbuch, Mai 1999.
- Wolff, Chr.: Posterpräsentation "Multimediaprojekt" Physikalisches Praktikum,
IUK ´99, Friedrich-Schiller-Universität Jena, März 1999.
- Wolff, Chr.: Weiterentwicklungen im Multimediaprojekt Physikalisches Praktikum,
Workshop im Rahmen des Projektverbunds "Multimediabuch" des
BMB+F/PTF, GMD Darmstadt, 11. Mai 1999.
- Wolff, Chr.: Electronic Publishing and the SGML Family of Standards, Intern.
Sommerschule, Sokrates-IP "THAILand", Varese, Università degli Studi dell'
Insubria, Juni 1999.
- Wolff, Chr.: Optimierungsmöglichkeiten für Recherchefunktionalität im
World Wide Web, Universität Koblenz-Landau, Fakultät für Informatik, 14.
Juli 1999.
- Wolff, Chr.: Korpuslinguistik und Information Retrieval für den Einsatz in der
medizinischen Dokumentation, Universität Regensburg, Fakultät für Medizin,
Projekt MedicDat, 26. August 1999.
- Wolff, Chr.: Anforderungskatalog für Multimedia Authoring, Authoring-Workshop
im Rahmen des Projektverbunds "Multimediabuch" des BMB+F/PTF,
FAW Ulm, 5. Oktober 1999.
3.3.2.5 Implementierungen
- Wolff, Chr.: Elektronisches Wahlverfahren als Client-Server-System im
WWW der auf Basis asymmetrischer Kryptographie (RSA, Realisierung in
Java).
42

3.3.3 Bildverarbeitung und Computergrafik
3.3.3.1 Personelle Zusammensetzung
Univ.-Professor Prof. Dr. Dietmar Saupe
wiss. Mitarbeiter Dr. Raouf Hamzaoui
wiss. Mitarbeiterin Dr. Jens-Peer Kuska
wiss. Mitarbeiter Dr. Monika Meiler
wiss. Mitarbeiter (DFG) Mario Melle
wiss. Mitarbeiter (DFG) Giang Ky Nguyen
wiss. Mitarbeiter (DFG) N. N.
wiss. Mitarbeiter (BMBF) Dr. Huiming Ding (ab Oktober 1999)
wiss. Mitarbeiter (Herzzentrum) Uwe Graichen (ab April 1999)
Doktorand (Graduiertenkolleg) Dejan Vranic (ab Oktober 1999)
Doktorand Jürgen Toelke
Stipendiatin (DAAD) Lucia Vences
Programmierer Andreas Zerbst
Sekretärin Christine Ochmann
3.3.3.2 Projekte
Partitionierte iterierte Funktionensysteme (DFG-Projekt)
(Hartenstein, Nguyen, Saupe)
Dieses Vorhaben liefert einen praktischen
Beitrag zur Entwicklung von Methoden
zur Approximation von digitalen
Bilddaten durch Attraktoren von iterierten
Funktionensystemen. Weiterhin
wird in einem theoretischen Teil Komplexität
und Berechenbarkeit der zugehörigen
dynamischen Systeme und Attraktoren
untersucht. Der Ansatz im
praktischen Teil ("fraktale Bildkompression")
besteht aus einer Segmentierung
der Bilddaten bei einer gleichzeitigen
Approximation der Bildsegmente durch
geometrisch transformierte und in der
43

Intensität reskalierte Kopien von anderen Bildsegmenten (partitioniertes oder lokales
iteriertes Funktionensystem, PIFS). Das beinhaltet eine selbstreferentielle
Darstellung, die näherungsweise durch den Dekoder als Attraktor des iterierten
Funktionensystems rekonstruiert wird. In dem Vorhaben wird die Konstruktion geeigneter
Bildpartitionierungen für dieses Verfahren untersucht. In einem theoretischen
Teil wird der Berechnungsaufwand zur Bestimmung eines für die Kodierung
eines vorgegebenen Bildes geeigneten iterierten Funktionensystems aus
komplexitätstheoretischer Sicht analysiert. Wie mit jeder block-basierten Bildkodierung
hat man auch bei der fraktalen Bildkompression sogenannte Blocking Artefakte,
die dadurch entstehen, dass benachbarte Blöcke unabhängig voneinander
betrachtet werden. In diesem Projekt haben wir spezielle Bildfilterungen entwickelt,
die die Artefakte mildern und sogar zu einer Steigerung des PSNR führen.
In Zusammenarbeit mit Prof. Edward Vrscay von der University of Waterloo, Kanada,
haben wir Gradientenabstiegsverfahren entwickelt, die ausgehend von
dem standardmäßigen Collage-Coding eine iterative Verbesserung der Kodierung
erlauben. Die besondere Schwierigkeit dises Ansatzes liegt in der numerisch
effizienten Berechnung des Gradienten des Collagefehlers zum fraktalen Bildoperators.
Rate-Distortion Optimierung von fraktaler Bildkompression (DFG-Projekt)
(Hamzaoui, Saupe)
Bildkodierverfahren sind unterschiedlich
weit entwickelt:
Die Transformationskodierung
(DCT, Wavelets, ...) und
die Vektorquantisierung (VQ)
haben gegenüber der neueren
fraktalen Kodierung einen
Entwicklungsvorsprung.
Trotzdem wird die fraktale
Kompression schon in kommerziellen
Produkten eingesetzt.
Z.B. ist das Bildmaterial
in einer der ersten Versionen
der Microsoft Encarta
Enzyklopädie fraktal kodiert. In diesem Vorhaben setzen wir unsere Arbeiten an
der fraktalen Kodierung unter dem Aspekt der Rate/Distortion-Optimierung fort.
Dabei geht es um den optimalen Einsatz von Information (Bits) für eine Kodieraufgabe,
also die Entscheidung, wie viele Bits in welche Teile eines Kodes investiert
werden sollen. Dieser Frage ist im Bereich der fraktalen Bildkodierung bislang
nur ansatzweise nachgegangen worden. Eine wünschenswerte Eigenschaft
für Kodierverfahren ist das sogenannte "Embedded coding", das es dem Decoder
44

ermöglicht, an jeder Stelle eines z.B. über das Internet eingehenden Bildcodes
die Übertragung abzubrechen und trotzdem eine für die Anzahl an eingegangen
Bits bestmögliche Rekonstruktion zu liefern. Eine gute Lösung für "Embedded
fractal coding" steht noch aus. Weitere Forschungsgegenstände sind Untersuchungen
zur Fehlertoleranz und zum Fehlerschutz bei Übertragung in gestörten
Kanälen, sowie die Analyse des sog. Annealings, das in der fraktalen Kompression
die Diskrepanz zwischen dem in Koder minimierten Collagefehler und dem
tatsächlichen Rekonstruktionsfehler mindern soll.
Adaptive Multi-Skalen- und Echtzeit-Videokodierung (BMBF- und Industrie-
Projekt) (Wagner, Ding, Saupe)
Die rapide Entwicklung von Multimedia-Systemen öffnet Perspektiven für Anwendungen
aus dem Kommunikationsbereich. Insbesondere sind Kompressionsverfahren
für Videokonferenzen gefragt, die den verfügbaren Übertragungssystemen
(ISDN, Telefon, Internet, ...) angepasst sind. Um die gewünschte Qualität bei
niedrigen Bitraten zu erreichen, müssen komplexe Verfahren (z.B. CCITT H.26p
oder MPEG Standards) eingesetzt werden, die aufwendige Prozessorstrukturen
in der Hardwarerealisierung verlangen.
In diesem Projekt, das eng verflochten in Zusammenarbeit mit der Firma Micronas
Intermetall (Freiburg) angelegt ist, werden wir Kodierungsverfahren mit geringerer
Komplexität entwickeln, die bei vorgegebener (durchschnittlicher) Bitrate einen
bestmöglichen Kompromiss zwischen Qualitätsverlust und Realisierungsaufwand
erzielen. An zentraler Stelle stehen dabei Verfahren mit
Vektorquantisierung. Bei adaptiver Vektorquantisierung passt sich das Kodebuch
an die Statistik der gegebenen Bildsequenz an. Kodierungseffizienz wird durch
Transformation in den Waveletraum und durch Einbeziehung von hierarchischer
Kodierung erreicht. Weiterhin kommen speziell angepasste Rate-Distortion-Optimierungen
zum Einsatz. In einem anderen Ansatz, der besonders rapide Kodierungen
in Echtzeit ermöglicht werden Varianten zur Hierarchical Table-Lookup
Vector Quantization entwickelt.
45

ATLAS2000 (DFG-Projekt)
(Melle, Triebfürst, Saupe)
In den Geowissenschaften haben
neue Mess- und Aufnahmeverfahren
zu einem außerordentlich hohen, verteilten
Datenbestand geführt, der neue digitale
Bearbeitungstechniken erfordert. Auch besteht
im Hinblick auf die Fragen des Umwelt-Monitoring
und des "Global Change"
ein hoher gesellschaftlicher Bedarf an einer
breiten Streuung und interdisziplinären
Nutzung der Kenntnisse über das Ökosystem
Erde. Für die Sammlung und Verbreitung des Wissens über die Erde war
der Atlas stets ein grundlegendes Hilfsmittel. Für eine Neukonzipierung ist nun
auch eine methodische Basis notwendig, die weit über das hinausgehen muss,
was bisher unter dem Schlagwort digitale Atlanten diskutiert wurde. Die neuen Instrumente
müssen eine interaktive, individuelle, problembezogene Darstellung,
Kombination, Modellierung sowie den Austausch von vieldimensionalen raumbezogenen
Datensätzen erlauben. Dazu sind eine große Zahl theoretischer und
praktischer Aufgaben zu bewältigen, die vor allem in den Problemkreisen Durchdringung
und Füllung des Raum-Zeit-Kontinuums, Betrachtung von Daten verschiedener
Skalen, Anwendung fachspezifischer und didaktischer Modelle und
Aufbereitung didaktischer Konzepte zur Erschließung der Daten angesiedelt sind.
In diesem Rahmen sind Ziele des hier vorgeschlagenen Projektes die Entwicklung
neuer Methoden der Komprimierung, der Visualisierung und des Datenzugriffes
zur besseren Handhabung verteilter Ressourcen in weltweiten Daten- und
Rechnernetzen, sowie die Bereitstellung didaktischer Konzepte für die Nutzung
wissenschaftlicher Modelle und Verfahren durch einen breiten Nutzerkreis. Das
Vorhaben ist ein Gemeinschaftsprojekt des Institutes für Informatik und des Institutes
für Physische Geographie der Universität Freiburg.
46

FREIKOM (DFG-Projekt) (Melle, Triebfürst, Saupe)
Typische Aufgabenfelder Interoperabler
Geowissenschaftlicher Informationssysteme
in der Physischen Geographie liegen
in der Erschließung des vierdimensionalen
raumzeitlichen Kontinuums
geophysikalischer Parameter sowie in
den gezielten Zugriffsmöglichkeiten auf
dieses Kontinuum in Form von Kenngrößen
und Schnitten. Um solche Kontinua
zu erzeugen, bedarf es einer umfassenden
Datengrundlage (digitale Geländemodelle,
digitalisierte Karten, Fernerkundungsdaten,
Messreihen geophysikalischer
Parameter etc.) sowie entsprechender Modelle. Die Umsetzung der
verfügbaren Modellansätze bei konkreten Anwendungen wird bei der Komplexität
der raumzeitlichen Strukturen durch den sehr hohen Zeit- und Speicherbedarf behindert.
Deshalb werden Verfahren der strukturerhaltenden Komprimierung von
GIS-Datensätzen eine wichtige Voraussetzung zukünftiger Arbeiten sein.
In dem Projekt wird ein Modul (FREIKOM) zur Komprimierung und Bearbeitung
geowissenschaftlicher Datensätze entwickelt. Projektpartner sind das Institut für
Physische Geographie (IPG) und das Institut für Informatik der Universität Leipzig.
Erste Anwendungen betreffen die Rauschunterdrückung in ERS-1-PRI Radarbildern
innerhalb des Projekts DYPAG (Dynamische Prozesse in Antarktischen
Geosystemen) und die Bewertung des durch die Kompression verursachten
Datenverlustes bei LANDSAT-TM Aufnahmen in Zusammenhang mit dem
Projekt REKLIP (Regionales Klimaprojekt). Um bei der Anwendung des Moduls
auf die GIS-Funktionalität bestehender Systeme zurückgreifen zu können, ist
FREIKOM in das GIS-/Fernerkundungsprogramm IMAGINE 8.3 eingebunden.
Zukünftige GIS sollten in der Lage sein, drei- und vierdimensionale Daten sowie
Unsicherheiten in diesen Daten adäquat zu verwalten und zu bearbeiten. Daraus
ergibt sich für FREIKOM eine Erweiterung in zwei Richtungen. Zum einen wird
das Modul so ergänzt, dass eine Kompression und Bearbeitung dreidimensionaler
Datensätze ermöglicht wird, zum anderen soll die Möglichkeit geschaffen werden,
bei der Kompression der Datensätze nicht nur Kompressionsraten wie "20:1"
oder "80:1", sondern konkrete Fehlerschranken wie "Abweichung um maximal 2
Grauwertstufen" vorzugeben.
47

Effiziente Isoflächenextraktion aus Volumendaten und geometrische Komplexitätsreduktion
(DAAD) (Toelke, Vences, Saupe)
Die dominante Methode zur Visualisierung von Volumendaten
besteht in der Darstellung von Isoflächen.
Bei zunehmend größeren Datenmengen gibt es zwei
praktische Probleme zu lösen: 1. Die Identifikation der
nichtleeren Zellen des Volumens soll erfolgen, ohne
dass das gesamte Volumen abgetastet werden muss.
2. Entstehende Polygonmodelle haben viel zu viele Polygone
für eine Echtzeitdarstellung. Durch Zusammenfassung
benachbarter Polygone sind vereinfachte Modelle
bei zu minimierendem Qualitätsverlust effizient zu erzeugen. Zu der ersten
Aufgabe gibt es geeignete Verfahren, die jedoch einen sehr grossen, festen Speicherplatzbedarf
haben. In unserer Arbeit entwickeln wir neue Hybridalgorithmen,
die den Tradeoff zwischen Speicherplatz und Rechenzeit variabel und optimal gestalten.
Grundlage sind hierarchische Raumunterteilungen wobei in den so erzeugten
Zellen entweder ein einfacher Enumerationsalgorithmus ohne zusätzlichen
Speicherbedarf oder aber raffinierte und sehr schnelle Intervallbaumverfahren
mit viel Speicheraufwand zum Zuge kommen. Die Generierung der
Raumzerlegung und der Entscheidung welches Suchverfahren in den erzeugten
Blattknoten anzuwenden ist unterliegt einer strengen mathematischen Optimierung.
Zu der zweiten Aufgabe gibt es ebenfalls viele bekannte Verfahren. Hier ist
es unser Anliegen, neue Methoden zur Bewertung von deren Resultaten zu entwerfen
und zu implementieren. Dabei sollen sowohl "objektive" d. h. numerisch
messbare, als auch psychovisuelle Kriterien angewendet werden. In einer weiteren
Aufgabe wird die effiziente Kodierung von Polygonmodellen mit Attributen wie
z. B. Normalenvektoren, Farbe und Texturparameter basierend auf statistischer
Kontextmodellierung und arithmetischer Codierung erfolgen. Dies ist in Zusammenhang
mit dem neuen MPEG-4 Standard für Multimediadokumente von Bedeutung.
48

Inhaltsbasiertes 3D Model-Retrieval (DFG) (Vranic, Saupe)
In diesem Projekt werden
Merkmalsvektoren zur Gestaltbeschreibung
von 3D-Modellen
entwickelt und untersucht.
Der Hintergrund liegt in der Anwendung,
in großen, eventuell
verteilten, Datenbeständen
von 3D Modellen der Computergrafik,
z.B. VRML-Daten im
Internet, Beispiele für gesuchte
Formen zu finden. Dabei
kann die gesuchte Form durch
eine (3D) Skizze beschrieben
werden. Solche Fragestellungen
werden aktuell im Standardisierungsgremium MPEG-7 diskutiert, wobei dort
der Schwerpunkt der Anwendungen jedoch auf dem Retrieval von Objekten aus
Bildern oder Animationen liegt. Die zu entwickelnden Merkmalsvektoren müssen
invariant bezüglich Lage im Raum (Translation), Orientierung (Rotation), Größe
(Skalierung) sowie auch unabhängig von der Präzision der Darstellung sein, so
dass 3D Modelle mit mehr oder weniger Polygonen gefunden werden können.
Die Invarianz wird durch eine geeignete Modifikation der Karhunen-Loeve-Transformation
erreicht.
Anisotrope Diffusionsfilterverfahren in der Kontrastechokardiographie
(Graichen, Zotz, Saupe)
Ultraschall gewinnt in der Kardiographie als bildgebendes
Verfahren zunehmend an Bedeutung. Im Gegensatz
zu den auf Röntgen basierenden Verfahren
erfolgt keine Belastung des Patienten und des Arztes
durch ionisierende Strahlung. Echogeräte sind, verglichen
mit andere bildgebenden Geräten preiswert
und gehören inzwischen zur Standardausrüstung
vieler Praxen. Ultraschallaufnahmen sind von einem multiplikativen Rauschen,
dem Speckle gestört. Durch dieses Rauschen wird die automatische Weiterverarbeitung
der Ultraschallbilder erschwert. Wichtige Details des Bildes sind teilweise
nur sehr schwer zu erkennen. Mit den Diffusionsfilterverfahren soll das Rauschen
in den Ultraschallaufnahmen vermindert werden. Gleichzeitig sollen Kanten
oder kohärente Strukturen in den Ultraschalldatensätzen verstärkt dargestellt
werden, so dass eine automatische Weiterverarbeitung ermöglicht wird, zum Beispiel
die Segmentierung der Ventrikel oder Koronargefäße.
49

OpenGL basierendens Visualisierungsystem MathGL3d (Kuska)
MathGL3d ist ein mit Mathematica verbundenes Visualisierungssystem zur interaktiven
Arbeit mit 3d Graphik Objekten. Neben der Möglichkeit Texturen und
Transparenz für die Objekte anzugeben erlaubt es interaktive Isoflächenextraktion
und den Austausch der gerenderten Bilder und der Modelle.
Neben dem Import/Export von DXF und Geomview Modellen kann die Szene im
Virtual Reality, QuickDraw 3D, POVRay oder RenderMan Format gespeichert
werden.
Durch die enge Anbindung an Mathematica ist MathGL3d skriptfähig. MathGL3d
kann über ein TCP/IP Netzwert mit einem Mathematica Kernel kommunizieren.
OpenGL Bilder könne sowohl in die Mathematica Notebooks als auch als PNG
und TIF Bilder gespeichert werden.
Ein umfangreiches graphisches Nutzerinterface ermöglicht die interaktive Modfikation
der Darstellung.
Die interaktive Isoflächenextraktion ist mit einer Polygonreduktion gekoppelt um
den Zeitaufwand beim Rendering der Szenen und den Speicherbedarf beim Export
der Daten gering zu halten. MathGL3d kann typischer Weise 30000-50000
Polygone pro Sekunde extrahieren und vereinfachen.
50

Flächenfüllende Kurven (Meiler)
Ende des letzten Jahrhunderts (1880/1881)
wurden flächenfüllende Kurven von dem Mathematikern
Giuseppe PEANO und David HIL-
BERT entdeckt, ein wesentliches Ereignis in
der Entwicklung des Dimensionsbegriffes,
welches die intuitive Auffassung von Kurven
als eindimensionales Objekt in Frage stellte.
Diese Diskussion spielte sich bis zu Beginn
des 20. Jahrhunderts ab und dauerte einige
Jahrzehnte.
Heute findet die Möglichkeit mit Hilfe von
Computern, n-dimensionale Räume mittels einer
eindimensionalen Kurve zu durchlaufen, in verschiedenen Gebieten der Mathematik
und Informatik praktischen Einsatz. Für diese Anwendungen ist die entscheidende
Eigenschaft dieser Kurven ihre Kohärenz: Punkte, die im Raum nahe
beieinander liegen, sind dies in der Regel auch auf der Kurve.
In diesem Projekt untersuchen wir quantitative Eigenschaften raumfüllender Kurven,
sowie deren Anwendungen in der Computergrafik und der Bildverarbeitung.
3.3.3.3 Publikationen
- Peitgen, H.-O.; Jürgens, H.; Saupe, D.; Maletsky, E.; Perciante, T.: Fractals
for the Classroom, Strategic Activities, Volume 3, Springer-Verlag, New
York, 1999.
- Hamzaoui, R.: Fast iterative methods for fractal image compression, Journal
of Mathematical Imaging and Vision, 11,2 (1999) 147-159.
- Büchner, J.; Kuska, J.-P.: Sausage mode instability of thin current sheets as
a cause of magnetospheric substorms, Annales Geophysicae 17 (1999)
604-612.
- Kuska, J.-P.: Wolframs Vierte, c't magazin für computer technik 17 (1999)
64-65.
- Braun, K.; Saurer, H.; Triebfürst, B.; Goßmann, H.; Friedrich, M.; Melle, M.:
ATLAS2000 - Neue Wege zum Verständnis klimatologischer Prozesse mit
Hilfe digitaler Atlanten im Internet, Geographische Rundschau 52,1 (2000),
57 - 59.
- Hamzaoui, R.; Saupe, D.: Combining fractal image compression and vector
quantization, zur Veröffentlichung angenommen in IEEE Transactions on
Image Processing 9, 2 (2000), 197 - 208.
- Hamzaoui, R.; Hartenstein, H.; Saupe, D.: Local iterative improvement of
fractal codes, zur Veröffentlichung angenommen in Image & Vision Computing
18 (2000), 565 - 568.
51

- Hartenstein, H.; Ruhl, M.; Saupe, D.: Region-based fractal image compression,
zur Veröffentlichung angenommen in IEEE Transactions on Image Processing
9, 7 (2000), 1171 - 1184.
- Hartenstein, H.; Saupe, D.: Lossless acceleration of fractal image encoding
via the Fast Fourier Transform, zur Veröffentlichung angenommen in Signal
Processing Image Communication, El Sevier.
- Vrscay, E.; Saupe, D.: Can one break the "collage barrier" in fractal image
coding? in Proceedings FRACTALS: Theory and Applications in Engineering,
Delft, June 1999, M. Dekking, J. Levy Vehel, E. Lutton, C. Tricot, (eds.),
p. 289-305, Springer-Verlag, Heidelberg, 1999.
- Saupe, D.: Lean domain pools for fractal image compression. SPIE Journal
of Electronic Imaging 8 (1999) 98-103.
- Wagner, M.; Herz, R.; Hartenstein, H.; Hamzaoui, R.; Saupe, D.: A video codec
based on R/D-optimized adaptive vector quantization, DCC'99 Data
Compression Conference, March 29-31, 1999 Snowbird, Utah, J. A. Storer;
M. Cohn (eds.): IEEE Computer Society Press, March 1999. Poster presentation,
page 556.
- Saupe, D.; Hamzaoui, R.: Optimal bitallocation in fractal image compression,
in: Image Processing; Mathematical Methods and Applications, (2nd Conf.
Proc.), J.M. Blackledge (ed.), Oxford University Press, 1999.
- Melle, M.; Friedrich, M.; Triebfürst, B.: ATLAS2000 - Atlanten der Zukunft im
Internet. In R. Rimane, editor, Proceedings of the Simulation&Visualisierung'99,
SCS series: Advances In Simulation, pages 43-56. Institut für Simulation
und Graphik, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Germany,
March 1999.
- Fischer, H.; Egenter, S.; Saupe, D.; Hennig, J.: Segmentierung der Brüste in
der dynamischen MR-Mammographie, in: Proceedings Digitale Bildverarbeitung
für die Medizin, Workshop, Universität Heidelberg, March 1999, p. 382-
386, Evers, H.; Glombitza, G.; Lehmann, T.; Meinzer, H. P. (eds.): Springer
Verlag, Heidelberg, 1999.
- Fischer, H.; Egenter, S.; Saupe, D.; Hennig, J.: Meiji - Eine DICOM lesende,
Java basierte Software zur Auswertung von MR-Mammographien, in: Proceedings
Digitale Bildverarbeitung für die Medizin, Workshop, Universität
Heidelberg, March 1999, p. 435-439, Evers, H.; G. Glombitza, T. Lehmann,
H. P. Meinzer (eds.), Springer Verlag, Heidelberg, 1999.
- Saupe, D.: Herausforderungen in der medizinischen Bildverarbeitung, Informatiktage
1999, Fachwissenschaftlicher Informatik-Kongreß, Hrsg.: GI Gesellschaft
für Informatik, Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH, erscheint
2000.
- Hartenstein, H.; Ruhl, M.; Saupe, D.; Vrscay, E.: On the inverse problem of
fractal compression, eingereicht für DANSE, Fiedler (ed.), Springer Verlag.
- Wagner, M.; Saupe, D.: RD-optimization of hierarchical structured adaptive
vector quantization for video coding, angenommen für DCC'2000 Data Com-
52

pression Conference, March 27-29, 2000 Snowbird, Utah, J. A. Storer, M.
Cohn (eds.), IEEE Computer Society Press, March 2000.
- Wagner, M.; Saupe, D.: Video Coding with Quad-Trees and Adaptive Vector
Quantization, angenommen für EUSIPCO 2000, Tampere, Finland, Sept.
2000.
- Hamzaoui, R.; Saupe, D.; Hiller, M.: Fast code enhancement with local search
for fractal image compression, angenommen für IEEE International
Conference on Image Processing (ICIP'2000), Vancouver, Canada, Sept.
2000.
- Nguyen, K. G.; Saupe, D.: Adaptive postprocessing for fractal image compression,
angenommen für IEEE International Conference on Image Processing
(ICIP'2000), Vancouver, Canada, Sept. 2000.
- Melle, M.; Triebfürst, B.: Modellintegration in digitalen Atlanten - Konzepte
und Lösungsvorschläge am Beispiel ATLAS2000, akzeptiert für Umweltinformatik
Aktuell, March 2000.
- Kuska, J.-P.: Mathematica Virtual Font Package 1.0 Teil von Mathematica
4.0 Wolfram Research, Inc., Champaign, Il., USA.
3.3.3.4 Vorträge
- Hamzaoui, R.: On Optimal Fractal Image Coding, Second International
Workshop on Transforms and Filter Banks, Brandenburg, March 1999.
- Hamzaoui, R.: Fraktale Bildkompression, Workshop, Universität Kaiserslautern,
März 1999.
- Kuska, J.-P.: Textures in Scientific Visualisation, Wolfram Research, Chapaign,
April 1999.
- Kuska, J.-P.: Parallel Computing with Mathematica, Computer algebra Tag,
Oktober 1999.
- Kuska, J.-P.: Interfacing Computer Algebra for Photorealisitic Rendering, 6.
SIAM Conference on Geometric Design, Albuquerque, 2.-5. November
1999.
- Melle, M.: ATLAS2000, Workshop, Universität Kaiserslautern, März 1999.
- Saupe, D.: Kantenerkennung und -verfolgung in medizinischer Bildanalyse
Kolloquiumsvortrag, Universität Bonn, Institut für Angewandte Mathematik,
Januar 1999.
- Saupe, D.: Computerunterstützte Bildanalyse in der Medizin, Kolloquiumsvortrag,
Universität Kaiserslautern, März 1999.
- Saupe, D.: Fraktale Bildkompression, Kolloquiumsvortrag, Universität Magdeburg,
Juni 1999.
- Saupe, D.: Can one break the "collage barrier" in fractal image coding?,
Fractals in Engineering, Delft, June 1999.
- Saupe, D.: Adaptive Vektorquantisierung für Videokodierung, BMBF Statusseminar,
Erlangen, Feb. 1999.
53

- Saupe, D.: Herausforderungen in der medizinischen Bildverarbeitung, Informatiktage
1999, Fachwissenschaftlicher Informatik-Kongreß, Bad Schussenried,
Nov. 1999.
- Saupe, D.: Neue Standards für Multimediadokumente: MPG4 und MPG7,
Micronas Intermetall Halbleiterwerk, Freiburg, Januar 1999.
- Saupe, D.: Computerunterstützte Bildanalyse in der Medizin, Internationales
Begegnungszentrum Leipzig, Mai 1999.
- Saupe, D.: Was ist dran an Photoshop Powertool Plugins?, Studieninformationstag,
Universität Leipzig, Mai 1999.
- Saupe, D.: On the image model in fractal coding, eingeladener Hauptvortrag,
Fundamental Structural Properties in Image and Pattern Analysis, International
workshop of the Computer and Automation Research Institute, Hungarian
Academy of Sciences (MTA SZTAKI), Budapest, Hungary, 6-7 September
1999.
- Saupe, D.: ATLAS2000, Workshop V3D2 DFG-Schwerpunktprogramm,
Frankfurt, Sept. 1999.
- Toelke, J.: Effiziente Isoflächenextraktion, Workshop, Universität Kaiserslautern,
März 1999.
54

3.3.4 Computeralgebra
3.3.4.1 Personelle Zusammensetzung
Privatdozent Dr. habil. Hans-Gert Gräbe
wiss. Assistent Dr. habil. Joachim Apel (bis April 1999)
3.3.4.2 Projekte
Benchmarks im symbolischen Rechnen (H.-G. Gräbe)
Aufbauend auf der 1996 angefertigten Analyse der Solver gängiger großer Computeralgebrasysteme
und der dabei entstandenen Datensammlung "interessanter"
polynomialer Gleichungssysteme wurde mit Kollegen aus Kaiserslautern und
Paris am allgemeineren Benchmark-Projekt "SymbolicData" gearbeitet, in dessen
Rahmen die Daten elektronisch verfügbar gemacht werden sollen und dafür notwendige
Konzepte und Instrumente entwickelt werden.
Anwendungen des symbolischen Rechnens (H.-G. Gräbe)
Das Symbolische Rechnen als Teilbereich des Wissenschaftlichen Rechnens hat
wie dieses die Anwendung bekannter Kalküle und Algorithmen auf verschiedenste
Fragestellungen der Mathematik sowie angrenzender Natur- und Ingenieurwissenschaften
zum Gegenstand. In solchen Anwendungen kommen auch viele
Prinzipien und Besonderheiten des symbolischen Rechnens überzeugend zum
Tragen, so dass derartige Themen aus Sicht der angewandten Informatik sowohl
als Forschungsgegenstand als auch für die Lehre von Interesse sind. Im Berichtszeitraum
wurde aus diesem Spektrum das Thema "Geometriebeweise mit
dem Computer" weiter bearbeitet.
3.3.4.3 Publikationen
- Gräbe, H.-G.: About the Polynomial System Solve Facility of Axiom, Macsyma,
Maple, Mathematica, MuPAD, and Reduce. In: "Computer Algebra Systems:
A Practical Guide", ed. M. Wester. Wiley, Chichester (1999), 121 -
151.
- Gräbe, H.-G.: Algebraic numbers in symolic computations. Int. J. of Computer
Algebra in math. Education 6 (1999), 65 - 84.
- Gräbe, H.-G.: Geometry - a small package for mechanized (plane) geometry
manipulations, Version 1.1 für Maple (Febr. 1999), Mathematica und MuPAD
(Juli 1999).
3.3.4.4 Vorträge
- Gräbe, H.-G.: Das SymbolicDate-Projekt, DMV-Tagung Mainz, Sept. 1999.
55

3.3.5 Computersysteme
3.3.5.1 Personelle Zusammensetzung
Honorarprofessor Prof. Dr. Wilhelm Spruth
wiss. Mitarbeiter (DFG) Dr. Reiner Haupt
wiss. Mitarbeiter (DFG) Udo Petri
wiss. Mitarbeiter (DFG) Robert Reilein
wiss. Mitarbeiter (DFG) Dr. Matthias Steffen (bis Juli 1999)
wiss. Mitarbeiter (Industrie) Mario Keck
wiss. Mitarbeiter (Industrie Olaf Knotek (bis Januar 1999)
Stipendiaten Kenia Alvarez
Relman Fernandez Garcia
Dr. Ludmila Golubeva
Dr. Sergej Voropaev
3.3.5.2 Projekte
Parallele Logiksimulation (Rünger, Spruth, Hering, Haupt, Petri)
Die Bearbeitung erfolgt im Rahmen des DFG-Projekts Sp 487/1-3 (1995-2001);
Das Projekt ist eingebettet im DFG Schwerpunktprogramm Effiziente Algorithmen
für diskrete Probleme und ihre Anwendungen.
Kooperation: IBM Laboratorien Böblingen und Austin (TX)
Projektbeschreibung: siehe Professur Parallelverarbeitung und Komplexe Systeme
Parallele Simulation komplexer meteorologischer Modelle
(Rünger, Spruth, Reilein, Hering)
Die Bearbeitung erfolgt im Rahmen des DFG-Projekts TE 51/11-1 (1998-1999)
gemeinsam mit dem Institut für Meteorologie der Universität Leipzig (Prof.
Tetzlaff, Prof. Metz) in direkter Kooperation mit dem DFG-Projekt RE 1333/1-1
am Institut für Troposphärenforschung e.V. (Prof. Renner). Für die genannten
Projekte ist ein Fortsetzungsantrag gestellt.
Projektbeschreibung: siehe Professur Parallelverarbeitung und Komplexe Systeme
56

FPGA-Entwurfssystem (Spruth, Herrmann, Möhrke, Steffen)
Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) sind VLSI-Chips, bei denen die Festlegung
der logischen Funktionen nicht durch einen Maskensatz, sondern durch
eine von Fall zu Fall durchgeführte Programmierung erfolgt. Hierbei kann je nach
Hersteller das FPGA nur einmal oder auch mehrfach programmiert werden.
Der Entwurf von Logikschaltungen mit FPGAs ist besonders schwierig, weil anstelle
herkömmlicher Bausteine (UND, ODER, usw.) komplexe Zellen eingesetzt
werden, Platzierung und Verdrahtung einen extremen, oft nur schwer vorausberechenbaren
Einfluss auf die Geschwindigkeit der Schaltung haben und wegen
der geringeren Integrationsdichte bei großen Logikschaltungen eine sinnvolle
Aufteilung auf mehrere Chips erforderlich ist.
Unser Forschungsvorhaben hat zum Ziel, alle wichtigen Komponenten für ein
vollständiges FPGA-Entwurfssystem zu erstellen. Hierbei ist von Bedeutung,
dass vorhandene Entwurfssysteme, besonders in Hinblick auf die schnell anwachsende
Integrationsdichte von FPGAs, bisher nur sehr unbefriedigende Ergebnisse
liefern. Die Verfügbarkeit eines leistungsfähigen Entwurfssystems würde
die Einsatzmöglichkeiten komplexer FPGA-Chips ganz wesentlich steigern.
Das Forschungsvorhaben baut auf vorhandene VLSI-Entwurfskomponenten an
den Universitäten München und Tübingen sowie am Forschungszentrum Informatik
der Universität Karlsruhe auf. Die Anpassung an die Eigentümlichkeiten
von FPGAs bedingt allerdings das Beschreiten neuer Wege.
Die Arbeiten erfolgen im Rahmen eines gemeinsamen, von der DFG geförderten
Forschungsprojekts mit den Lehrstühlen Prof. Antreich, München, und Prof. Rosenstiel,
Tübingen, aufgesetzt, mit dem Ziel, Komponenten für ein durchgängiges
System zur Entwurfsverarbeitung von FPGAs zu schaffen, wobei die Komponenten
aufeinander abgestimmt sind und in ein gemeinsames Framework eingebettet
werden können. In Leipzig werden die Verdrahtung (Routing) und die System-Integration
bearbeitet.
Integrierte Entwurfsumgebung für eingebettete Systeme in der industriellen
Automation (Spruth, Herrmann, Knotek)
Dieses Projekt ist ein Teil des DFG-Schwerpunktprogramms "Entwurf und Entwurfsmethodik
eingebetteter Systeme". Im Vordergrund des Gemeinschaftsprojekts
zwischen den Universitäten Tübingen (Prof. Rosenstiel) und Leipzig (Prof.
Spruth) steht die Entwicklung neuer Methoden für den Entwurf eingebetteter Systeme
(Embedded Systems). Grundlage bildet eine flexible Entwurfsumgebung
für eingebettete Systeme, die speziell auf die Erfordernisse des Bereichs der industriellen
Automation abgestimmt ist. Berücksichtigt werden moderne 32-Bit Mikrocontroller
und anwenderprogrammierbare Hardware (FPGAs), aber auch dedizierte
ASICs bzw. ASIPs und Schnittstellen.
57

Die vorgeschlagene Entwurfsumgebung gestattet, verschiedene System-Architekturen
zu untersuchen, zu bewerten und anschließend daraus ebenen- und
komponentenübergreifende Modelle und Methoden für den Entwurf eingebetteter
Systeme abzuleiten.
In Kooperation mit industriellen Partnern sollen gleichzeitig folgende praxisrelevante
eingebettete Systeme entworfen werden:
- Quad-Master für das Aktuator-Sensor-Interface (ASI)
- Aktiver PROFIBUS-Monitor
- Aktiver ATM-Generator bzw. -Monitor
- Aktiver Token-Ring-Monitor
Die Arbeiten an der Universität Leipzig konzentrieren sich besonders auf die beiden
Forschungsschwerpunkte
- Echtzeitanforderungen und Einsatz von Echtzeitbetriebssystemen
- Untersuchung von Schnittstellen zu physikalischen Prozessen
Simulation von Telefonkosten auf der Basis vorgegebener Provider-Tarif-
Strukturen und Gesprächsprotokoll-Dateien von HICOM-Anlagen
(Spruth, Alvarez, Fernandez, Hänßgen)
Infolge der Öffnung des Telekommunikationsmarktes, ist es notwendig geworden,
die unterschiedlichen Tarifangebote der einzelnen Provider miteinander vergleichen
zu können. Dazu muss ermittelt werden, wie hoch die Kosten zur Nutzung
der Dienste in einer charakteristischen Unternehmens-Arbeitszeit bei den
jeweiligen Providern sein werden und welche speziellen Charakteristika sich an
den jeweiligen Kommunikationsanlagen der einzelnen Geschäftsstellen durch die
betriebseigene Telefon-Gesprächszeit-Struktur ergeben. Das Software-Paket
soll es ermöglichen, diese Fragestellung beantworten zu können.
Das Programm-Paket ermöglicht eine Analyse der Telekommunikationsverbindungen
in Bezug auf Kosten, Gesprächseinheiten, Gesprächsdauer, statistisches
und systematisches Verhalten und Veränderungen bei geänderten Ausgangsbedingungen.
Das Programm ermöglicht damit letztlich die Bestimmung von LCR-
Eingangsdaten als Voraussetzung für eine effektive Arbeit der Telekommunikationsanlagen.
58

3.3.5.3 Publikationen
- Villmann, T.; Haupt, R.; Hering, K.; Schulze, H.: Parallel Evolutionary Algorithms
with SOM-Like Migration and their Application to Real World Data
Sets. Proc. of the Int. Conf. on Artificial Neural Networks and Genetic Algorithms
(ICANNGA’99), pp. 274-279.
- Schulze, H.; Haupt, R.; Hering, K.: Experiments in Parallel Evolutionary Partitioning.
Proc. of the Int. Conf. on Parallel Computing (ParCo’99), to appear.
- Schulze, H.; Haupt, R.; Hering, K.: Dynamic Fitness Function for Parallel
Evolutionary Partitioning Algorithms in the Context of Parallel Logic Simulation.
Proc. of the 7th European Congress on Intelligent Techniques and Soft
Computing (EUFIT’99).
- Hering, K.; Hennings, H.; Haupt, R.: DRIVE: A Distributed Environment Supporting
Combination of Sequential and Parallel Modules. Proc. of the 11th
IASTED Int.Conf. on Parallel and Distributed Computing and Systems
(PDCS’99), pp. 637-644.
- Spruth, W.G.; Hering, K.; Haupt, R.; Petri, U.: Zwischenbericht zur Arbeit im
DFG-Projekt Partitionierungsalgorithmen für Modelldatenstrukturen zur parallelen
compilergesteuerten Logiksimulation, Report Nr. 2(99).
3.3.5.4 Vorträge
- Hering, K.: Modellpartitionierung zur parallelen Logiksimulation von Mikroprozessorstrukturen.
5. Kolloquium des DFG-Schwerpunktes Effiziente Algorithmen
für diskrete Probleme und ihre Anwendungen, Berlin, 11.10.99.
- Hering, K.: DRIVE: A Distributed Environment Supporting Combination of
Sequential and Parallel Modules. 11th IASTED Int.Conf. on Parallel and Distributed
Computing and Systems (PDCS'99), Boston (MA), 03.11.99.
- Haupt, R.: Parallel Evolutionary Algorithms with SOM-Like Migration and
their Application to Real World Data Sets. Int. Conf. on Artificial Neural Networks
and Genetic Algorithms (ICANNGA'99), Portoroz, 07.04.99.
Poster
- Hennings, H.; Spruth, W.G.; Hering, K.; Petri, U.; Haupt, R.: parallelMAP -
eine parallele Laufzeitumgebung zum automatischen Verteilen und Verwalten
von Applikationen auf Workstationclustern und Parallelrechnern. 2. Halle-Leipziger
Seminar zur Parallelverarbeitung (HLP), Institut für Informatik
der Martin-Luther-Universität Halle, 11.01.99.
- Rünger, G.; Spruth, W.G.; Hering, K.; Haupt, R.: Partitionierungsalgorithmen
für Modelldatenstrukturen zur parallelen compilergesteuerten Logiksimulation.
5. Kolloquium des DFG-Schwerpunktes Effiziente Algorithmen für diskrete
Probleme und ihre Anwendungen, Berlin, 11.10.99.
59

3.3.6 Datenbanken
3.3.6.1 Personelle Zusammensetzung
Univ.-Professor Prof. Dr. Erhard Rahm
wiss. Mitarbeiter Dr. Dieter Sosna
wiss. Mitarbeiter Timo Böhme (seit Dezember 1999)
wiss. Mitarbeiter Robert Müller
wiss. Mitarbeiter (DFG) Holger Märtens
wiss. Mitarbeiter (DFG) N.N.
wiss. Mitarbeiter (Industrie) Hong Hai Do
wiss. Mitarbeiter (Industrie) Thomas Stöhr
Stipendiat Sergej Melnik
wiss. Mitarbeiterin (HSP3) Katja Schwipper (bis März 1999)
wiss. Mitarbeiter (HSP3) Dr. Christian Werge (LIV, bis Juni 1999)
Programmierer Stefan Jusek
Sekretärin Andrea Hesse
3.3.6.2 Projekte
Metadaten-Verwaltung in Data Warehouse-Umgebungen (Do, Rahm, Stöhr)
In heutigen Data Warehouse-Umgebungen werden Metadaten typischerweise in
autonomen, häufig isolierten und proprietären Repositories generiert und verwaltet.
Dies führt dazu, dass die Nutzung von Metadaten oftmals auf einzelne Werkzeuge
beschränkt ist. Die Tatsache, dass Metadaten von unterschiedlichen Data
Warehouse-Werkzeugen gleichzeitig benötigt werden, führt dazu, dass zahlreiche
Metadaten-Schnittstellen implementiert werden müssen. Weiterhin ist es bei
isolierten Lösungen nahezu unmöglich, Metadaten bei Änderungen systemweit
konsistent zu halten. Daher ist es nötig, einen weitergehenden Ansatz für Metadaten-Management
zu entwickeln. Dabei sind neben technischen Metadaten (Beschreibungen
von Datenstrukturen, Transformationen, Abhängigkeiten etc.) auch
sogenannte Business Metadaten zu berücksichtigen, welche den End-Benutzer
den einfachen Zugang zu den Warehouse-Inhalten ermöglichen.
Im Berichtszeitraum wurden eine mehrdimensionale Klassifikation von Metadaten
entwickelt sowie ein Konzept zur Umsetzung eines technischen Metadaten-
Managements erstellt. Im Rahmen zweier Industrieprojekte (Projektpartner R+V
Versicherung, Wiesbaden, sowie Informatikzentrum der Sparkassenorganisation,
60

Shared
Metadata
Management
Tool
Shared
Repository
Legend:
Data Access
ETL
ETL
Tool
ETL
Repository
= Metadata Flow
Query /
Report
Report
Repository
Data Mart
Data
Warehouse
Operational
External
Data
Metadata
= Metadata Management Component
OLAP
OLAP
Repository
Architektur für Shared Metadata-Management
SIZ) wurden mehrere Metadaten-getriebene, sog. ETL-Werkzeuge (Extraction,
Transformation, Loading) zum Data Warehouse-Populationsprozeß praktisch an
der Universität Leipzig evaluiert. Ein Ergebnis war, dass viele auf dem Markt erhältliche
Tools meist nur ausgewählte Teilaspekte des Metadaten-Managements
(vorwiegend technische Metadaten) unterstützen und ihre Metadaten intern in einer
Blackbox verwalten, die von externen Applikationen nur sehr begrenzt zugänglich
sind.
Zum Management der o.g. Klassen von technischen und Business-Metadaten
führen wir das Konzept eines Shared Repository (vgl. Abbildung) ein, das auf einem
umfaßenden Metadatenmodell basiert, welches eine einheitliche Repräsentation
von Data Warehouse-Metadaten erlaubt (z.B. OIM und CWM). Die Interoperabilität
mit anderen Repositories basiert auf mächtigen Kommunikationsschnittstellen
sowie speziellen Austauschformaten, einem entsprechenden API
oder tool-spezifischen Gateways (Bridges). Weiterhin untersuchen wir die Metadaten-Unterstützung
für web-basierte Informationsportale, welche neben einem
Warehouse weitere Datenquellen einbinden, insbesondere Dokumentenbestände,
News Channel etc.
61
DM DBMS
DB Catalog
Packaged
Application
Data
Dictionary
DWH DBMS
DB Catalog
Flat Files
Copy
Books
Data
Mining
Mining
Repository
DM DBMS
DB Catalog
DBMS
DB
Catalog
= Data Flow
Modeling
Modeling
Tool
Modeling
Repository
= Data Management Component/Tool

Parallele Datenbanksysteme (Märtens, Stöhr, Rahm)
Parallele DBS unterstützen neben Inter-Transaktions-Parallelität verschiedene
Formen von Intra-Query-Parallelität, um für datenintensive und komplexe Queries
kurze Antwortzeiten erreichen zu können, insbesondere für anspruchsvolle DB-
Anwendungen (Data Warehousing, Geoinformationssysteme etc.). Unsere von
der DFG geförderten Forschungsarbeiten umfassen die Entwicklung und Bewertung
von Parallelisierungskonzepten sowie Leistungsbetrachtungen von Algorithmen
für die Bearbeitung komplexer Anfragen. Insbesondere bearbeiten wir den
Einsatz dynamischer Lastbalancierungsverfahren, welche die Partitionierung und
Verteilung der Arbeitslast sowie die Verarbeitungssteuerung (Scheduling) in Abhängigkeit
vom aktuellen Systemzustand vornehmen, sowie Datenallokationsverfahren,
welche die parallele Anfrageverarbeitung durch Partitionierung von Daten
unterstützen.
Die Arbeiten streben eine effektive Parallelverarbeitung komplexer Queries im
Mehrbenutzerfall an. Der Parallelitätsgrad innerhalb der Queries sowie der Ausführungsort
der Teilanfragen sind dabei in Abhängigkeit von der aktuellen Auslastung
kritischer Ressourcen (CPU, Hauptspeicher, Platten etc.) festzulegen. Wir
konzentrieren uns dabei auf sog. Shared-Disk-Architekturen, welche ein hohes
Potential zur dynamischen Lastbalancierung ermöglichen, da durch die gemeinsame
Plattenanbindung an alle Verarbeitungsrechner der Ausführungsort für
Transaktionen und Teilanfragen nicht beschränkt wird. Besondere Aufmerksamkeit
wurde der dynamischen Behandlung sogenannter Skew-Effekte gewidmet,
welche z.B. durch unregelmäßige Werteverteilungen in den Basisdaten oder Zwischenergebnissen
hervorgerufen werden können und abweichende Bearbeitungszeiten
für die einzelnen Teilanfragen bewirken.
Weitere Arbeiten betreffen die Festlegung einer flexiblen Datenallokation auf Plattenspeichern,
welche Parallelverarbeitung durch geeignete Partitionierung von
Daten unterstützen, andererseits jedoch auch Konflikte minimieren soll. Im Berichtszeitraum
wurden u.a. eine neuartige Methode zur dynamischen Allokation
von Zwischenergebnissen komplexer Anfragen (vgl. Abbildung) sowie eine Klassifikation
zur Partitionierung von Indexstrukturen entwickelt und veröffentlicht. So
besteht für Shared-Disk-Systeme z.B. das Potential, durch flexible Datenallokationsstrategien
und Begrenzung des Verarbeitungsparallelitätsgrades hochselektive
Suchanfragen auf wenige Prozessoren (und Platten) sowie – speziell bei indexunterstützten
Suchanfragen – auf wenige Teilindizes zu beschränken.
Weiterhin wurde eine umfangreiche Studie zur Behandlung sog. Star-Schemata,
welche als Speicherstruktur in relationalen Data-Warehouse-Umgebungen verwendet
werden, gestartet. Zur optimalen Unterstützung der hier üblichen hochkomplexen
Anfragen auf sehr großen Datenmengen (Star-Joins) soll die besondere
Flexibilität von Shared-Disk-Systemen ausgenutzt und quantifiziert werden.
62

scan nodes
σ σ σ σ σ σ
buckets
bucket fragments
Die Leistungsbewertung der entwickelten Lösungen erfolgt einerseits analytisch,
andererseits mit praktischen Experimenten im Rahmen eigens entwickelter, umfassender
und flexibel parametrisierbarer Simulationsmodelle.
Wissensbasiertes Workflow-Management zur Krebsbehandlung
(Müller, Rahm)
disks
Allokation von Zwischenergebnissen am Beispiel eines parallelen Hash-Joins.
Entscheidend ist die Fragmentierung einzelner Dateneinheiten (buckets), um
sowohl den Erzeugern (oben) als auch den Empfängern (rechts) parallele Einund
Ausgabe ohne übermässige Zugriffskonflikte zu ermöglichen.
Die klinische Krebsbehandlung läuft meist auf Basis standardisierter Protokolle
unter Beteiligung mehrerer Organisationen ab. Die Beteiligung zahlreicher Institutionen
und Abteilungen an der Behandlung (onkologische Station und Ambulanz,
Pathologie, Labor, Radiologie, externe Pathologen- und Radiotherapeuten-
Panels, klinische und biometrische Studienleitung) sowie die im allgemeinen lange
Behandlungsdauer implizieren große Datenmengen und einen komplexen Informations-
und Materialfluß zwischen den verschiedenen Institutionen, der mit
traditionellen Medien nur sehr mühsam fehlerfrei zu bewerkstelligen ist. Ziel des
Forschungsprojekts ist es daher, mit Hilfe von Workflow-Management-Systemen
die Organisationsabläufe und Informationstransfers zu unterstützen, um so das
medizinische Personal zu entlasten und insbesondere Fehler (Verzugsmeldungen,
fehlerhafte oder unvollständige Meldungen etc.) frühzeitig zu erkennen und
die entsprechenden Gegenmaßnahmen einzuleiten. Der wissensbasierte Ansatz
zielt daraufhin ab, das Wissen über onkologische Behandlungsmethoden und die
Struktur der Therapiestudien deklarativ in Wissensbasen abzubilden, und generi-
63
join nodes

Adaptations-Agent
Workflow-Editor
Schema Mapping Repository
Kooperierende Workflow-Systeme
Inter-Workflow-Agent
Workflow-
Monitoring-
Agent
Workflow-Engine
Gesamtarchitektur des Systems AGENTWORK.
sche Workflows zur Laufzeit mit den relevanten, hochgradig kontextabhängigen
onkologischen Sachverhalten zu parametrisieren.
Im Berichtszeitraum wurden schwerpunktmäßig Ansätze zur Behandlung sogenannter
logischer Workflow-Fehler erarbeitet. Ein solcher logischer Workflow-
Fehler liegt vor, wenn ein Anwendungsereignis zur Folge hat, dass ein gerade in
der Ausführung befindlicher Workflow bzgl. seiner Kontrollstruktur nicht mehr adäquat
ist. So kann z.B. bei der Unverträglichkeit einer Chemotherapie ein Abbruch
oder Adaptation der Therapie notwendig machen.
Zur Behandlung solcher logischen Workflow-Fehler wurde das Workflow-Management-System
AGENTWORK konzipiert. Es besteht neben einer auf CORBA basierenden
Datenintegrationsschicht und einer Schicht zur Workflow-Definition
und -Ausführung vor allem aus einer agentenbasierten Schicht zur dynamischen
Workflow-Adaptation. Letztere besteht aus den folgenden Agenten: Ein sogenannter
Ereignis-Agent entscheidet anhand einer Regelbasis, ob ein Anwendungsereignis
zur Folge hat, dass ein in Ausführung befindlicher Workflow nicht
mehr adäquat ist und somit ein logischer Fehler vorliegt. Der Kontroll-Agent unterbricht
daraufhin betroffene Workflows und instruiert den Adaptations-Agenten
diese der neuen Situation entsprechend umzubauen (z.B. durch Löschen oder
Einfügen von Knoten). Der Workflow-Monitoring-Agent überprüft bei der Fortfüh-
64
Kontroll-
Agent
Databanken, Wissensbasen
Applikations-Programme, Benutzerschnittstellen
Object Mapping Manager
Ereignis-
Agent
Regel-
Prozessor
Schicht zur
Behandlung
logischer
Fehler
Workflow-
Definitions- und
Ausführungs-
Schicht
Datenintegrations-
Schicht
Corba-
Netzwerk
(AgentWork
Umgebung)

ung es adaptierten Workflows, ob die vom Adaptations-Agenten getroffenen Annahmen
z.B. über die zeitliche Dauer von Aktivitäten mit der tatsächlichen Ausführung
übereinstimmen; gegebenenfalls wird der Workflow nochmals unterbrochen
und die Adaptation korrigiert. Der Inter-Workflow Agent bestimmt, ob eine
dynamische Adaptations eines Workflows zur Folge hat, dass mit diesem Workflow
kooperierende Workflows informiert und eventuell ebenfalls adaptiert werden
müssen. Zur formalen Spezifikation der Erkennung und Behandlung logischer
Fehler wird derzeit eine temporale Logik auf der Basis von Frame Logic verwendet
[Müller & Rahm 1999].
Die Arbeiten erfolgen zusammen mit dem Institut für Medizinische Informatik, Statistik
und Epidemiologie der Universitätskliniken Leipzig (Prof. M. Löffler, Prof. A.
Winter, Dr. B. Heller).
Elektronische Bibliotheken (Rahm, Sosna, Schwipper)
Im Rahmen eines HSP3-Projektes wurden Arbeiten zur Realisierung einer virtuellen
Universitätsbibliothek begonnen. So konnte ein Dokumenten-Server im Internet
eingerichtet werden (dol.uni-leipzig.de), der es ermöglicht, unterschiedlichste
an der Universität erstellte Dokumente im Volltext zu verwalten und flexibel
zugänglich zu machen. Neben Forschungsarbeiten, kommentierten Vorlesungsverzeichnissen,
etc. können insbesondere Dissertationen, Habilitationsschriften
und Diplomarbeiten online und voll recherchierbar bereitgestellt werden. Durch
Zusammenarbeit mit der Universitätsbibliothek werden die Arbeiten auch an die
Deutsche Bibliothek zur Erstellung der Deutschen Nationalbibliographie weitergegeben.
Weitere Untersuchungen erfolgen zur gemeinsamen Verwaltung von Metadaten
und Sachdaten multimedialer Objekte in einer Datenbank, wodurch eine hohe
Flexibilisierung der Datenstrukturen ermöglicht wird. Als Referenzapplikation
wurde hier eine datenbankgestützte Internetpräsentation des Musikinstrumentenmuseums
der Universität Leipzig implementiert (www.uni-leipzig.de/museum/musik/).
Beide Systeme wurden auf Messen und wissenschaftlichen Kolloquia vorgestellt.
Erste Arbeiten erfolgten zur Realisierung von Annotationen in elektronischen Bibliotheken,
welche derzeit noch unzureichend unterstützt werden. Dabei sind Architekturfragen
für Speicherung und Indexierung sowie flexible Autorisierungsmechanismen
zur Regelung der Verbreitung der Anmerkungen von besonderer
Wichtigkeit. Die Verbreitung kann u.a auf Belange des Geheimnisschutzes in Unternehmen
oder auch auf die Interessen von Verlegern, die einen elektronischen
Begutachtungsprozeß eingereichter Arbeiten installieren wollen, ausgerichtet
werden.
65

XML-Unterstützung in Datenbanksystemen (Böhme, Rahm)
Die Entwicklung des XML-Standards als flexibles und erweiterbares Datenformat
wurde wesentlich durch die wachsenden Anforderungen im WWW vorangetrieben.
Wenn die Spezifikationen für die Darstellung von XML-Dokumenten (XSL -
Extensible Stylesheet Language) und deren Verlinkung (XLink - XML Linking
Language) verabschiedet sind, wird XML als Dokumentenformat des WWW große
Verbreitung finden. Die Selbstbeschreibungsfähigkeit von XML sowie die Fähigkeit,
beliebige Daten strukturell und semantisch auszuzeichnen, qualifizieren
XML ebenfalls zu einem Universalformat für den Datenaustausch zwischen unterschiedlichen
Anwendungen. Dieses eröffnet XML Anwendungsfelder im elektronischen
Datenaustausch (EDI) sowie als Standardformat in eCommerce-Anwendungen.
Letzteres zeigt sich in dem aktuellen Trend bei Anbietern kommerzieller
Software, ihre Produkte mit XML Im- und Exportmöglichkeiten zu erweitern.
Die massive Verbreitung von XML als WWW- und Austauschformat legt das Abspeichern
der XML-Daten entsprechend ihrer Struktur in Datenbanken nahe. Mit
ihrer Hilfe wird es möglich, Abfragen auf großen XML-Kollektionen durchzuführen,
die die Struktur und semantischen Informationen berücksichtigen. Aufgrund
seines dokumenten-orientierten Ursprungs, sind XML-Daten typischerweise nur
semistrukturiert (z.B. nur optionale Typisierung der Dokumente, keine strikte Typvergabe
an Elemente oder Attribute möglich, Elementreihenfolge ist signifikant),
was neue Probleme aufwirft.
Aufbauend auf den Forschungserkenntnissen zu semistrukturierten Daten werden
im Rahmen dieses Projektes die besonderen Anforderungen von XML an Datenbanken
sowie Lösungsansätze bezüglich Datenmodell, Anfragesprache und
effizienter Speicher- und Zugriffsstrukturen näher untersucht.
3.3.6.3 Publikationen
- Härder, T., Rahm, E.: Datenbanksysteme - Konzepte und Techniken der Implementierung.
600 Seiten, geb., ISBN 3-540-65040-7 Springer-Verlag,
1999.
- Märtens, H.: On Disk Allocation of Intermediate Query Results in Parallel Database
Systems, Proceedings 5th International Euro-Par Conference, Toulouse,
LNCS 1685, Springer 1999 .
- Müller, R., Rahm, E.: Rule-Based Dynamic Modification of Workflows in a
Medical Domain, Proceedings of BTW99 (Datenbanksysteme für Büro,
Technik und Wissenschaft), Freiburg im Breisgau, 1.-3. März 1999. Springer,
Berlin 1999: 429-448 .
- Müller, R., Stöhr, T., Rahm, E.: An Integrative and Uniform Model for Metadata
Management in Data Warehousing Environments. Proceedings International
Workshop on Design and Management of Data Warehouses
(DMDW’99), Heidelberg, June 1999: 12.1-12.16. http://dol.uni-leipzig.de/
pub/1999-22.
66

- Rahm, E., Märtens, H., Stöhr, T.: On Flexible Allocation of Index and Temporary
Data in Parallel Database Systems. Proc. 8th Int. Workshop on High
Performance Transaction Systems, Asilomar, Sep. 1999. http://dol.uni-leipzig.de/pub/1999-23.
- Stöhr, T.: Indexallokation in Parallelen Datenbanksystemen, in Proc. 11. GI-
Workshop "Grundlagen von Datenbanken", Luisenthal/Thüringen, 1999. http://dol.uni-leipzig.de/pub/1999-21.
- Rahm, E. (Hrsg.): Jahresbericht 1998, Institut für Informatik, Univ. Leipzig,
Feb. 1999, http://dol.uni-leipzig.de/pub/1999-17.
3.3.6.4 Vorträge
- Märtens, H.: On Disk Allocation of Intermediate Query Results in Parallel Database
Systems, 5th International Euro-Par Conference, Toulouse, September
1999.
- Müller, R.: Wissensbasierte dynamische Adaptation von Workflows. IBM
Böblingen, Februar 1999.
- Müller, R.: Regel-basierte dynamische Modifikation von Workflows in einer
medizinischen Anwendung. BTW99, Freiburg, März 1999.
- Müller, R.: An Integrative and Uniform Model for Metadata Management in
Data Warehousing Environments. International Workshop on Design and
Management of Data Warehouses (DMDW’99), Heidelberg, Juni 1999.
3.3.6.5 Implementierungen
- Dokumenten-Server der Universität. http://dol.uni-leipzig.de
- Online-Präsentation des Musikinstrumenten-Museums. http://www.uni-leipzig.de/museum/musik/
- komplexe Simulationssysteme von Parallelen DBS
67

3.3.7 Formale Konzepte
3.3.7.1 Personelle Zusammensetzung
3.3.7.2 Projekte
Univ.-Professor Prof. Dr. Heinrich Herre
Doktorand Volker Dötsch
Doktorand Ho Ngoc Duc
Programmierer Sergej Kotkowskij
Sekretärin Kerstin Beier
Erweiterte Logik-Programmierung (Herre)
In diesem Projekt werden die theoretische Grundlagen für verallgemeinerte logischen
Programme mit zwei Arten von Negationen entwickelt. Für die Beschreibung
der Semantik derartiger Programme wurden die stabil generierten Modelle
eingeführt, die für die normalen logischen Programme den Spezialfall der stabilen
Modelle umfassen. Die wohlfundierte Semantik läßt sich auf verallgemeinerte logische
Programme verallgemeinern, indem partiell stabil generierte Modelle eingeführt
werden. In Zusammenarbeit mit L. Pereira (Nova Un. Lisboa) und G. Wagner
(Freie Universitaet Berlin) werden auch kohaerente und parakonsistente Modelle
untersucht. Es ist geplant, diese Konzepte auf die Logik-Programmierung
mit Constraints zu verallgemeinern und als Thema im Rahmen des Graduiertenkollegs
"Wissensrepraesentation" zu bearbeiten.
Multi-Agentensysteme (Ho Ngoc Duc)
In dem Forschungsvorhaben werden die logischen Grundlagen von kooperativen
Informationssystemen und Multi-Agenten-Systemen untersucht und entsprechende
formale Modelle entwickelt. Die formallogischen Untersuchungen setzen
sich auch das Ziel, die Verbindungen zwischen der Theorie der Informationssyteme,
der Theorie der Glaubensrevision, der epistemischen Logik und der formalen
Handlungstheorie auszuarbeiten.
Wissenssmodellierung mit Anwendungen (Herre, Günsel, Ngyuen)
Ontologien bilden ein Fundament für die Wissensmodellierung und sind eine
grundlegende Komponente eines formalen Wissensrepraesentationssystems. In
den letzten Jahren hat sich das interdiszplinäres Forschungsgebiet "Ontological
Engineering" herausgebildet, das sich mit der Begründung, Formalisierung und
Klassifikation von Ontologien beschäftigt. In diesem Forschungsvorhaben werden
ontologische Aspekte der Wissensmodellierung untersucht und deren axio-
68

matische Grundlagen erarbeitet. Die Anwendungen werden in enger Zusammenarbeit
mit dem IMISE (Univ. Leipzig) verfolgt und beziehen sich insbesondere auf
die Erhebung und Auswertung von Studienprotokollen in Bereich der Onkologie.
In Zusammenarbeit mit der Forschungsgruppe von J. Treur (Freie Univ. Amsterdam)
wird ferner an der Weiterentwicklung von Spezifikationsprachen für die Wissensrepräsentation
gearbeitet.
3.3.7.3 Publikationen
- Engelfriet, J.; Herre, H.: Stable Models, Partial Temporal Logic and Disjunctive
Defaults, Journal of Logic Programming 41 (1999), 1 - 25.
69

3.3.8 Intelligente Systeme
3.3.8.1 Personelle Zusammensetzung
Univ.-Professor Prof. Dr. Gerhard Brewka
wiss. Mitarbeiter Prof. Dr. Andreas Schierwagen
wiss. Mitarbeiter Dr. habil. Ralf Der
wiss. Mitarbeiter Dr. Steffen Lange
wiss. Mitarbeiter Dr. Frank Wolter
wiss. Mitarbeiter (DFG) Dr. Richard Booth (seit Dezember 1999)
wiss. Mitarbeiter (DFG) Dr. Gerd Wagner (bis Juli 1999)
Gastforscher Katsumi Sasaki
Programmiererin Eva-Maria Bach
Sekretärin Rentate Schildt
3.3.8.2 Projekte
Formale Modelle des Entscheidens und Argumentierens
(Brewka, Lange, Wolter)
Die Künstliche Intelligenz befaßt sich seit einigen Jahren verstärkt mit der Erforschung
von Multi-Agenten Systemen. Ein Agent in einem solchen System muß in
der Lage sein, mit anderen Agenten in Verhandlungen zu treten, für die eigenen
Positionen zu argumentieren, sowie trotz unvollständiger Information sinnvolle
Entscheidungen zu treffen. Das Forschungsgebiet untersucht formale Modelle
des Argumentierens, Verhandelns und der Kompromißfindung. Dabei spielen insbesondere
Begriffe wie Effizienz und Fairness eine wichtige Rolle. Aufbauend auf
diesen Untersuchungen sollen qualitative Modelle der Entscheidungsfindung erforscht
werden.
Nichtklassische Logiken und ihre Anwendung in der Künstlichen Intelligenz
(Brewka)
Eine adäquate Modellierung von Wissen ist eines der wichtigsten Ziele der Künstlichen
Intelligenz. In diesem Forschungsvorhaben werden Wissensrepräsentationstechniken
entwickelt und untersucht, deren Ausdrucksmächtigkeit deutlich
über die von herkömmlichen Standardtechniken hinausgeht, welche sich im wesentlichen
an der klassischen Logik orientieren. Insbesondere werden hier Inferenzverfahren
untersucht, die eine geeignete Behandlung von Ausnahmen, von
70

Inkonsistenzen sowie von Präferenzen in Wissensbasierten Systemen ermöglichen.
Ein weiterer Forschungsschwerpunkt sind Untersuchungen im Bereich der erweiterten
logischen Programmierung. Dabei geht es einerseits darum, die Ausdrucksmächtigkeit
der Logikprogramme so zu vergrößern, dass diese Programme
sich leichter für die Repräsentation komplexen Wissens verwenden lassen.
Andererseits soll dabei natürlich ein möglichst geringer Effizienzverlust eintreten.
Die untersuchten Techniken werden insbesondere in den Bereichen der Modellierung
von Handlungen und im Planen eingesetzt.
Blickkontrolle in neuraler Architektur (Schierwagen, Werner)
Das neue Paradigma "Aktives Sehen" untersucht die Wahrnehmung und Verarbeitung
visueller Information im Verhaltenskontext des Systems. Aktive Sehsysteme
(ASS) weisen Merkmale auf, die der Biologie entstammen (Binokularität,
Fovealisierung, Blickkontrolle mit hoher Geschwindigkeit). Das Vorhaben widmet
sich der Analyse und Umsetzung von Berechnungsstrategien der visuomotorischen
Kontrolle, die von biologischen Sehsystemen verwendet werden. Neurale
Karten, Populationskodierung und Informationsverarbeitung in geschichteten
Strukturen sind universelle Prinzipien analoger neuraler Berechnungen, die auch
der Blickkontrolle zugrunde liegen. Auf der Basis dieser Prinzipien werden die Arbeiten
an einem Modell der raumzeitliche Dynamik in den visuellen Zentren fortgesetzt,
die die Blickkontrolle realisieren.
Analyse und Modellierung der Signalverarbeitung in realen Neuronen
(Schierwagen)
Die Frage, welche(n) Kode(s) das Nervensystem bei der Informationsverarbeitung
benutzt, ist ein ungelöstes Problem. Durch Studien mit detaillierten Neuronenmodellen
werden die spezifischen biophysikalischen Mechanismen aufgedeckt,
die den fraglichen Enkodierungen zugrunde liegen. Neurobiologische Daten
werden unter Verwendung verschiedener Simulationstools daraufhin
untersucht, ob Neurone einen Puls- oder Ratenkode verwenden. Kritisch dafür
sind die Parameter des Modells, deren Bestimmung ein inkorrekt gestelltes inverses
Problem darstellt. Die Untersuchungen ordnen sich in Aufgabenstellungen
des 5. EU-Rahmenprogramms ein, eine europäische NeuroInformatik-Workbench
zu entwickeln, die neurobiologische Datenbanken, Modelle und Simulationstools
integriert.
71

Synchronisation in chaotischen Systemen - ein neuer Ansatz zur Lösung
des kognitiven Binding-Problems (Der, Krüger)
Analysen von EEG-Daten sowie der Aktionspotentiale einzelner Neuronen lassen
vermuten, dass sich Bereiche des Gehirns mindestens zeitweise im Zustand des
deterministischen Chaos befinden. Eine auf chaotischen Systemen basierende
Informationsverarbeitung zeigt interessante Eigenschaften, wie z.B. die Möglichkeit
sehr schneller Übergänge zwischen verschiedenen Attraktorzuständen, die
die Speicherinhalte des neuronalen Netzes repräsentieren. Wir untersuchen in
chaotischen künstlichen neuronalen Netzen Realisierungsvarianten für das kognitive
Bindingproblem. Der Schwerpunkt unserer Arbeit liegt dabei auf der Klassifikation
von Mustern durch stimulusgetriebene Synchronisation chaotischer
Teilsysteme sowie der Entwicklung von adaptiven Lernverfahren, die zu einer solchen
führen. Gefördert durch Studienstiftung (Krüger).
Kombination von Modal- und Beschreibungslogiken und ihre Anwendung
zur Repräsentation intensionalen und dynamischen Wissens (Wolter)
Ziel dieses Vorhabens ist es, eine {\em direkte\/} Zusammenarbeit zwischen Forschern
im Bereich Modallogik einerseits und im Bereich Beschreibungslogik andererseits
zu initiieren. Dadurch sollen zum einen die in der Modallogik entwickelten
starken Techniken und Meta-Resultate auf Beschreibungslogiken übertragen
werden. Zum anderen sollen mit Hilfe der für Beschreibungslogiken entwickelten
algorithmischen Techniken praktikable Algorithmen für Modallogiken entworfen
und implementiert werden. Zusätzlich soll die Kombination von Modal- und Beschreibungslogiken
genauer untersucht werden. Aus Sicht der Beschreibungslogiken
ermöglicht dies die Darstellung intensionalen Wissens (z. B. Meinungen
und Wissen intelligenter Akteure) und dynamischen Wissens (z. B. zeitabhängiges
Wissen). Aus der Sicht der Modallogik liefert diese Kombination eine Modallogik
erster Stufe, die aber durch die Einschränkung auf Beschreibungslogiken
besser handhabbar ist als volle Modallogik erster Stufe. Auch hierfür wird das
Hauptaugenmerk auf der Entwicklung praktikabler Entscheidungsverfahren für
die betrachteten Logiken liegen.
3.3.8.3 Publikationen
- Brewka, G., Der, R., Gottwald, S., Schierwagen, A.: Fuzzy-Neuro Systems
’99, Leipziger Universitätsverlag, 1999.
- Brewka, G.: Prioritizing Default Logic, in: Festschrift 60th Anniversary of
Wolfgang Bibel, Kluwer Academic Press, to appear 2000.
- Brewka, G., Eiter, T.: Preferred Answer Sets for Extended Logic Programs,
Artificial Intelligence 109 (1999), 297 - 356.
72

- Brewka, G.: Dynamic Argument Systems: A Formal Model of Argumentation
Processes Based on Situation Calculus, accepted for publication in Journal
of Logic and Computation.
- Herrmann, M.; Der, R.: Efficient state-space representation by neural maps
for reinforcement learning. In: Classification in the information age. W. Gaul,
H. Locarek-Junge (Eds.) p. 302 - 309, Special issue of Studies in classification,
data analysis, and knowledge organisation. Springer 1999.
- Der, R.; Herrmann, M.: Second-order learning in self-organizing maps. In:
Kohonen maps; E. Oja, S. Kaski eds. Springer 1999.
- Der, R.; Steinmetz, U.; Pasemann, F.: Homeokinesis - A new principle to
back up evolution with learning. In Concurrent Systems Engineering Series
Vol. 55: Computational Intelligence for Modelling, Control, and Automation.
M. Mohammadian (Ed.) pp. 43 - 47. IOS Press (1999).
- Der, R.; Pantzer, Th.: Emergent robot behavior from the principle of homeokinesis
In: Experiments with the Mini-Robot Khepera. Proceedings of the
1st International Khepera Workshop'99. A. Löffler, F. Mondada, U. Rückert
Eds. Heinz-Nixdorf-Institut Verlagsschriftenreihe.
- Lange, S.: Incremental concept learning from positive and negative data, in:
Proc. Fachgruppentreffen Maschinelles Lernen, pp. 47 - 56, Universität Magdeburg.
- Lange, S.; Case, J.; Jain, S.; Zeugmann, T.: Incremental concept lerarning
for bounded data mining, Information and Computation 152, S. 74 - 110,
1999.
- Lange, S.; Grieser, G.: On the strength of incremental learning, in: Proc. 10th
Int. Conference on Algorithmic Learning Theory, Lecture Notes in Artificial
Intelligence 1720, pp: S. 118 - 131, Springer Verlag, 1999.
- Pelt, J. van; Uylings, H.; Schierwagen, A.: Modeling the natural variablility in
the geometry of neuronal branching patterns. Abstracts of the 4th ESMTB
Meeting on Theory and Mathematics in Biology and Medicine 1999, Amsterdam,
29. Juni bis 03. Juli 1999, pp. 395 - 396.
- Schierwagen, A.: Modeling superior colliculus neurons: Parameter estimation
and functional characterization. Abstracts of the 4th ESMTB Meeting on
Theory and Mathematics in Biology and Medicine 1999, Amsterdam, 29.
Juni bis 03. Julie 1999, pp. 457 - 458.
- Werner, H.; Schierwagen, A.: A multi-layer 2D neural field model of dynamic
remapping in eye movement control. Abstracts of the 4th ESMTB Meeting on
Theory and Mathematics in Biology and Medicine 1999, Amsterdam, 29.
Juni bis 03. Julie 1999, pp. 526.
- Schierwagen, A.: Bildverstehen in der KI: Konzepte und Probleme. In: Vom
Realismus der Bilder. Interdisziplinäre Forschungen zur Semantik bildhafter
Darstellungsformen. (K. Sachs-Hombach, K. Rehkämper, Hg.) Scriptum
Verlag, Magdeburg (im Druck).
- Wolter, F.; Kracht, M.: Normal modal logics can simulate all others, Journal
of Symbolic Logic 64, 1999, 99 - 138.
73

- Wolter, F.; Zakharyaschev, M.: Intuitionistic modal logic, In Logic and Foundations
of Mathematics, Herausgeber: Cantini, Casari und Minari, 227 - 238,
Kluwer Academic Publishers, 1999.
- Wolter, F.; Zakharyaschev, M.: Temporalizing Description Logic, In Frontiers
of Combining Systems, Herausgeber Gabbay und de Rijke, 379 - 402, Studies
Press/Wiley, 1999.
- Wolter, F.; Zakharyaschev, M.: Multi-dimensional description logics, in Proceedings
of the Sixteenth International Joint Conference on Artificial Intelligence
(IJCAI’99), Stockholm, Morgan Kaufmann, 104 - 109, 1999.
- Wolter, F.; Zakharyaschev, M.:Modal description logics: modalizing roles, in
Fundamenta Informaticae 39, 411 - 438, 1999.
- Der, R.; Steinmetz, U.; Pasemann, F.: Homeokoniesis. Preprint MPI - Mathematikcs
in the Sciences (1999).
3.3.8.4 Vorträge
- Brewka, G.: Computationale Dialektik, Symposium der Forschergruppe
Kommunikatives Verstehen mit John Searle, Leipzig, 16. Juli 1999.
- Brewka, G.: Uni Bonn, Zur Behandlung von Prioritäten in Default Logik und
Logikprogrammierung, 21. Juli 1999.
- Brewka, G.: Studentengemeinde Leipzig, Was ist KI?, 17. November 1999.
- Der, R.: Homeokinesis - A new paradigm of self-organized learning. Vortrag
am Center for Artificial Intelligence and Robotics. Bangalore, Indien (27. 2.
1999).
- Der, R.: Quantenrechnen. Vortrag im Sommerfeld-Seminar, Universität
Leipzig. (18. 5. 1999).
- Der, R.: Homeokinesis - A new principle to back up evolution with learning.
Conference on Computational Intelligence, Wien, Februar 1999.
- Der, R.: Autonom lernende autonome Agenten. Informatik-Kolloquium der
Universität Erlangen/Nürnberg.
- Der, R.: Second order learning in self-organizing feature maps. WSOM'99
(Eingeladener Vortrag).
- Der, R.: Autonome Roboter als selbstreferenzielle dynamische Systeme. Institut
für theoretische Physik der Universität Magdeburg. (15.11.99).
- Der, R.: Emergentes Verhalten autonomer Roboter. Workshop "Neurokontroller
für autonome Systeme". Jena. (25.11.99).
- Der, R.: Emergent robot behavior from the principle of homeokinesis. Workshop
"Experiments with the Mini-Robot Khepera". Heinz-Nixdorf-Institut
Paderborn (10.12.99).
- Lange, S.: Workshop "Induktives Lernen von Patterns", Koblenz, 29. April
1999.
- Lange, S.: Fachgruppentreffen Maschinelles Lernen, Magdeburg, 27. September
1999.
74

- Lange, S.: 10th Int. Converence on Algorithmic Learning Theory, Tokyo, 6.
Dezember 1999.
- Schierwagen, A.: Modeling superior colliculus neurons: Parameter estimation
and functional characterization. Abstracts of the 4th ESMTB Meeting on
Theory and Mathematics in Biology and Medicine, Amsterdam, 2. Juli 1999.
- Schierwagen, A.: Mechanismus of collicular saccade control: Neural field
model (eingeladener Vortrag). Workshop on Attention, Universität Ulm,
Schloss Reisensburg, 19. bis 21. November 1999.
- Wolter, F.: Kombinationen von Logiken, RWTH Aachen, 28.01.1999.
- Wolter, F.: First order epistemic logic, Universität Lissabon, 08.05.1999.
- Wolter, F.: Modal description logics, King’s College London, 11.06.1999.
- Wolter, F.: Multi-dimensional description logics, IJCAI ’99, Stockholm, August
1999.
75

3.3.9 Rechnernetze und Verteilte Systeme
3.3.9.1 Personelle Zusammensetzung
Univ.-Professor Prof. Dr. Klaus Irmscher
wiss. Assistent Dr. Klaus Hering (bis März 99)
wiss. Mitarbeiter Dr. Klaus Hänßgen
wiss. Mitarbeiter Jean-Alexander Müller (ab Juni 1999)
wiss. Mitarbeiter Hendrik Schulze
wiss. Mitarbeiter (Drittmittel) Matthias Krämer (bis Juni 1999)
wiss. Mitarbeiter (Drittmittel) Andrej Voinikonis (ab September 1999)
Facharbeiter DV (Drittmittel) Gisela Mai
osteuropäische Forschungsförderung Dr. Vladimir Arsentiev
osteuropäische Forschungsförderung Dr. Ludmila Golubeva
osteuropäische Forschungsförderung Dr. Alexander Mozelev
osteuropäische Forschungsförderung Dr. Alexej Mushnikov
Programmierer Jürgen Hotzky
Sekretärin Hannelore Schöbel (ab April 1999)
3.3.9.2 Projekte
MOBTEL (Irmscher, Schulze; Krämer, Voinikonis):
Mobile Einsatzszenarien von Telemedizin bei der neuropsychologischen Therapie
hirngeschädigter Patienten mit Gedächtnis- und Exekutivfunktionsstörungen Verbundprojekt,
Förderung durch SMWK und SMWA
Kooperationspartner:
- Universität Leipzig, Institut für Informatik, Rechnernetze und Verteilte Systeme
(Prof. Irmscher)
- Universität Leipzig, medizinische Fakultät, Tagesklinik für kognitive Neurologie
(Dr. Thöne)
- Max-Planck-Institut für neurologische Forschung Leipzig (Prof. von Cramon)
- RBM elektronik-automation GmbH Leipzig (Dipl.-Ing. Richter)
Schwerpunkte:
- Aufbau eines verteilten Betreuungssystems (objektorientiert, Verteilungsplattform,
Kommunikationsprotokolle, Datenstrukturen für Mobilübertragung)
76

- Objektorientierte verteilte Architekturen, Sicherheitsdienste
- Generische Gestaltung von User-Interfaces
- Gestaltung der Datenstrukturen für Mobilübertragung und Systemsteuerung
- Einsatz Mobilfunk und Aufbau eines externen Gerätes zur Patientenbetreuung
(Entwicklung und Erprobung eines Prototyps)
- Abläufe zur Patientenbetreuung
- Aufbau der technischen Infrastruktur und Vorbereitung zur Einsatzerprobung
im klinischen Bereich
Hochgeschwindigkeitsnetze und Videokommunikation
(Irmscher, Hänßgen; Golubeva, Mozelev, Mushnikov)
Förderung durch Industrie, HSP-III und SMWK-Osteuropa-Förderung
Schwerpunkte:
- Aufbau von Hochgeschwindigkeits-Modellnetzen zu ATM, Fast-Ethernet
und Untersuchung von Leistungskennwerten
- Videokommunikation über IP und ATM, Datenkompression
- Entwicklung und Einsatz des Audio/Videokommunikationssystems Vidphone,
Nachfolger von Visitphone
- Integration einer 3D-Komponente (Vid3D)
- Online-Video/Audio-Datenstrom-Archivierung in und aus aus einer Datenbank
(DB2)
- Aufbereitung einer Anwendung zwischen den Stadtwerken Leipzig und Karstadt
AG Leipzig
- Aufbau eines Werkzeuges zur Erzeugung und Wiedergabe multimedialer
Lehr- und Lerneinheiten und Vorbereitung des Einsatzes im schulischen Bereich
(Distel-Projektvorhaben)
Hochgeschwindigkeitsnetze und Dienstgüte (Irmscher, Müller)
- Aufbau und Administrierung eines IPv6-Modellnetzes, Routing, Multicasting,
Reservierungsstrategien, Firewall, Intranet
- Aufbau und Betreiben der Audio/Videokommunikation im neuen MC-Backbone
6Bone
- Bandbreitenmanagement zur Bereitstellung von Dienstgüte in lokalen Netzen
(Alabama-Projektvorhaben)
- Vorbereitung eines Tools für synchrone Kommunikation im Distance
Learning und seinen Einsatz für die neuen Medien
77

Entwicklung und Einsatz von Telematik-Applikationen (Irmscher, Hotzky)
Schwerpunkte:
- Virtual Reality (virtuelle Räume) und Interaktionen im WWW
- Entwicklung und Einsatz anwendungsspezifischer Audio- und Videosequenzen
- Multimedia/Distance Learning in der studentischen Aus- und Weiterbildung
- Gestaltung von Multimedia-Lehreinheiten und Entwicklung zugehöriger
Werkzeuge
- Einsatzszenarien von multimedialen und kooperativen Telediensten (Telematik)
- Mobile und nomadic Computing
Netzwerk-Management (Irmscher, Hänßgen, Mai)
Förderung durch Industrie (Corporate Assistance)
- Sicherheitsmanagement für Dateisysteme unter Tivoli TME10 und Windows
NT
- Tivoli TME10 plus
- Integriertes Management
3.3.9.3 Publikationen
- Irmscher, K.: Technische Infrastruktur und Nutzungsszenarien beim Einsatz
von TeleTeaching. In: Friedrich, L. (Hrsg.): TeleTeaching - eine neue Komponente
in der universitären Lehre. Raabe-Verlag Stuttgart, 1999, S. 63-78.
- Irmscher, K. et al.: Mobile Einsatzszenarien von Telemedizin bei der neuropsychologischen
Therapie hirngeschädigter Patienten mit Gedächtnis- und
Exekutivfunktionsstörungen. Forschungsbericht Universität Leipzig/Max-
Planck-Institut für neurologische Forschung Leipzig. Leipzig, 1999.
- Schulze, H.; Haupt, R.; Hering, K.: Dynamic Fitness Function for Parallel
Evolutionary Partitioning Algorithms in the Context of Parallel Logic Simulation.
Proc. of EUFIT '99, Aachen. 1999.
- Schulze, H.; Hering, K.; Haupt, R.: Experiments in Parallel Evolutionary Partitioning.
Proc. of PARCO '99, Delft. 1999.
78

3.3.9.4 Vorträge
- Hänßgen, K.: Simulation der Telefonkosten einer Einrichtung für Tarifstrukturen
verschiedener Provider. Siemens München, Januar 99.
- Irmscher, K.: Telekommunikation - Basis für Distance Learning (Kommunikationstechnische
Infrastruktur, Teledienste und Einsatzerfahrungen). WI-
Kolloquium am Institut für Wirtschaftswissenschaften der Universität Leipzig,
Leipzig, 03.02.1999.
- Hänßgen, K.: Online-Audio-/Video-Kommunikation in PAL-Qualität über PC.
Kolloquim GMD, Berlin, Februar 99.
- Hänßgen, K.: Online-Audio-/Video-Kommunikation in PAL-Qualität auf Breitbandnetzen
per PC. Kolloquium LKOMM Leipzig, März 99.
- Hänßgen, K.: Online-Audio-/Video-Kommunikation in PAL-Qualität auf Breitbandnetzen
per PC. Kolloquim TU Dresden, April 99.
- Schulze, H.; Hering, K.; Haupt, R.: Experiments in Parallel Evolutionary Partitioning.
PARCO '99, Delft. 1999.
- Irmscher, K.; Hänßgen, K.; Röder, W.: Multimedia und Distance Learning -
Einsatz moderner Teledienste an der Universität Leipzig. 3. Jahrestagung
des Leipziger Informatik-Verbundes LIV '99. Universität Leipzig,
24.06.1999.
- Schulze, H.; Haupt, R.; Hering, K.: Dynamic Fitness Function for Parallel
Evolutionary Partitioning Algorithms in the Context of Parallel Logic Simulation.
EUFIT '99, Aachen. 1999.
- Irmscher, K.: Multimedia und Distance Learning - Infrastruktur, Einsatzszenarie
und Erfahrungen.Jahrestagung Mathematik-Naturwissenschaften-Unterricht
MNU '99. Universität Leipzig, 05.10.1999.
3.3.9.5 Implementierungen
- Golubeva, L.; Hänßgen, K.: Abspeicherung und Aufruf von Audio-/Video-Daten
bei Online-A.-/V.-Konferenzen über eine DB2-Datenbank.
- Mushnikov, A.; Hänßgen, K.: Implementierung eines Online-A.-/V.-Kommunikationssystems
unter ATM zwischen Karstadt AG Leipzig und Leipziger
Stadtwerke GmbH.
79

3.3.10 Parallelverarbeitung und komplexe Systeme
3.3.10.1 Personelle Zusammensetzung
Univ.-Professor Prof. Dr. Gudula Rünger
wiss. Assistent Dr. Bernd Fiedler (bis März 1999)
wiss. Assistent Robert Reilein (seit Juni 1999)
Sekretärin Kerstin Beier
3.3.10.2 Projekte
Wissenschaftliches Rechnen auf Parallelrechnern (Th. Rauber, G. Rünger)
Viele Anwendungen aus dem Bereich des wissenschaftlichen Rechnens weisen
zwei Arten von potentiellem Parallelismus auf, Task- und Datenparallelität. Erst
eine kombinierte Ausnutzung von Task- und Datenparallelität ergibt oft eine effiziente
und skalierbare parallele Implementierung. Parallelisierungen wurden für
Lösungsmethoden aus dem Bereich der linearen und nichtlinearen Gleichungssysteme
und der gewöhnlichen Differentialgleichungen auf diese Effekte untersucht.
Dies sind Runge-Kutta-Verfahren oder Extrapolationsverfahren.
Zusammenarbeit mit Th. Rauber, Universität Halle-Wittenberg.
Compilerwerkzeug TwoL: (U. Fissgus, Th. Rauber, G. Rünger)
Das Compilerwerkzeug TwoL ist ein interaktives Werkzeug zur Erstellung von
strukturiert parallelen Programmen für Maschinen mit verteiltem Speicher in einem
Gruppen-SPMD Berechnungsmodell. Die Benutzereingabe wird in Form eines
Koordinationsprogramms gegeben, auf dem interaktiv oder werkzeuggesteuert
Programmübersetzungen bis hin zu einem parallelen Message-Passing Programm
in C und MPI stattfinden. Die werkzeuggesteuerten Übergänge sind durch
Scheduling-, Lastverteilungs- oder Datenverteilungsalgorithmen gesteuert.
Zusammenarbeit mit U. Fissgus, Th. Rauber, Universität Halle-Wittenberg.
80

Compilerwerkzeuge für Parallelrechner mit integrierter Laufzeitvorhersage
(Th. Rauber, G. Rünger)
Für praktische Anwendungen aus dem Bereich des wissenschaftlichen Rechnens
wird an einem anwendbarem Vorhersagemodell zu gearbeitet, das die Berechnung
von realistischen Laufzeiten auf den gebräuchlichen parallelen Maschinen
mit verteiltem Speicher erlaubt. Neben normalen SPMD-Programmen soll das
Vorhersagemodell auch für Programme mit mehrstufiger Taskparallelität anwendbar
sein. Dieses Modell soll in einem Compilerwerkzeug eingesetzt werden,
dessen Ziel eine weitgehende Unterstützung des Programmierers beim Entwurf
von parallelen Programmen ist. Für eine systematische Ableitung wird der Entwurf
von parallelen Programmen in mehrere Schritte unterteilt. Das Projekt wird
auf der Cray T3E des NIC (John-von-Neumann Institut für Computing) am FZ
Jülich durchgeführt und wurde für 2000 verlängert. Zusammenarbeit mit Th. Rauber,
Universität Halle-Wittenberg.
Formale funktionale Methoden in der Entwicklung paralleler Programme
(J. O'Donnell, G. Rünger)
Die Entwicklung korrekter und zuverlässiger Softwaresysteme ist trotz verbesserter
Programmierumgebungen immer noch schwer zu verwirklichen. Dies gilt insbesondere
für parallele und verteilte Implementierungen, bei denen durch die
Verteilung von Aufgaben und zugehörigen Daten sowie die angestrebte Effizienzsteigerung
eine zusätzliche, für den Programmierer schwer zu überschauende
Komplexität entsteht. Nachträgliche Programmverifikation zum Beweis, dass ein
Programm die in der Spezifikation des Programms beschriebene Aufgabe erfüllt,
kann nur für sehr einfache Programme durchgeführt werden.
Der Einsatz formaler Methoden bei der Programmentwicklung durch schrittweise
Ableitung einer Implementierung aus einer gegebenen Spezifikation stellt eine
anerkannte und vielversprechende Alternative dar. Die meisten formalen Methoden
zur Programmentwicklung benötigen mehrere Sprachebenen. Die Verwendung
einer funktionalen Programmiersprache als formales Entwicklungswerkzeug
hat den Vorteil, dass nicht nur die abstrakte Spezifikation der Aufgabenstellung
und die abschließende Implementierung in der gleichen ausführbaren
Sprache beschrieben werden, sondern auch die Ableitungsschritte und die Beweisführungen
zu den Ableitungsschritten.
Zur Trennung von Algorithmus und benutztem parallelem Programmiermodell
wird der Ansatz einer Abstrakten Parallelen Maschine (APM) eingeführt, die
Transformationen zwischen Programmiermodellen erlaubt. Die Hinzunahme einer
Kostendimension erlaubt die Bewertung der Algorithmen bzgl. der unterschiedlichen
APMs.
Das Projekt wird als ARC-Projekt zwischen der Universität Glasgow (J. O'Donnell)
und der Universität Leipzig (G. Rünger) gefördert.
81

Parallele Logiksimulation
(G. Rünger, W. Spruth, K. Hering, R. Haupt, U. Petri)
Der logische Entwurf kompletter Prozessorstrukturen ist mit einer großen Zahl extrem
zeitaufwendiger Simulationsprozesse verbunden. Die von IBM entwickelten
compiled-code Logiksimulatoren TEXSIM und MVLSIM werden zur funktionellen
Simulation solcher Systeme auf Register-Transfer-/Gate-Ebene (Logiksimulation)
eingesetzt. Im Rahmen unseres seit 1995 durch die DFG geförderten Projektes
haben wir in Kooperation mit IBM mit dem Ziel einer signifikanten Prozeßbeschleunigung
drei auf lose gekoppelten Prozessorsystemen arbeitende parallele
Simulatoren (parallelTEXSIM, parallelMVLSIM, dlbSIM) und eine der Vorbereitung
paralleler Simulationen dienende Modellpartitionierungskomponente parallelMAP
entwickelt.
Die Leistungsfähigkeit der parallelen Simulatoren ist wesentlich durch die vorangehende
Modellpartitionierung bestimmt. Im Rahmen einer hierarchischen Partitionierungsstrategie,
welche die Kombination, den Wettbewerb und die Resultatverschmelzung
von Algorithmen gestattet, werden auf der Basis eines formalen
Modells der parallelen Logiksimulation (Parallel Cycle Simulation) Partitionierungsalgorithmen
für Prozessormodelle entwickelt, untersucht und implementiert.
Entsprechende Partitionierungsprozesse verkörpern ein BOTTOM-UP Clustering
ausgehend von sogenannten fan-in cones als elementaren Bausteinen.
Die Partitionierungsumgebung parallelMAP gestattet, komplexe Partitionierungsprozesse
mittels einer einfachen Scriptsprache aus sequentiellen und parallelen
(MPI-basierten) Programmodulen zusammensetzen und übernimmt die Organisation
der Scriptausführung auf parallelen und verteilten Architekturen. Sie ist als
Realisierung einer dreistufigen Client/Server - Architektur DRIVE anzusehen,
welche über das betrachtete Problemfeld der Modellpartitionierung hinaus einen
Rahmen für die Entwicklung von Problem Solving Environments bietet.
Im Berichtszeitraum haben wir uns auf folgende Schwerpunkte konzentriert:
- Fertigstellung der Partitionierungskomponente parallelMAP (stud. H. Hennings)
und Integration von im Projekt entwickelten schnellen Vorpartitionierungsalgorithmen
(R. Reilein-Ruß), parallelen evolutionären Partitionierungsalgorithmen
mit entsprechenden Algorithmen zur Generierung von
Startpartitionen (H. Schulze, R. Haupt) sowie Iterative Improvement Algorithmen
(T. Siedschlag)
- Vorbereitung der Anpassung der Simulatoren parallelMVLSIM / dlbSIM an
die Simulationsumgebung bei IBM Austin (stud. J. Markwardt, Start eines 6monatigen
Aufenthalts in Austin im Oktober 99)
- Übertragung des Partitionierungsalgorithmus SLUCC (R. Reilein-Ruß) auf
eine Problemstellung der parallelen Logiksynthese (stud. D. Lucke)
Wir haben 1999 einen Fortsetzungsantrag an die DFG gestellt, welcher bewilligt
wurde und die folgenden Zielschwerpunkte umfaßt:
82

- Entwicklung spezieller Modellpartitionierungsalgorithmen für die parallele Simulation
mittels dlbSIM unter Berücksichtigung der mit diesem Simulator
realisierbaren dynamischen Lastbalancierung
- Entwicklung geeigneter Methoden im Bereich des Multiprozessor-Task-
Schedulings zur Erzeugung von Scriptprogrammen für parallelMAP , die zu
einer effizienten parallelen Abarbeitung der betreffenden Modellpartitionierungsprozesse
führen
Das Projekt ist eingebettet im DFG Schwerpunktprogramm Effiziente Algorithmen
für diskrete Probleme und ihre Anwendungen.
Kooperation: IBM Laboratorien Böblingen und Austin (TX)
Parallele Atmosphärensimulation
(G. Rünger, W. Spruth, K. Hering, R. Reilein-Ruß)
Die Aufgabenstellung dieses Projektes ist die Untersuchung und Realisierung
von Parallelisierungsmöglichkeiten meteorologisch relevanter Simulationsprogramme,
die sich aufgrund der algorithmischen Struktur der Programme ergeben.
Dabei sollen Gemeinsamkeiten und Unterschiede in den algorithmischen Strukturen
verschiedener Simulationsprogramme identifiziert werden. Die Grundlage
dafür ist eine Auswahl von unterschiedlichen Referenzprogrammen: dem mesoskaligen
Atmosphärenmodell GESIMA und dem Chemietransportmodell MUS-
CAT.
Ziel ist es, eine Templatebibliothek zur Verfügung zu stellen, die durch verschiedene
Parameter (Problem-, System- sowie Parallelisierungsparameter) gesteuert
wird. Die Templates sind zusätzliche Softwarestücke, die in die Anwendungssoftware
integriert werden, so dass der Benutzer durch Angabe von Parametern verschiedene
Teilmodule ansteuern kann. Die Templatebibliothek soll dem Fachwissenschaftler
so zur Verfügung gestellt werden, dass dieser dazu befähigt wird, die
o.g. Parameter so zu variieren, dass ein nach seinen Bedürfnissen arbeitendes
Simulationsprogramm resultiert.
Für die Entwicklung von parametrisierten parallelen Programmen (Templates) ist
es wichtig, dass verschiedene Programme betrachtet werden, die für eine Parallelisierung
interessant erscheinen. Gemeinsamkeiten und Unterschiede der algorithmischen
Struktur fließen in die Entwicklung der Templates ein. Um zu testen,
ob die gewählten Templates für realistische Simulationsprogramme tatsächlich
die geeignete Auswahl von Parallelisierungsmöglichkeiten zulassen, werden die
verschiedenen parallelisierten Referenzprogramme für Simulationen realistischer
Fälle getestet.
Das Projekt ist ein DFG Gemeinschaftsantrag zusammen mit dem Institut für Meteorologie
(G. Tetzlaff) und dem Institut für Troposphärenforschung e.V. (E. Renner)
83

3.3.10.3 Publikationen
- Rauber, Th.; Rünger, G.; Scholtes, C.: Scalability of Sparse Cholesky Factorization.
Journal of High-Speed Computing, Vol. 10(1), S. 19-52, World
Scientific, 1999.
- Rauber, Th.; Rünger, G.: Parallel Execution of Embedded and Iterated Runge-Kutta
Methods. Concurrency - Practice and Experience, Vol. 11(7), S.
367-385, Wiley, 1999.
- Rauber, Th.; Rünger, G.: Deriving Array Distributions by Optimization Techniques.
Erscheint in: Journal of Supercomputing, Kluwer.
- Rauber, Th.; Rünger, G.: Diagonal-Implicitly Iterated Runge-Kutta Methods
on Distributed Memory Machines. Erscheint in: Journal of High-Speed Computing,
World Scientific.
- Rauber, Th.; Rünger, G.: A Transformation Approach to Derive Efficient Parallel
Implementations. Erscheint in: IEEE Transactions on Software Engineering.
- Adelsbach, A.; Potikoglou, I.; Rauber, Th.; Rünger, G.: Parallel Simulation of
Incompressible Fluids. Proceedings of the 7th Euromicro Workshop on Parallel
and Distributed Processing, S. 272-280, IEEE Computer Society Press,
Funchal, Portugal, 1999.
- Fissgus, U.; Rauber, Th.; Rünger, G.: A Framework for Generating Task Parallel
Programs. Proceedings of the 7th Symposium on the Frontiers of Massively
Parallel Computation, (Frontiers’99), S. 72-80, IEEE Computer Society
Press, Annapolis, USA, 1999.
- O’Donnell, J.; Rauber, Th.; Rünger, G.: A Side-Effect-Free Hierarchical Radiosity
Algorithm. Erscheint in: Proceedings of the 14th Annual ACM Symposium
on Applied Computing.
- Rauber, Th.; Rünger, G.: Parallel Solution to Stiff Ordinary Differential Equations.
Erscheint in: Proceedings of the Workshop on Scientific and Engineering
Computing with Applications (Frontiers’99), Kluwer, Annapolis, USA,
1999.
- Rauber, Th.; Rünger, G.: A Coordination Language for Mixed Task and Data
Parallel Programs. Proceedings of the 13th Annual ACM Symposium on Applied
Computing (SAC’99), Special Track on Coordination Models, S. 146-
155, ACM Press, San Antonio, USA, 1999.
- Rauber, Th.; Rünger, G.: Matrix Computations behind the Hierarchical Radiosity
Method. Proceedings of the 13th Annual ACM Symposium on Applied
Computing (SAC’99), Special Track on Scientific Computing, S. 533-540,
ACM Press, San Antonio, USA, 1999.
- Rauber, Th.; Rünger, G.: Scheduling of Data Parallel Modules for Scientific
Computing. Proceedings of the 9th SIAM Conference on Parallel Processing
for Scientific Computing (PP99), SIAM (CD-ROM), San Antonio, USA, 1999.
- Reilein, R.; Rünger, G.: Parallel Cloud Modeling. Erscheint in: Proceedings
of Parallel Computing 99 (ParCo99), Imperial College Press.
84

- Simmel, M.; Reilein, R.; Rünger, G.; Tetzlaff, G.: Parallele Strategien für ein
spektrales Wolkenmodul in einem 3-dimensionalen Mesoskalenmodell.Wiss.
Mitteilungen, Bd. 12, Inst. f. Meteorologie, Universität Leipzig,
1999.
- Rauber, Th.; Rünger, G.: Parallele und verteilte Programmierung. Erscheint
bei: Springer Verlag.
3.3.10.4 Vorträge
- Reilein, R.; Simmel, M.: Parallele Implementierung einer spektralen Wolkenmodellierung
im mesoskaligen Atmosphärenmodell GESIMA. 2. Halle-Leipzig
Seminar zur Parallelverarbeitung, Januar 1999.
- Reilein, R.: Parallel Cloud Modeling. Parallel Computing 99 (ParCo99), Delft,
Netherlands, August 1999.
- Rünger, G.: Parallel Simulation of Incompressible Fluids. 7th Euromicro
Workshop, Funchal, Portugal, Januar 1999.
- Rünger, G.: Matrix Computations behind the Hierarchical Radiosity Method.
13th Annual ACM Symposium on Applied Computing (SAC’99), San Antonio,
USA, März 1999.
- Rünger, G.: A Framework for Generating Task Parallel Programs. Texas
A&M University, College Town, USA März 1999.
- Rünger, G.: Scheduling of Data Parallel Modules for Scientific Computing.
9th SIAM Conference on Parallel Processing for Scientific Computing
(PP99), San Antonio, USA, März 1999.
- Rünger, G.: Scheduling of Data Parallel Modules. Dagstuhl-Workshop High
Level Parallel Programming: Applicability, Analysis and Performance, April
1999.
- Rünger, G.: Das parallele Programmiermodell TwoL. TU Dresden, Mai 1999.
- Rünger, G.: Entwurf effizienter paralleler Programme für Rechner mit verteiltem
Adressraum. Bonn, Juni 1999.
85

3.3.11 Technische Informatik
Der Lehrstuhl "Technische Informatik" an der Universität Leipzig und die Forschungsgruppe
"Systementwurf in der Mikroelektronik" (SiM) am Forschungszentrum
Informatik in Karlsruhe (FZI) sind an mehreren nationalen und internationalen
Projekten beteiligt und beschäftigen sich mit zahlreichen Themen auf dem
Gebiet des Entwurfs und der Anwendung mikroelektronischer Systeme. Die Arbeitsgebiete
umfassen die Schwerpunktthemen Entwurf eingebetteter Systeme
und Rapid Prototyping
3.3.11.1 Personelle Zusammensetzung
Univ.-Professor Prof. Dr. Udo Kebschull
wiss. Mitarbeiter Dr. Paul Herrmann
wiss. Mitarbeiter Dr. Hans-Joachim Lieske
wiss. Mitarbeiter Dr. Matthias Steffen (bis Juni 1999)
Stipendiat Dr. Sergej Jakovlev (seit April 1999)
Stipendiat Dr. Alexej Prokhorov (seit April 1999)
FZI-Mitarbeiter G. Haug
3.3.11.2 Projekte und Arbeitsthemen
DFG-Projekt: Integrierte Entwicklungsumgebung für eingebettete Systeme
in der industriellen Automation (Dr. P. Herrmann, Dr. M. Steffen)
Schwerpunkt dieses Gemeinschaftsprojekts mit der Universität Tübingen ist die
Untersuchung und Modellierung flexibler Zielarchitekturen für eingebettete Systeme.
Besonders die Spezifikation, Partitionierung, Bewertung, Simulation und die
Verifikation von eingebetteten Hardware-/Software-Systemen werden im Rahmen
von 12 Projektthemen untersucht.
An der Universität Leipzig werden vor allem die Echtzeitanforderungen und der
Einsatz von Echtzeitbetriebssystemen untersucht. Dabei stützen sich die Untersuchungen
auf die Realisierung von Systemen mit harten Echtzeitanforderungen.
Zum Einsatz kommen dabei sowohl Echtzeitkerne als auch spezielle Echtzeitbetriebssysteme
für eingebettete Systeme.
Im Berichtzeitraum wurde insbesondere die Rekonfiguration zur Laufzeit untersucht.
Es wurde die Möglichkeit geschaffen, Teile der Zielhardware im laufenden
Betrieb mit neuen Funktionen auszustatten. Die Daten können sowohl vorher in
einem geeigneten Speicher abgeleitet, als auch über ein Netzwerk von einem
Server auf das eingebettete System übertagen werden.
86

EU-Projekt: VLIW-prozessorbasierte Emulation und Prototyping digitaler
Schaltungen (G. Haug, FZI)
Der schnelle Entwurf von Prototypen komplexer eingebetteter Systeme und damit
deren Emulation gewinnen zunehmend an Bedeutung. Einfache FPGA basierte
Emulationssysteme finden in diesem Bereich bereits verbreitet Einsatz. Diese Systeme
gelangen jedoch bei Entwürfen mit großen komplexen Datenpfaden im Bezug
auf die Gatterzahl und auf die Emulationsgeschwindigkeit schnell an ihre
Grenzen.
In letzter Zeit kamen VLIW (very long instruction word)-Prozessoren in Form von
digitalen Signalprozessoren (DSP) auf den Markt. Der Grad an Parallelität in solchen
Prozessoren und in datenpfadintensiven Designs liegt in etwa in der selben
Größenordnung. Es wird darum vorgeschlagen, derartige Designs mit VLIW-Prozessoren
zu emulieren, um die erwähnten Probleme zu lösen.
Im Berichtszeitraum wurde die Mapping-Software realisiert, die eine RT (register
transfer)-Beschreibung einer Schaltung in ein VLIW-Programm für den DSP umwandelt.
Diese Umwandlung geschieht zyklengenau, d. h. die Schaltung wird tatsächlich
emuliert und nicht etwa simuliert.
Industrieprojekt: Evaluation diverser System-Management-Werkzeuge, Kooperation
mit der DRV, Rechenzentrum Leipzig (Dr. A. Prokhorov)
System-Management-Werkzeuge dienen der Verwaltung komplexer Rechnernetze
von einer zentralen Stelle, ohne dass der Systemadministrator vor Ort an dem
zu verwaltenden Rechner sitzen muss. Dabei werden die Administrationsaufgaben
wie z.B. Softwareverteilung, Backup-Management, Benutzer-Management
und Systemsicherheit in einem heterogenen, über mehrere Standorte verteilten
Rechnernetz mittels einer temporäre Netzwerkverbindung durchgeführt. Das
Hauptproblem dieser Werkzeuge besteht derzeit darin, dass diese zum Teil sehr
tief in das Betriebssystem des zu verwaltenden Rechners eingreifen, so dass die
Einrichtung dieser Werkzeuge kein trivialer Vorgang ist. Im Berichtszeitraum wurde
deshalb ein Testlabor für System-Management-Werkzeuge aufgebaut und anhand
dieses Labors die Werkzeuge für den Einsatz bei unserem Projektpartner
evaluiert. Zu diesem Zweck wurden auch Testszenarien zum qualitativen Vergleich
diverser System-Management-Werkzeuge erstellt und evaluiert.
87

Industrieprojekt: Entwicklung eines Verfahrens zur Ansteuerung einer SPS
für ein Lagersystem unter Windows NT, Kooperation mit der Firma Interconnect
Karlsruhe (Dr. A. Prokhorov)
Die Ansteuerung einer speicherprogrammierbaren Steuerung für die Lagerverwaltung
ist ein relativ komplexer Vorgang, da das System auf alle auftretenden
Fehlerzustände reagieren muss. Zusätzlich muss sichergestellt sein, dass im
Fehlerfalle stets auf einem gesicherten Zustand aufgesetzt werden kann und keine
kritischen Zustände auftreten, die das Lagergut oder gar die Mechanik der Lagers
beschädigen.
Im Berichtszeitraum wurde ein solches System als Prototyp für ein eingebettetes
System realisiert und in eine laufende Produktionsanlage integriert.
Industrieprojekt: Integration einer Rapid-Prototyping-Entwicklungsumgebung,
Kooperation mit der Firma Infineon München (Dr. S. Jakowlew)
Das Ziel dieser Kooperation zwischen der Universität Leipzig und Infineon München
ist die Integration einer vorhandenen Rapid-Prototyping-Entwicklungsumgebung
bestehend aus den Prototyping Boards Weaver-FPGA und Weaver-
VLIW. Die Hauptschwachpunkte dieses Weaver-Systems waren dessen komplexe
Bedienung sowie die mangelhafte Unterstützung des Entwerfers bei der Inbetriebnahme
eines Prototyps.
Die Gesamtkonzeption sieht vor, die Oberfläche von der Schnittstelle zu trennen.
Damit kann ein Weaver-System später auch über ein Netzwerk bedient werden,
ohne dass der Entwerfer direkt am Emulator sitzen muss.
3.3.11.3 Publikationen
- Kuhn, Rosenstiel, Kebschull, U.: Beschreibung und Simulation von Hardware/Software-Systemen
mit Java GI/ITG/GMM Workshop Methoden und
Beschreibung zur Modellierung und Verifikation von Schaltungen und Systemen,
Braunschweig 22.-24.2.99.
- Hauck, Kebschull, U.: VLIW-Based hardware Emulation - The Rave System,
Date 99 University Booth, 1999.
- Kuhn, Kebschull, U., et. al: Description and Simulation of Hardware/Software
Systems with Java, Proceedings of the 36th DAC, 1999.
- Weiß, Steckstor, Nitsch, Kebschull, U., Rosenstiel: "Performance Analysis of
Real-Time Operating Systems by Emulation of an Embedded System",
RSP'99, 1999.
- Kress, R.; Haug, G.; Kebschull, U.; Rosenstiel, W.: Hardware/Software System
Prototyping using VLIW Architectures; Business and Work in the Information
Society , New technologies and Applications, J.-Y. Roger et. al.
(Eds.), IOS Press, Amsterdam, ISBN 90 5199 491 5, 1999.
88

- Hermann, P.; Steffen, M.; Kebschull, U.: Ein Branch & Bound-Ansatz zur
Verdrahtung von Field Programmable Gate Arrays TI+IT, Heft 6, November
1999.
- Haug, G.; Kebschull, U., Rosenstiel, W.: Emulation synthetisierter Verhaltensbeschreibungen
mit VLIW-Prozessoren, GI/ITG Workshop 2000.
- Haug, G.; Kebschull, U., Rosenstiel, W.: A Hardware Plattform for VLIW Based
Emulation of Digital Systems, Date 2000, 2000.
3.3.11.4 Vorträge
- Kebschull, U.: Objektorientierte Programmierung mit Java und CORBA, IBM
Bildungszentrum, 24.6.1999.
89

3.3.12 Versicherungsinformatik
3.3.12.1 Personelle Zusammensetzung
Honorarprofessor Prof. Dr. Gottfried Koch
Lehrbeauftragter Dipl. Inf. Heinrich Bader
Lehrbeauftragter Dr. Thomas Köhne
Lehrbeauftragter Dipl. Inf. Stefan Langenfeld
Studentische Hilfskräfte 8
3.3.12.2 Projekte
EBusiness in der Versicherungswirtschaft
Die (künftige) Tragweite des Electronic Business in der Versicherungswirtschaft
berücksichtigend, hat sich ab 1. März 1999 auf Initiative und unter Mitarbeit der
Leipziger Professoren Koch (Versicherungsinformatik) und Wagner (Versicherungsbetriebslehre)
eine Forschungsgruppe mit Partnern aus der Praxis (AXA/Albingia-Versicherungen,
Generail-Versicherungen, R+V-Versicherungen und
CSC Ploenzke AG) zusammengefunden, die in Teilprojekten interessierende
Themenkomplexe untersucht haben.
Die Dauer des ersten Abschnitts war auf den 31.12.1999 terminiert. Ab 1. März
2000 wird der bisher "geschlossene" Forschungskreis geöffnet, um mit weiteren
Partnern (per Januar 2000 haben sich 9 neue Unternehmen als Partner des zweiten
Forschungsabschnittes angemeldet) die Arbeiten - auf den bisherigen Ergebnissen
aufbauend - weiterzuführen und um neue Teilgebiete des Electronic Business
in Zusammenarbeit von Universität und Praxis zu erforschen
In Abstimmung zwischen den Partnern wurden in Teilprojekten folgende Themen
bearbeitet:
- Möglichkeiten der Entwicklung von Versicherungsprodukten auf Basis von
Electronic Commerce;
- Kooperationsmöglichkeiten zwischen Banken und Versicherungsunternehmen
auf Basis von Electronic Commerce;
- E-Commerce-orientierte Prozeßunterstützung für einen Kfz-Versicherer mit
Maklervertrieb.
Darüber hinaus wurden zwei weitere Teilprojekte als Doktorarbeiten vergeben,
die die Themen inhaltlich umspannen. Dabei handelt es sich einerseits um die
Ausarbeitung eines Gesamtmodells für den Electronic Commerce in der Versicherungswirtschaft
und andererseits um eine Abhandlung über informationstechnische
Architekturen.
90

Ueber die Ergebnisse dieses Forschungsprojektes informiert:
Wagner, Fred, Koch, Gottfried, Electronic Commerce in der Versicherungswirtschaft
- Bericht über ein Forschungsprojekt an der Universität Leipzig mit Partnern
aus der Versicherungswirtschaft,
in: VW 20, S. 1490 - 1497.
Forum VERSICHERUNGSINFORMATIK
http://www.uni-leipzig.de/Versicherungsinformatik
Das Forum Versicherungsinformatik ist eine von Studenten betriebene Informationsdrehscheibe
zwischen am Versicherungsmarkt beteiligten Unternehmen und
dem Studienschwerpunkt Informatik im Versicherungswesen. Derzeit sind 32 Unternehmen
Abonnenten. Darüber hinaus werden hierüber virtuelle Lehrveranstaltungen
abgewickelt.
3.3.12.3 Publikationen
- Koch, G.; Wagner, F.:Il commercio elettronico e l‘industria assicurativa in: Diritto
Ed Economia Dellássicurazione, 1/99, S. 807 ff.
- Koch, G.: 3 Thesen zu NETinsurance - Versichern in virtuellen Netzwerken,
Versicherungsbetriebe 2/99, S. 345 - 356.
- Koch, G.; Wagner, F.: Electronic Commerce in der Versicherungswirtschaft
- Bericht über ein Forschungsprojekt an der Universität Leipzig mit Partnern
aus der Versicherungswirtschaft, in: Versicherungswirtschaft 20, S. 1490 -
1497.
- Koch, G.; Köhne, Th.: Die Virtuelle Versicherung - ein Phänomen zwischen
Organisationsform, Electronic Commerce und Virtual Reality, in: Versicherungswirtschaft
24/99, S. 1842 - 1860.
- Koch, G.; Köhne, Th.: Die Virtuelle Versicherung - Konzept, Charakteristika,
Herausforderungen und künftige Entwicklung, Sondernummer der Schriftenreihe:
Managment Information des Instituts für Versicherungswirtschaft an
der Universität St. Gallen (110 Seiten).
- Koch, G.; Köhne, Th.: Die Virtuelle Versicherung - Konzept, Charakteristika,
Herausforderungen und künftige Entwicklung, erscheint in der Zeitschrift für
das Versicherungswesen.
- Koch, G.; Zarnekow, R.; Brenner, W.: Softwareagenten in der Versicherungswirtschaft,
erscheint in Versicherungsbetriebe, 1/00.
91

3.3.12.4 Vorträge
- Koch, G.: NETinsurance - Neue Wege der Produktentwicklung, IIR-Kongress:
Produktinnovationen für Versciherer und Finanzdienstleister, Juni 99,
Zürich.
- Koch, G.: Electronic Commerce im Versicherungswesen - Chancen und Herausforderungen
eines New Business Design, IIR-Kongress: Electronic Commerce
in der Assekuranz, 7. Juli 1999, München.
- Koch, G.: NETinsurance - Das Versichern in Netzwerken erfordert einen
"New Business Design", IIR-Kongress: Geschäftsprozessoptimierung durch
IT für Versicherungen, 25. August 1999, Köln.
- Koch, G.: Von der EC-basierten Produktentwicklung zu EC-Produkten für
Versicherer und Finanzdienstleister, MCC-Kongress: IT-Optionen für Versicherungen,
13./14. September 1999, Düsseldorf.
- Koch, G.: NETinsurance - Versichern in virtuellen Netzwerken, Siemens-
Kongress: Information and Communication meet insurance, 7./8. Oktober
1999, München.
92

3.4 Graduierungsarbeiten am Institut
Die meisten Arbeiten sind unter den jeweils genannten URLs im Volltext auf dem
Dokumenten-Server verfügbar.
3.4.1 Dissertationen
- Hartmann, Ulrich: Ein mechanisches Finite-Elemente-Modell des menschlichen
Kopfes
MPI Series in Cognitive Neuroscience 7, ISBN 3-9806089-6-4
http://dol.uni-leipzig.de/pub/1999-36
3.4.2 Diplomarbeiten
- Agsten, P.: Administrationsmöglichkeiten eines Client/Server-DV-Systems,
Betreuer: Prof. Spruth
http://dol.uni-leipzig.de/pub/1999-16
- Bittner, St.: Die Modellierung eines Grundbuchsystems im Situationskalkül,
Betreuer: Prof. Brewka
http://dol.uni-leipzig.de/pub/1998-55
- Blümel, Ch.: Konzeption und Implementierung eines Anzeigenannahme-,
Service- und Verwaltungssystems für das Publizieren und Verwalten von gestalteten
Inseraten für Anzeigen-Online-Dienste im World Wide Web,
Betreuer: Prof. Heyer
http://dol.uni-leipzig.de/pub/1999-34
- Böhme, T.: Agentensysteme - aktueller Entwicklungsstand und Konzeption
eines universellen News-Watcher-Agent,
Betreuer: Prof. Heyer
http://dol.uni-leipzig.de/pub/1999-37
- Claus, C.: Computersimulation von morphologisch rekonstruierten Neuronen:
Parameterbestimmung und Analyse der dendritischen Informationsverarbeitung,
Betreuer: Prof. Schierwagen
http://dol.uni-leipzig.de/pub/1998-54
- Fiebig, F.: Ein Prozeßmodell für das Dokumentenmanagement in einer onkologischen
Studienzentrale,
Betreuer: Prof. Rahm, R. Müller
- Fiebig, M.: Untersuchung der Online-Videoübertragung unter Windows NT
über Dual-Video-Systeme,
Betreuer: Prof. Irmscher
http://dol.uni-leipzig.de/pub/1999-26
- Franke, M.: Entwicklung und Implementierung einer Native-ATM-Datentransportschnittstelle
für das Videokonferenzsystem "Visitphone",
Betreuer: Prof. Irmscher, Dr. Hänßgen
http://dol.uni-leipzig.de/pub/1999-11
93

- Gruber, R.: Methodik zur interaktiven anatomischen Segmentation,
Betreuer: PD Dr. Lohmann (MPI Neuropsychologie), Prof. Saupe
- Horn, S.: Entwurf und Implementierung eines Sessionmanagement-Systems
für das Multicast-Videokonferenzsystem "Visitphone",
Betreuer: Prof. Irmscher
http://dol.uni-leipzig.de/pub/1999-15
- Kowalski, J.: Parallelisierung von 3D Voxel-Algorithmen,
Betreuer: Dr. Hering, Dr. Lohmann
http://dol.uni-leipzig.de/pub/1999-13
- Melnik, S.: ISLE: Konzeption und Realisierung eines verteilten XML-basierten
Informationssystems,
Betreuer: Prof. Rahm
http://dol.uni-leipzig.de/pub/1999-4
- Michel, R.: Erstellung einer Performanceanalyse in einer Tivoli-Umgebung,
Betreuer: Dr. Hänßgen
http://dol.uni-leipzig.de/pub/1999-40
- Müller, J.-A.: ATM versus Gigabit Ethernet im TCP/IP-LAN.
-
Design und Implementierung eines Hochgeschwindigkeitsnetzwerkes für
TCP/IP,
Betreuer: Dr. Hänßgen
http://dol.uni-leipzig.de/pub/1998-70
Neubert, U.: CORBA-Integration des Workflow-Management-Systems IBM
FlowMark,
Betreuer: Prof. Rahm, R. Müller
http://dol.uni-leipzig.de/pub/1999-19
- Neumcke, U.: Standardisierte Internet-Kooperationsprotokolle und ihre Anwendung
für elektronische Ausschreibungsverfahren,
Betreuer: Prof. Heyer, Dr. Wolff
http.://dol.uni-leipzig.de/pub/1999-35
- Neumeister, M.: Fallbasiertes Lernen von Bewertungsfunktionen,
Betreuer: Prof. Brewka
http://dol.uni-leipzig.de/pub/1998-50
- Nitsch, C.: Implementierung und Test einer Emulationsplattform für die Hardware
-Softwarepartitionierung eingebetteter Systeme,
Betreuer: Prof. Kebschullr
http://dol.uni-leipzig.de/pub/1999-30
- Nowotka, Th.: Entwicklung eines graphischen Editors für neurometrische
Untersuchungen komplexer Oberflächen auf der Basis von Polygonnetzen,
Betreuer: PD Dr. Der
http://dol.uni-leipzig.de/pub/1999-20
- Schlieder, T.: Dynamische Datenbankorganisation für multimediale Informationssysteme,
Betreuer: Prof. Rahm
http://dol.uni-leipzig.de/pub/1998-84
94

- Schmidt, F.: Automatische Ermittlung semantischer Zusammenhänge lexikalischer
Einheiten und deren graphische Darstellung,
Betreuer: Dr. Quasthoff
http://dol.uni-leipzig.de/pub/1999-18
- Siedschlag, Th.: Iterative Modellpartitionierungsverfahren für die parallele
Logiksimulation,
Betreuer: Prof. Spruth
http://dol.uni-leipzig.de/pub/1998-63
- Slomka, A.: Agentenbasiertes Verwalten mit aktiven Dokumenten am Beispiel
der Schadenbearbeitung,
Betreuer: Prof. Koch
http://dol-uni-leipzig.de/pub/1999-38
- Stündel, F.: Entwicklung einer Metasuchmaschine mit Relevance Feedback
in Java,
Betreuer: Prof. Heyer
http://dol.uni-leipzig.de/pub/1998-90
- Nguyen, T. H.: Erkenntnistheoretische und begriffliche Grundlagen der
objektorientierten Datenmodellierung
Betreuer: Prof. Herre
http://dol.uni-leipzig.de/pub/1999-6
95

3.5 Messebeteiligungen
BIK99-Computermesse, Leipzig, Nov. 1999
- Teilnahme des Forums Versicherungsinformatik (Prof. Koch)
- Dokumenten-Server; Musikinstrumenten-Museum Online (Prof. Rahm, Dr.
Sosna)
Handwerkermesse, Leipzig, Februar 1999
- Dokumenten-Server; Musikinstrumenten-Museum Online (Prof. Rahm, Dr.
Sosna)
CeBIT99, in Hannover
- Teleteaching an der Universität Leipzig (Messepräsentation der Universität
Leipzig im Gemeinschaftsstand Forschungsland Sachsen) (Prof. Irmscher,
Dr. Hänßgen)
Leipziger Buchmesse, März 1999
- Dokumenten-Server; Musikinstrumenten-Museum Online (Prof. Rahm, Dr.
Sosna)
LIV99-Tagung (begleitende Ausstellung), Univ. Leipzig, 24. Juni 99
- Dokumenten-Server (Prof. Rahm, Dr. Sosna)
Campus99, Juli 1999
- Dokumenten-Server; Musikinstrumenten-Museum Online (Prof. Rahm, Dr.
Sosna)
- Hardware-Entwurf eines Mikroprozessors (Prof. Kebschull, Dr. Herrmann)
- Eingebette Systeme (Prof. Kebschull, C. Nitsch)
96

3.6 Workshops und Tagungen am Institut
3.6.1 Modularisierung von Informatik-Studiengängen
(Prof. Gerber)
Termin: 02.12.1999
Vorträge:
- U. Breymann (Institut für Informatik und Automation, Hochschule Bremen)
Hochschulübergreifender Studiengang "Digitale Medien" in Bremen
- S. Gerber (Insitut für Informatik, Universität Leipzig)
Modularisierung von Informatik-Studiengängen
- H. Partsch (Fakultät für Informatik, Universität Ulm)
Ulmer Bachelor/Aster-Informatikstudiengang
- M. Schlottke (R+V Versicherung, Wiesbaden)
Informatikstudiengänge aus der Sicht der Wirtschaft
3.6.2 Computationale Dialektik (Prof. Brewka)
Termin: September 1999
Bei diesem Workshop, der aus Mitteln der Forschergruppe Kommunikatives Verstehen
gefördert wurde, ging es um formale Modelle des Argumentierens. In kleinem
Kreis (8 Teilnehmer) wurden aktuelle Arbeiten der Teilnehmer und Möglichkeiten
künftiger Zusammenarbeit erörtert. Vertreten waren Arbeitsgruppen der
GMD, Sankt Augustin, sowie Forscher aus Utrecht und Groningen.
3.6.3 Fuzzy-Neuro-Systems 1999
(Prof. Brewka/Prof. Schierwagen/Dr. Der)
Termin: 18. - 19.02.1999
Thema der Tagung, die von Prof. Brewka und Prof. Gottwald geleitet wurde, waren
der Stand der Forschung in den Bereichen Fuzzy Systeme und Künstliche
Neuronale Netze sowie die Anwendung entsprechender Methoden, etwa im Bereich
Bildverarbeitung oder Handschrifterkennung. Die Tagung hatte ca. 70 Teilnehmer
aus dem In- und Ausland. Eingeladenen Sprecher waren Peter Hajek
(Prag), Raul Rojas (Berlin) sowie Sebastian Thrun (Pittsburgh).
97

3.6.4 Leipzig Video Coding Workshop (Prof. Saupe)
Termin: 02.02.1999
Dieser Workshop wurde unterstützt durch das Graduiertenkolleg Wissensrepräsentation.
Vortragsprogramm:
- Wagner, M. (Univ. Freiburg)
A Video Codec Based on R/D-Optimized Adaptive Vector Quantization
- Heising, G. (Heinrich-Hertz-Institut für Nachrichtentechnik, Berlin)
A Wavelet-Based Video Coding Scheme Using Image Warping Prediction
- Horn, U. (Ericsson Eurolab, Herzogenrath)
Scalable Video Streaming in Best Effort Packet Networks
- Wu, X. (Dept. of Computer Science, Uni of Western Ontario London, Ontario,
Canada) Context Quantization with Fisher Discriminant for Adaptive Embedded
Wavelet Image Coding
3.6.5 Workshop Computer Graphics (Prof. Saupe)
Termin: 04. - 05.02.1999
Seit einigen Jahren werden weltweit sehr erfolgreich Visualisierungstechniken in
nahezu allen Bereichen von Naturwissenschaft und Technik eingesetzt. Im Rahmen
dieser Vorträge werden einige der wesentlichen Teilgebiete, die in der Arbeitsgruppe
Prof. Hagen der Universität Kaiserslautern bearbeitet werden, näher
vorgestellt.
Vortragsprogramm:
- Hagen, H.
Quatiltätsanalysen von Freiformgeometrien (Informatik Kolloquium)
- van Lengen, R.,
Medizinische Informatik
- Rodrian, H.-Chr.,
Das Projekt ANTHROPOID
- Nawotki, A.
Physikalisch-basiertes Modellieren
- Muenchhofen, M.
VIPER - Architekturvisualisierung
- Scheuermann, G.
Data Dependent Triangulation of Vector Fields
- Bossong, U.
Glättung von Kurven mit multikriterieller Zielsetzung
- Meyer, J.
Intuitive User Interface for Interactive Rendering
98

3.6.6 Miniworkshop Adaptive Signalcodierung
(Prof. Saupe)
Termin: 16.04.1999
Ort: Institut für Informatik, Universtät Freiburg
Vortragsprogramm:
- Wagner, M. (Universität Freiburg)
Rate/Distortion-Optimierung von Bäumen mit nicht-monotonen Baum-Funktionalen
- Hartenstein, H. (Universität Freiburg)
Einführung in CELP Speech Coding
- Herz, R. (Universität Freiburg)
Demonstration des auf dem TI C62-Board implementierten Kurzzeitspektren-Analysierers
3.6.7 Workshop über Objektbasierte Codierung und
Multimedia-Informationssysteme (Prof. Saupe)
Termin: 21. - 22.06.1999
Vortragsprogramm:
- Hartenstein, H. (Universität Freiburg)
DCT und KLT: Was bedeutet die asymptotische Äquivalenz?
- Wagner, M. (Universität Freiburg)
Adaptive Vektorquantisierung und Videocodierung: Experimente und Ergebnisse
mit Quad-trees
- Triebfürst, B. (Universität Freiburg)
Informationsverdichtung und Informationsverlust in Kompressionsverfahren
aus geographischer Sicht
- Kampmann, M. (Universität Hannover)
Codierung von Bildtelefonsequenzen unter Verwendung eines dreidimensionalen
Gesichtsmodells
- Eisert, P. (Universität Erlangen-Nürnberg)
Model-based Video Coding of Head-and-Shoulder Sequences
- Ohm, J. (Heinrich-Hertz-Institut für Nachrichtentechnik, Berlin)
MPEG-7 - Ein Standard für Multimedia-Informationssysteme
99

3.6.8 ITG-Fachgruppentreffen -
FG 3.1.2 Digitale Bildcodierung (Prof. Saupe)
Termin: 26.11.1999
Es ist Aufgabe der Fachgruppe 3.1.2, alle Aktivitäten, die in deutschen Forschungsinstitutionen
und an deutschen Universitäten im Bereich der Bildcodierung
vorhanden sind, transparent zu machen und insbesondere zwischen diesen
und der Industrie ein Bindeglied darzustellen. Die Industrie soll auf diese Weise
einen Überblick über die F&E-Arbeiten in den Universitäten und an den Forschungsinstituten
erhalten, um ggf. auf das dort vorhandene Know-how zurückzugreifen
zu können. Dabei sollen in der FG auch verstärkt Themen behandelt
werden, die noch nicht im unmittelbaren industriellen Interesse oder der Standardisierung
stehen, damit auch diese von den Industriepartnern wahrgenommen
werden. Neben den reinen Algorithmen und Verfahren sollen aber auch die sich
mit diesen Techniken zu realisierenden Applikationen behandelt werden.
Vortragsprogramm:
- Wagner, M. (Univ. Freiburg)
Adaptive Vektorquantisierung und Videokodierung
- Musmann, H. (Univ. Hannover)
Motion and Aliasing Compensated Prediction with Increased Displacement-
Vector Resolution
- Güther, J. (Heinrich-Hertz-Institut für Nachrichtentechnik, Berlin)
Übertragung von Echtzeitvideodaten im Internet
- Hundt, E., Pandel, J. (Siemens AG)
Progressive Videocodierung für Streaming-Applikationen
- Hundt, E., Pandel, J. (Siemens AG)
Protokolle für mobile Terminals - H.323M
3.6.9 2. Halle-Leipziger Seminar zur
Parallelverarbeitung
Termin: 11.01.1999
Ort: Universität Halle
Vortragsprogramm:
- Knoth, O. (Institut für Troposphärenforschung, Leipzig)
Parallele Iterationsverfahren zur Lösung der 3D Laplace-Gleichung
- Simmel, M.; Reilein, R. (Uni Leipzig)
Parallele Implementierung einer spektralen Wolkenmodellierung im mesoskaligen
Atmosphärenmodell GESIMA
- Weickert, J.; Wolke, R. (Institut für Troposphärenforschung, Leipzig)
Parallelisierung eines 3D Chemie-Transport-Modells
100

- Bäsken, M. (Uni Halle)
Parallele Algorithmen zur Berechnung der Delaunay-Triangulierung
- Leopold, C. (Uni Jena)
Die Erzeugung strukturierter Programminstanzen mit hoher Lokalität
- Zimmermann, W. (Uni Halle/Uni Karlsruhe)
Berechnungsplanung für das LogP-Maschinenmodell
- Fissgus, U. (Uni Halle)
Ein System zur Generierung von taskparallelen Programmen
3.6.10 Workshop des Graduiertenkollegs
Wissensrepräsentation (Prof. Brewka)
- Februar 1999
Prof. Dr. Hagen, Univ. Kaiserslautern
Scientific Visualization, Methoden und Anwendungen
- Mai 1999
Prof. Dr. Furbach, University of Koblenz
Automated Deduction: A technological point of view.
- Juni 1999
I.-T. Nebel, Universität Leipzig
Interaktive multimediale Schulungsprogramme für die Diabetikerschulung -
Ansätze zur Benutzermodellierung und Evaluationsergebnisse
- Juni 1999
Prof. Dr. Rumpf, Universität Bonn
Adaptive Gitter und Filterung zur Visualisierung medizinischer 3D Daten Mathematische
Modellierung in der Visualisierung
- Juni 1999
Prof. Dr. McNelis, Georgetown University
Introduction to Genetic Algorithms and Neural Networks
- Juni 1999
Dr. H.-J. Goltz, GMD-FIRST Berlin
Interaktive, automatische Stundenplanung mittels constraintlogischer Programmierung
- Juli 1999
Dr. Jens-Rainer Ohm, Heinrich-Hertz-Institut, Berlin
MPEG-7 - ein Standard fur visuelle Informationssysteme
- Juli 1999
Dr. Paul Buitelaar, DFKI GmbH Saarbrücken
Ambiguity in Semantic Annotation
- Juli 1999
Dr. Jana Koehler, Albert-Ludwigs-Universität, Freiburg
Moderne Planungstechnologien an der Schwelle zur industriellen Anwendung
101

- Oktober 1999
Dr. A. Horsch, IMSE, TU München
Unterstützung der medizinischen Diagnostik mit Hilfe digitaler Bildverarbeitung
- was müssen unsere Computerprogramme "wissen", um dem Patienten
zu nützen?
- Oktober 1999
Prof. Dr. Rita Loogen, Universität Marburg
Die parallele funktionale Sprache Eden - Entwurf und Implementierung
- November 1999
Prof. Dr. Michael Thielscher, TU Dresden
Der Fluentkalkül -- eine Grundlage der kognitiven Robotik
- November 1999
Prof. Dr. Hans Uszkoreit, Universität des Saarlandes, Saarbrücken
Linguistisch interpretierte Sprachdaten für die theroretische und angewandte
Forschung
- Dezember 1999
Prof. Dr. G. Lakemeyer, RWTH Aachen
Logic-Based Control of Mobile Robots
- Dezember 1999
Prof. Dr. Radko Mesiar, Bratislava
Triangular norms
102

3.7 Kolloquiumsvorträge am Institut
3.7.1 Institutskolloquium
04.02.1999 Prof. Dr. Hans Hagen,
Universität Kaiserslautern
"Scientific Visualization Methoden und Anwendungen"
08.07.1999 Dipl.-Inf. Wolfgang Schulze,
Institut für Informatik, TU Dresden,
"Workflow-Management für CORBA-basierte Anwendungen"
20.07.1999 Prof. Dr.-Ing. Peter Lockemann,
Universität Karlsruhe, Fakultät für Informatik, Institut für Programmstrukturen
und Datenorganisation (IPD),
"Digitale Bibliotheken: Der elektronische Markt als Konstruktionsmetapher"
29.10.1999 Prof. Dr. Klaus Buchenrieder,
INFINEON AG, CPR DM, München, "Rapid prototyping eingebetteter
Hardware/Software Systeme"
25.11.1999 Prof. Dr. Hans Uszkoreit,
Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz Saarbrükken,
"Linguistisch interpretierte Sprachdaten für die theroretische und angewandte
Forschung"
3.7.2 Forschungsseminar Bildverarbeitung und
Computergrafik
05.01.1999 Dr. Martin Overhoff, Universität Hildesheim
Klinische Anwendungen des dreidimensionalen Ultraschalls
12.01.1999 Dr. M. Meiler und Dipl.-Inf. M. Melle, Universität Leipzig
Die Delphi-Programmiersprache, Teil 2
20.01.1999 Dr. Jens-Peer Kuska, Universität Leipzig
MathGL3d, the Interactive OpenGL Based Viewer for MATHEMATI-
CA
26.01.1999 Bernd Triebfürst, Universität Freiburg, Institut für Physische Geographie
Entwicklung eines waveletbasierten Kodierers zur Kompression von
Fernerkundungsdaten und seine Integrierung in das Raster-GIS Erdas-Imagine
27.01.1999 Bernd Triebfürst, Universität Freiburg, Institut für Physische Geographie
Bedeutung der Kompression für die Auswertung von:
1.multispektralen Scannerdaten am Beispiel Landsat TM
2.SAR-Daten am Beispiel ERS--1
103

16.03.1999 Rainer Gruber
Methodik zur interaktiven anatomischen Segmentation, Vorstellung
Diplomthema
12.04.1999 Ulrich Koethe, Fraunhofer-Institut fuer Graphische Datenverarbeitung,
Rostock
Generische Programmierung in der Computer Vision
15.04.1999 Dr. Raouf Hamzaoui
Optimal fractal codes
22.04.1999 Dr. Raouf Hamzaoui
On presenting scientific work
29.04.1999 Jürgen Toelke
Optimale Isoflächen-Extraktion
06.05.1999 Giang Ky Nguyen
Iterative Postprocessing for fractal compression
12.05.1999 Lucia Vences
Geometry compression
03.06.1999 Prof. Dr. Dietmar Saupe
Neue Standards für Multimediadokumente: MPEG4 und MPEG7
10.06.1999 Prof. Dr. Dietmar Saupe
Can one break the "collage barrier" in fractal image compression?
24.06.1999 Dipl.-Inf. Uwe Graichen
Rekonstruktion der Koronaranatomie aus Ultraschalldaten
01.07.1999 Sebastian Kripfganz
Panoramabilder im Internet
08.07.1999 Dr. F. Kruggel, MPI of Cognitive Neuroscience, Leipzig
Nonlinear Regression Analysis of the Hemodynamic Response in
Functional MRI
15.07.1999 Dr. Huiming Ding, Institut für Theoretische Physik, Universität Heidelberg
The scaling invariance in high energy nuclear reaction
20.07.1999 Dejan Vranic, Faculty of Electronic Engineering, University of Nis,
Jugoslavia
MPEG-7: Objectives and Applications
22.07.1999 Volker Delport, Universität Chemnitz
Codebuchentwurf in der Vektorquantisierung
27.10.1999 Prof. Dr. Karl-Udo Jahn, HTWK Leipzig, Fachbereich Informatik,
Mathematik und Naturwissenschaften
Innere und äußere konvexe Hüllen von Mengen unscharfer Punkte
und ihr Hausdorff-Abstand
03.11.1999 Prof. Dr. Tamás Szirányi, Universität Veszprém und MTA SZTAKI
(Budapest), Ungarn
Image enhancement by feedback convolution systems
104

10.11.1999 Prof. Dr. Reinhard Klein, Darmstadt
Darstellen und Editieren unstrukturierter Dreiecksnetze in Echtzeit
11.11.1999 Prof. Dr. Tamás Szirányi, Universität Veszprém und MTA SZTAKI
(Budapest), Ungarn
Tutorial on Anisotropic Diffusion in Image Compression
15.11.1999 Prof. Dr. Tamás Szirányi, Universität Veszprém und MTA SZTAKI
(Budapest), Ungarn
Tutorial on Markov Random Fields I
24.11.1999 Prof. Dr. Tamás Szirányi, Universität Veszprém und MTA SZTAKI
(Budapest), Ungarn
Tutorial on Markov Random Fields II
24.11.1999 Dr. Huiming Ding
Principle of Hierarchical Table-lookup Vector Quantization (HVQ)
08.12.1999 Dr. Huiming Ding
Application of Hierarchical table-lookup vector quantization (HVQ) in
video coding
13.12.1999 Laszlo Czuni, MTA SZTAKI, Ungarn
On the visual performance of fractal compression
15.12.199 Stefan Burkhardt
Bildregistrierung von 3D MR-Tomographien
3.7.3 Automatische Sprachverarbeitung
- "KOMMEDIA - Der Beitrag der mitteldeutschen Region Leipzig-Halle-Dessau
im Städte-wettbewerb Multimedia", ASV-Forschungskolloquium, Januar
1999
- "InnoRegio - Innovationsverbund Leipzig-Halle", ASV-Forschungskolloquium,
Juni 1999
- "Text als Wissensrohstoff", ASV-Forschungskolloquium, Oktober 1999
3.7.4 Seminar Theoretische Informatik
12.01.1999 Michael Hartwig, Universität Leipzig
Funktional-logisches programmieren/Collecting of Facts
19.01.1999 Dr. John O’Donnell, University of Glasgow
Nondeterminism in Pure Nonstrict Functional Languages
26.01.1999 Leonid Bazhenov, Technische Universität Donezk, Ukraine
Object oriented and Functional Approaches in Design of Dialog Systems
for Massiv Parallel Simulation Environment
02.02.1999 Leonid Bazhenov, Technische Universität Donezk, Ukraine
Parallel Simulation of Dynamic Systems on SIMD Supercomputer
27.04.1999 Dr. Johannes Waldmann, Universität Leipzig
Top-Termination für CL(S)
105

18.05.1999 Dr. Johannes Waldmann, Universität Leipzig
Set Constraints
08.06.1999 Dr. Johannes Waldmann, Universität Leipzig
Logische Klassifizierung regulärer Sprachen
20.07.1999 Dr. Dieter Hofbauer, Universität Gesamthochschule Kassel
Testmengen und Automaten für den universellen Abschluss regulärer
Sprachen - Formalsprachliche Methoden in der Termersetzung
02.11.1999 Dr. Johannes Waldmann, Universität Leipzig
Struktur und Endlichkeit, Teil 1
16.11.1999 Dr. Johannes Waldmann, Universität Leipzig
Struktur und Endlichkeit, Teil 2
23.11.1999 Dr. Johannes Waldmann, Universität Leipzig
Struktur und Endlichkeit, Teil 3
09.11.1999 Sibylle Schwarz, Universität Leipzig
Logische Programmierung mit Constraints
30.11.1999 Dr. Ralf Hinze, Universität Bonn
Rot-Schwarz-Bäume
106

4. Lehre
4.1 Studiengänge
Das Institut für Informatik ist verantwortlich für den Diplomstudiengang Informatik.
Daneben trägt es die Informatikausbildung im Rahmen von Magisterstudiengängen,
wobei Informatik als 2. Hauptfach (je 40 SWS in Grund- und Hauptstudium)
oder als Nebenfach (je 20 SWS) gewählt werden kann. Das Lehramt Informatik
kann im Rahmen eines Ergänzungsstudiums belegt werden. Ferner werden vom
Institut Informatik-Lehrveranstaltungen für Wirtschaftsinformatiker, Wirtschaftsmathematiker
und Mathematiker angeboten, die in diesen Studiengängen integriert
sind. Außerdem ist für natur- und geisteswissenschaftliche Diplomstudiengänge
ein Nebenfachstudium Informatik möglich, welches im Grund- und Hauptstudium
jeweils 12 SWS umfasst. Schließlich bietet das Institut fakultative
Vorlesungen zu allgemein interessierenden aktuellen Themen der Informatik für
Hörer aller Fakultäten an.
Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf den Diplomstudiengang Informatik.
Der Studienführer Informatik enthält nähere Informationen zu den verschiedenen
Studienmöglichkeiten. Eine Gesamtübersicht über den Diplomstudiengang
Informatik sowie das Grundstudium Informatik zeigen die beiden Abbildungen.
Für die Studenten mit dem Studienziel Diplominformatiker sieht der gültige Studienplan
eine Regelstudienzeit von 10 Semestern vor, in der die Zeit zur Anfertigung
einer Diplomarbeit und ein Berufspraktikum eingeschlossen ist. Das Grundstudium
mit einer Dauer von vier Semestern umfasst Lehrveranstaltungen zu
- Praktischer Informatik (16 SWS),
- Hard- und Software-Grundlagen (12 SWS),
- Theoretischer Informatik (14 SWS),
- Mathematik (26 SWS) und einem wählbaren
- Nebenfach (12 SWS).
Die Lehrveranstaltungen zur Praktischen Informatik und den Hard- und Software-
Grundlagen werden durch praktische Übungen (6 SWS) unterstützt.
Das Hauptstudium dient der Verbreiterung des Wissens, einer Vertiefung des
Verständnisses und dem Erwerb weiterer allgemeiner Kenntnisse in theoretischen,
praktischen, technischen und anwendungsorientierten Gebieten der Informatik.
Die Vorlesungen dieser vier Kernfächer sind Empfehlungen für alle Studenten
des Diplomstudienganges Informatik und sollten in der Regel bis zum 8.
Studiensemester absolviert werden. Daneben wählt der Student ein Spezialgebiet
der Informatik im Rahmen eines Studienschwerpunktes. Weiterhin ist im
Hauptstudium eine viermonatige berufspraktische Ausbildung (Berufspraktikum)
107

Grundstudium Hauptstudium
1. Sem.; 2. Sem.;
3. Sem.; 4. Sem.
Praktische Informatik
16 SWS
Hard- und Software-Grundlagen
12 SWS
Praktika
6 SWS
Theoretische Informatik
14 SWS
Mathematik
26 SWS
Nebenfach
12 SWS
Übersicht Studienplan Informatik
5. Sem.; 6. Sem.;
7. Sem.; 8. Sem.
Kern: Praktische Informatik
10 SWS
Kern: Technische Informatik
10 SWS
Kern. Angewandte Informatik
10 SWS
Kern: Theoretische Informatik
10 SWS
Studienschwerpunkt inkl.
2 Problemseminaren
Berufspraktikum (4 Monate)
bzw. eine Studienarbeit zu absolvieren, die Ausbildung im gewählten Nebenfach
fortzuführen sowie eine Diplomarbeit anzufertigen.
Im selbstgewählten Studienschwerpunkt soll in einem Teilgebiet an den aktuellen
Stand der Forschung herangeführt werden. In der Regel wird die Aufgabenstellung
für die Diplomarbeit des Studenten aus dem Gebiet des Studienschwerpunktes
gewählt. Zur Zeit werden als Studienschwerpunkte angeboten: Theoretische
Informatik, Angewandte Informatik, Praktische Informatik, Automatische Sprachverarbeitung,
Informatik im Versicherungswesen sowie - im Rahmen der Studienrichtung
Medizinische Informatik (s.u.) - der Schwerpunkt Medizin-Informatik.
Hervorzuheben ist der Studiengang Informatik mit Schwerpunkt Versicherungsinformatik,
der innerhalb Deutschlands zur Zeit nur in Leipzig angeboten wird. Er
sollte in Kombination mit dem Nebenfach Betriebswirtschaftslehre studiert werden.
Durch Einbeziehung von Dozenten aus der Wirtschaft wird ein praxisbezogenes
Studium gewährleistet.
Bei dem Studienschwerpunkt ist die Wahl der Lehrveranstaltungen für den Studenten
frei, wobei der Gesamtumfang des Lehrstoffes im Rahmen des Studienschwerpunktes
(mit Problemseminaren und Praktika) mindestens 32 SWS beträgt.
Im Diplomstudiengang Informatik der Universität Leipzig kann eine Studienrichtung
Medizinische Informatik gewählt werden. Diese Studienrichtung unterscheidet
sich vom allgemeinen Diplomstudiengang Informatik dadurch, dass im Grundund
Hauptstudium das Nebenfach Biomedizin und im Hauptstudium der Studienschwerpunkt
Medizin-Informatik gewählt wird. Die Studieninhalte der Informatik
108
Nebenfach
12 SWS
9. Sem. 10. Sem.
32 SWS
Diplomarbeit

Fachgebiet 1.
Semester
Praktische
Informatik (16
SWS)
Hard- und
Software-
Grundlagen
(12 SWS)
Praktische
Übungen
(6 SWS)
Theoretische
Informatik
(14 SWS)
Mathematik
(26 SWS)
Nebenfach
(12 SWS)
Digitale
Informationsverarbeitung
(4+2)
Elektrotechnische
Grundlagen
(2+1)
Mengentheoretische/
Algebr. Grundlagen
(3+1)
Lineare
Algebra/
Analyt.
Geom. (4+2)
Grundstudium Informatik
2.
Semester
Algorithmen
und Datenstrukturen
(2+2)
Rechneraufbau
(2+1)
C-Praktikum
(2)
Automaten
und
Sprachen
(2+1)
Analysis I
(4+2)
im Grundstudium und den Kerngebieten der Informatik im Hauptstudium stimmen
mit denen im bestehenden Diplomstudiengang Informatik überein. Das in der Studienordnung
für den Diplomstudiengang Informatik geforderte viermonatige Berufspraktikum
ist in der Studienrichtung Medizinische Informatik an einer medizinorientierten
Einrichtung abzuleisten. Das Nebenfach Biomedizin beinhaltet im
Grundstudium mit 12 SWS das Fachgebiet Medizinische Physik und im Hauptstudium
mit 12 SWS das Fachgebiet Biometrie. Hier werden medizinische und biowissenschaftliche
Lehrinhalte problemorientiert und fächerübergreifend angeboten.
Die entsprechenden Vorlesungen und Praktika werden gemeinsam von Klinikern,
Physikern und Biologen durchgeführt. Der Studienschwerpunkt
Medizininformatik umfasst Vorlesungen und Seminare zur Bild- und Signalverarbeitung,
zu Krankenhausinformations- und -kommunikationssystemen, zu Wissensbasierten
Systemen, Kognitiven Systemen und Biologischen Systemen angeboten.
Die Lehrveranstaltungen werden gemeinsam vom Institut für Informatik
an der Fakultät für Mathematik und Informatik sowie dem Institut für Medizinische
Informatik, Statistik und Epidemiologie der Medizinischen Fakultät durchgeführt.
109
3.
Semester
Programmierung
und Programmiersprachen
(2+2)
Betriebssysteme
und Compilertechnik
(2+1)
Hardware-
Praktikum
(2)
Berechenbarkeits-
und
Komplexitätstheorie
(2+1)
Analysis II
(4+2)
entsprechend Nebenfachangebot
4.
Semester
Einführung in die
Software-
Technologie
(2+2)
Standard-Software
(2+1)
Praktikum
Objektorientierte Programmierung
(2)
Logik
(3+1)
Wahrscheinlichkeitstheorie/
Stochastik (3+1)
Numerik (3+1)

4.2 Entwicklung der Studentenzahlen
Die Grafik zeigt die Entwicklung der Studentenzahlen (Belegfälle) unterteilt nach
Anfängern (jeweils linke Säule) und Gesamtzahl seit 1993. Berücksichtigt sind die
Studenten im Diplomstudiengang Informatik, in Magisterstudiengängen mit
Hauptfach oder Nebenfach Informatik sowie Lehramtsstudenten. Nicht aufgenommen
dagegen sind die Studenten der Wirtschaftsinformatik (WS 99/00: ca.
311 Studenten insgesamt), Diplomstudenten mit Nebenfach Informatik und sonstige
Teilnehmer an Informatik-Lehrveranstaltungen.
Man erkennt, dass sich innerhalb der letzten fünf Jahren die Anfängerzahlen sowie
die Gesamtzahl der Informatik-Studenten kontinuierlich auf das mehr als
Dreifache erhöht haben. Zum WS99/00 konnte mit 258 Anfängern ein neuer Rekord
erzielt werden; gegenüber dem Vorjahr hat sich die Gesamtzahl um mehr als
100 Studenten auf 667 erhöht. Im Diplomstudiengang Informatik sind mittlerweile
515 Studenten immatrikuliert bei 185 Anfängern im WS 99/00. Auf die Informatik
entfallen rund zwei Drittel der Studenten der Fakultät.
Die hohen Studentenzahlen in der Informatik haben zu einer signifikanten Steigerung
der Lehrbelastung sowie einer Überlastsituation geführt.
700
600
500
400
300
200
100
0
60
43
212
43
169
Studenten Informatik (Belegfälle Anfänger/Gesamt)
Magister
Lehramt
Diplom
63
13
46
239
43
192
74
50
277
52
220
131
33
97
93/94 95/96 97/98 99/00
110
357
75
276
159
40
115
456
91
354
189
45
135
557
115
428
258
64
185
667
138
515

4.3 Lehrveranstaltungen im SS99
Es werden aus Platzgründen nur die Lehrveranstaltungen für den Diplomstudiengang
Informatik angeführt.
Grundstudium
2. Semester
Analysis 1 (4+2) Wollenberg, Manfred
Automaten und Formale Sprachen (2+1) Herre, Heinrich
Rechneraufbau (2+1) Kebschull, Udo
Algorithmen und Datenstrukturen (2+2) Saupe, Dietmar
C-Praktikum (2) Meiler, Monika
4. Semester
Logik (2) Gerber, Siegmar
Einführung in die Software-Technologie (2) Goldammer, Gerd
(WiWi. Fak.)
Standardsoftware (2+1) Irmscher, Klaus
Wahrscheinlichkeitstheorie/Statistik (3+1) Kühn, Thomas
Numerische Mathematik (3+1) Sauter, Stefan
Praktikum Objektorientiertes Programmieren (2) Meiler, Monika
Hauptstudium
Kernfächer
Angewandte Informatik
Sprachprodukttechnologie (2) Heyer, Gerhard
Neuroinformatik (2) Der, Ralf
Bildverarbeitung (2) Saupe, Dietmar
Praktische Informatik
Datenbanksysteme 2 (2+1) Rahm, Erhard
Compilerbau 3 (2) Rünger, Gudula
Parallelverarbeitung 1 (2+2) Rünger, Gudula
Java: Softwarearchitektur u. Programmiersprachen (2+1) Wolff, Christian
Datenbankpraktikum (2) Sosna, Dieter
Technische Informatik
Rechnerarchitektur 2 (2) Kebschull, Udo
Rechnernetze 2 (2) Irmscher, Klaus
111

Theoretische Informatik
Algebraische Grundlagen der Informatik (2) Hartwig, Rolf
Grundlagen der logischen Programmierung (2) Herre, Heinrich
Funktionale Programmierung 1 (2+1) Gerber/Hartwig, M.
Spezialvorlesungen
Schwerpunkt Angewandte Informatik
Algorithmisches Lernen (2) Lange, Steffen
Beschreibungslogiken (2) Wolter, Frank
Geoinformationssysteme 2 (2) Sosna, Dieter
Wavelets in der Bildverarbeitung (2) Saupe/Hamzaoui
Artificial Life (2) Der, Ralf
Rechnernetze und verteilte Systeme (2) Irmscher, Klaus
Autonome Roboter (2) Der, Ralf
Schwerpunkt Automatische Sprachverarbeitung
ASV-Semantik (2) Heyer, Gerhard
Korpuslinguistik (2) Quasthoff, Uwe
Lexikalische Wissensrepräsentation (2) Quasthoff, Uwe
Sprach- u. Multimediaanwendungen in Industrie (2) Heyer, Gerhard
und Verwaltung
Schwerpunkt Informatik im Versicherungswesen
Qualitätsmanagement (2) v. Piechowski (R+V)
Versicherungsmathematik 2 (2) Riedel, Manfred
Risikotheorie 2 (2) Riedel, Manfred
Einführung in die Versicherungsinformatik (2) Koch, Gottfried
Management von Projekten in
Versicherungsunternehmen
(2) Koch, Gottfried
Architekturen in Informatiksystemen von
Versicherungsunternehmen
(2) Koch, Gottfried
Schwerpunkt Praktische Informatik
Workflow-Management-Systeme (2) Rahm/Müller, R.
Entwurf hochintegrierter Schaltkreise (2) Kebschull, Udo
Shared-Memory-Programmierung (2) Rünger, Gudula
Quantencomputer (2) Der, Ralf
Videokommunikation über ATM/IP (2) Hänßgen, Klaus
112

Seminar Wissenschaftliches Rechnen auf
Parallelrechnern
(2) Rünger, Gudula
Datenbankeinsatz im Internet (2) Rahm, Erhard
Datenbankpraktikum (2) Sosna, Dieter
Schwerpunkt Theoretische Informatik
Baumautomaten (2) Waldmann, J.
Theoret. Grundlagen der Wissensrepräsentation (2) Brewka/Herre
Such- und Graphalgorithmen (2) Apel, Joachim
Algebraische Komplexitätstheorie (2) Gräbe, Hans-Gert
Grundlegende Algorithmen der Computeralgebra (2) Gräbe, Hans-Gert
Theorie-Seminar (2) Gerber/Herre
4.4 Lehrveranstaltungen im WS98/99
Es werden aus Platzgründen nur die Lehrveranstaltungen für den Diplomstudiengang
Informatik angeführt.
Grundstudium
1. Semester
Digitale Informationsverarbeitung (2+2) Saupe, Dietmar
Elektrotechnische Grundlagen (2+1) Kebschull, Udo
Lin. Algebra/Analyt. Geometrie (4+2) Wollenberg, Manfred
Mengentheor.-algebraische Grundlagen (2) Herre, Heinrich
Grundlagen der Informatik und Numerik (Lehramt) (2) Meiler, Monika
3. Semester
Analysis 2 (4+2) Kühn, Thomas
Berechenbarkeits- und Komplexitätstheorie (2+1) Gerber, Siegmar
Betriebssysteme und Compilertechnik (2+1) Rünger, Gudula
Programmierung und Programmiersprachen (2+2) Brewka, Gerhard
Hardware-Praktikum (2) Lieske, Hans-J.
Hauptstudium
Kernfächer
Angewandte Informatik
Signalverarbeitung (2) Saupe, Dietmar
Computerlinguistik (2) Heyer, Gerhard
113

Einführung in die Computeralgebra (2) Gräbe, Hans-Gert
Maschinelles Lernen (2) Der, Ralf
Wissensbasierte Systeme (2+1) Brewka, Gerhard
Praktische Informatik
Compilerbau 2 (2+1) Rünger, Gudula
Datenbanksysteme 1 (2+1) Rahm, Erhard
Funktionale Programmierung II (2) Gerber, Siegmar
Technische Informatik
Rechnerarchitektur I (2+1) Kebschull, Udo
Rechnernetze I (2+1) Irmscher, Klaus
Praktikum Rechnernetze 1
Theoretische Informatik
(3) Hering/Hotzky
Funktionale Programmierung 2 (2+1) Gerber, Siegmar
Grundlagen des Lambda-Kalküls 2 (2) Herre, Heinrich
Kryptographie (2) Apel, Joachim
Spezialvorlesungen
Schwerpunkt Angewandte Informatik
Geo-Informationssysteme (2) Sosna, Dieter
Gröbnerbasen und deren Anwendungen (2) Gräbe, Hans-Gert
AIterative Verfahren der Bildverarbeitung (2) Hamzaoui, Raouf
Modellierung kognitiver Systeme (2) Schierwagen, A.
Robotik (2) Der, Ralf
Seminar Logische Programmierung mit Contraints (2) Brewka/Herre
Praktikum Autonome Roboter (2) Der, Ralf
Praktikum zur Computeralgebra (2) Gräbe, Hans-Gert
Schwerpunkt Automatische Sprachverarbeitung
Electronic Publishing (2) Wolff, Christian
Kommunikation und Agenten (2) Quasthoff, Uwe
Sprache und Struktur (2) Quasthoff, Uwe
Syntax natürlicher Sprache (2) Heyer, Gerhard
Seminar Automatische Analyse natürlicher Sprache:(2)
Eigennamen
Heyer, Gerhard
Seminar Rechtschreibkontrolle u. Grammatikprüfung(2) Quasthoff, Uwe
Praktikum Electronic Publishing (4) Quasthoff/ Wolff
114

Schwerpunkt Informatik im Versicherungswesen
Geschäftsprozesse in Versicherungsunternehem (2) Koch, Gottfried
Versicherungsinformationssysteme I/
Versicherer mit Servicepräferenz
(2) Bader, Heinrich (R+V)
Versicherungsmathematik 1 (2+2) Riedel, Manfred
Seminar Die "Informatik-Werkstatt" eines (2) Koch, Gottfried
Versicherungsunternehmens Bollen, Clemens
(St. Gallen)
Seminar Management von Informatikprojekten in
Versicherungsunternehmen
(2) Koch, Gottfried
Schwerpunkt Medizininformatik
Iterative Verfahren der Bildverarbeitung (2) Hamzaoui, Raouf
Krankenhausinformationssysteme 2 Winter, Alfred (IMISE)
Modellierung kognitiver Systeme (2) Schierwagen, A.
Seminar Modellierung von Anwendungen aus
Medizin und Technik mit dem System DESIRE
(2) Herre, Heinrich
Schwerpunkt Praktische Informatik
Geo-Informationssysteme (2) Sosna, Dieter
Implementierung von Datenbanksystemen 2 (2) Rahm, Erhard
Kryptographische Protokolle (2) Sosna, Dieter
Parallele ereignisgesteuerte Simulation (2) Hering, Klaus
Temporale Datenbanken (2) Wagner, Gerd
Verteilte Systeme (mit Client/Server-Prakt.) (2) Irmscher, Klaus
Netzmanagement (2) Hänßgen, Klaus
Seminar Parallele Algorithmen (2) Rünger, Gudula
Seminar Parallele Logiksimulation (2) Irmscher, Klaus
Hering, Klaus
Seminar Rechnernetze und Verteilte Systeme Irmscher, Klaus
Logic Design Automation-Praktikum (3) Herrmann, Paul
Objektorientiertes Datenbank-Praktikum (4) Müller/Sosna
Schwerpunkt Theoretische Informatik
Algebr. Spezifikation abstrakter Datentypen (2) Hartwig, Rolf
Beweistheorie (2) Gottwald, S.
(Institut für Logik)
Gröbnerbasen und deren Anwendung (2) Gräbe, Hans-Gert
Seminar Logische Programmierung mit Contraints (2) Brewka/Herre
Theorie-Seminar (2) Gerber/Herre
115

4.5 Regelmäßig angebotene Praktika
4.5.1 C-Praktikum
Dr. Meiler
Das C-Praktikum wurde im SS99 als Aufgabenpraktikum durchgeführt. Für das
C-Praktikum wurden 26 Aufgabenstellungen aus 5 Aufgabengruppen zur Verfügung
gestellt, wobei jeder Student jeweils 1 Aufgabe jeder Gruppe zu lösen hatte.
Das Praktikum wurde im CIP-Pool des Instituts für Informatik durchgeführt und
von Hilfsassistenten rechentechnisch betreut.
Die Studenten hatten zu jeder Aufgabengruppe eine einführende Vorlesung und
ein Pflichttestat zu absolvieren.
Das Praktikum wurde von Diplom-Informatik-Studenten des 2. Semesters, Magistern
und vereinzelt anderen Studienrichtungen absolviert.
4.5.2 Praktikum Bildverarbeitung
Prof. Dr. Saupe, Dr. Kuska
Das Praktikum richtet sich an Studenten im Hauptstudium des Diplomstudiengangs
Informatik und ist obligatorische Veranstaltung für Studenten der Studienrichtung
"Medizinische Informatik". In dem Praktikum werden Verfahren der Signal-
und Bildverarbeitung in praktischen Übungen implementiert und ausgewertet.
Nach einer Einführung in werden folgende Themen bearbeitet:
- Simulation und Analyse von Ultraschallechosignalen.
- Computertomographie: Projektion und Schnittbildrekonstruktion.
- 3D-Volumenbildverarbeitung am Beispiel von MR Gehirnscans.
4.5.3 Objektorientiertes Praktikum
Dr. Wolff
Das Praktikum zur objektorientierten Softwareentwicklung wurde 1999 mit einer
neuen thematischen Ausrichtung durchgeführt. Als Praktikumsaufgaben waren
dabei multimediale Animationen und Simulationen für Lehrzwecke zu erstellen.
Dabei stammten die Aufgabenstellungen aus den Bereichen theoretische und
praktische Informatik (Simulation von Automaten, Visualisierung von Algorithmen),
Experimentalphysik (Simulation von Experimenten und Phänomenen) sowie
Akustik.
116

4.5.4 Symbolisches Rechnen
Dr. Gräbe
In naher Zukunft werden Werkzeuge, die auf Methoden des symbolischen Rechnens
aufsetzen, in vielen math.-nat. Einsatzfeldern Einzug halten. Komplexe Konstruktions-
und Designsysteme wie etwa MathCad enthalten eine solche Komponente
schon heute. Das Praktikum, das die regelmäßig im Wintersemester angebotene
Vorlesung "Einführung in das symbolische Rechnen" begleitet, mit dieser
inhaltlich aber nur lose zusammenhängt, gestattet es, an komplexen Aufgabenstellungen
unterschiedlichen Schwierigkeitsgrads eigene Erfahrungen im Umgang
mit verschiedenen Computeralgebra-Systemen zu erwerben oder zu vertiefen
sowie die Leistungsfähigkeit der eingesetzten Systeme zu vergleichen. Zur
Bearbeitung stehen 12 Serien von Praktikumsaufgaben, die nach entsprechender
Einarbeitung in Maple, MuPAD und Reduce an Hand verschiedener Online-Materialien
selbständig zu lösen sind.
4.5.5 Weitere Praktika
Eine Reihe weiterer Praktika wird regelmäßig angeboten (siehe auch kommentierte
Vorlesungsverzeichnisse, Kap. 4.6):
- Wissensbasierte Systeme (Dr. Lange, Dr. Wolter)
- Neuroinformatik - Computational Neuroscience (Prof. Schierwagen)
- Elektronik Grundlagenpraktikum (Prof. Kebschull)
- Entwurf eingebetteter Systeme (Prof. Kebschull)
- Rechnerarchitektur (Prof. Kebschull)
- Praktikum Autonome Roboter (Dr. Der)
- Internet-Praktikum (im Schwerpunkt Technische/Praktische Informatik).
Praktikum zur Kernfach-Lehrveranstaltung Rechnernetze I (Prof. Irmscher,
Müller)
- Praktikum Hochgeschwindigkeitsnetze (im Schwerpunkt Technische/Praktische
Informatik). Praktikum zur Kernfach-Lehrveranstaltung Rechnernetze II
(Prof. Irmscher, Dr. Hänßgen, Müller)
- Client/Server-Praktikum (im Schwerpunkt Technische/Praktische Informatik).
Praktikum zur Kernfach-Lehrveranstaltung Verteilte System (Prof. Irmscher,
Schulze)
117

4.6 Lehrbezogene Schriften
4.6.1 Studienführer / Vorlesungsverzeichnisse
- Gerber, S. (Hrsg.): Semesterweise Herausgabe kommentierter Vorlesungsverzeichnisse
und Studienführer für alle Informatik-Studiengänge. Informationsschrift
für Studienanfänger zum Wintersemester 1999/2000 mit Aufgaben
und Literaturempfehlungen
- Heyer; G.: Konzept "Linguistische Informatik"
- Rahm, E., Gerber, S. (Hrsg.): Kommentiertes Vorlesungsverzeichnis SS99
Institut für Informatik, Univ. Leipzig, Jan. 1999. http://dol.uni-leipzig.de/pub/
1999-7
- Rahm, E., Gerber, S. (Hrsg.): Kommentiertes Vorlesungsverzeichnis WS99/
00, Institut für Informatik, Univ. Leipzig, Juli 1999. http://dol.uni-leipzig.de/
pub/1999-41
4.6.2 Vorlesungsskripte
- Brewka, G.: Programmierung und Programmiersprachen - Vorlesungsnotizen,
1999/2000
- Gerber, S.: Neubearbeitung von Scripten zu den Vorlesungen Berechenbarkeit
und Komplexität und Petri-Netze
- Hänßgen, K.: Skripte zur Vorlesungsreihe "Netzwerk-Management"
- Hänßgen, K.: Skripte zur Vorlesungsreihe "Videokommunikation über ATM
und IP"
- Heyer; G.: Folien zur Vorlesung "Computerlinguistik"
- Heyer; G.: Folien zur Vorlesung "Sprachprodukttechnologie"
- Heyer; G.: Folien zur Vorlesung "Digitale Informationsverarbeitung"
- Irmscher, K.: Standard-Software
- Irmscher, K.: Rechnernetze I
- Irmscher, K.: Rechnernetze II
- Irmscher, K.: Verteilte Systeme
(siehe Web-Seite des Lehrstuhls Rechnernetze und Verteilte Systeme)
- Kebschull, U.: Grundlagen der Technischen Informatik I und II
- Kebschull, U.: Rechnerarchitektur I
- Kebschull, U.: Rechnerarchitektur II
- Kebschull, U.: Automatisierung des Schaltkreisentwurfs
- Kebschull, U.: Skriptum der Vorlesungen Mikrorechnertechnik
- Koch, G.: Beginn des Aufbaus von Video-Bausteinen auf der Basis der Realplayer-Technologie
im Forum Versicherungsinformatik als Ersatz der traditionellen
Skripten
118

- Schierwagen, A.: Digitale Informationsverarbeitung für Wirtschaftsinformatiker
- Schierwagen, A.: Modellierung kognitiver Systeme
- Rahm, E.: Datenbanksysteme 1 und 2
- Rahm, E., Müller, R.: Workflow-Management-Systeme
- Rahm, E.: Mehrrechner-Datenbanksysteme
- Sosna, D.: Geoinformationssysteme 2, Kapitel Kartennetzentwürfe
- Sosna, D.: Datenschutz und Datensicherheit (unter Mitarbeit von Herrn
stud.inf. Heiko Stamer)
- Spruth, W.: OS/390 Internet Services
- Wolff, Chr.: Skript zur Vorlesung Information Retrieval
- Wolff, Chr.: Skript zur Vorlesung Java - Softwarearchitektur und Programmiersprache
Die Vorlesungsskripte sind im WWW abrufbar über den Lern-Server des Instituts
bzw. über den Dokumenten-Server der Universität.
4.7 Zusammenarbeit mit Schulen
4.7.1 Betreuung von Schülern
Koch, G.: Individuell vereinbarte Termin mit Schulen: Forum Versicherungsinformatik
trifft SchülerInnen im Chat-Room.
Schwarz, S.: Durchführung eines Vorkurses für Studienanfänger vor Vorlesungsbeginn
im Wintersemester 1999/2000
Meiler, M.: Betreuung einer Informatik-Jahresarbeit zweier Schüler des Wilhelm-Ostwald-Gymnasiums
zum Thema Akupunktur.
Sosna, D.: Regelm. Betreuung von WPA-Arbeiten (wissenschaftlich-praktische
Arbeiten) am Ostwald-Gymnasium
Waldmann, J.:Vorträge bei Seminaren der "Leipziger Schülergesellschaft für Mathematik"
Wolff, Chr.: Betreuung eines Schülerzirkels "Einführung in Java"
119

4.7.2 Betriebspraktikum, Betreuung als "Besondere Lernleistung"
für Schüler(Meiler, M.)
Zeit Name Vorname Schule Bemerkung Thema
03.05. -
18.05.
1999
03.05. -
18.05.
1999
14.06. -
25.06.
1999
21.06. -
02.07.
1999
Trifonov André Reclam-
Gymnasium
Glauch Matthias Leipnitz-
Gymnasium
Bernstein Alexander Gustav-
Hertz-
Gymnasium
Kripfganz Sebastian Robert-
Koch-
Gymnasium
120
weitere
Betreuung als
besondere
Lernleistung
weitere
Betreuung als
besondere
Lernleistung
weitere
Betreuung als
besondere
Lernleistung
Einführung in die
Programmierung
Sierpinski
Dreieck und
Verwandte
Stadtführer mit
Panoramabildern
Stadtführer mit
Panoramabildern

5. Infrastruktur, zentrale Einrichtungen
5.1 Räume
Die bauliche Entwicklungsplanung der Universität, wie sie im Auftrag des Staatsministeriums
im Januar 1998 von HIS Hannover vorgelegt wurde, geht für die Informatik
für das Jahr 2005 von einer Zielgröße von 400 Studienplätzen aus. Bei
einem Flächenrichtwert von 8 qm pro Studienplatz ergibt sich somit ein bereitzustellender
Raumbedarf von 3200 qm. Die Zielgröße ist mit 516 Studenten im Diplomstudiengang
Informatik sowie den sonstigen Informatikstudenten bereits
heute deutlich überschritten. Hinzu kommt der Platzbedarf für die derzeit 30 Drittmittelbeschäftigten,
Stipendiaten etc. sowie das Graduiertenkolleg "Wissensrepräsentation"
(bis zu 19 Kollegiaten, 1 Verwaltungskraft, Gastwissenschaftler,
Besprechungsraum etc.), wofür ca. 800 qm anzusetzen sind. Der Gesamtbedarf
des Instituts für Informatik beläuft sich somit z.Zt. auf rund 4000 qm HNF. Dem
stehen einschließlich Bibliothek weniger als 2000 qm im Hauptgebäude am Augustusplatz
gegenüber. Bei Berücksichtigung einer anteiligen Fläche von ca. 500
qm im Hörsaal/Seminargebäude beträgt der Fehlbedarf bei der Informatik über
1600 qm, so daß ein weiterer Flächenzuwachs dringend geboten ist, auch bei
Einbeziehung der im Jahr 2000 bislang erfolgten Raumzuweisungen in Hauptgebäude.
Ein großes Flächendefizit besteht generell für weitere Rechnerräume,
Räume für Diplomanden und studentische Hilfskräfte sowie für Drittmittelbeschäftigte.
5.2 Computerausstattung, -administration und -Vernetzung
Am Institut für Informatik werden folgende Computer betrieben (Stand: März
2000):
- ca. 104 UNIX-Workstation, davon 14 Solaris-WS im Studenten-Pool (CIP)
- ca. 156 PC, davon 20 WinNT-PC im Studenten-Pool.
Insgesamt verwalten die Mitarbeiter der Zentralen Dienste also 260 Computer unter
11 verschiedenen Betriebssystemen über geswitchtes 10/100Mbit-Ethernet,
davon 24 Server. Hinzu kommt die Betreuung sämtlicher Computer des Mathematischen
Instituts.
Die Zentralen Dienste hatten 1999 zwei Schülerpraktikanten.
121

URZ
Cisco-
Router
2 Switches 100Mb
1SUN-+2WinNT-Server
2 RS 6000-Server
6 WinNT/2000-Server +1Novell-Server
1 SGI-Server
4 SUN-Server
Netzstruktur Institut für Informatik
62
3+7
65
50
12+10
122
20PC+14SUN-WS
Praktika
Pool
Teilnetze
PC+SUN-WS:
Studenten-Pool des
Instituts
X-Station+IBM-WS:
Technische Informatik
Rechnernetzt (TI)
PC:
Techn. Informatik/
Rechnernetze (TI)
Modellversuch
PC:
Institut (außer TI)
Grad.-Kolleg
SGI-PC, SGI-WS, Mac:
Bildverarb.-Pool
Abt. Bildverarbeitung
WS (SUN, Java, Tektr.):
Institut (außer TI)
Grad.-kolleg
Anz. PC: 156
Anz.WS: 104
davon:
Anz Server: 24
Anz.Net-/X-st: 5
Stand: 03-2000

Folgende Aktivitäten bzgl. Computerbeschaffung und Erweiterung des Institutsnetzes
gab es 1999:
- Ende 1999 hatte sich der über einen HBFG-Antrag finanzierte 1. CIP-Pool
für die Lehre mit 20 WinNT- und 14 Solaris-Arbeitsplätzen 1 Jahr lang bewährt.
Der Pool kann aufgrund eines Chipkartensystems rund um die Uhr
genutzt werden.
- Im Rahmen eines WAP-Antrags entstand 1999 ein Pool für die Abteilung
Bildverarbeitung/ Computergrafik, ausgestattet mit 10 leistungsfähigen SGI-
PC und -Workstation.
- Die Abteilung Technische Informatik richtete einen Computerpool ein, in
dem auch das elektronische Grundlagenpraktikum stattfindet.
- Weitere Abteilungspools wurden z.T. neu ausgestattet (Rechnernetze, ASV,
DB).
- Außerdem erweiterte das Graduiertenkolleg "Wissensrepräsentation" seine
Computertechnik auf 1 Unix-Server, 4 Unix-Workstation und 8 WinNT-PC.
- In Planung befinden sich ein HBFG-Antrag als WAP-Cluster mit 20 Arbeitsplätzen
für die Abteilung Technische Informatik (Prof. Kebschull), ein Telematiklabor
mit 24 Arbeitsplätzen für die Abteilung Rechnernetze (Prof. Irmscher)
und ein 2. CIP-Pool mit 40 Plätzen auf Client-Server-Basis (SunRay1)
für das Institut, da sich die Studentenzahl gegenüber dem 1. CIP-Antrag fast
verdoppelt hat.
- Weitere Investitionen erfolgten über umfangreiche Berufungsmittel sowie
über Projektmittel.
Verantwortlichkeiten der Gruppe Zentrale Dienste:
Dr. Bayer, D.:Gruppenleiter
alle Betriebssysteme
Vernetzung, Accounts, Standardsoftware, Netzdienste,
Beschaffung, konzeptionelle Arbeiten
Hackbusch, H.: Betriebssysteme: Solaris, AIX, IRIX
Standardsoftware, Accounts, Netzdienste
Queck, G.: Betriebssysteme: Dos/Win, Win9x, WinNT/2000, Novell
Standardsoftware, Accounts, Beschaffung, Zutrittskontrolle
123

5.3 Bibliothek
Bibliothekarin:
- 1.1.99 bis 31.3.99 Frau Poerschke und vertretungsweise Frau Bach, Frau
Döhler (UB), Frau Gabler und Frau Tschiersich (UB)
- 1.4.99 bis 31.12.99 Frau Lorenz
Die Bibliothek ist eine Zweigstelle der Universitätsbibliothek, welche die Literaturversorgung
des Instituts für Informatik und des Universitätsrechenzentrums realisiert.
Die laufenden Mittel sind seit Jahren auf einem inakzeptablem Niveau und
tragen den erfolgten Neuberufungen nicht Rechnung; die Versorgung mit wissenschaftlichen
Zeitschriften ist nicht befriedigend. Der Bestand erhöhte sich im Berichtsjahr
um 958 Monographien, darunter 420 Titel aus Berufungsmitteln. Der
Gesamtbestand liegt am Jahresende bei etwa 14600 Einheiten. Die Bibliothek hat
etwa 1200 aktive Leser, wobei etwa 3/4 davon auf andere Fakultäten entfallen.
1999 gab es mehr als 11000 Ausleihvorgänge und 700 Mahnungen waren nötig.
Die Öffnungszeit betrug 31 Stunden wöchentlich.
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