Dokumentenserver Fakultät für Mathematik und Informatik ...

UNIVERSITÄT LEIPZIG
2001

Universität Leipzig
Institut für Informatik
Jahresbericht 2001

Herausgeber: Professor Dr. Siegmar Gerber
Geschäftsführender Direktor
Institut für Informatik
Augustusplatz 10 - 11
04109 Leipzig
Tel.: [49] - (03 41) - 9 73 22 20
Fax: [49] - (03 41) - 9 73 22 19
http://www.informatik.uni-leipzig.de
Elektronisch verfügbar unter: http://www.informatik.uni-leipzig.de/ifi/reports/jahr.html

Inhaltsverzeichnis
Vorwort ..............................................................................5
1. Professorenkollegium ...................................................7
2. Organisation, Mitarbeit und Mitgliedschaften ..........14
2.1. Allgemeines ........................................................................................14
2.2. Funktionen und Gremienmitarbeit an der Universität ..............................16
2.3. Sonstige Mitarbeit, Gutachtertätigkeiten, Mitgliedschaften ......................19
2.3.1. Wissenschaftliche Funktionen und Mitarbeit ..............................19
2.3.2. Gutachtertätigkeiten/Reviews ...................................................22
2.3.3. Mitgliedschaften .....................................................................26
3. Forschung ...................................................................30
3.1. Graduiertenkolleg Wissensrepräsentation ..............................................30
3.2. Übersicht weiterer Drittmittelprojekte .....................................................32
3.3. Forschungsprojekte der Abteilungen .....................................................34
3.3.1. Anwendungsspezifische Informationssysteme .............................34
3.3.2. Automaten und Formale Sprachen ...........................................39
3.3.3. Automatische Sprachverarbeitung ............................................41
3.3.4. Bildverarbeitung und Computergrafik .......................................44
3.3.5. Datenbanken .........................................................................59
3.3.6. Formale Konzepte ...................................................................72
3.3.7. Intelligente Systeme .................................................................74
3.3.8. Rechnernetze und Verteilte Systeme ...........................................81
3.3.9. Parallelverarbeitung und komplexe Systeme ..............................86
3.3.10. Technische Informatik ..............................................................88
3.3.11. Versicherungsinformatik ...........................................................92
3.4. Graduierungsarbeiten am Institut .........................................................94
3.4.1. Dissertationen ........................................................................94
3.4.2. Diplomarbeiten ......................................................................94
3.5. Messebeteiligungen ............................................................................95
3.6. Workshops und Tagungen am Institut ....................................................95
3.6.1. LIV Jahrestagung 2001 ...........................................................95
3.7. Kolloquiumsvorträge am Institut ...........................................................97
3.7.1. Institutskolloquium ..................................................................97
3.7.2. Kolloquium des Leipziger Informatik-Verbundes (LIV) ..................97
3.7.3. Theorie-Seminar .....................................................................98
3

3.7.4. Ringvorlesung
"Kommunikation in der Informationsgesellschaft ........................99
3.7.5. Kolloquiumsvorträge und Ringvorlesungen am
Graduiertenkolleg ................................................................100
4. Lehre .........................................................................102
4.1. Studiengänge ...................................................................................102
4.2. Entwicklung der Studentenzahlen ........................................................106
4.3. Lehrveranstaltungen im SS01 .............................................................107
4.4. Lehrveranstaltungen im WS01/02 ......................................................111
4.5. Regelmäßig angebotene Praktika .......................................................115
4.5.1. C-Praktikum .........................................................................115
4.5.2. Propädeutikum .....................................................................115
4.5.3. Praktikum Bildverarbeitung ....................................................116
4.5.4. Weitere Praktika ....................................................................116
4.5.5. Vorlesungsskripte ..................................................................117
4.6. Zusammenarbeit mit Schulen .............................................................118
4.6.1. Betreuung von Schülern ........................................................118
4.6.2. Betriebspraktikum, Betreuung als "Besondere
Leistung" für Schüler ..............................................................119
5. Infrastruktur, zentrale Einrichtungen .......................120
5.1. Computerausstattung, -administration und -vernetzung ........................120
5.2. Bibliothek .........................................................................................122
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Vorwort
Das Jahr 2001 war gekennzeichnet durch Konsolidierung des bisher Erreichten, Fortführung
der begonnenen und Einwerbung neuer Forschungsprojekte.
Zur Zeit werden am Institut 14 DFG-Projekte, 4 BMBF-Projekte und 3 Industrie-Projekte
sowie mehrere Projekte auf Basis von Bewirtschaftungsbefugnissen bearbeitet. Bei
gegenüber dem Vorjahr nahezu unveränderter Mitarbeiteranzahl konnte die Summe
der eingeworbenen Drittmittel auf 1.966 Mio DM gesteigert werden
(Vorjahr: 1,342 Mio DM).
Gleichzeitig stieg die Anzahl der in den Informatik-Studiengängen eingeschriebenen
Studenten auf 1040. (Im Wintersemester 2001/2002 allein 288 Studenten im 1. Fachsemester.)
Damit ist die Überlast für die Mitarbeiter des Instituts bei den Lehraufgaben
unverändert hoch. Die Zuführung einer befristeten Mitarbeiterstelle und von Hilfskraftmitteln
aus dem WIS-Programm konnten diese Überlast nur in geringem Umfang abbauen.
Da ein beantragter universitätsbezogener numerus clausus für die Informatik-Studiengänge
wiederum nicht genehmigt wurde, bemüht sich das Institut um die Einführung
einer Eignungsfeststellungsprüfung als Studienvoraussetzung.
Die Informatik-Studiengänge wurden durchgehend modularisiert und es konnte ein
Bachelor/Master-Studiengang eingerichtet werden, für den zum Wintersemester 2001/
2002 erstmals immatrikuliert wurde. Durch die damit verbundene Einführung studienbegleitender
Prüfungen und das schon bewährte dem Studienbeginn vorgeschaltete
Propädeutikum wird eine bessere Studientransparenz und die Reduktion der Abbrecherquote
erwartet.
Von besonderer Bedeutung für das Institut waren im Berichtszeitraum die Berufungsverfahren
für die beiden eingeworbenen Professuren (Stiftungsprofessur der Deutschen
Telekom, DFG Förderprofessur Bioinformatik) und die wiederzubesetzende Professur
Parallelverarbeitung. In allen Fällen konnten qualifizierte Berufungsvorschläge vorgelegt
werden und in zwei Fällen sind zwischenzeitlich die Rufe ergangen. Es wird davon
ausgegangen, dass die Professuren im nächsten Jahr die Ausbildungsaufgaben unterstützen
und das Forschungsprofil entsprechend bereichern werden.
Die organisatorischen und inhaltlichen Arbeiten zur Einrichtung des Interdisziplinäres
Zentrum für Bioinformatik (IZBI) an der Universität Leipzig sind angelaufen. Erste
wissenschaftliche Mitarbeiter wurden eingestellt und einige interdisziplinäre
Forschungsprojekte begonnen.
Erfolgreich konnte die Arbeit des Graduiertenkollegs "Wissensrepräsentation" im zweiten
Förderungszeitraum fortgeführt werden. Nach einer ganztägigen Evaluierung durch
auswärtige Gutachter wurde das Graduiertenkolleg, das im Oktober 1998 seine Arbeit
aufgenommen hatte, um weitere 3 Jahre verlängert. Dabei gab es Veränderungen bei
den betreuenden Hochschullehrern aufgrund von Wegberufung bzw. Eintreten des
Ruhestandes innerhalb der nächsten 3 Jahre. Als Hochschullehrer neu aufgenommen
5

wurden Prof. Fähnrich und Dr. habil Wolter. Bewilligt wurden Doktorandenstipendien
für 13 Kollegiaten sowie ein Postdoktorandenstipendium. Forschungsgegenstand sind
nach wie vor Grundlagen, Methoden und Anwendungen von Techniken der Wissensrepräsentation.
Im Berichtsjahr wurden regelmäßig Kolloquia und ein Workshop
durchgeführt.
Aus der Arbeit in den Abteilungen des Instituts entstanden im Berichtsjahr 7 Bücher, 33
Artikel in referierten Fachzeitschriften, 76 Beiträge in Sammel- bzw. Proceedingsbänden,
8 Technische Reports und 9 Implementierungen. Die einzelnen Forschungsergebnisse
wurden in 126 Vorträgen auf Tagungen, Workshops und Kolloquia außerhalb
des Instituts vorgestellt.
Die Fakultät für Mathematik und Informatik ist gemeinsam mit dem Universitätsrechenzentrum
gegenwärtig Hauptnutzer des Gebäudes am Augustusplatz.
Zur Unterbringung der Mitarbeiter für die eingeworbenen Professuren und zusätzlicher
Drittmittelprojekte bzw. der dafür einzurichtenden Labore werden künftig weitere räumliche
Ressourcen erforderlich sein.
Der vorliegende Jahresbericht beschreibt die im Jahr 2001 am Institut für Informatik
der Universität Leipzig durchgeführten Arbeiten in Forschung, Lehre und Administration.
Weitergehende Informationen sind auf den Webseiten des Instituts
(www.informatik.uni-leipzig.de) bzw. der einzelnen Abteilungen zu finden.
Leipzig, im Mai 2002 Siegmar Gerber
Geschäftsführender Direktor
6

1. Professorenkollegium
Prof. Dr. Gerhard Brewka, geb. 1955, 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. 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 Strukturtheorie von
Automaten; 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.
7

Prof. Dr. Klaus-Peter Fähnrich, geb. 1951 in Dortmund; Abitur
1970 in Dortmund; Studium der Mathematik und Physik an der
Ruhr-Universität Bochum (1971 - 1980); Promotion 1989 und Habilitation
1999 an der Universität Stuttgart. 1978 - 1979 Wissenschaftlicher
Mitarbeiter am Institut für Arbeitsphysiologie an der
Universität Dortmund; Aufbau des Abteilungsrechenzentrums.
1979 - 1980 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer Institut
für Produktionstechnik und Automatisierung unter der Leitung von
Herrn Prof. H.-J. Warnecke, dem heutigen Präsidenten der Fraunhofer-Gesellschaft.
1981 - 2000 Mitarbeiter am Fraunhofer Institut für Arbeitswirtschaft
und Organisation unter der Leitung von Herrn Prof. H. - J. Bullinger; zuletzt tätig
als Institutsdirektor mit Verantwortung für ca. 70 wiss. Mitarbeiter im Bereich Informationssysteme,
Softwaretechnik und E-Business.
Von 1985 - 1990 Leitung des multinationalen Forschungsvorhabens HUFIT (Human
Factors in Information Technology) mit ca. 40 internationalen Wissenschaftlern. Langjähriger
Berater und Gutachter für die EU und den BMBF. 1984 - 1996 Leiter einer
ISO Normgruppe. Ab 1985 diverse Funktionen als Management Berater und Beirat.
Seit 2000 Professor für "Anwendungsspezifische Informationssysteme" am Institut für Informatik
der Universität Leipzig. Gebiete in Lehre und Forschung sind Betriebliche Informationssysteme,
Softwaretechnik speziell im E-Business Bereich, Mensch-Rechner-
Interaktion und die Entwicklung einer Informatik für Dienstleister im Bereich der Finanzdienstleister/Versicherungswirtschaft.
Prof. Dr. Heinrich Herre, geb. 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.
8

Prof. Dr. Gerhard Heyer, geb. 1955, Abitur 1973 in Kassel,
danach von 1973 - 1976 Studium der Analytischen Philosophie
und Mathematischen Logik an der University 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 wiss. 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 01.04.1994 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.-Ing. Klaus Irmscher, geb. 1938 in Chemnitz.
Studium Maschinenwesen, Fachrichtung Technische Mechanik,
an der TU Dresden, Diplom 1962. 1962 - 1970 wiss. 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 wiss. 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.
9

Prof. Dr. Udo Kebschull, geb. 1961 in Karlsruhe, verheiratet,
ein 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.
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). Forschungssemester in 2000 bei
Microsoft Research, Redmond, WA. Autor von vier Büchern sowie zahlreichen Publikationen;
Mitwirkung in den Programmkomitees der international führenden Datenbankkonferenzen.
Wissenschaftliche Arbeitsgebiete: Bioinformatik, Data Ware-housing,
Elektronische Bibliotheken, Workflow Management sowie Performance-Bewertung von
Computersystemen.
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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. Ralf Der, geb. 1942 in Breitenbrunn. 1962 - 1968
Studium der Physik an der Universität Leipzig und am Zentralinstitut
für Kernphysik Rossendorf. 1968 - 1971 wiss. Aspirant an
der Universität Leipzig. 1971 Promotion zum Dr. rer. nat. (Kernphysik).
1971 - 1989 wiss. Mitarbeiter/wiss. Leiter einer Arbeitsgruppe
"Statistische Physik" am Zentralinstitut für Isotopen- und
Strahlenforschung der Akademie der Wissenschaften der DDR.
Arbeiten zu einer allgemeinen statistisch-physikalischen Theorie
irreversibler Prozesse, zur quantenstatistischen Theorie chemischer
Reaktionen, der kinetischen Theorie von Vielteilchensystemen, zur Theorie der
Selbstorganisation u. a. 1979/1980 einjähriger Forschungsaufenthalt in der Antarktis
als Mitglied der 24. sowjetischen Antarktisexpedition. Glaziologische und hydrologische
Arbeiten in der Schirrmacheroase. 1983 Gastwissenschaftler am Einstein-Laboratorium
für Theoretische Physik Potsdam. 1984 Habilitation (Dr. sc. nat.) in Physik. 1989
Oberassistent an der Sektion Informatik der Universität Leipzig, 1995 Privatdozent,
2000 Professur (APL) Neuroinformatik und Robotik. Arbeiten zu Theorie und Anwendung
neuronaler Netze, adaptive Systeme, Lernen, künstliche Evolution und autonome
Roboter. Leitung von Drittmittelprojekten: LADY - Lernverfahren zur Adaption autonomer
Einheiten in dynamischen fehlerintoleranten Umgebungen (BMBF). Principles of
Cortical Computation (EU). Neuronale Netze und nichtlineare statistische Verfahren
(BMBF). Synchronisation in chaotischen Systemen - ein neues Paradigma für Integration
und Segregation informationeller Prozesse in neuronalen Systemen (Studienstiftung).
Mathematische Aspekte Neuronaler Netze (Graduiertenkolleg "Analysis, Geometrie
und ihre Anwendungen in den Naturwissenschaften").
Prof. Dr. Andreas Schierwagen, geb. 1945 in Dresden.
1964 - 1969 Studium der Mathematik und Physik an der Universität
Jena. 1969 - 1977 wiss. 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 - 1989 wiss. Mitarbeiter im Neurophysiologie-Labor des
Carl-Ludwig-Instituts für Physiologie der Universität Leipzig, 1981 - 1985 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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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. 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, Universität Tübingen. 1993 - 1998 Lehrstuhlvertretung
Technische Informatik, Computersysteme, Institut für Informatik, Universität
Leipzig; 1998 Honorarprofessor Universität Leipzig.
Forschungsprojekte: Parallelverarbeitung, System Management, Corba, Java,
EJB Integration unter OS/390
13

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.
14
Anschrift:
Institut für Informatik
Universität Leipzig
Augustusplatz 10
04109 Leipzig
Tel.: 0341 - 97 32220
Fax: 0341 - 97 32219
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 76 Mitarbeiter am Institut beschäftigt, darunter 30 aus Drittmitteln finanzierte
Wissenschaftler. Bis auf den Bereich "Zentrale Dienste" (Rechneradministration, Haushaltsverwaltung,
Bibliothek) sind die Mitarbeiter den einzelnen Professuren zugeordnet.
Besetzte Professuren (Stand 31.12.2001):
Anwendungsspezifische Informationssysteme Prof. Dr. Klaus-Peter Fähnrich
Automaten und Sprachen Prof. Dr. Siegmar Gerber
Automatische Sprachverarbeitung Prof. Dr. Gerhard Heyer
Bildverarbeitung und Computergrafik Prof. Dr. Dietmar Saupe
Datenbanken Prof. Dr. Erhard Rahm
Formale Konzepte Prof. Dr. Heinrich Herre
Intelligente Systeme Prof. Dr. Gerhard Brewka
Parallelverarbeitung und Komplexe Systeme Frau Dr. Claudia Leopold
(bis 09/2001) (Vertretungsprofessur)
Rechnernetze und Verteilte Systeme Prof. Dr. Klaus Irmscher
Technische Informatik Prof. Dr. Udo Kebschull
Honorar-Professoren:
Computersysteme Prof. Dr. Wolfgang G. Spruth
Versicherungsinformatik Prof. Dr. Gottfried Koch
APL-Professoren:
Neuroinformatik Prof. Dr. Andreas Schierwagen
Neuroinformatik und Robotik Prof. Dr. Ralf Der
Geschäftsführender Institutsdirektor/Prodekan: Prof. Dr. Dietmar Saupe
Studiendekan: Prof. Dr. Gerhard Heyer
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2.2 Funktionen und Gremienmitarbeit an der Universität
Brewka, G.:
- Promotionskommission I. T. Nebel (Vorsitz)
Der, R.:
- Promotionskommission Nihat Ay und Ralf Guckel
- Berufungskommission "Bioinformatik"
Gerber, S.:
- Studienkommission der Fakultät für Mathematik und Informatik
- Konzil
- Fakultätsrat Mathematik und Informatik
- Prüfungsausschuss Informatik
- div. Promotions-, Habilitations- und Berufungskommissionen
Gräbe, H. G.:
- AG Lehrerstudium
- Wissenschaftlicher Beirat des NTZ
- Leiter der Leipziger Schülergesellschaft für Mathematik (LSGM)
- Promotionskommission Ho
- Berufungskommission C3-Professur "Parallelverarbeitung und Komplexe Systeme"
Hamzaoui, R.:
- Berufungskommission C3-Professur "Parallelverarbeitung und Komplexe Systeme"
Herre, H.:
- Vertreter der Graduiertenkommission der Fakultät Mathematik/Informatik
- Koordinator des Sokrates-Programms
- Mitglied verschiedener Promotions- und Habilitationskommissionen
- Mitglied verschiedener Berufungskommissionen
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Heyer, G.:
- Fakultätsrat Mathematik/Informatik
- Studiendekan der Fakultät für Mathematik und Informatik
- Vorsitzender der Studienkommission der Fakultät Mathematik u. Informatik
- Vorsitzender der interfakultativen Kommission zur Durchführung der Studienrichtung
Linguistische Informatik
- Mitglied der Gründungskommission School of Media, Leipzig
Irmscher, K.
- Berufungskommission C4-Professur Angewandte Telematik
- Berufungskommission C3-Professur Parallelverarbeitung
- Arbeitsgruppe Multimedia/Distance Learning (Vorsitzender)
- Vertreter der Fakultät in der Gerätekommission
Kebschull, U.:
- Vorsitzender des Prüfungsausschusses
Koch, G.:
- Vorstand des Institutes für Versicherungswissenschaften e. V.
Meiler, M.:
- Fördermittelbeauftragte am Institut für Informatik
- Beauftragte für Schülerpraktika und Schülerbetreuung
Müller, R.:
- Fakultätsrat Mathematik/Informatik
- Berufungskommission "Angewandte Telematik"
Rahm, E.:
- Koordinierungsgremium Bioinformatik (Interdisziplinäres Zentrum für Bioinformatik,
IZBI)
- Koordinierungsgremium BBZ (Biotechnologisch-Biomedizinisches Zentrum)
- Mitglied verschiedener Berufungskommissionen
- Haushaltskommission der Fakultät
17

Saupe, D.:
- Geschäftsführender Direktor des Instituts für Informatik
- Prodekan der Fakultät für Mathematik und Informatik
- Fakultätsrat Mathematik/Informatik
- Haushaltskommission der Fakultät
- Planungskommission Bioinformatik / IZBI
- Vorsitzender der Berufungskommission C3-Professur "Parallelverarbeitung und
Komplexe Systeme"
- Vorsitzender der Berufungskommission C4-Professur "Angewandte Telematik"
- Vorsitzender der Berufungskommission C4-Professur "Bioinformatik"
- Berufungskommission C3-Professur Gynäkologie (C3)
Schierwagen, A.:
- Prüfungsausschuss Institut für Informatik
Sosna, D.:
- Bibliothekskommission der Universität
Wolff, Ch.:
- Mitglied der ECTS-Arbeitsgruppe
- Sokrates-Vertreter (Stellvertreter v. Prof. Herre)
Wolter, F.:
- Fakultätsrat Mathematik/Informatik
- Promotionskommission I. T. Nebel
18

2.3 Sonstige Mitarbeit, Gutachtertätigkeiten,
Mitgliedschaften
2.3.1 Wissenschaftliche Funktionen und Mitarbeit
Brewka, G.:
- PC-Mitglied KI-02, German Conference on Artificial Intelligence, Aachen, 2002
- PC-Mitglied JELIA 2002, European Conference on Logics in AI, Sept. 2002, Calabria,
Italy
- PC-Mitglied 9th International Workshop on Nonmonotonic Reasoning, Toulouse,
France, April 19-21,
- 2002 PC-Mitglied NMR 2002, Special Session on Changing and Integrating Informa-tion:
From Theory to Practice
- PC-Mitglied NMR 2002, Special Session on Argument, Dialogue and Decision
- PC-Mitglied KR 2002, 8th International Conference on Principles of Knowledge
Representation and Reasoning, Toulouse, France
- PC-Mitglied 20th IASTED Conference Applied Informatics, Innsbruck, Austria,Feb.
18-21, 2002
- Mitglied des standing committee der ESSLLI, European summer school on logic,
lan-guage and information
- Program Co-Chair of KI-2001, Joint German-Austrian Conference on Artificial
Intelli-gence, Vienna, Sep. 2001
- PC-Mitglied der LPNMR 2001, Intl. Workshop on Logic Programming and Nonmonotonic
Reasoning, Vienna, 2001
Fähnrich, K.-P.:
- DIN Fachnormenausschuss - Geschäftsprozesse
- PUSH, Existenzgründerinitiative des Landes Baden-Württemberg; Fachbeirat und
Mitglied im Juryausschuss
- Mitglied im Fachbeirat der I. I. R. Deutschland, Frankfurt/Main, Institut for International
Research Management-Konferenzen
- Mitglied des Präsidialbeirates im DIN
- Mitglied des Verwaltungsbeirates der Datenzentrale Schleswig-Holstein
19

Gerber, S.:
- Leiter des Verbundprojektes Modularisierung (bis 09.2001)
- Leiter des Verbundprojektes Leistungspunktesysteme (ab 10.2001)
- Sprecher des Leipziger Informatik-Verbundes (ab 04.2001)
Gräbe, H.-G.:
- Sächsisches Landeskomitee (beim SMK) zur Förderung mathematischnaturwissenschaftlich
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
- Vizepräsident und Leiter Marketing Forum von TermNet, Wien
- 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)
Irmscher, K.:
- Mitglied des Leitungsgremiums MMB des FA 3.2. (Messung, Modellierung und
Bewertung von Rechensystemen) in der Gesellschaft für Informatik und des ITG/
VDE
- Mitglied des Leitungsgremiums KuVS des FA 3.3. (Kommunikation und Verteilte
Systeme) in der Gesellschaft für Informatik und des ITG/VDE
- Programmkomitee KIVS'01 (Kommunikation in Verteilten Systemen)
- Programmkomitee MMB'01 (Messung Modellierung und Bewertung von Rechenund
Kommunikations-systemen)
- Promotionskommission Olaf Götz (Universität Jena)
Kebschull, U.:
- stellvertretender Bereichsdirektor der Forschungsgruppe Systementwurf in der Mikroelektronik
(SiM) des Forschungszentrums Informatik der Universität Karlsruhe
20

Melnik, S.:
- Programmkomitee GI-Workshop Web-Datenbanken 2001
- Programmkomitee IJCAI Workshop E-Business and the Intelligent Web 2001
Seattle
Rahm, E.:
- Sprecher des neuen GI-Arbeitskreises "Web und Datenbanken"
- Leitungsgremium Fachbereich "Datenbanken und Informationssysteme" der Gesellschaft
für Informatik
- Wissenschaftlicher Beirat des Förderkreises "Versicherungen an den Hochschulen
in Leipzig e.V."
- Advisory Board Europar Conference
- Mitherausgeber der Zeitschrift "Datenbank-Spektrum"
- Mitherausgeber der Zeitschrift "Parallel Computing"
- Mitherausgeber der Buchreihe DISDB (Dissertationen zu Datenbanken) des infix-
Verlages
- Co-Chair des GI-Workshops Web-Datenbanken, Wien, Sep. 2001
- Programmkomitee BTW2001 (Datenbanksysteme für Büro, Technik und Wissenschaft)
- Programmkomitee PARCO01 (Parallel Computing)
- Programmkomitee SIGMOD02
- Programmkomitee EDBT02-Workshop on XML-based Data Management
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 Muster-erkennung
(DAGM e.V.)
- Mitglied Editorial Board der Zeitschrift Computer Graphics Forum
- Research Associate, Department of Computer Engineering, University of California,
Santa Cruz
- Mitglied des Fachgruppe 3.1.2 (Bildkodierung) der Informationstechnischen Gesellschaft
(ITG)
21

- Mitherausgeber der Buchreihe DISCG (Dissertationen zur Computergrafik) des infix
Verlages
- Mitglied Programmkommitee Bildverarbeitung in der Medizin, GI-, IEEE-,
GMDS-, DAGM-Tagung, Lübeck, März 2001
Schierwagen, A.:
- Promotionskommission Warkus (Erziehungswissenschaftliche Fakultät)
Wolff, Ch.:
- Stellvertretender Vorsitzender der Gesellschaft für Linguistische Datenverarbeitung
- Leiter des Arbeitskreises Ausbildung und Berufsperspektiven der
Gesellschaft für Linguistische Datenverarbeitung
- Mitglied des Collegio dei Probiviri der Association for New European
Occupations in Culture and Computers
- Herausgeber des LDV-Forum - Zeitschrift für Computerlinguistik und Sprachtechnologie
Wolter, F.:
- Mitglied des Steering Committee der AiML (Advances in Modal Logic) Initiative
- Co-Organizer des Workshops "Modal Logic in Al" bei der KI-Tagung in Wien
2.3.2 Gutachtertätigkeiten/Reviews
Brewka, G.:
- Artificial Intelligence Journal (3)
- Journal of the ACM (1)
- Applied Artificial Intelligence (1)
- Mathematical Reviews (3)
- KI-2001 (6)
- IASTED (4)
- KR-2002 (7)
- LPNMR-2001 (8)
Böhme, T.:
- GI-Workshop Web-Datenbanken 2001
Do, H.-H.:
- ACM SIGMOD International Conference on Management of Data 2002
- EDBT 2002 Workshop on XML-Based Data Management
22

Gerber, S.:
- Mathematical Reviews (7)
- Zentralblatt für Mathematik (4)
Greiner, U.:
- ACM SIGMOD International Conference on Management of Data 2002
Hamzaoui, R.:
- IEEE Transactions on Image Processing (2)
- IEE Electronics Letters (1)
- IEE Proceedings Vision, Image, and Signal Processing (1)
- ICASSP’02: IEEE International Conference on Acoustics Signals and Speech Processing
(4)
- ICIP-01: IEEE International Conference on Image Processing (5)
- Optical Engineering (1)
- Signal Processing (1)
- IEEE Transactions on Signal Processing (2)
- Information Processing Letters (1)
- Journal of VLSI Signal Processing (1)
Heyer, G.:
- Stiftung Innovation und Arbeit in Sachsen
Irmscher, K.:
- Gutachten als Mitglied des Programmkomitees KIVS'01 (mehrere Gutachten)
- Gutachten als Mitglied des Programmkomitees MMB'01 (mehrere Gutachten)
- Promotionsgutachten (1)
- Berufungsgutachten (4)
Kebschull, U.:
- International Conference on Field-Programmable Logic and Applications (FPL
1999) (15)
- 39th Design Automation Conference (DAC) (3)
- Date 2002 Topic Chair für das Thema "Reconfigurable Computing" (18)
Leopold, C.:
- ACM Symp. on Applied Computing (2)
23

Märtens, H.:
- ACM SIGMOD International Conference on Management of Data 2002
- International Euro-Par Conference 2001
- IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems
- Parallel Computing
Melnik, S.
- GI-Workshop Web-Datenbanken 2001
- IJCAI Workshop E-Business and the Intelligent Web 2001
Rahm, E.:
- VLDB-Journal
- Informatik - Forschung und Entwicklung
- GI-Workshop Web-Datenbanken 2001
- PARCO 2001-Tagung
- EDBT 2002 Workshop on XML-Based Data Management
- ACM SIGMOD International Conference on Management of Data 2002
Saupe, D.:
- IEEE Transactions on Image Processing (1)
- Biotechnology Progress (1)
- Journal of Electronic Imaging (2)
- Computer Graphics Forum (1)
- IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics (1)
- Computer Graphics International 2001 (4)
- Computers and Graphics (2)
- IEEE Intern. Conf. Image Processing (4)
- IEEE Multimedia Signal Processing (11)
- DAGM Jahrestagung, München 2001 (8)
- IEEE Visualization 2001 (1)
- Fractal 2002 (4)
- Bildverarbeitung für die Medizin, Lübeck 2001 (10)
- Dagstuhl Buchbeiträge (2)
- Forschungsantrag NSERC, Kanada
24

- Dissertationen (3: Chemnitz, Amsterdam, Linköping)
- Gutachten für Berufungskommissionen zu zwei Professuren in USA
Schierwagen, A.:
- Promotionsgutachten (1)
- Gutachten für J. Neurosci. Methods (1)
Stankovic, V.:
- IEEE Communication Letters (1)
Stöhr, Th.:
- ACM SIGMOD International Conference on Management of Data 2002
- IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems
- Informatik - Forschung und Entwicklung
Waldmann, J.:
- ICALP (Int. Conf. Automata, Languages, and Programming)
- RTA (Conf. Rewriting Techniques and Applications)
Wolff, Chr.:
- Mitglied des Programmkomitees der 12. Jahrestagung der Gesellschaft für Linguistische
Datenverarbeitung (5)
- Mitglied des Programmkomitees der Konferenz zur Verarbeitung natürlicher Sprache
(Konvens 2002)
- Mitglied des Programmkomitees des 8. Internationalen Symposiums für Informationswissenschaft
- Tätigkeit als Projektgutachter für das IST-Programm des 5. Rahmenprogramms
der EU, Key Aktion 4 (EU-Kommission, DG INFSO, Brüssel)
Wolter, F.:
- Journal of Symbolic Logic (1)
- Studia Logica (1)
- TIME-01 (4)
- IJCAI (2)
- DL (2)
- Logic Journal of the IGPL (1)
- KI (2)
25

2.3.3 Mitgliedschaften
Brewka, G.:
- Gesellschaft für Informatik (GI), Sprecher der Fachgruppe Wissensrepräsentation
Fähnrich, K.-P.:
- Verein Deutscher Ingenieure (VDI)
- Gesellschaft für Informatik (GI)
- Gesellschaft für Arbeitswissenschaften (GfA)
Gerber, S.:
- Gesellschaft für Informatik (GI)
- Deutscher Hochschulverband (DHV)
- European Association for Theoretical Computer Science (EATCS)
- Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) (bis 11.2001)
Gräbe, H. G.:
- Deutsche Mathematikervereinigung (DMV)
- Amer. Math. Soc. (AMS)
- ACM Special Interest Group (SIGSAM)
- Gesellschaft für Informatik (GI), einschließlich GI-Fachgruppe Computeralgebra
Greiner, U.:
- Gesellschaft für Informatik (GI) inkl. GI-Fachgruppe Datenbanken
Herre, H.:
- Gesellschaft für Informatik (GI)
Heyer, G.:
- Gesellschaft für Informatik (GI)
- Gesellschaft für Linguistische Datenverarbeitung (GLDV)
- Deutsche Gesellschaft für Sprachwissenschaft (DGFS)
- TermNet Advisory Board
- EAFT Advisory Board
Irmscher, K.:
- Gesellschaft für Informatik (GI), Fachausschuss 3.1. (Rechnerarchitektur / Betriebssysteme),
Fachausschuss 3.2. (Messung, Modellierung und Bewertung von
Rechen- und Kommunikationssystemen); Leitungsmitglied, Fachausschuss 3.3.
(Kommunikation und Verteilte Systeme); Leitungsmitglied
- Deutscher Hochschulverband (DHV)
26

Kebschull, U.:
- Gesellschaft für Informatik (GI)
- Mitglied der IEEE
Koch, G.:
- Mitglied im Deutschen Verein für Versicherungswissenschaften e. V. Berlin
Leopold, C.:
- ACM
- GI-Fachgruppe Parallele und Verteilte Algorithmen
Märtens, H.:
- Gesellschaft für Informatik (GI) inkl. Fachgruppe Datenbanken
Melle, M.:
- ACM Memberships: SIGBIO, SIGCOMM, SIGIR, SIGSIM, SIGCHI, SIGSOFT,
SIGWEB, SIGMOBILE, E-Commerce
Melnik, S.:
- Association for Computing Machinery (ACM)
- ACM SIGMOD
Müller, R.:
- ACM
- Gesellschaft für Informatik (GI) (Fachbereiche bzw. -gruppen Künstliche Intelligenz,
Datenbanken, Petri-Netze)
- Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie (GMDS
e.V.)
Rahm, E.:
- Gesellschaft für Informatik (GI) sowie diverse Fachgruppen
- GI-Arbeitskreis Web und Datenbanken
- Association for Computing Machinery (ACM)
- ACM SIGMOD
27

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
- Deutsche Arbeitsgemeinschaft Mustererkennung e.V. (Gründungsmitglied)
Schierwagen, A.:
- Interntl. Brain Research Organisation (IBRO),
- Neurowissenschaftliche Gesellschaft
- German Chapter of the European Neural Network Society
Sosna, D.:
- Gesellschaft für Informatik (GI)
Spruth, W. G.:
- ACM
- IEEE (Senior Member)
- Gesellschaft für Informatik (GI)
Stöhr, Th.:
- ACM SIGMOD
- Gesellschaft für Informatik (GI) sowie GI-Fachgruppe Datenbanken und GI-Fachgruppe
Messung, Modellierung und Bewertung von Rechensystemen
Waldmann, J.:
- European Association for Theoretical Computer Science
- Deutsche Mathematiker-Vereinigung
- Fachgruppe 0.1.5 (Automaten und Formale Sprachen) der Gesellschaft für Informatik
- Wurzel-Verein zur Förderung der Mathematik an Schulen und Universitäten
- Leipziger Schülergesellschaft für Mathematik
28

Wolff, Ch.:
- Mitglied der Gesellschaft für Informatik und verschiedener Fachgruppen der GI
(u. a. Software-Ergonomie, Information Retrieval, Datenbanken, KI)
- Mitglied der Gesellschaft für Linguistische Datenverarbeitung
- Mitglied der Association for Computing Machinery (ACM) sowie verschiedener
Special Interest Groups und des German Chapter der ACM
- Mitglied der IEEE Computer Society
- Mitglied des Hochschulverbands Informationswissenschaft (HI)
- Gründungsmitglied der Association for New European Occupations in Culture
and Computers (Neo-CC)
- Mitglied im Deutschen Hochschulverband (DHV)
Wolter, F.:
- DVMLG (Deutsche Vereinigung für Mathematische Logik und Grundlagenforschung
der exakten Wissenschaften)
29

3. Forschung
Zunächst erfolgt eine knappe Darstellung des im Oktober 1998 angelaufenen Graduiertenkollegs
Wissensrepräsentation sowie eine Übersicht weiterer aus Drittmitteln finanzierter
Projekte (Abschnitt 3.2). In Abschnitt 3.3 wird dann getrennt nach Abteilungen bzw.
Professuren eine Übersicht zu den im Jahr 2001 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) besteht seit dem 1.10.98. 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 gefasst: 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.
30

Die Forschung im Graduiertenkolleg ist gegliedert in die folgenden eng miteinander verzahnten
Schwerpunkte:
A: Methodische Grundlagen
B: Repräsentationssprachen und -systeme
C: Erklärung und Kohärenz
D: Präsentation und Visualisierung
E: Entscheidungsunterstützende Systeme
Kollegiaten:
Bauer, Sebastian 01.06.2001 - 31.05.2004 Prof. Brewka
Algorithmische Eigenschaften von Branching Time Logiken
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 01.10.2001 - 31.05.2002 Prof. Heyer
Automatische Ermittlung von semantischen Relationen aus großen
Textkorpora
Melnik, Sergej 01.0.2000 - 30.09.2002 Prof. Rahm
Integration von heterogenen digitalen Bibliotheken
Pullwitt, Daniel 01.05.2000 - 30.09.2001 Prof. Heyer
Kategorisierung von Textdokumenten mit Vektorquantisierern
Richter, Eva 01.05.2000 - 30.09.2001 Prof. Gottwald
Kopplung nichtmonotoner Formalismen mit mehrwertiger Logik/
Fuzzylogik
Schwarz, Sibylle 01.10.2000 - 30.09.2001Prof. Herre
Kombination funktionaler und logischer Programmierung mit
Constraints
Sklyar, Natalya 01.10.2000 - 30.09.2001 Prof. Rahm
Dynamische Konstruktion von Workflows
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.
31

3.2 Übersicht weiterer Drittmittelprojekte
DFG-Projekte:
- Prof. Brewka (DFG Forschergruppe Kommunikatives Verstehen): Projekt Computationale
Dialektik, Stichworte: Modellierung von Argumentation und Verhandlungen
- Prof. Der: Kooperierende Teams mobiler Roboter in dynamischen Umgebungen
("RoboCup") )
- Prof. Der: Graduiertenkolleg Analysis Geometrie und ihre Anwendungen in den
Naturwissenschaften (DFG Graduiertenkolleg Mathematik)
- Prof. Kebschull (Ke 7192-3): Eingebettete Systeme in der industriellen Automation
(SPP Eingebettete Systeme)
- Prof. Rahm (Ra 497/10-1): Datenallokation und dynamische Lastbalancierung in
Parallelen Datenbanksysteme, 1997 - Okt. 2001
- Prof. Rahm (Ra 497/12): Wissensbasiertes dynamisches Workflow-Mana-gement
in klinischen Studien. Kooperation Prof. Löffler, Medizinische Fakultät, seit 1999
- Prof. Saupe (Sa 449/5-2): Partitionierte iterierte Funktionensysteme: das inverse
Problem für Bildcodierung und Komplexität zugehöriger dynamischer Systeme
(1996 - 2001). Dies ist ein Teilprojekt im DFG-Schwerpunktpro-gramm "Ergodentheorie,
Analysis und effiziente Simulation dynamischer Systeme".
- Prof. Saupe (Sa 449/8-1): Rate-Distortion Optimierung von fraktaler Bildkompression
(1998 - 2002)
- 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"
- Prof. Saupe (Sa 449/9-1): Erweiterung des Anwendungsspektrums von Geoinformationssystemen
bei der Behandlung räumlich differenzierter zeitvariabler Prozesse
durch die Integration eines Moduls zur strukturerhaltenden Komprimierung
von Rasterdatensätzen (FREIKOM), 1999 - 2001.
- Prof. Saupe (sa 449/10): 3D-Model Retrieval - Ähnlichkeitssuche durch Gestaltcharakterisierung
auf 3 D Datenbanken, gemeinsames Projekt mit Prof. Dr. Danial
Keim, Universität Konstanz und ATT, New Jersey. Dies ist ein Teilprojekt des
DFG-Schwerpunktprogrammes "Verteilte Verarbeitung und Vermittlung digitaler
Dokumente", Phase 3.
- Prof. Schierwagen (GA 716/1-1): Morphologische Analyse, Modellierung und
Computersimulation kortikaler Pyramidenzellen, gemeinsam mit dem Paul-Flechsig-Institut
für Hirnforschung der Universität Leipzig (Dr. Ulrich Gärtner, Prof. Dr.
Thomas Arendt)
- Prof. Spruth: OS/390 Rechner jedi.informatik.uni-leipzig.de: In einer Zusammenarbeit
mit der IBM Entwicklung und Forschung GmbH Böblingen
32

- Dr. Wolter (Wo 583): Kombination von Modal- und Beschreibungslogiken und
ihre Anwendung zur Repräsentation intensionalen und dynamischen Wissens.
BMBF-Projekte:
- Prof. Brewka (BMWI): LExIKON
Leistungsfähigkeit und Effizienz neuer Verfahren der grammatikalischen Inferenz
für die Wissensextraktion
- Prof. Kebschull: Spezifikationsbasierte Hardware/Software-Entwurfsmethodik für
hochkomplexe Anwendungen der Automobil- und Kommunikationstechnik
(SPEAK)
- Prof. Gerber: BLK-Projekt Modularisierung von Informatik-Studiengängen (Laufzeit
1998-2001) Im Rahmen des Programms der Bund-Länder-Kommission (BLK)
für Bildungsplanung und Forschungsförderung zur "Modularisierung an Hochschulen"
wurde der Modellversuch "Modularisierung von Informatik-Studiengängen"
als Verbundprojekt Informatik mit den Partnern Universität Leipzig, Universität
Ulm, Hochschule Bremen und Fachhochschule Gießen-Friedberg durchgeführt.
Die Ergebnisse zu den Hauptzielen des Projektes: Modularisierung von
Studiengängen, Entwicklung von Ordnungen zu Studiengängen mit gestuften, berufsqualifizierenden
Abschlüssen (Bachelor, Master) und Leistungspunktevergabe
wurden im Abschlussbericht (September 2001) dargestellt.
- Prof. Gerber: BLK-Projekt Leistungspunktesysteme (Laufzeit 2001 - 2004)
Nach einem dreistufigen Auswahlverfahren mit ca. 100 Mitbewerbern wurde die
im Juni 2001 eingereichte Projektskizze "Globalisierungs- und Konvertierungsstrategien
zur Leistungspunktevergabe in Hochschulnetzwerken" von der BLK für
Bildungsplanung und Forschungsförderung dem BMBF zur Förderung im Rahmen
des Progamms "Entwicklung eines Leistungspunktsystems an Hochschulen"
vorgeschlagen. Das Projekt wurde planmäßig unter der Federführung durch die
Universität Leipzig (Prof.Dr. S.Gerber) in IV/2001 begonnen. Die Ziele dieses Verbundprojektes
mit den Partnern Universität Leipzig, Universität Ulm, Hochschule
Bremen und Fachhochschule Gießen-Friedberg sind Untersuchungen zur quantitativen
Bewertung von Lernleistungen in der Informatik-Hochschulausbildung, die
zur Entwicklung eines Leistungspunktesystems führen sollen, das die Anerkennung
und die Konvertierung von Leistungspunkten in hochschulübergreifenden Studiengängen
und in Hochschulnetzwerken der Informatik berücksichtigt.
Industrieprojekte:
- Prof. Kebschull: Steuerung eines Hardwareemulators (Infineon Technologies)
- Prof. Kebschull: Verteilte Simulation elektro-mechanischer Systeme (Interconnect)
- Prof. Kebschull: System Management unter Tivoli (DRF, Rechenzentrum Leipzig)
Sonstige Drittmittel:
- Prof. Rahm: Teilprojekt "Internetgestützter SQL-Trainer" im Verbundprojekt
Bildungsportal Sachsen. Seit Okt. 2001
33

3.3 Forschungsprojekte der Abteilungen
Die nachfolgende Darstellung der Forschungsprojekte sowie der jeweiligen Publikationen
und Vorträge erfolgt getrennt für jede der am Institut vertretenen Professuren. 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 Anwendungsspezifische Informationssysteme
3.3.1.1 Personelle Zusammensetzung
Univ.-Professor Prof. Dr. Klaus-Peter Fähnrich
wiss. Mitarbeiter Priv.-Doz. Dr. Hans-Gert Gräbe
wiss. Mitarbeiter Dipl. Phys. Jürgen Eberwein
wiss. Mitarbeiter Dipl. Wirtsch.-Inf. Maik Thränert
wiss. Mitarbeiter (Drittmittel) Dipl. Kffr. Romy Pfretzschner
wiss. Mitarbeiter (Drittmittel) Dipl. Inf. Jörg Härtwig
Programmierer Dipl. Inf. Frank Schumacher
3.3.1.2 Projekte
E-Service Manager (Fähnrich)
IT basierte Dienstleistungen in Bereichen wie Finanzdienstleistungen, öffentliche Dienstleistungen,
Handel und E-Commerce werden momentan Komponentenplattformen für
integrierte Dienstleistungsbündel entwickelt. Von hoher Praxisrelevanz sind dabei Ansätze,
die unternehmensübergreifende Prozessketten auf den Stufen Front- und Mitteloffice
(also der Kundenschnittstelle und der klassischen Sachbearbeitung) mit automatischen
Prozessen der Informationsverarbeitung verknüpfen. Es wird in einem Industrievorhaben
eine Plattform spezifiziert, die eine Modellierung der Geschäftsprozesse
überführt in eine Skriptsprache (E-Service Manager), die eigenerstellte Komponenten
(abstrakte Dialogobjekte), eigenerstellte/fremderstellte Geschäftsobjekte (z. B. Kataloge,
Produktmodelle) und fremdbezogene Dienstplattformen prozessorientiert integriert.
E-Business Plattform (Fähnrich)
Eine E-Business Plattform, die speziell für den Bereich "Elektronische Shops" ausgelegt
ist, wird in einem Industrievorhaben um ein komplexes Produktobjekt erweitert. Dabei
sollen Aggregationen von Produktmodellen und Verfeinerungen realisiert werden. Weiterhin
sind Verknüpfungen von Produktattributen über Berechnungsregeln zuzulassen.
34

Forschergruppe Service Engineering (Fähnrich)
In diesem Verbundvorhaben, das vom Land Baden-Württemberg gefördert wird, werden
Grundlagen für eine systematische und ingenieurmäßige Entwicklung von IT-basierten
Dienstleistungen gelegt. Referenzmodelle werden evaluiert; Methoden und
Werkzeuge aus Software Engineering und klassischem Produktengineering sowie der
Entwicklung soziotechnischer Systeme werden gegenübergestellt. Rollenmodelle im
Service Engineering werden entwickelt. Für typische Dienstleistungsklassen (Service
Factory, Service Shop, kundenintegrative Dienstleistungen, wissensintensive Dienstleistungen)
werden adäquate Methodenbündel über den Lebenszyklus einer Dienstleistung
konfiguriert.
Dienstleistungsstandardisierung (Fähnrich)
In diesem BMBF Vorhaben wird der Bedarf an Standardisierung in der Dienstleistungswirtschaft
untersucht und es werden neue Standardisierungsinitiativen durchgeführt.
Schwerpunkt sind hierbei die Bereiche E-Business, E-Learning, E-Bürgerservices, E-Professional
Services und Services. Standardisierung wird in den Bereichen HW/SW und
Methodik/Werkzeuge vorangetrieben.
Komponentenbasierte Software für Produkte und Dienstleistungen
(Fähnrich)
Komponentenbasierte Software bietet neue Potentiale (Flexibilität, Wiederverwendbarkeit,
Kommunikation) für die Softwareindustrie und schafft innovative Formen der Wertschöpfung
in Produktion und Dienstleistung. Die erfolgreiche Nutzung neuer Technologien
und die Anpassung von Software-Lösungen an geänderte Geschäftsprozesse erfordert
flexible und skalierbare Anwendungen. Die Grundlage dafür bietet
komponentenbasierte Software. Dazu wurden im Rahmen des vom Land Baden-Württemberg
geförderten Projektes Vorgehensweisen zur Zerlegung monolithischer Anwendungen
erprobt. Es entstanden so Vorgehensweisen zur Zerlegung monolithischer Anwendungen
("design to component"), für die Entwicklung branchen- und produktspezifischer
Komponenten ("design for component") und für den Aufbau von Software-
Lösungen aus Komponenten ("design from component").
Moderations- und Kreativitätsmodule in VR-Umgebungen (
Pfretzschner)
Dieses Projekt beschäftigt sich mit der Entwicklung eines fakultätsübergreifenden, netzbasierten
Lehrangebots zum Thema "Moderations- und Kreativitätstechniken". Der
kompetente Einsatz von Methoden zur Strukturierung der Ideenfindung sowie die Umsetzung
in Gruppen ist sowohl während des Studiums als auch in der betrieblichen Praxis
von großer Wichtigkeit.
Durch die entstehenden Lernmodule und Werkzeuge können die Techniken erprobt
und ausgeführt werden, unabhängig davon, ob diese während Präsenzveranstaltungen
35

oder in Sitzungen räumlich verteilt arbeitender Teams benötigt werden. Das Projekt ist
ein Gemeinschaftsvorhaben des Instituts für Informatik der Universität Leipzig, der Universität
Stuttgart, der Universität Tübingen, der Universität München, dem Fraunhofer
IAO sowie der Firma Mindlab aus Esslingen.
Kooperatives Produkt-Engineering in einem Kunden-, Zulieferer-, Produzenten-Netzwerk
(Härtwig)
Im Mittelpunkt des Projektes steht die Konzeption und Realisierung eines Kooperationsnetzwerkes
zwischen Kunden, Zulieferern und Produzenten auf Basis einer internetbasierten
Kooperations-Plattform zur Abwicklung von Maschinen- und Anlagebauprojekten.
Ziel ist es, die Kooperation intern und mit externen Partnern zu verbessern und eine
Steigerung der Effektivität und der Effizienz bei der Abwicklung komplexer Maschinenund
Anlagenbauprojekte zu erreichen. Hierzu werden die Aufgabenbereiche Strategische
Geschäftsfeldplanung sowie Produkt- und Prozessentwicklung mittels Methoden
und Spezifikationstechniken integrativ bearbeitet, auf die Plattform abgebildet und
durch geeignete Funktionalitäten unterstützt. Dieses Projekt wird im Verbund des Instituts
für Informatik der Universität Leipzig mit den Firmen Homag AG, Infoman AG, Reis
Robotics GmbH, Siempelkamp, T-Systems sowie dem Fraunhofer IAO realisiert.
Benchmarks im symbolischen Rechnen (Gräbe)
Im Rahmen des Projekts "SymbolicData", das u.a. von der GI-Fachgruppe Computeralgebra
unterstützt wird, sollen Daten und Werkzeugen für Tests und Benchmarks von
Software für symbolische Rechnungen auf der Basis Freier Software erstellt und gesammelt
werden.
Release 0.4 wurde im März 2001 freigegeben.
Integration symbolischer Software in komplexe Anwendungsumgebungen
(Gräbe)
Neben kleingranularer komponentenbasierter Software mit speziell definierten Schnittstellen
spielen auch Fragen der Integration von bereits vorhandener, komplexer und
monolithischer Software eine wichtige Rolle. Im Rahmen dieses Themas werden Fragen
der Integration, die dabei speziell im Bereich des symbolischen Rechnens auftreten, an
verschiedenen Anwendungen exemplarisch untersucht.
Erste Untersuchungen laufen in den folgenden Richtungen:
- Neukonzipierung der von uns entwickelten Software "Geometry" als generisches
Softwareprojekt "GeoProver", aus dem sich Softwarequellen für verschiedene
CAS-Plattformen generieren lassen;
- Entwicklung einer Schnittstelle vom "GeoProver" zur Java-gestützten DG-Software
"GeoNext" (Univ Bayreuth, www.geonext.de)
36

3.3.1.3 Publikationen
- Bullinger, H.-J.; Fähnrich, K.-P.; Meiren, T.: Service-Engineering -- Methodological
Development of new Service-Products, to appear in International Journal of
Production Research, Elsevier Sciences 2002.
- Fähnrich, K.-P.: Wirtschaft im Umbruch, in: H.-J. Bullinger (Hrsg.): E-Business in
der Praxis, Smart Books Publishing AG, Schweiz 2001.
- Fähnrich, K.-P., u.a.: Content Bank Management - zur erfolgreichen Organisation
von Inhalten, in:
- Bullinger, H.-J. (Hrsg.): E-Business in der Praxis, Smart Books Publishing AG,
Schweiz 2001.
3.3.1.4 Vorträge
- Fähnrich, K.-P.: Interdisziplinäre Ringvorlesung "Leben und Arbeiten in einer vernetzen
Welt" Vortrag: "Produktions- und Arbeitsweisen in der Wissensgesellschaft"
Leipzig, 18.04.01
- Fähnrich, K.-P.: Kongress: "Kunden- und Prozessorientiertes Qualitätsmanangement
in der Dienstleistung" Vortrag: "Vom Servicemanagment zum Serviceengineering"
Düsseldorf, 25.04.01
- Fähnrich, K.-P.: IIR-Interflow Award 2001 Vortrag: "Erfolgreiches Geschäftsprozessmanagement
als E-Business Enabler" Wiesbaden, 06.05.01
- Fähnrich, K.-P.: 2.Fachkongress "Virtuelles Rathaus" Moderation und Vortrag:
"Bürgerorientierung kommunaler Online-Angebote" Esslingen, 12.06.01
- Fähnrich, K.-P.: IKM- Kongress: "Wissenschaf(f)t Wirtschaft" - IKM Projekt- und
Technologietransfer zwischen Wissenschaft und Wirtschaft Vortrag: "Interactive
eBusiness" LIV (Leipziger Informatik Verbund e.V.) Leipzig, 26.06.2001
- Fähnrich, K.-P.: DIN-Workshop: "Virtuelle Welten in der Verwaltung" Hamburg,
03.07.01
- Fähnrich, K.-P.: DIN-Workshop: "Auf dem Weg zu weltweiten Dienstleistungs-
Standards" Hamburg, 03.07.01
- Fähnrich, K.-P.: ICPR-16: International Conference on Production Research
(ICPR-16) Vortrag: "Service Engineering" Prag, 29.07.01- 03.08.01
- Fähnrich, K.-P.: HCI International; 9th International Conference on Human-Computer-Interaction
Session Chairman / Vortrag: "Service Engineering" New Orleans,
Louisiana, USA, 05.08. - 10.08.01
- Fähnrich, K.-P.: 4. Dienstleistungstagung des BMBF, Bundeshaus Bonn Vortrag:
"Dienstleistungs-Standards für globale Märkte" Bonn,16. -17. Oktober 2001
- Fähnrich, K.-P.: Moderation der 5.Euroforum-Jahrestagung Call Center Deutschland
2001 Vortrag: "Erfolgreiche Managment-Strategien und Einbettung der neuen
Medien ins Call Center" Stuttgart, 13.-15.11.01
- Fähnrich, K.-P.: Fachkongress 2001: "E-Business im Bauwesen: Elektronische
Kommunikation" Vortrag: "Einfluss der Informations- und Kommunikationstechniken
auf den Bauprozess" Frankfurt, 07.-09.11. 01
37

- Fähnrich, K.-P.: Tekom Jahrestagung Vortrag: "Wohin geht die Service-Reise?"
Wiesbaden, 05.-07.12. 01
- Gräbe, H.-G.: Tagung: "Begabtenförderung in Mathematik" Vortrag: "Mathematische
und informatische Kompetenz im Computerzeitalter" Leipzig, März 2001
- Gräbe, H.-G.: 4. Mitteldeutscher Computeralgebra-Tag Vortrag: "Finanzmathematik
mit dem Computer" Merseburg, Okt. 2001
3.3.1.5 Implementierung
- Gräbe, H.-G.: SymbolicData - Tools and Data for Computer Algebra Benchmarks
(gemeinsam mit O. Bachmann, Uni Kaiserslautern, u.a.) März 2001: Release 0.4
38

3.3.2 Automaten und Formale Sprachen
3.3.2.1 Personelle Zusammensetzung
Univ.-Professor Prof. Dr. Siegmar Gerber
wiss. Mitarbeiter Dr. Rolf Hartwig
wiss. Mitarbeiter (Drittmittel) Hans-Peter Schötz
wiss. Assistent Dr. Johannes Waldmann
Programmierer Sergej Kotkowskij
Sekretärin Kerstin Beier
3.3.2.2 Projekte
Deklarative Sprachen und Parallelität (Gerber)
Untersuchungen zur Erweiterung der Ausdrucksfähigkeit von Haskell unter Einbeziehung
höherer deklarativer Typen, applikativer Module und logischer Konstrukte. Verbindung
zur deklarativen Programmierung in Escher. Berücksichtigung nebenläufiger
Reduktions- und Berechnungsmodelle.
Funktionales Programmieren, Theorie der Baumsprachen und -Automaten
(Waldmann)
Modernes Funktionales Programmieren ist sowohl (im Hauptstudium) Gegenstand als
auch (im Grundstudium) Hilfsmittel der Lehre. In der Forschung untersuchen wir, wie
sich Eigenschaften von Term-Ersetzungs-Systemen durch reguläre Baum-Sprachen beschreiben
lassen, und wenden das bei der Analyse, Transformation und Synthese von
funktionalen Programmen an.
Semantik von Programmiersprachen (Hartwig)
Studium algebraischer und axiomatischer Methoden und Konzepte zur Beschreibung
der Semantik programmiersprachlicher Bausteine, vergleichende Betrachtung
verschiedener fundamentaler Begriffe der Informatik im Hinblick auf Vereinheitlichung
der verwendeten Konzepte, vor allem mittels universalalgebraischer Methoden, Fortsetzung
des Studiums der Theorie der Hypermengen als Methode der Beschreibung
selbstreferenzzierender Objekte .
39

3.3.2.3 Publikationen
- Beck, K.; Gerber, S.(Hrsg.): Kommunikation in der Informationsgesellschaft - Leben
und Arbeiten in einer venetzten Welt; Leipziger Universitätsverlag, 2001,
ISBN (Buch mit CD)
- Gerber, S.; Schötz, H.-P.: Modularisierung an Hochschulen. Fachtagung Hamburg
BLK-Materialien zur Bildungsplanung und Forschungsförderung, Heft 98.
- Gerber, S.: Modularisierung von Informatik-Studiengängen, BLK-Abschlussbericht
Leipzig, Oktober 2001
- Waldmann, J.; Niemann, G.: Some Regular Languages that are Church-Rosser
Congruential, in: 5th Intl. Conf. Developments in Language Theory (DLT), Vienna
2001
- Waldmann, J.: Programmierwettbewerb Connections und Fortsetzungen Konferenz
LIT01, HTWK Leipzig, 1. 10. 2001
- Rahn, M.; Waldmann, J.: Übungsaufgaben automatisch korrigieren mit autotool
Konferenz LIT01, HTWK Leipzig, 1. 10. 2001
- Schmidt, M.; Stamer, H.; Waldmann, J.: Busy Beaver PCPs, in: 5th International
Workshop on Termination, Utrecht, 21. 5. 2001
- Schmidt, M.; Stamer, H.; Waldmann, J.: Dreibeinige PCP-Biber in: 11. Theorietag
der Fachgruppe 0.1.5 Automaten und Formale Sprachen der GI, Wendgräben
bei Magdeburg, 5. 10. 2001
3.3.2.4 Vorträge
- Gerber, S: Modularisierung von Informatik-Studiengängen, BLK-Fachtagung,
Hamburg, Mai 2001
- Waldmann, J.: Regeln für unregelmäßige Zeichenketten, Konferenz Begabtenförderung
Mathematik, Universität Leipzig, 30. 3. 2001
- Waldmann, J.: Approximation von Nachfolgermengen durch Baum-Automaten,
AG Implementierung von Programmiersprachen, Institut für Theoretische Informatik,
TU Dresden, 22. 6. 2001Waldmann, J.: Tree Walking Automata,Seminar
Theoretische Informatik, Univ. GH Kassel, 13. 7. 2001
3.3.2.5 Implementierungen
- Waldmann, J.: RX: an interpreter for Rational Tree Languages
http://www.informatik.uni-leipzig.de/~joe/rx/
- Waldmann, J.: autotool: Werkzeug zur automatischen Korrektur von Übungsaufgaben
für das Grundstudium der Theoretischen Informatik
http://www.informatik.uni-leipzig.de/~joe/autotool/doc/
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3.3.3 Automatische Sprachverarbeitung
3.3.3.1 Personelle Zusammensetzung
Univ.-Professor Prof. Dr. Gerhard Heyer
wiss. Mitarbeiter Dr. habil. Uwe Quasthoff
wiss. Assistent Dr. habil. Christian Wolff
wiss. Assistent Thomas Wittig
Programmiererin Regine Gabler
Sekretärin Renate Schildt
3.3.3.2 Projekte
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.uni-leipzig.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 6,5 Millionen Wörter (Vollformen) gespeichert
zusammen mit verschiedenen Angaben (Anzahl, Grammatik, Sachgebiet, Beispielsätze
usw.) sowie ca. 20 Millionen Beispielsätzen. Die Sammlung ist mit Abstand
die größte ihrer Art fürs Deutsche und wird 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 wie sie im BMBF Projekt INCCA - Innovative
Call Center Anwendungen entwickelt werden) zählen dazu vor allem die Forschungsarbeiten
im Graduiertenkolleg "Universalität und Diversität sprachlicher Prozesse
und Strukturen" sowie im Graduiertenkolleg "Wissensrepräsentation" und der
Linguistischen Forschergruppe Wissensrepräsentation und Semantik.
41

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.
3.3.3.3 Publikationen
- Heyer, G.; Läuter, M.; Quasthoff, U.; Wittig, Th.; Wolff, Ch.: "Learning Relations
using Collocations". In: Maedche, Alexander; Staab, Steffen; Nedellec, C.; Hovy,
Ed (edd.). Proc. IJCAI Workshop on Ontology Learning, Seattle/WA, August
2001, 19-24
- Wolff, Ch.: "Erfahrungen mit der Einführung von E-Voting-Systemen". In: Schweighofer,
Erich; Menzel, Thomas; Kreuzbauer, Günther (edd.) (2001). Auf dem Weg
zur ePerson. Aktuelle Fragestellungen der Rechtsinformatik 2001. Wien: Verlag
Österreich [Schriftenreihe Rechtsinformatik Bd. 3], 269-279
- Heyer, G.; Läuter, M.; Quasthoff, U.; Wittig, Th.; Wolff, Ch.: "Wissensextraktion
durch linguistisches Postprocessing bei der Corpusanalyse". In: Lobin, Henning
(ed.). Sprach- und Texttechnologie in digitalen Medien. Proc. GLDV-Jahrestagung
2001, Universität Gießen, 71-83 [auch erschienen bei: Norderstedt: Books
on Demand, 2001]
- Läuter, M.; Quasthoff, U.: Linguistisches Wissen zur Textaufbereitung, GLDV-
Workshop "Werkzeuge zur automatischen Analyse und Verarbeitung von Texten",
Trier, September 2001
- Heyer, G.; Quasthoff, U.; Herrmann, K.: ), "Entwurf und Implementierung eines
Systems zur automatischen Klassifikation von Post nach Sachgebieten", in: Proc.
12th European Symposium on Language for Special Purposes (LSP '99), Gunther
Narr: Tübingen
42

3.3.3.4 Vorträge
- Heyer, G.: Text Mining - Ein Weg zur intelligenten Suche im WEB, Universität Erlangen,
IMMD - Informatik (Prof. Stoyan), Institutsvortrag 22.01.2001
- Heyer, G.: Text Mining - Grundlagen und Anwendungen, Universität Bochum,
Fachbereich Elektrontechnik - Informatik (Prof. Balzert), Institutsvortrag
8.05.2001
- Heyer, G.: Frame-Repräsentation von Generizität, Universität Leipzig, Linguistische
For-schergruppe, Workshop Ereignissemantik II, 22.06.2001
- Quasthoff, U.: Institut für Deutsche Sprache, Mannheim: "Projekt Deutscher Wortschaft",
Januar 2001
- Wolff, Ch.: "Dienstebasierte Dynamisierung multimedialer Lehrbücher", Technische
Universität München, Fakultät für Informatik, 8. September 2001
- Wolff, Ch.: "Integrierende Standards für Multimediaapplikationen", Jahrestagung
2001 des Leipziger Informatik-Verbunds (LIV), Business & Innovation Centre Leipzig,
26. Juni 2001
- Wolff, Ch.: "I-Voting als Element der Teledemokratie. Überlegungen zu Konzepten
und Realisierung von elektronischen Wahlsystemen als E-Government-Dienst"
im Rahmen der interdisziplinären Ringvorlesung "Leben und Arbeiten in einer vernetzten
Welt", Universität Leipzig, 23. Mai 2001
- Wolff, Ch.: Vortrag "Dynamische elektronische Bücher als Arbeitsgebiet der Medieninformatik."
Technische Universität Chemnitz, Fakultät für Informatik, 11.
April 2001
- Wolff, Ch.: "Konzeption von I-Voting-Systemen als Baustein für E-Government."
Universität Hildesheim, FB IV, 6. März 2001
- Wolff, Ch.: "Übersicht zu Visualisierungskonzepten für Konzeptnetzwerken", Universität
Leipzig, Institut für Informatik, Forschungsseminar ASV, 23. Januar 2002.
- Wolff, Ch.: "Modellierung dynamischer elektronischer Publikationen." Universität
Bamberg, Fakultät für Sozial- und Wirtschaftswissenschaften, 19. Januar 2001
43

3.3.4 Bildverarbeitung und Computergrafik
3.3.4.1 Personelle Zusammensetzung
Univ.-Professor Prof. Dr. Dietmar Saupe
wiss. Mitarbeiter Dr. Raouf Hamzaoui
wiss. Mitarbeiter Dr. Jens-Peer Kuska
wiss. Mitarbeiter Dr. Peter Richter
wiss. Mitarbeiter Dr. Monika Meiler
wiss. Mitarbeiter (DFG) Mario Melle
wiss. Mitarbeiter (DFG) Dr. Mourad Mazigh
wiss. Mitarbeiter (DFG) Ivan Kopilovic
wiss. Mitarbeiter (MPI Math. Nat.) Dr. Ulf Braumann
wiss. Mitarbeiter (Industrie) Uwe Graichen
Doktorand (extern) Giang Nguyen
Doktorand (Graduiertenkolleg) Vladimir Stankovic
Doktorand (Graduiertenkolleg) Dejan Vranic
Doktorand Jürgen Toelke
Doktorand (Stipendiat DAAD) Youssef Charfi
Programmierer Andreas Zerbst
Sekretärin Christine Ochmann
3.3.4.2 Projekte
Partitionierte iterierte Funktionensysteme (DFG-Projekt)
(Mazigh, 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 Intensität reska-
44

lierte 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 dieses Ansatzes liegt in der numerisch effizienten Berechnung
des Gradienten des Collagefehlers zum fraktalen Bildoperators..
Rate-Distortion Optimierung von fraktaler Bildkompression
(DFG-Projekt) (Kopilovic, Charfi, Stankovic, 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 Hauptaspekt der
Rate/Distortion-Optimierung fort. Dieses Vorhaben behandelt dazu vier Themen:
- Optimaler Einsatz von Information (Bits) für eine Kodieraufgabe, also die Entscheidung,
wieviele Bits in welche Teile des fraktalen Kodes investiert werden sollen. Üblicherweise
wird die Bildpartition durch ein heuristisches Verfahren bestimmt und die Parameter
aller Blöcke der Partition mit konstanter Bitlänge kodiert. Wir haben gezeigt,
dass der BFOS-Algorithms eine optimale Bildpartition in kurzer Zeit finden kann. Der
Algorithmus wurde für eine Rechteckpartition erfolgreich implementiert. Weitere Verbesserungen,
in denen auch die Blockparameter in die Optimierung der Bitallokation
einbezogen werden, werden untersucht.
- Progressive Übertragung. Es ist wünschenswert,
dass der Dekodierer an jeder Stelle eines
z.B. über das Internet eingehenden Bildkodes
die Übertragung abbrechen kann und trotzdem
eine für die Anzahl an eingegangenen
Bits bestmögliche Rekonstruktion liefert. Die
fundamentalen Arbeiten von Shapiro statteten
45

die Waveletverfahren zur Kompression erstmals mit dieser Eigenschaft aus. Für reine
fraktale Kodes ist dieser Schritt bislang noch nicht gelungen. Wir haben ein heuristisches
Verfahren entwickelt, das durch eine Umordnung der Bits einen Kode liefert, der
an fast jeder Stelle abgebrochen werden kann und dennoch eine gute Rekonstruktion
ermöglicht. Zur Darstellung zeigt die untenstehende Abbildung die Rekonstruktion,
nachdem 10%, 25%, 50%, und 100% des Kodes gesendet wurden..
- Untersuchungen zur Fehlertoleranz und zum Fehlerschutz bei Übertragung in gestörten
Kanälen. Fraktale Kodes sind sehr empfindlich gegenüber Bitfehler, weil die Deko-
dierung eines Blocks von mehreren Blöcken abhängig ist. Wir haben einen Algorithmus
entwickelt, der die Bits eines fraktalen Kodes verschiedenen Sensibilitätsklassen zuweist,
und die Schutzbits unter einem Raten/Verzerrungs-Optimalitätskriterium an diese Klassen
vergibt. Der Algorithmus wurde für BCH und RCPC Kanalkodes erfolgreich implementiert
und mit gemeinsamer Kanal- und Quellenkodierung optimiert. Die Abbildung
zeigt links ein rekonstruiertes Bild nach einer Übertragung ohne Fehlerschutz mit einer
Biterrorrate von 0.05 und einer Bitrate von 0.21 Bit pro Pixel (bpp). Rechts die Rekonstruktion
mit Fehlerschutz (Bitrate steigt auf 0.43 bpp).
- Annealingverfahren für fraktale Kodes. Ein optimaler fraktaler Kode soll den Rekonstruktionsfehler,
also den Fehler zwischen dem Originalbild und dem Fixpunkt einer
kontrahierenden affinen Transformation, minimieren. Da die Zeitkomplexität dieser
Optimierung sehr hoch ist, minimieren herkömmliche fraktale Kodierer statdessen den
Collage Fehler. Wir haben einen Algorithmus entwickelt, der durch lokale Suche einen
aus Collage-Codierung gewonnenen Kode signifikant verbessern kann. In einer weiteren
Arbeit haben wir eine zeiteffiziente Implementierung des Algorithmus vorgestellt.
46

Schnelle Algorithmen für optimale Übertragung von Multimedia (Hamzaoui,
Stankovic, Charfi, Kopilovic, Saupe)
Multimedia-Daten (z.B. digitale Bilder und Videosequenzen) müssen in vielen Anwendungen
über einen gestörten Kanal übertragen werden. Um die Information kompakt
und zuverlässig zu übermitteln werden ein Quell-Codierer und ein Kanal-Codierer verwendet.
Der Quell-Codierer verringert die Redundanz der Daten und der Kanal-Codierer
schützt sie gegen Fehler. In diesem Projekt werden Algorithmen entwickelt, die
eine effiziente Übertragung der Daten ermöglichen. Es wird angestrebt, den Rekonstruktionsfehler
bei einer vorgegebenen totalen Übertragungsrate zu minimieren. Dabei
muss insbesondere bei Echtzeitanwendungen die Zeitkomplexität der Codierung
und der Decodierung so gering wie möglich gehalten werden. Das Projekt arbeitet an
Lösungen für einen fraktalen und einen wavelet-basierten Quell-Codierer. Die Arbeitsgruppe
kooperiert in diesem Projekt mit Prof. Dr. Zixiang Xiong (Texas A&M University,
U.S.A.).
A) Fehlerschutz für wavelet-basierte Quell-Codierer
Eines der besten Kommunikationssysteme für die Übertragung von Bildern in gedächtnislosen
Kanälen besteht aus einem eingebetten (embedded) Quell-Codierer
und einem Kanal-Codierer, der sowohl fehlererkennend als auch fehlerkorrigierend ist,
was durch die Verkettung eines CRC-Codes und eines Faltungscodes möglich ist.
1. Ein schneller Algorithmus wurde entwickelt, der die gesendeten Pakete von komprimierten
Daten so schützt, dass die erwartende Anzahl der empfangenen Quellbits maximal
ist. Da der Quell-Codierer embedded ist, wird dadurch angestrebt, dass der Rekonstruktionsfehler
minimiert wird.
2. Bei vielen Anwendungen, z.B. bei progressiver Übertragung, ist es wünschenswert,
den Rekonstruktionsfehler an vielen intermediären Übertragungsraten zu minimieren.
Wir haben einen linearen Algorithmus entworfen, der dieses Ziel anstrebt indem er die
mittlere (über allen intermediären Übertragungsraten) erwartete Anzahl der empfangenen
Quellbits maximiert. Experimentelle Ergebnisse mit dem neuen Kompressionsstandard
JPEG2000 zeigen, dass der neue Algorithmus im Vergleich zu dem herkömmlichen
Verfahren, in dem die erwartete Anzahl der empfangenen Quellbits nur an einer
einzigen vorgegebenen Übertragungsrate maximiert wird, eine signifikant bessere Leistung
bei niedrigen Übertragungsraten ermöglicht, wobei die Leistung an der Zielübertragungsrate
fast optimal ist (siehe Abbildung 1).
3. Statt die erwartete Anzahl der empfangenen Quellbits zu maximieren kann man direkt
den erwarteten Rekonstruktionsfehler minimieren. Hier ist das Problem viel komplexer,
weil die Lösung von der Quelle und der Leistung des Quell-Codierers abhängig
ist. Die bisher beste Lösung für dieses Problem basierte auf einen Viterbi-Algorithmus.
Wir haben einen viel schnelleren Algorithmus entwickelt, der durch lokale Suche eine
fast-optimale Lösung findet.
47

Fig 1a Fig 2a Fig 3a
Herömmliches Verfahren zur progressiven Übertragung mit JPEG2000 kodierten Bildern
in einem binären symmetrischen Kanal mit Bitfehlerrate 0.1 und Gesamtrate von
1 Bits pro Pixel (bpp). Links: Resultat nach Erhalt von 0.03 bpp, Mitte 0.1 bpp, rechts
1 bpp.
Fig 1b Fig 2b Fig 3b
Unser Verfahren zur progressiven Übertragung mit JPEG2000 kodierten Bildern wie
oben in einem binären symmetrischen Kanal mit Bitfehlerrate 0.1 und Gesamtrate von
1 Bits pro Pixel (bpp). Links: Resultat nach Erhalt von 0.03 bpp, Mitte 0.1 bpp, rechts
1 bpp.
4. Die obigen Algorithmen können bei gedächtnislosen Kanälen eingesetzt werden. In
vielen Anwendungen, z.B. im Internet oder in Funknetzwerken werden kompliziertere
Kanalmodelle benötigt. Dazu gehören die sogenanten packet erasure und fading Kanäle.
Hier können verschiedene Kombinationen von Verfahren zur Fehlerdetektion und
-korrektur eingesetzt werden, z.B. CRC- und Faltungscodes wie oben, zusätzlich Reed-
Solomon-Codes, oder auch nur Reed-Solomon-Codes für sich. Auch für solche Kanäle
haben wir Echtzeit-Algorithmen entworfen, die eine fast-optimale Lösung finden.
5. Die Dekodierung des Faltungscodes erfolgt durch einen List-Viterbi-Algorithmus, der
aus einem empfangenen Datenblock die Liste der $n$ wahrscheinlichsten gesendeten
Datenblöcke findet. Wir haben eine Verbesserung des Tree-Trellis List-Viterbi-Algorithmus
vorgeschlagen, durch die eine Komplexitätsreduzierung von quadratischer auf linearer
Zeit erzielt wurde. Dies hat zur Folge, dass mehr Pfade berücksichtigt werden
können, was zu einer Verringerung des Rekonstruktionsfehlers führt.
B) Fehlerschutz für fraktale Codes.
Wir haben eine Klasse von Algorithmen entwickelt, die die Bits eines fraktalen Codes
verschiedenen Sensibilitätsklassen zuweist, und die Schutzbits unter einem Rate/Verzerrungs-Optimalitätskriterium
an diese Klassen vergibt. Dabei wird die totale Übertragungsrate
durch die diskrete Lagrange-Methode optimal zwischen dem Quell-Codierer
und dem Kanal-Codierer allokiert.
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 brei-
48

ten 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 Resourcen 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.
Im Projekt wurden Erfahrungen anhand von Untersuchungen zur Client/Server-Architektur,
Messaging-Systemen und Middleware-Komponenten gesammelt. Dieses Wissen
wurde zur Integration von geowissenschaftlichen Modellen in die Client/Server-
Umgebung Internet genutzt. Hierbei wurden Probleme der effizienten komprimierten
Datenübertragung, der Hierarchisierung von geowissenschaftlichen Modellen und der
Fachdidaktik auf der Client-Seite (unter Verwendung von Standard-Browser-Inhalten
eines Thin-Client) untersucht. Zur Bereitstellung einer Umgebung zur Implementierung
dieser Modelle wurde ein Framework geschaffen, daß es auch ermöglicht Daten und
andere Ressourcen verteilt abzulegen, zu referenzieren und zu verwenden.
FREIKOM (DFG-Projekt) (Melle, Triebfürst, Saupe)
Typische Aufgabenfelder Interoperabler Geowissenschaftliche
Informationssysteme (GIS)
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 raumzeitli-
49

chen 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.
Eine weitere Einsatzmöglichkeit bietet sich im Rahmen der Arbeiten zu
ATLAS2000. Hier werden Daten komprimiert über das Internet übertragen. Der Einsatz
von Komprimierungsverfahren zur Übertragung speicherintensiver Daten und der effiziente
Zugriff auf diese, werden speziell untersucht..
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.
Effiziente Isoflächenextraktion aus Volumendaten und geometrische
Komplexitätsreduktion (DAAD) (Toelke, Kuska, Saupe)
Die dominante Methode zur Visualisierung von Volumendaten
besteht in der Darstellung von Isoflächen. Bei zunehmend
größeren Datenmengen gibt es drei 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. 3. Enstehende Isoflächen benötigen sehr viel Speicher-
50

platz, der Archivierung und Transmission behindert. Daher sind effiziente Datenkompressionsverfahren
zu entwikkeln, die speziell für Isoflächen zugeschnitten sind. .
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.
Zu der dritten Aufgabe wurde effizient Datenkompressionsverfahren entwickelt,
die die spezielle Struktur der Isoflächen ausnützen
Inhaltsbasiertes 3D Model-Retrieval (DFG) (Vranic, Saupe)
In diesem Projekt werden Merkmalsvektoren zur Gestaltsbeschreibung 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-
51

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. Effiziente multi-resolution Merkmalsvektoren
wurden mittels Einsatzes der sphärischen Fouriertransformation entwikkelt.
Rekonstruktion und Visualisierung der Koronaranatomie aus 3D Ultraschalldaten
sowie quantitative Auswertung (Graichen, Zotz, Saupe)
Eine der Haupttodesursachen in den westlichen Ländern sind koronare Herzerkrankungen.
Momentan ist die Röntgenangiographie Goldstandard und einziges Verfahren bei
der Beurteilung der Koronargefäße. Die Röntgenangiographie ist ein invasives, röntgenbasiertes
Verfahren, das der Infrastruktur eines Herzkathederlabors bedarf. Ultraschall
gewinnt in der Kardiographie als bildgebendes Verfahren zunehmend an Bedeutung.
Im Gegensatz zu dem auf Röntgen basierenden Verfahren erfolgt keine Belastung
des Patienten und des Arztes durch ionisierende Strahlung. Echogeräte sind, verglichen
mit anderen bildgebenden Geräten, preiswert und sehr stark verbreitet. Ziel dieses Projektes
ist es ein Verfahren zu entwickeln, mit dem man die Koronarien aus 3D-Ultraschalldatensätzen
rekonstruieren kann und das die Röntgenangiographieuntersuchung
ergänzen oder ersetzen kann. Das Verfahren wird aus mehreren Einzelschritten bestehen:
- Bildvorverarbeitung - Durch geeignete Filter kann in den Datensätzen das Rauschen
vermindert und der Kontrast angehoben werden. Als besonders geeignet
haben sich anisotrope Diffusionsfilterverfahren erwiesen.
- Analyse der lokalen Bildstruktur - Die lokale Strukturanalyse erfolgt mit Hilfe von
Tensorverfahren. Die Eigenvektoren der Tensoren geben lokale Orientierung an.
Die Eigenwerte sind ein Maß für den Kontrast in die Eigenrichtungen.
- Detektion gerichteter, linienartiger Strukturen - Aus den Ergebnissen der Strukturanalyse
wird ermittelt, ob sich ein Voxel in einer gerichteten, linienartigen Struktur
befindet und welche Eigenschaften diese Struktur hat.
- Ermittlung der Gefäßverläufe - Mit Hilfe eines Skelettierungsverfahrens werden die
Verlaufsinformation der Gefäße ermittelt.
- Segmentierung der Gefäße - Entlang der Gefäßverläufe wird der Gefäßquerschnitt
segmentiert. Für die Segmentierung werden aktive Konturen verwendet.
Die Segmentierung erfolgt in den Ebenen, die durch die Voxel, die auf den Ske-
52

lettlinien liegen, verlaufen und deren Normalen parallel zu den Hauptkohärenzrichtungen
verlaufen.
- Visualisierung - Die Ergebnisse der Einzelschritte werden geeignet aufbereitet und
visualisiert.
Bildverarbeitung und Visualisierung in Bioinformatik (Kuska, Braumann,
Saupe)
Im Rahmen des Interdisziplinären Zentrums Bioinformatik (IZBI) haben sich zahlreiche
Projekte entwickelt, die Themen der Bildverarbeitung und Modellierung beinhalten.
Das Wachstum zellulärer Strukturen wird von physikalischen und biochemischen Einflüssen
bestimmt. Die Modellbildung zum Verständnis der dabei ablaufenden Strukturbildungsprozesse
erfordert die automatische Auswertung der Experimente. Ein wesentliches
Einsatzgebiet der Bildverarbeitung ist es die aus den Experimenten gewonnenen
Bilddaten zu analysieren und zu quantifizieren. Sowohl bei der Analyse der Gewebskulturen
für das Tissue-Engineering von Weichgeweben als auch bei der Strukturanalyse
des Zervix-Karzinoms erfordern die Bearbeitung von grosser Volumendatensätzen. In
beiden Fällen ist eine rechenintensive Aufbereitung der Volumendaten notwendig. Für
das Tissue-Engineering wurden die wesentlichen Schritte zur Analyse entwickelt und implementiert.
Die Rekonstruktion der Wachstumsformen des Zervix-Karizinom aus den
histologischen Schnitten stellt erhebliche Anforderungen an die Rechenleistung zur Aufbereitung
der Datenmengen die 12 bis 24 mal grösser sind als bei einem hochaufgelösten
CT-Datensatz. Zum Entzerren der Schnittbilder für die Rekonstruktion der dreidi-
53

mensionalen Wachstumsformen sind die numerischen Methoden entwickelt worden.
Neben der Bereitstellung der Auswerteverfahren spielt die Modellierung der Wachstumsprozesse
eine wesentliche Rolle für das Verständnis des Prozessen. Im Rahmen des
IZBI ist es erstmals möglich, Simulationsergebnisse und experimentelle Daten auf der
Grundlage derselben Verfahren der Bildverarbeitung auszuwerten und so eine wesentliche
Grundlage für den Vergleich von Modellierung und Experiment zu schaffen.
OpenGL basierendens Visualisierungsystem MathGL3d (Kuska)
MathGL3d ist das weltweit führende 3d Visualisierungssystem für Mathematica, welches
in Leipzig entwickelt wird. Mit der Version 3.1 beherrscht es echtes hardware-beschleunigtes
Volumenrendering als Ergänzung zu weiter verbesserten Isoflächen Berechnung.
Für nVidia Graphikkarten wird nun auch die diffuse Beleuchtung der Volumendaten
unterstützt.Die Berechnung von Isoflächen in kartesischen, sphärischen,
Zylinder- und parabolischen Koordinatensystemen wird nun ebenfalls möglich. Neben
der Möglichkeit zur OpenGL basierten Volumendarstellung wird die Verwendung eines
Raytracers zum Volumrendering (POVRay 3.5) nun unterstützt.
Moleküldynamikrechnungen zur Unterstützung
von Strukturanalysen im biochemischen Labor
(Richter, Hahn, Heyer, Saupe)
In in vitro Selektionsverfahren gelingt die Anreicherung von
RNA-Molekülen, die in ihrem Zentrum randomisierte Sequenzen
aufweisen. Die biochemische Untersuchung und Charakterisierung
dieser Moleküle soll durch Moleküldynamik-Rechnungen
und computergestützte Darstellungsmethoden flankiert
werden. Diese Analysen könnten zur Vorhersage von
Strukturen führen, deren Existenz und Eigenschaften im biochemischen
Labor im Experiment verifiziert werden könnten.
Fernziel ist die Erreichung eines Zustandes, bei dem moleküldynamische
Berechnungen und Strukturanalysen im biochemischen
Labor Hand in Hand gehen..
Workbench Sequenzanalyse (Richter)
Erstellen und Implementierung einer Workbench Sequenzanalyse. Es sollen Methoden
bereitgestellt werden, die die Analyse sowohl von Einzelsequenzen wie auch Sets von
Sequenzen gestatten.
54

3.3.4.3 Publikationen
- Nguyen, G. K., Saupe, D.: Rapid high quality compression of volume data for visualization,
Computer Graphics Forum 20,3 (2001).
- Saupe, D., Alexa, M.: Computer graphics in Germany, Computer Graphics 35,3
(2001) 12-19.
- Hamzaoui, R., Saupe, D., Hiller, M.: Distortion minimization with a fast local search
for fractal image compression, Journal of Visual Communication and Image
Representation 12 (2001) 450-468.
- Heczko, M.; Keim, D.; Saupe, D.; Vranic, D.: Verfahren zur Ähnlichkeitssuche auf
3D-Objekten, Datenbank Spektrum Zeitschrift für Datenbanktechnologie, 2,2
(2002) 54-63.
- Charfi, Y., Stankovic, V., Hamzaoui, R., Saupe, D.: Joint-source channel fractal
image coding with unequal error protection, eingereicht.
- Stankovic, V., Hamzaoui, R., Saupe, D.: Fast algorithm for optimal error protection
of embedded wavelet codes, eingereicht.
- Burkhardt, St., Saupe, D., Wolters, C.: Segmentation of the skull in dual-echo MRI
volumes using a deformable model, eingereicht.
- Kuska, J.-P., Büchner, J.: Visualization of three dimensional plasma dynamics,
Proceedings of ISSS-6 (2001):177--179, Ed. Büchner, J., Dum, C. T., Scholer,
M. Copernicus Gesellschaft 2001
- Kuska, J.-P.: Mathematica Virtual Fontpack Version 2.0 Bestandteil von Mathematica
4.x Wolfram Research Inc. 100 Trade Center Drive Champaign, IL
61820-7237 USA
- Stankovic, V., Hamzaoui, R.: Progressive optimal error protection of embedded
codes, in Proc. of 9th Telecommunications Forum Telfor 2001, Belgrade, Nov.
2001.
- Saupe, D., Kuska, J.-P.: Compression of isosurfaces, IEEE Vision, Modelling and
Visualization (VMV) 2001. November 2001, Stuttgart.
- Saupe, D., Toelke, J.: Optimal memory constrained iso-surface extraction, IEEE
Vision, Modelling and Visualization (VMV) 2001. November 2001, Stuttgart.
- Vranic, D., Saupe, D., Richter, J.: Tools for 3D-object retrieval: Karhune-Loeve
Transform and spherical harmonics, IEEE 2001 Workshop Multimedia Signal Processing,
Cannes, France, Oct. 2001.
- Stankovic, V., Hamzaoui, R., Saupe, D., Fast algorithm for optimal error protection
of embedded wavelet codes, IEEE 2001 Workshop Multimedia Signal Processing,
Cannes, France, Oct. 2001.
- Stankovic, V., Hamzaoui, R., Saupe, D.: Rate-distortion unequal error protection
for fractal image codes, IEEE International Conference on Image Processing
(ICIP'2001), Thessaloniki, Greece, Oct. 2001.
- Kopilovic, I., Saupe, D., Hamzaoui, R.: Progressive fractal coding, IEEE International
Conference on Image Processing (ICIP'2001), Thessaloniki, Greece, Oct.
2001.
55

- Vranic, D.V., Saupe, D.: 3D Shape Descriptor Based on 3D Fourier Transform, in:
Proceedings of the EURASIP Conference on Digital Signal Processing for Multimedia
Communications and Services (ECMCS 2001), Budapest, Hungary, September
2001.
- Saupe, D., Vranic, D.: 3D model retrieval with spherical harmonics and moments,
Mustererkennung 2001 (DAGM 2001), Munich, Sept. 2001.
- Heczko, M., Keim, D., Saupe, D. Vranic, D. J.: Verfahren zur Ähnlichkeitssuche
auf 3D-Objekten, 9. GI Fachtagung Datenbanksysteme in Büro, Technik und
Wissenschaft 7. bis 9. März 2001 in Oldenburg.
- Graichen, U., Zotz, R., Wild, P., Saupe, D.: Ermittlung von Koronargefäßverläufen
in 3D-Kontrastechokardiogrammen, in: Bildverarbeitung für die Medizin, : Algorithmen
- Systeme - Anwendungen, Handels, H., Horsch, A., Lehmann, T., Meinzer,
H.-P. (editors), 4.-6.3.2001, Lübeck, pp. 227-231, Springer-Verlag, 2001.
- Burkhardt, St., Saupe, D., Kruggel, F., Wolters, C.: Segmentierung des Knochens
aus T1- und PD-gewichteten Kernspinbildern vom Kopf, GI Workshop Bildverarbeitung
für die Medizin, 4.-6.3.2001, Lübeck.
- Hartenstein, H., Ruhl, M., Saupe, D., Vrscay, E.: On the inverse problem of fractal
compression, in: Ergodic Theory, Analysis, and Efficient Simulation of Dynamical
Systems, Bernold Fiedler (editor), Springer Verlag, 2001
- Saupe, D. (Ed.): Jahresbericht 2000, Institut für Informatik, Universität Leipzig,
138 p., July 2001.
- Petkovic, M.S., Vranic, D.: Euler-like method for the simultaneous inclusion of polynomial
zeros with Weierstass' correction, Scientific Computing, Validated Numerics,
Interval Methods (editors W. Kraemer and J. Wolff von Gudenberg), Kluwer
Academic/Plenum Publishers, ISBN 0-306-46706-2, pp. 153-164, December
2001.
- Wagner, M., Saupe, D.: Video coding with adaptive vector quantization and rate
distortion optimization, in: Mathematik: Schlüsseltechnologie der Zukunft (Arbeitstitel),
W. Jäger et al (editors), Springer Verlag, erscheint 2002.
- Hamzaoui, R., Stankovic, V., Xiong, Z.: Fast joint source-channel coding algorithms
for Internet/wireless multimedia, eingeladen für IJCNN2002, 2002 International
Joint Conference on Neural Networks.
- Hamzaoui, R., Stankovic, V., Xiong, Z.: Rate-based versus distortion-based optimal
joint source-channel coding, IEEE DCC'02 Data Compression Conference,
J. A. Storer, M. Cohn (eds.), IEEE Computer Society Press, Snowbird, Utah, April
2002.
- Kuska, J.-P., Frerich, B.: Nichtlineare Reaktionsdiffusionssysteme und ihre Anwendung
zur Bewertung von dreidimensionalen Gewebskulturen Proceedings GI-
Workshop "Bildverarbeitung für die Medizin Leipzig 2002", Leipzig, März 2002,
Springer-Verlag, Heidelberg, 2002.
- Charfi, Y., Stankovic, V., Hamzaoui, R., Saupe, D.: Joint-source channel fractal
image coding, eingereicht.
56

3.3.4.4 Vorträge
- Graichen, U.: Ermittlung von Koronargefäßverläufen in 3D-Kontrastechokardiogrammen,
Bildverarbeitung für die Medizin, : Algorithmen - Systeme - Anwendungen,
Lübeck, März 2001.
- Hamzaoui, R.: Complexity reduction methods for fractal image compression,
Centre de Recherches Math\'ematiques, Universität Montreal, Montreal, Januar
2001.
- Hamzaoui, R.: Fast local search for fractal iimage compression, IMA Minisymposium:
Fractals in Multimedia, University of Minnesota, Minneapolis, Januar 2001.
- Melle, M.: Technische Aspekte von Intershop's enfinity. Teil der Vorlesungsreihe
Anwendungssysteme III / eBusiness bei Prof.Ehrenberg, Wirtschaftswissenschaftliche
Fakultät, Universität Leipzig
- Melle, M.: Vorstellung wichtiger tiefergehende Konzepte Intershop enfinity (Web-
Adapter, Echtzeitverhalten, Fehlertoleranz, Lastbalancierung, Überlastschutz).
Forschungsprojekt mit Intershop enfinity, Prof.Malek, HU Berlin, Institut für Informatik
- Melle, M.: Intershop enfinity in some technical details - An architecture for e-business.
innerhalb der Vorlesungsreihe bei Prof.Schmidt, Prof.Dr.Jesenberger, FH
Mittweida, 11.5.2001
- Melle, M.: Intershop enfinity in some technical details - An architecture for e-business.
innerhalb einer Vorlesungsreihe bei Prof.Kulla, FH Regensburg
- Melle, M.: Intershop enfinity in some technical detail. innerhalb einer Vorlesungsreihe
bei Prof.Bauhardt, Fachbereich Informatik, FH Senftenberg
- Melle, M.: Das CoForm-Modell als Beispiel eines geowissenschaften Modelles im
Framework von ATLAS2000. Forschungsseminar Bildverarbeitung und Computergrafik,
Prof. Goßmann, Geowissenschaftliches Institut, Universität Freiburg.
- Melle, M.: XML, CORBA und Java - Einweisung in die Programmierung von verteilten
Enterprise-Anwendungen. mehrtägiges Seminar für PricewaterhouseCoopers
(Unternehmensberatung), Frankfurt/M.
- Kopilovic, I.: Progressive fractal coding, ICIP-2001 IEEE Int. Conf. on Image Processing,
Thessaloniki, Oktober 2001.
- Kuska, J.-P.: Visualization of three dimensional plasma dynamics, Kuska, Jens-
Peer, Büchner, Jörg Space Plasma Simulations, Sixth International School/Symposium
Garching, September 10--14, 2001.
- Kuska, J.-P.: Bildverarbeitung und Computer Graphik mit Mathematica, Mathematica
Ostsee-Tagung, Kiel, 20-21 September 2001.
- Kuska, J.-P.: Visualisierung mit Mathematica, Mathematica Workshop am Weierstrass
Institut, Berlin, 26. April 2001.
- Kuska, J.-P.: High Quality Typesetting Mathematica Sessions with LaTeX 4. Mitteldeutscher
Computeralgebra-Tag, Merseburg, 5. Oktober 2001.
- Richter, P.: Muster im Cag7 Gen von Helicobacter Pylori; Abtlg. Autom. Sprachverarbeitung,
Dez. 2000.
57

- Richter, P.: Beispiele klinischer Studien Kardiologie; am Institut, Jan. 2001.
- Richter, P.: Markov Chain Monte Carlo Simulation of DNA sequence evolution;
Forschungsseminar Bildverarbeitung und Computergrafik, Dez. 2001.
- Saupe, D.: Rapid high quality compression of volume data for visualization, EU-
ROGRAPHICS 2001, Mancester, England, September 2001.
- Saupe, D.: Optimal memory constrained iso-surface extraction, IEEE Vision, Modelling
and Visualization (VMV) 2001, Stuttgart, November 2001.
- Saupe, D.: Fast algorithm for optimal error protection of embedded wavelet codes,
IEEE 2001 Workshop Multimedia Signal Processing, Cannes, France, Oct.
2001.
- Saupe, D.: 3D model retrieval with spherical harmonics and moments, Mustererkennung
2001 (DAGM 2001), Munich, Sept. 2001.
- Saupe, D.: Kolloquium, Universität Magdeburg, Januar 2001.
- Saupe, D.: Kolloquium, Technische Universität München, März 2001.
- Saupe, D.: Kolloquium, Universität Konstanz, Juli 2001.
- Saupe, D.: Kolloquium, International University Bremen, April 2001.
- Saupe, D.: Die Bioinformatik-Initiative Leipzig, Dagstuhl, April 2001.
- Saupe, D.: Kolloquium, Universität Linköping, Schweden.
- Saupe, D.: Kodierung von Isoflächen, ITG Fachgruppe 3.1.2, Hamburg-Harburg,
November 2001.
- Saupe, D.: IMA Minisymposium: Fractals in Multimedia, University of Minnesota,
Minneapolis, Januar 2001.
- Saupe, D.: Kolloquium, Fakultät für Informatik, Universität Bonn, Juli 2001.
- Stankovic, V.: 2001, Rate-distortion unequal error protection for fractal codes,
IEEE International Conf. Image Processing 2001, Thessaloniki, Okt. 2001.
- Stankovic, V.: Progressive optimal error protection of embedded codes , 9th Telecommunications
Forum Telfor, Belgrad, Nov. 2001.
- Vranic, D.: 3D Shape Descriptor Based on 3D Fourier Transform, ECMCS 2001,
Budapest, Ungarn, 11.9.2001.
- Vranic, D.: A Feature Vector Approach for Retrieval of 3D Objects in the Context
of MPEG-7, ICAV3D 2001, Mykonos, Griechenland, 30.05.2001.
58

3.3.5 Datenbanken
3.3.5.1 Personelle Zusammensetzung
Univ.-Professor Prof. Dr. Erhard Rahm
wiss. Mitarbeiter Dr. Dieter Sosna
wiss. Mitarbeiter Timo Böhme
wiss. Mitarbeiter Robert Müller
wiss. Mitarbeiter (DFG) Holger Märtens
wiss. Mitarbeiter (DFG) Ulrike Greiner
wiss. Mitarbeiter (Industrie) Hong Hai Do
wiss. Mitarbeiter (Industrie) Thomas Stöhr
Stipendiat (Graduiertenkolleg) Sergej Melnik
Stipendiatin (Graduiertenkolleg) Natalya Sklyar (bis Oktober 2001)
Programmierer Stefan Jusek
Sekretärin Andrea Hesse
3.3.5.2 Highlights
Im Berichtsjahr sind folgende Ereignisse besonders hervorzuheben:
- Der an der Abteilung entwickelte weltweit erste Benchmark zur XML-Datenverwaltung,
XMach-1, wurde im März im Rahmen der BTW-Tagung zusammen mit ersten
Messergebnissen vorgestellt.
- Im Rahmen der BTW-Tagung in Oldenburg wurde beschlossen, die 10. BTW-Tagung
2003 nach Leipzig zu vergeben. Die BTW wurde 1985 gegründet.und ist
die führende deutschsprachige Konferenz zu Datenbanken und ihren Anwendungen.
Nähere Informationen siehe http://www.btw2003.de
- Im Rahmen der GI-Jahrestagung in Wien wurde der von Prof. Rahm initiierte neue
Arbeitskreis "Web und Datenbanken" offiziell gegründet. Am Jahresende waren
bereits über 100 Arbeitskreis-Mitglieder registriert. Nähere Informationen siehe
http://dbs.uni-leipzig.de/webdb
- Das seit 1997 laufende DFG-Projekt "Datenallokation und dynamische Lastbalancierung
in Parallelen Datenbanksystemen" wurde im Oktober 2001 sehr erfolgreich
abgeschlossen. Das im Rahmen des Projekts entwickelte Werkzeug Warlock
zur automatischen Bestimmung einer Datenallokation für parallele Data
Warehouses wurde im September auf der 27. Int. VLDB-Tagung in Rom vorgestellt.
- Das Oberseminar der Abteilung wurde im Juni 2001 erstmals und mit großem Erfolg
außerhalb von Leipzig durchgeführt, und zwar in der Universitätsaußenstelle
Zingst (Ostsee).
59

- Im Herbst wurde eine mehrtägige F&E-Werkstatt zum Thema "Kundenmonitoring
auf der Basis von Web Mining und Data Warehousing" für Versicherungsunternehmen
mit der Leipziger Gesellschaft für versicherungswissenschaftliche Forschung
erfolgreich durchgeführt.
- Die Arbeiten zum Schema Matching kommen gut voran und konnten prominent
publiziert werden (VLDB-Journal, VLDB01-Tagung, Data Engineering 2002).
- Die Arbeiten zur Bioinformatik wurden begonnen. Sie sind im Rahmen des nach
dem gewonnenen DFG-Wettbewerb im Aufbau befindlichen Interdisziplinären
Zentrum für Bioinformatik (IZBI) integriert.
3.3.5.3 Projekte
XML-Unterstützung in Datenbanksystemen (Böhme, Rahm)
Die zunehmende Bedeutung von XML als Datenaustauschformat wird durch eine Reihe
von auf XML aufbauenden Informations- und Dienstprotokollen, wie z.B. SOAP oder
UDDI, unterstrichen. Weiterhin wird XML in zunehmenden Maße als natives Datenformat
eingesetzt und stellt in Form von XHTML den Nachfolger von HTML. Das Ergebnis
dieser Entwicklung ist ein sprunghafter Anstieg von XML-formatierten Daten. Eine effiziente
Verwaltung dieser Daten mit der Möglichkeit der strukturellen und semantischen
Informationsrecherche auf großen Kollektionen bedingt den Einsatz von XML-fähigen
Datenbanken. Mit seinem dokumenten-orientierten Ursprung stellt XML besondere Anforderungen
an die Datenbanksysteme, da die XML-Daten typischerweise nur semistrukturiert
vorliegen, z.B. liegen Schemainformationen nur unvollständig oder nur innerhalb
der Daten selbst vor und eine strikte Typvergabe an Elemente oder Attribute
ist mit XML selbst nicht möglich.
Aus diesem Grund werden unterschiedliche Architekturen für die Verwaltung von XML-
Daten propagiert. Diese lassen sich in zwei große Klassen einteilen: native XML-Datenbanksysteme
und relationale bzw. objekt-relationale Datenbanksysteme, die mit einer
Erweiterung zum Abspeichern und Manipulieren der XML-Daten versehen sind. Native
XML-Datenbanksysteme erlauben den Zugriff auf die Daten über für XML entworfene
Schnittstellen, wie z.B. XPath oder DOM und sollten eine weitgehende Unterstützung
der spezifischen XML-Anforderungen aufweisen. Demgegenüber bieten relationale Datenbanken
mit XML-Unterstützung den Zugriff über SQL-Erweiterungen und sind für die
Verwaltung großer strukturierter Datenkollektionen prädestiniert.
Um eine Abschätzung der Leistungsfähigkeit der verschiedenen Architekturen zur Verwaltung
von XML Daten zu ermöglichen, wurde in diesem Projekt ein skalierbarer Multi-
User Benchmark entwickelt. Dieser, als XMach-1 (XML Data Management Benchmark)
bezeichnete Benchmark, modelliert eine XML-Dokumentenkollektion, die unterschiedliche
Datentypen enthält, auf welche über eine Web-Schnittstelle zugegriffen wird. Im
Benchmark werden die Datenbankstruktur, die Generierung der Daten, sowie Anfrageund
Updateoperationen spezifiziert. Die Durchsatzleistung wird in Xqps (XML queries
per second) unter Einhaltung bestimmter Antwortzeitrestriktionen gemessen. Der
60

Benchmark betont den semistrukturierten Charakter von XML und untersucht schwerpunktmäßig
die Eignung der Systeme bzgl. dieser Eigenschaft.
Nach Abschluss der Spezifikation erfolgte die Implementierung des Benchmarks. Duch
eine strikte Modularisierung und Aufteilung in einen generischen und einen systemabhängigen
Teil, kann der Benchmark mit vergleichsweise geringem Aufwand für bestimmte
Datenbanksysteme angepaßt werden, wobei die Vergleichbarkeit der Daten
gesichert wird. In Kooperation mit den Herstellern wurde der Benchmark für eine Anzahl
von nativen Datenbanksystemen adaptiert und diese Systeme mit dem Benchmark
evaluiert. Eine Anpassung an relationale Datenbanksysteme ist in Arbeit.
Schema-Matching und Model Management (Do, Melnik, Rahm)
Bei der Kopplung von Datenbanken und Web-Anwendungen spielt die Schema-Integration
eine herausragende Rolle. Model-Management-Systeme helfen dabei, Datenbank-Schemas,
Kataloge, Mediator-Definitionen usw. zu verwalten und zu manipulieren.
Solche Schemas und Definitionen werden als eingenständige Objekte (genannt
Modelle) in einer Datenbank abgelegt. Um den Programmieraufwand beim Zugriff auf
solche Objekte zu reduzieren, wird eine Reihe von Operationen höheren Abstraktiongrades
zur Verfügung gestellt. Der sog. Match-Operator ist dabei einer der mächtigsten
Operatoren. Dieser erlaubt es, ähnliche Strukturelemente in Modellen aufzuspüren.
Die Match-Ergebnisse können dann unter anderem zur Schema-Integration
verwendet werden.
Bisherige Vorschläge zur Realisierung von Schema Matching wurden umfassend analysiert
und im Rahmen einer Lösungstaxonomie klassifiziert. Die Ansätze verwenden neben
Angaben auf Schemaebene (Namen, Datentypen, Integritätsbedingungen etc.)
zum Teil auch Informationen auf Instanzenebene. Zum strukturbasierten Matching wurde
ein generischer iterativer Algorithmus namens Similarity Flooding entwickelt. Der
Flooding-Algorithmus akzeptiert zwei Graphen als Eingabe und liefert eine gewichtete
Abbildung zwischen einzelnen Knoten dieser Graphen zurück. Bei der Suche nach
strukturähnlichen Elementen wird die Intuition ausgenutzt, daß zwei Knoten ähnlich
sind, wenn ihre Umgebungsknoten Ähnlichkeit aufweisen. Der Ablauf des Algorithmus
entspricht einer Eigenvektor-Berechung durch ein Fixpunkt-Verfahren. Die Leistungsfähigkeit
des entwickelten Ansatzes wurde in einer Benutzer-Studie anhand einer Reihe
von Schema-Matching-Aufgaben bestätigt. Ferner wurde begonnen, die Einbindung
eines deratigen Match-Operators in einem umfassenderen Model Management-Prototyp
zu untersuchen.
Ferner wurde ein Prototyp namens COMA (composite match system) entwickelt, mit
dem unterschiedliche Match-Algorithmen in flexibler Weise kombiniert werden können.
COMA repräsentiert ein generisches Match-System und unterstützt verschiedene Schematypen,
wie z.B. XML und relationale Schemas. Seine Kernkomponenten sind einerseits
eine Bibliothek von Match-Algorithmen, darunter auch neuartigen Algorithmen
zur Wiederverwendung von existierenden Match-Ergebnissen, und andererseits eine Bi-
61

liothek von Kombinationsmöglichkeiten (vgl. Abbildung). COMA ermöglicht die Konfiguration
einer zugeschnittenen Match-Strategie durch die Auswahl geeigneter Match-
Algorithmen und einer Kombinationsstrategie. Neben dem automatischen Modus unterstützt
COMA eine interaktive und iterative Gestaltung des Match-Prozesses unter
Nutzerkontrolle. Die Voraussetzung für die Flexibilität von COMA ist die Nutzung eines
DBMS-basierten Repository, welches die Schemas, die Zwischenergebnisse einzelner
Matchers sowie Endergebnisse durchgeführter Match-Operation verwaltet und für Wiederverwendung
bereithält. Die Effektivität einzelner Matchers und Kombinationsmöglichkeiten
wurde in einer umfangreichen Evaluierung analysiert und gegenübergestellt.
hema Import Match Iteration
Schema S1
Matcher execution
Matcher 1
Similarity cube/
Repository
Combination of
match results
UserFeedback
Matcher 2
S1→S2
Schema S2
Matcher 3
S2→S1
Mappi
User Interaction
(optional)
Matcher
Library
Simple matchers:
•Soundex, Synonym, ...
Hybrid matchers:
•NamePath, TypeName, ...
Reuse-oriented matchers:
•Schema, Fragment, ...
Parallele Datenbanksysteme (Märtens, Rahm, Stöhr)
Unsere von der DFG geförderten Forschungsarbeiten umfassen die Entwicklung und
Bewertung von Verfahren zur dynamischer Lastbalancierung und der flexiblen Datenallokation
in Parallelen DBS. Wir konzentrieren uns dabei auf sog. Shared-Disk-Architekturen,
welche durch die gemeinsame Plattenanbindung ein hohes Potential für diese
leistungskritischen Aufgaben aufweisen. Besondere Aufmerksamkeit widmen wir dabei
der effektiven Parallelverarbeitung komplexer Anfragen im Mehrbenutzerfall und der
dynamischen Behandlung sogenannter Skew-Effekte, welche durch unregelmäßige
Werte- und Datenverteilungen zu abweichenden Bearbeitungszeiten einzelner Teilanfragen
führen. Ebenso stehen Aspekte der Automatisierung bzw. des "Self-Tuning" von
Datenbanksystemen im Vordergrund. Die Leistungsbewertung aller entwickelten Lösungen
erfolgt analytisch oder mit praktischen Experimenten im Rahmen eigens entwickelter,
umfassender und flexibel parametrisierbarer Simulationsmodelle. Einige Verfahren
wurden prototypisch implementiert.
Im Berichtsjahr wurde die begonnene Studie zur Behandlung von Star-Schemas in relationalen
Data-Warehouse-Umgebungen fortgesetzt. Ziel sind optimierte Lastbalancierungs-
und Datenallokationsstrategien für die in einem solchen Umfeld üblichen
hochkomplexen mehrdimensionalen Anfragen (Star-Joins) auf sehr großen Datenmengen.
62
Combination
Strategies
Aggregation of matcher-specific res
•Max, Average, Weighted, Min
Match direction:
•Forward, Backward, Both
Match candidate selection:
•Threshold, MaxN, MaxDelta

Bisher gab es keinerlei Werkzeugunterstützung
für die komplexe
Aufgabe der Bestimmung
einer passenden Datenallokation.
Auf Basis der im Vorjahr entwickelten
mehrdimensionalen,
hierarchischen Fragmentierungsmethode
für Faktentabellen und
Zugriffsstrukturen (MDHF) wurde
zunächst ein analytisches Kostenmodell
entwickelt, welches die
Performance-kritischen Größen
E/A-Aufwand und -Antwortzeit
eines gewichteten Star-Join-Mix
unter MDHF abschätzt. Die integrierte
Minimierung beider Größen
diente als Basis eines GUIbasierten
Prototypen, Warlock (s.
Abbildung), welcher Fragmentierungskandidaten
vorschlägt, das Analyse einer Fragmentierung mit Warlock
resultierende Anfrageverhalten
paralleler Star-Joins analysiert sowie eine Datenalllokation ableitet und visualisiert. Zusätzlich
können unterschiedliche Konfigurationen verglichen und optimiert werden.
Warlock wird über wenige DB- und Hardware-Größen sowie graphische Schema- und
Query-Editoren einfach parametrisiert. Eine erste Version des Werkzeugs wurde bei der
27. Int. VLDB-Tagung in Rom im September 2001 präsentiert.
Für die auf MDHF aufbauende Anfrageverarbeitung wurden zudem Lastbalancierungsstrategien
entworfen, welche sowohl die Prozessor- als auch die Plattenauslastung berücksichtigen.
In ersten Ergebnissen einer aktuell laufenden Studie zeigen sich die neuen
Verfahren gegenüber herkömmlichen, auf jeweils eine Ressource fokussierten Methoden
deutlich überlegen.
In einer neuen, umfassenden Klassifikation wurden die verschiedenen Arten von Skew-
Effekten in parallelen DBS den zu ihrer Behandlung geeigneten Lastbalancierungsansätzen
gegenübergestellt. Hierbei ergaben sich weitere Belege für die Notwendigkeit
hochdynamischer Verarbeitungsmethoden, wie sie in der vergangenen Jahren am
Lehrstuhl entwickelt worden sind. Für die immer weiter verbreiteten objektrelationalen
DBS wurde ein Leistungsvergleich von relationalen und objektorientierten Methoden
der parallelen Join-Verarbeitung vorgelegt. Zusätzlich wurde eine Allokationsstrategie
speziell für Klassenhierarchien und mengenwertige Attribute präsentiert, die Join-Operationen
bestmöglich unterstützen soll.
63

Web Usage Mining (Rahm, Stöhr)
Der Analyse des Zugriffsverhaltens auf Web-Seiten kommt eine zunehmende Bedeutung
zu, insbesondere um Informationen zu Interessen der Nutzer zu gewinnen. Diese
Informationen können genutzt werden, etwaige Performance-Probleme zu beheben, inhaltliche
Verbesserungen von Web-Auftritten vorzunehmen und generell die Nutzer
besser zu bedienen. Im E-Business-Umfeld kommen einer verstärkten Kundenbindung
und der Gewinnung neuer Kunden eine besondere Bedeutung zu. Unser Ansatz für ein
umfassendes Web Usage Mining geht von der Nutzung eines Data Warehouse aus, in
dem die in Web-Logs und sonstigen Informationsquellen verfügbaren Daten entlang
verschiedener Dimensionen strukturiert verwaltet werden. Diese Vorgehensweise ist
skalierbar hinsichtlich umfangreicher Web-Sites und sehr großer Zugriffsraten und ermöglicht
flexible Aggregierungen und Auswertungen, insbesondere verschiedene
Data-Mining-Verfahren. Im Unternehmensumfeld läßt sich ferner eine Kopplung mit
Geschäftsdaten erreichen, z.B. zum Customer Relationship Management.
Eine erste Prototyp-Realisierung eines derartigen Web-Usage-Data-Warehouse erfolgte
für die Web-Server des Instituts für Informatik unter Nutzung von kommerziell verfügbaren
Tools, u.a. durch über Web-Browser nutzbare OLAP-Werkzeuge. Zusätzlich wurde
eine GUI-gestützte Anwendung zur Auswertung typischer Web-Usage-Mining-Fragestellungen
(Nutzernavigation, Top-Seiten, -Besucher, häufige Fehler etc.) integriert.
Der Lehrstuhl Datenbanken führte unter Mitwirkung des Lehrstuhls E-Business der Handelshochschule
Leipzig und unter Organisation der Leipziger Gesellschaft für versicherungswissenschaftliche
Forschung mbH eine F+E-Werkstatt zum hochaktuellen Thema
"Kundenmonitoring auf der Basis von Web Mining und Data Warehousing" durch. Im
Rahmen dieses Projekts wurde mit Partnern aus Versicherungsunternehmen ein Konzept
zur Umsetzung einer Data-Warehouse-basierten Web-Zugriffsanalyse entwickelt. Daneben
wurde der umfangreiche und unübersichtliche Werkzeugmarkt analysiert und
die Funktionalität einiger State-of-the-art-Werkzeuge praktisch evaluiert.
Im Berichtszeitraum wurden außerdem erste Untersuchungen zu adaptivem Workflow-
Management für kooperierende Workflows durchgeführt. Dazu wurde eine Klassifikation
nach Kooperationsform (synchron und asynchron), Unterstützung von Kooperationsbedingungen
und Möglichkeiten der lokalen und workflow-übergreifenden Ausnahmebehandlung
erstellt, in die dann verschiedene Forschungsansätze eingeordnet
wurden, um einen Überblick über den derzeitigen Stand der Forschung zu erhalten.
Weitere Arbeiten sind u.a. zum Einsatz von Web-Services bei der Workflow-Kooperation
geplant.
Adaptive Workflow-Systeme (Greiner, Müller, Rahm)
Eine wesentliche Limitation derzeitiger Workflow-Systeme besteht in ihrer unzureichenden
Flexibilität, auf unerwartete Ereignisse dynamisch zu reagieren. Im Rahmen eines
DFG-geförderten Forschungsprojekts wird daher das Workflow-System AGENTWORK
entwickelt, welches die ereignisorientierte und automatische Laufzeit-Adaptation von
64

Workflows unterstützt. Der zugrundeliegende Ansatz verwendet Regelwissen und temporale
Heuristiken, um Ereignisse daraufhin zu bewerten, ob sie die dynamische Adaptation
eines Workflows - wie z.B. das Hinzufügen oder Entfernen von Aktivitäten - erforderlich
machen. Insbesondere wird zwischen einer reaktiven und einer prädiktiven
Adaptationsstrategie unterschieden. Während die reaktive Strategie Workflow-Adaptationen
nur bei akutem Bedarf durchführt, wird bei der prädiktiven Strategie ein Workflow
temporal abgeschätzt und vorausschauend umgebaut, damit sich die an der
Workflow-Ausführung beteiligten Benutzer frühzeitig auf die veränderte Situation einstellen
können.
Zur Beschleunigung der Implementierung wurde im Berichtszeitraum das Workflow-System
ADEPT der Universität Ulm hinsichtlich eines Einsatzes im Projekt evaluiert. ADEPT
bietet eine umfangreiche Java-API, über die sowohl eine temporale Abschätzung von
Workflows als auch ein automatischer Umbau von Workflows möglich ist. Es wurden
verschiedene Testimplementierungen erstellt, nach deren Auswertung dann entschieden
wurde, ADEPT als Grundlage für die Realisierung eines Prototypen zur ereignisgesteuerten,
automatischen Workflow-Adaptation zu verwenden.
Für den Prototypen, der in Zusammenarbeit mit dem Institut für Medizinische Informatik,
Statistik und Epidemiologie der Universitätskliniken Leipzig (Prof. M. Löffler, Dr. B.
Heller, Prof. A. Winter, J. Ramsch) entwickelt wird, wurde ein Architekturansatz erarbeitet
Im Mittelpunkt steht ein Programmodul zur dynamischen Workflow-Adaptation, das
über die zu verwendende Adaptationsstrategie entscheidet, temporale Abschätzungen
durchführt und Workflow-Instanzen automatisch umbaut. Diese Aktivitäten werden
über ein Monitoring-Modul auf der Patienten- und Labor-Datenbank ausgelöst. Außerdem
sollen eine Wissensbasis mit den Regeln und ein Monitoring-Modul zur Überwachung
von Workflow-Instanzen und Erkennung von Ausnahmen implementiert werden.
Die Kommunikation zwischen diesen Teilen erfolgt über eine genau definierte Schnittstelle
auf der Basis von XML-Nachrichten.
Die Adaptations-Ansätze sind vor allem durch medizinische Anwendungen aus dem
Bereich der Krebsbehandlung motiviert, lassen sich aber auch auf andere Anwendungsfelder
übertragen. Für die Zukunft ist daher vor allem geplant, die Verwertbarkeit
der Ansätze für den E-Commerce-Bereich zu untersuchen.
Im Berichtszeitraum wurden außerdem erste Untersuchungen zu adaptivem Workflow-
Management für kooperierende Workflows durchgeführt. Dazu wurde eine Klassifikation
nach Kooperationsform (synchron und asynchron), Unterstützung von Kooperationsbedingungen
und Möglichkeiten der lokalen und workflow-übergreifenden Ausnahmebehandlung
erstellt, in die dann verschiedene Forschungsansätze eingeordnet
wurden, um einen Überblick über den derzeitigen Stand der Forschung zu erhalten.
Weitere Arbeiten sind u.a. zum Einsatz von Web-Services bei der Workflow-Kooperation
geplant.
65

Web-basiertes Lernen (Rahm, Sosna)
Die Untersuchungen zu elektronischen Biblotheken bzw. web-basiertem Lernen sowie
die Nutzung erfolgter Implementierungen wurden fortgesetzt. Beim Betrieb des Dokumentenservers
(URL: http://dol.uni-leipzig.de), der es ermöglicht, unterschiedlichste an
der Universität erstellte Dokumente im Volltext zu verwalten und flexibel zugänglich zu
machen, wurden bisherige Erkenntnisse bei Administration und Nutzung zusammengefaßt
und publiziert. Die Untersuchungen zur Verwaltung von Annotationen wurden
fortgeführt, insbesondere im Hinblick auf quantitative Anforderungen einer geeigneten
Server-Architektur (technischer Bericht).
Ein neues Projekt, "Internetgestützter SQL-Trainer", wurde im Rahmen des Verbundprojekts
Bildungsportal Sachsen gestartet (gefördert vom SMWK). Es soll zur Unterstützung
in der Datenbank-Lehre eine web-basierte Einführung in die standardisierte Datenbankabfragesprache
SQL realisieren. Dabei sind mehrere Arbeitsmodi für die Nutzer
(Studenten, etc.) vorgesehen, die sowohl ein freies Üben mit einer SQL-Datenbank als
auch eine Bearbeitung von vorgefertigten Anfragen mit und ohne Hilfe bei Fehlern gestatten.
Über die Leistungen eines Nutzers soll Protokoll geführt werden können. Damit
wird auch eine Auswertung für die Vergabe von Übungsscheinen usw. ermöglicht.
Verteilte Volltext-Indexierung für das WWW (Melnik)
Neben dem effektiven Einsatz von iterativen Ranking-Algorithmen spielt Volltext-indexierung
nach wie vor eine signifikante Rolle bei der Web-Suche. Die im WWW vorhandene
Sammlung von Volltext-Dokumenten erreichte einen gewaltigen Umfang. Dabei
ist ein Großteil der globalen Dokumentenkollektion durch extreme Schnellebigkeit charakterisiert.
Diese Faktoren machen verteilte und parallele Indexierungsansätze erforderlich.
Im Rahmen dieses Projektes wurden drei Aspekte der verteilten Indexerstellung
untersucht:
- Wir entwickelten ein Pipelining-Verfahren, welches die Indexierungszeiten erheblich
verringert. Die Netzwerk-, CPU-, und Festplattenzugriffe werden parallelisiert,
so daß eine höhere Effizienz der Ressourcennutzung möglich wird. Es wurde gezeigt,
wie eine optimale Pipeline zu konstruieren ist, die den theoretisch bestmöglichen
Durchsatz liefert. Die Ergebnisse wurden experimentell bestätigt.
- Als zweiter Schwerpunkt wurde der Einsatz eingebetteter Datenbanksysteme für
die Speicherung und effiziente Suche in invertierten Index-Dateien untersucht. Wir
entwickelten und verglichen mehrere Speicherungsverfahren von Indexen in eingebetteten
Datenbanken. Die Nutzung solcher Datenbanksysteme reduziert die
Komplexität der Indexierungs-Software ermöglicht, die vorhandene Datenbank-
Funktionalität wiederzuverwenden.
- Viele Ranking-Methoden, die zur Bestimmung der Reihenfolge von Anfrageergebnissen
dienen, setzen detaillierte statistische Informationen über globale und lokale
Termhäufigkeiten voraus. Ein dritter Aspekt, der im Rahmen des Projekts bearbeitet
wurde, widmete sich der effizienten Sammlung solcher Informationen
während der Volltexterstellung. Mehrere Verfahren wurden vorgestellt und evaluiert.
66

Der entwickelte Prototyp eines verteilten Volltextindexierungssystem, an dem wir die
obigen Fragestellungen erforscht haben, wird als Bestandteil des WebBase-Systems an
der Stanford University weitergenutzt.
Gene Expression Warehousing (Kirsten, Do, Rahm)
Die Genexpressionsanalyse ist von grundlegender Bedeutung für zahlreiche molekularbiologische
Fragestellungen, insbesondere zur Funktionsbestimmung von Genen sowie
für evolutionäre Vergleichsstudien. Für praktische Untersuchungen steht den Kooperationspartnern
ein Affymetrix-Microarray System zur hochparallelen Analyse von
Genexpressionsdaten am Interdisziplinären Zentrum für klinische Forschung (IZKF) der
Universität Leipzig zu Verfügung. Die Microarray-Technologie ermöglicht hier eine
neue Qualität der Untersuchungen, da mit ihr simultan die Expression tausender Gene
bzw. Sequenzen gemessen werden kann. Die damit generierten Massen an Daten sind
mit herkömmlichen Methoden nicht sinnvoll auszuwerten und erfordern eine leistungsfähige
Datenbank-Lösung, die neben den von Microarrays generierten Daten vielfältige
weitere Daten - insbesondere aus im Web zugänglichen Datenquellen - integriert
und mit einem Spektrum leistungsfähiger Data Mining-Verfahren analysiert.
Wir verfolgen hierzu einen innovativen Data Warehouse-Ansatz, der eine semantische
Integration der heterogenen Daten ermöglicht und eine mehrdimensionale Verwaltung
der Daten zur Unterstützung unterschiedlicher Vergleichsstudien verfolgt. Neben der
gezielten Abfrage nach der Expression einzelner Gene sind besonders Fragestellungen
des globalen Clustering der Expression von Proteinfamilien aufgrund struktureller oder
funktioneller Parameter möglich. Dadurch ergeben sich Einblicke, die bei herkömmlichen
Einzelanalysen in der grossen Datenmenge nicht erkennbar sind. Der Aufbau eines
solchen Data Warehouse ist sehr aufwendig, ermöglicht jedoch eine hohe Leistungsfähigkeit
und Flexibilität hinsichtlich der Unterstützung unterschiedlichster Studien.
Source
Systems
IZKF
Leipzig
Other
Instituts
Load
Manager
Central
administration
Data
Warehouse
Analysis:
Data Mining,
Statistical
Evaluation,
Biological OLAP
non public sources public sources
...
Data
Mart
Brain Tumor
Profiling
DB Server
OLAP Server and W eb Server
W eb Client
Error
Area
file
transfer
Data
Mart
Thyroid Signal
Transduction
...
KEGG
UniGene
dbEST
file system on
DB Server
Staging
Area
Data
Warehouse
Data
Mart
Primates
Comparative
Genomics
Web Client
67
In der ersten Phase des Projektes wurde in
Zusammenarbeit mit einer Anwendergruppe
mit einer umfangreichen Anforderungsanalyse
begonnen. Es wurde eine
Systemarchitektur entwickelt, die auf dem
Data Warehouse Ansatz aufbaut und die
lokalen Gegebenheiten im IZKF berücksichtigt.
Darüber hinaus entstanden ein
Entwurf für ein konzeptionelles Datenmodell
für Genexpressionsdaten zur Implementierung
in der Warehouse-Datenbank
und ein Load-Managment-Konzept zur
Population und periodischen Aktualisierung
der Datenbank (s. Abbildung).

DBMS-basierte Verwaltung und Analyse von EST-Daten für unterschiedliche
Gewebe (Do, Rahm)
Expressed Sequence Tags (ESTs) sind kurze Sequenzen von typischerweise 300-500
Basen, die durch Ansequenzieren von cDNA-Klonen generiert werden und in öffentlichen
Sequenzdatenbanken zur Verfügung stehen. Die Häufigkeit des Vorhandenseins
von ESTs in cDNA-Banken bestimmter Gewebe bzw. Organe kann Information über
Spezifität der in den entsprechenden Geweben bzw. Organen exprimierten Gene geben.
Die in den öffentlich zugänglichen Datenbanken verfügbaren grossen Mengen an
EST-Daten bieten daher eine geeignete Basis für die Identifikation und vergleichende
und funktionale Analyse von spezifisch exprimierten Genen und erlauben die Erstellung
qualitativer und quantitativer Aussagen zur Genexpression in verschiedenen Geweben.
- Bisherige Realisierungen computergestützter (in silico) Analyseverfahren von EST-
Daten zur Suche nach unbekannten Genen basieren auf einer einfachen, meist
dateiorientierten Datenverwaltung. Dies führt zu erheblichen Einschränkungen,
u.a. kleine Datenmengen, Beschränkung auf ein bzw. wenige Gewebe bzw. Organ(e),
fixierte und unkomfortable Abfragemöglichlichkeiten sowie manuelle Ergebnisbewertung.
Das Hauptziel dieses Projekts umfasst den Entwurf und die Implementierung
einer neuartigen und umfassenden Datenbanklösung zur Überwindung
der Beschränkungen bisheriger Studien. Basierend auf einer zentralen,
DBMS-basierten Datenverwaltung sollen mächtige Werkzeuge zur weitgehenden
Automatisierung der EST-Clusterung und -Analyse entwickelt werden, mit denen
die Suche nach neuen, funktionsspezifischen Genen unterstützt werden soll. Die
EST-Datenbank stellt eine sehr nützliche Ergänzung des Genexpressions-Data
Warehouse dar.
3.3.5.4 Publikationen
- Härder, T., Rahm, E.: Datenbaksysteme: Konzepte und Techniken der Implementierung,
2. Auflage. 600 Seiten, Springer 2001
- Böhme, T.; Rahm, E.: XMach-1: A Benchmark for XML Data Management, Proc.
of BTW2001, Springer, Berlin 2001.
http://dol.uni-leipzig.de/pub/2001-1
- Böhme, T.; Rahm, E.: Benchmarking XML Database Systems - First Experiences,
Position Paper, Ninth International Workshop on High Performance Transaction
Systems (HPTS), Pacific Grove, California, 2001. http://dol.uni-leipzig.de/pub/
2001-31
- Greiner, U.: Adaptives Workflow-Management für kooperierende Workflows. In
Tagungsband zum 13. GI-Workshop "Grundlagen von Datenbanken", Juni
2001, Gommern
http://dol.uni-leipzig.de/pub/2001-26
- Märtens, H.; Rahm, E.: On Parallel Join Processing in Object-Relational Database
Systems. Proc. 9. Fachtagung Datenbanksysteme für Büro, Technik und Wissenschaft
(BTW 2001), Oldenburg, Springer-Verlag, März 2001.
http://dol.uni-leipzig.de/pub/2001-4
68

- Märtens, H.: A Classification of Skew Effects in Parallel Database Systems. Proc.
7th International Euro-Par Conference (Euro-Par 2001), Manchester, LNCS
2150, Springer-Verlag, August 2001.
http://dol.uni-leipzig.de/pub/2001-20
- Melnik, S., Garcia-Molina, H.; Rahm, E.: Similarity Flooding: A Versatile Graph
Matching Algorithm and its Application to Schema Matching, Proc. 18th ICDE,
San Jose CA, Feb 2002 (Best Student Paper Award)
- Melnik, S., Raghavan, S.; Yang, B.; Garcia-Molina, H.: Building a Distributed
Full-Text Index for the Web, Proc. 10th WWW Conf., Hong Kong, May 2001
- Melnik, S., Raghavan, S., Yang, B.; Garcia-Molina, H.: Building a Distributed
Full-Text Index for the Web, ACM Trans. on Information Systems (TOIS), Vol. 19,
No. 3, pp. 217-241, July 2001
- Melnik, S., Rahm, E.; Sosna, D.: DOL: An Interoperable Document Server, Proc.
GI-Jahrestagung, Wien, Sep. 2001. http://dol.uni-leipzig.de/pub/2001-27
- Madhavan, J., Bernstein, P.A., Rahm, E.: Generic Schema Matching with Cupid.
Proc. 27th Intl. Conference on Very Large Databases (VLDB), Rom, Sep. 2001,
49-58. http://dol.uni-leipzig.de/pub/2001-28
- Rahm, E., Bernstein, P.A.: A Survey of Approaches to Automatic Schema
Matching. VLDB Journal 10 (4): 334-350 (2001)
- Rahm, E.: Web Usage Mining, Datenbank-Spektrum, Nr. 2, Feb. 2002
- Stöhr, T.: Analytische Bestimmung einer Datenallokation für Parallele Data Warehouses.
Proc. 9. Fachtagung Datenbanksysteme für Büro, Technik und Wissenschaft
(BTW 2001), Oldenburg, Springer-Verlag, März 2001.
http://dol.uni-leipzig.de/pub/2001-3
- Stöhr, T.; Rahm, E.: Warlock: A Data Allocation Tool for Parallel Warehouses.
Proc. 27th Intl. Conference on Very Large Databases (VLDB), Rom, Sep. 2001
(Software-Demonstration)
http://dol.uni-leipzig.de/pub/2001-23
- Do, H.H., Rahm, E.: COMA - a flexible system for combining schema match approaches.
Techn. Bericht, Dez. 2001
- Greiner, U.: Adaptives Workflow-Management für kooperierende Workflows- ein
Überblick. Ifi-Report 5-2001, Mai 2001, Universität Leipzig
http://dol.uni-leipzig.de/pub/2001-18
- Märtens, H.: A Classification of Skew Effects in Parallel Database Systems. IfI-Report
3/2001, Universität Leipzig, Mai 2001.
http://dol.uni-leipzig.de/pub/2001-21
- Märtens, H.; Rahm, E.; Stöhr, T.: Dynamic Query Scheduling in Parallel Data
Warehouses. IfI-Report 6/2001, Universität Leipzig, November 2001.
http://dol.uni-leipzig.de/pub/2001-38
- Rahm, E.; Bernstein, P.A.: On Matching Schemas Automatically. Techn. Report.
http://dol.uni-leipzig.de/pub/2001-5
69

- Rahm, E., Märtens, H., Stöhr, T.: Abschlussbericht des DFG-Projektes "Datenallokation
und dynamische Lastbalancierung in Parallelen Datenbanksysteme", Nov.
2001
- Rahm, E., Spiliopoulou, M., Stöhr, T., Pohle, C., Winkler, K: Kundenmonitoring
auf der Basis von Web Mining und Data Warehousing. Abschlussbericht der
gleichnamigen F+E-Werkstatt, Dez. 2001
- Sklyar, N.. Survey of existing Bio-Ontologies, Techn. Report 5/2001, Dept. of
Comp. Science, Univ. of Leipzig. http://dol.uni-leipzig.de/pub/2001-30
- Sosna, D.: Der Annotationsserver als mathematischer Bedienprozeß, Teil 1.
(Techn.Bericht). http://dol.uni-leipzig.de/pub/2001-46
3.3.5.5 Vorträge
- Böhme, T.: XMach-1: A Benchmark for XML Data Management, BTW 2001, Oldenburg,
8. März 2001.
- Böhme, T.: XMach-1 & XML-Forschung. DB-Workshop, Zingst, Juni 2001
- Böhme, T.: Benchmarking XML Database Systems - First Experiences, Ninth International
Workshop on High Performance Transaction Systems (HPTS), Pacific
Grove, California, Okt. 2001
- Do, H.H.: Generisches Metadaten-Management - Realisierung des Modellmanagements.
DB-Workshop, Zingst, Juni 2001
- Do, H.-H.: DBMS-based EST Clustering and Profiling for Gene Expression Analysis.
1. Workshop Computational Biology in Saxony: Problem and Perspectives.
Dresden, Nov. 2001
- Greiner, U.: Adaptives Workflow-Management für kooperierende Workflows. GI-
Workshop "Grundlagen von Datenbanken", Juni 2001, Gommern
- Greiner, U.: Adaptives Workflow-Management für kooperierende Workflows.
DB-Workshop, Zingst, Juni 2001
- Märtens, H.: Parallele Join-Verarbeitung in objektrelationalen DBS. BTW 2001,
Oldenburg, 8. März 2001.
- Märtens, H.: Dynamische Lastbalancierung in parallelen Datenbanksystemen.
DB-Workshop, Zingst, Juni 2001
- Märtens, H.: A Classification of Skew Effects in Parallel Database Systems. Euro-
Par 2001, Manchester, 29. August 2001.
- Melnik, S.: Semantic Web: A Database Perspective, IBM Almaden, San Jose, Dec
2001
- Rahm, E.: Metadaten-Verwaltung für heterogene Informationssysteme. Eingeladener
Vortrag. GI-Workshop "Grundlagen von Datenbanken", Juni 2001, Gommern
- Rahm, E.: DOL – An Interoperable Document Server. GI-Jahrestagung, Sep.
2001, Wien
- Rahm, E.: Benchmarking von XML-Datenbanksystemen. VERTIS-Tagung, Bamberg,
Okt. 2001
70

- Rahm, E.: Einführung in Web Usage Mining. Institut für Versicherungswissenschaften,
Leipzig, Sep. 2001
- Rahm, E.: Umsetzungskonzept zur Web-Zugriffskontrolle für Versicherungsunternehmen.
Institut für Versicherungswissenschaften, Leipzig, Nov. 2001
- Sklyar, N.: Ontology-based Integration of Genomic Resources. DB-Workshop,
Zingst, Juni 2001
- Sosna, D.: Der Annotationsserver als mathematischer Bedienprozeß. DB-Workshop,
Zingst, Juni 2001
- Stöhr, T.: Analytische Bestimmung einer Datenallokation für Parallele Data Warehouses.
9. Fachtagung Datenbanksysteme für Büro, Technik und Wissenschaft
(BTW 2001), Oldenburg, 8. März 2001
- Stöhr, T.: Datenallokation in parallelen Datenbanksystemen. DB-Workshop,
Zingst, Juni 2001
- Stöhr, T.: Warlock: A Data Allocation Tool for Parallel Warehouses. 27th Intl.
Conference on Very Large Databases (VLDB), Rom, 12./13. Sep. 2001 (Software-
Demonstration)
- Stöhr, T.: Werkzeuge für Web Usage Mining (Vortrag+Demos). Institut für Versicherungswissenschaften,
Leipzig, 2001
3.3.5.6 Implementierungen
- Müller, R., Greiner, U.: AGENTWORK: Ein adaptives Workflow-Management-System.
- Melnik, S., Rahm, E., Sosna, D.: Dokumenten-Server der Universität , http://
dol.uni-leipzig.de
- Do, H.-H., Rahm, E.: COMA - ein System zum automatischen Schema-Matching
- Märtens, H.; Stöhr, T.: komplexe Simulationssysteme von parallelen DBS
- Stöhr, T.: Werkzeug zur Bestimmung einer Datenallokation für parallele Data
Warehouses (Warlock)
- Prototypische Realisierung eines Web-Usage-Data-Warehouse (Diplom- und
Hiwi-Arbeiten)
71

3.3.6 Formale Konzepte
3.3.6.1 Personelle Zusammensetzung
Univ.-Professor Prof. Dr. Heinrich Herre
Doktorand Than Hai Nguyen
Stipendiatin (Graduiertenkolleg) Sybille Schwarz
Programmierer Sergej Kotkowskij
Sekretärin Kerstin Beier
3.3.6.2 Projekte
Erweiterte Logik-Programmierung (Herre, Schwarz)
In diesem Projekt werden die theoretische Grundlagen für verallgemeinerte logische
Programme mit zwei Arten von Negationen entwickelt. Für die Beschreibung der Semantik
derartiger Programme wurden die stabil generierten Modelle einge-führt, 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 Universität Berlin) werden
auch kohärente und parakonsistente Modelle untersucht. Diese Konzepte werden auf
Logik-Programme mit Constraints verallgemeinert und im Rahmen des Graduiertenkollegs
"Wissensrepräsentation" bearbeitet.
Projekt GOL (General Ontological Language (Herre, Ngyuen)
Ontologien bilden ein Fundament fuer die Wissensmodellierung und sind eine grundlegende
Komponente eines formalen Wissensrepraesentationssystems. In den letzten
Jahren hat sich das interdiszplin"ares Forschungsgebiet "Ontological Engineering" herausgebildet,
das sich mit der Begruendung, Formalisierung und Klassifikation von Ontologien
beschaeftigt. In diesem seit 1999 durchgefuehrten Forschungsvorhaben werden
ontologische Aspekte der Wissensmodellierung untersucht und deren axiomatische
Grundlagen erarbeitet. Die Anwendungen werden in enger Zusammenarbeit mit dem
IMISE (Universitaet Leipzig) verfolgt und beziehen sich insbesondere auf die Erhebung
und Auswertung von Studienprotokollen im Bereich der Onkologie. Die Untersuchungen
sind eine Grundlage fuer die Entwicklung einer Modellierungssprache GOL (General
Ontological Language), die auf einer axiomatisierten Top-Level-Ontologie aufbaut.
Ziel ist die Entwicklung einer Ontologie fuer klinische Studien, die auf der Grundlage
der Ontologie-Sprache GOL spezifiziert wird.
72

Ontologische Fundierung der konzeptionellen Modellierung
In diesem Projekt, das zusammen mit G. Wagner (TU Eindhoven) durchgefuehrt wird,
werden die Konzepte von GOL verwendet, um eine formale Semantik fuer UML zu erarbeiten.
3.3.6.3 Publikationen
- Degen, W.; Herre, H.: What is an Upper Level Ontology? Workshop on "Ontologies"
Wien, 2001.
- Degen, W.; Heller, B.; Herre, H.; Smith, B.: GOL: Towards an Axiomatized Upper-Level
Ontology, Conference FOIS, Ogunquit, 2001, Chris Welty, Barry Smith
(eds),p. 34-46
- Heller, B.; Herre, H.; Smith, B.: Research Project: A Unified Framework for Building
Ontological Theories. Report No. 2/2001; Formal Ontology and Medical
Information Science, University of Leipzig.
- Degen, W.; Heller, B.; Herre, H.: Contributions to the Ontological Foundation of
Knowledge Modelling. Report No. 2/2001; Department of Computer Science,
University of Leipzig.
73

3.3.7 Intelligente Systeme
3.3.7.1 Personelle Zusammensetzung
Univ.-Professor Prof. Dr. Gerhard Brewka
wiss. Mitarbeiter Prof. Dr. Andreas Schierwagen
wiss. Mitarbeiter Prof. Dr. Ralf Der
wiss. Mitarbeiter Dr. habil. Frank Wolter
wiss. Mitarbeiter (DFG) Dr. Richard Booth
wiss. Mitarbeiter (DFG) Oliver Kutz
wiss. Mitarbeiterin (BMWI) Kathrin Speich (bis 31.10.2001)
wiss. Mitarbeiter (DFG) Michael Herrmann (seit September 2001)
wiss. Mitarbeiterin (DFG/GK) Herrad Werner (seit Dezember 2001)
Doktorandenförderplatz Rene Liebscher (seit Oktober 2001)
Programmierer Frank Schumacher
Sekretärin Renate Schildt
3.3.7.2 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, Wolter)
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
74

eine geeignete Behandlung von Ausnahmen, von 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.
LExIKON (Brewka)
Das vom BMWi geförderte Forschungs- und Entwicklungsvorhaben LExIKON gehört in
den Bereich des "Machine Learning for Internet Applications". Die konkrete Aufgabe, die
fokussiert wird, ist die Extraktion von Wissen aus dem Internet. Dabei geht es im wesentlichen
um "Knowledge Discovery" oder "Data Mining" auf der Basis semistrukturierter Daten.
Ziel von LExIKON ist es, Methoden auszuarbeiten, zu untersuchen, zu implementieren
und zur prototypischen Anwendung zu führen, die qualitativ besser als bisher erlauben,
Wissen aus dem Internet zu extrahieren.
Kombination von Modal- und Beschreibungslogiken und ihre Anwendung
zur Repräsentation intensionalen und dynamischen Wissens (Wolter)
Ziel dieses Vorhabens ist es, eine 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.
75

Modellierung und Computersimulationen der Entwicklung der Konnektivität
und elektrischen Aktivität neuronaler Netzwerke in vitro. (Zusammenarbeit
mit Prof. Dr. Jaap van Pelt, Netherlands Institute for
Brain Research, Amsterdam) (Schierwagen)
Gegenstand des Projekts ist die wechselseitige Abhängigkeit, die zwischen neuronaler
Form, Funktion und Konnektivität einerseits und neuronaler und Netzwerk-Aktivität andererseits
besteht, und wie sich diese Beziehung in der Entwicklung verändert. Die Fragestellung
erfordert eine enge Wechselwirkung zwischen Experiment und Theorie. Die
eingesetzten Methoden umfassen (1) elektrophysiologische Multielektroden-Ableitungen
in vitro und rechnergestützte Datenauswertung, (2) Methoden der Neuroanatomie;
insbesondere Anfärbungen der Neurone in vitro, rechnergestützte Rekonstruktion und
Analyse von Strukturdaten, (3) Modellierung und Simulation biophysikalisch realistischer
bzw. vereinfachter mathematischer Modelle.
Morphogenese und Neurodegeneration - Morphologische Analyse,
Modellierung und Computersimulation (Zusammenarbeit mit Dr. Ulrich
Gärtner, Prof. Dr. Thomas Arendt, Paul-Flechsig-Institut für Hirnforschung,
Abt. Neuroanatomie, Universität Leipzig, im Rahmen der DFG-
Initiative Bioinformatik, Forschungsschwerpunkt Zelluläre Signaltransduktion
und Selbstorganisation von Geweben) (Schierwagen)
Das Projekt hat die Untersuchung des Zusammenhanges von Morphologie und Funktion
bei normalen und pathologisch veränderten Neuronen zum Gegenstand. Ein Zugang
erfolgt über die vergleichende metrische und topologische Analyse der Dendritenstruktur
dieser Neuronentypen, wobei zwei theoretische Skalierungsmodi herangezogen
werden (konservative versus isometrische Skalierung). Funktionelle
Implikationen der normalen und pathologisch veränderten Neuronmorphologie für die
Kodierungsfunktion von Neuronen werden mittels mathematischer und Computermodelle
untersucht. Daneben ist die Weiterentwicklung einer Modellierungsumgebung für
die Integration und Analyse neurobiologischer Daten vorgesehen.
76

3.3.7.3 Publikationen
- Baader, F; Brewka, G.; Eiter, T. (eds):Advances in Artificial Intelligence, Proc.
German-Austrian Conference on Artificial Intelligence, Vienna, Springer LNAI,
2001
- Booth, R.: A negotiation-style framework for non-prioritised revision, Proceedings
of the Fifth Dutch-German Workshop on Nonmonotonic Reasoning Techniques
and Their Applications (DGNMR '01), Potsdam, Germany, April 2001.
- Booth, R.: A negotiation-style framework for non-prioritised revision, in Proceedings
of the Fifth International Symposium on Logical Formalizations of Commonsense
Reasoning (Common Sense 2001), New York City, NY, May 2001.
- Booth, R.: A negotiation-style framework for non-prioritised revision, in Proceedings
of the Eighth Conference on Theoretical Aspects of Rationality and Knowledge
(TARK 2001), Siena, Italy, July 2001.
- Booth, R.: The lexicographic closure as a revision process, Journal of Applied
Non-Classical Logics, Volume 11 (1-2), pp.35-38, 2001.
- Brewka, G.: On the Relation Between Defeasible Logic and Well-Founded Semantics,
Proc. LPNMR 2001, Springer LNAI 2173, 2001
- Brewka, G.: Representing Meta-Knowledge in Poole-Systems, Studia Logica 67:
153-165, 2001
- Brewka, G.: Dynamic Argument Systems: A Formal Model of Argumentation Processes
Based on Situation Calculus, Journal of Logic and Computation, Vol. 11
No.2, 257-282, 2001
- Brewka, G.: Declarative Representation of Revision Strategies, Journal of Applied
Non-Classical Logics, Vol 11, No. 1-2, 2001, 151-167
- Brewka, G.: Choice Logic Programming, ISYS-Report, verfügbar unter http://
www.informatik.uni-leipzig.de/~brewka/
- Brewka, G.; Benferhat, S.; Le Berre, D.: Qualitative Choice Logic, ISYS-Report,
verfügbar unter http://www.informatik.uni-leipzig.de/~brewka/, erscheint in
Proc. 8th Intl. Confer-ence on Knowledge Representation and Reasoning, KR
2002, Toulouse, France
- Der, R.: Self-organized acqusition of situated behavior. Theory Biosci. (2001)
120: 1 - 9.
- Pullwitt, D, Der, R. (2001). Integrating contextual information into text document
clustering with self-organizing maps. In N. Allison, H. Yin, L. Allinson, & J. Slack
(Eds.), Advances in self-organizing maps, Proceedings of WSOM01, Workshop
on self-organising maps (p. 54-60). Springer.
- Schierwagen, A.: Vision as Computation, or: Does a Computer Vision System Really
Assign Meaning to Images? In: M. Matthies, H. Malchow & J. Kriz (eds.) Integrative
Systems Approaches to Natural and Social Sciences - Systems Science
2000. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2001, pp.579-787.
- Schierwagen, A., van Pelt, J.: Dendritic morphology and postsynaptic signal processing.
In: N. Elsner, G.W. Kreutzberg (eds.), The Neurosciences at the Turn of
the Century, Thieme-Verlag, Stuttgart / New York 2001, p. 263.
77

- Schierwagen, A., Claus, C.: Dendritic morphology and signal delay in superior
colliculus neurons. Neurocomputing 38-40, 1-4 (2001) 343-350.
- Van Pelt, J., A. Schierwagen, Uylings, H.B.M.: Modeling dendritic complexity of
deep layer superior colliculus neurons. Neurocomputing 38-40, 1-4 (2001) 403-
408.
- Schierwagen, A., van Pelt, J.: Neuronal morphology: Shape characteristics and
models. Cell Proliferation 34 (2001) 191-192.
- Wolter, F.; Zakharyaschev, M.: Decidability of modal predicate logics, Journal of
Symbolic Logic 66 (3), 2001, 1415 - 1438
- Wolter, F.; Zakharyaschev, M.; Mosurovicz, M.: Temporalizing Description Logic:
a point-based approach, Special Issue on Management of Temporal Information,
Bulletin of the Italian Association for Artificial Intelligence 14, 2001
- Sturm, H.; Wolter, F.: First-order expressivity for S5-models: modal vs. two-sorted
languages, Journal of Philosophical Logic 30, 2001, 571 - 591
- Hodkinson, I.; Wolter, F.; Zakharyaschev, M.: Monodic fragments of first-order
temporal logics: 2000 - 2001 A. D., Proceedings of the International Conference
on Logic for Programming, Artificial Intelligence and Reasoning (LPAR- 2001),
Herausgeber: R. Nieuwenhuis und A. Voronkov, Lecture Notes on Computer Science
2250, Springer, 2001, 1 - 23
- Lutz, C.; Sattler, U.; Wolter, F.: Modal Logic and the two-variable fragment, Proceedings
of Computer Science Logic (CSL 2001), Herausgeber: L. Fribourg, Lecture
Notes in Computer Science 2141, Springer, 2001, 262 - 276
- Lutz, C.; Sturm, H.; Wolter, F.; Zakharyaschev, M.: Tableau Calculus for Temporal
Description Logic: The Constant Domain Case, Proceedings of the International
Joint Conference on Automated Reasoning (IJCAR-2001), Herausgeber: R.
Gore, A. Leitsch und T. Nipkow, Lecture Notes in Computer Science 2083, Springer,
2001, 121 - 136
- Artale, A.; Franconi, E.; Mosurovic, M.; Wolter, F.; Zakharyaschev, M.: Reasoning
over Conceptual Schemas and Queries in Temporal Databases, Proceedings
of Ninth National Symposion on Advanced Database Systems (SEBD 2001), Venedig,
2001
- Lutz, C.; Sattler, U.; Wolter, F.: Description Logic and the two-variable fragment,
Proceedings of International Workshop on Description Logics (DL-2001), Stanford,
2001
- Kutz, O.; Wolter, F.; Zakharyaschev, M.: A Note on Concepts and Distances, Proceedings
of International Workshop on Description Logics (DL-2001), Stanford,
2001
- Artale, A.; Franconi, E.; Mosurovic, M.; Wolter, F.; Zakharyaschev, M.: The
DLP(US) Temporal Description Logic, Proceedings of International Workshop on
Description Logics (DL-2001), Stanford, 2001
- Chagrov, A.; Wolter, F.; Zakharyaschev, M.: Advanced Modal Logic, Neue Ausgabe
des Handbook of Philosophical Logic, Volume 3, Herausgeber: D. Gabbay
and H. Guenthner, 83 - 266
78

- Baader, F.; Lutz, C.; Sturm, H., Wolter, F.: Fusions of description logics and abstract
description systems, Journal of Artificial Intelligence Research (JAIR) 16,
2002, 1 - 58
- Sturm, H.; Wolter, F.; Zakharyaschev, M.: Common knowledge and quantification,
Economic Theory 19, 2002, 157 - 186
- Sturm, H.; Wolter, F.: A tableau based decision procedure for temporal description
logic: the expanding domain case, Journal of Logic and Computation
- Bennett, B.; Cohn, A.; Wolter, F.; Zakharyaschev, M.: Multi-dimensional Modal
Logic as a Framework for Spatio-Temporal Reasoning, erscheint in Applied Intelligence
- Wolter, F.; Zakharyaschev, M.: Axiomatizing the monodic fragment of first-order
temporal logic, erscheint in Annals of Pure and Applied Logic, 2002
- Lutz, C., Sturm, H.; Wolter, F.; Zakharyaschev, M.:A tableau decision algorithm
for modalized ALC with constant domains, erscheint in Studia Logica, 2002
- Baader, F.; Kuesters, R., Wolter, F.: Extensions to Description Logics, erscheint im
Handbook of Description Logic, erscheint bei Kluwer
3.3.7.4 Vorträge
- Brewka, G.: On the Relation Between Defeasible Logic and Well-Founded Semantics,
Workshop Wissensrepräsentation, Dresden, 26.4.2001
- Brewka, G.: A Critique of Defeasible Logic, Griffith University, Brisbane, Australia,
25.6. 2001
- Brewka, G.: Lexicographic versus Inclusion Based Preference of Subbases, University
of Newcastle, Australia, 3.7. 2001
- Brewka, G.: Prioritized Well-Founded Semantics, University of New South Wales,
Sydney, 6.7.2001
- Brewka, G.: On the Relation Between Defeasible Logic and Well-Founded Semantics,
LPNMR-2001, Wien, 17.9. 2001
- Der, R.: Selbstreferentielle dynamische Systeme. MPI Strömungsforschung Göttingen.
- Der, R.: Homöokinetische Systeme. MPI Mathematik in den Naturwissenschaften
Leipzig.
- Der, R.: Echtzeitfähige Lernverfahren für kooperierende Roboter. Kick-Off Workshop
zum DFG Schwerpunktprogramm 1125. Paderborn.
- Der, R.: Autonome Lernverfahren. Workshop AG Lernen im DFG Schwerpunktprogramm
1125. Sankt Augustin.
- Schierwagen, A.: Dendritic morphology and postsynaptic signal processing. 28th
Göttingen Neurobiology Conference . Göttingen June 7-10, 2001.
- Schierwagen, A.: Entwicklung der Konnektivität und elektrischen Aktivität neuronaler
Netzwerke: In vitro Experimente und Computersimulationen, Vorbereitungstreffen
für den DFG-Schwerpunkt "Interagierende Vielzellsysteme in der Biologie",
MPI PKS Dresden, 26.-27. 4. 2001
79

- Schierwagen, A.: Neuronal morphology: Shape characteristics and models. 24.
ESGCP Meeting, Leipzig, 14.-17.6. 2001.
- Wolter, F.: Decidable fragments of first-order temporal logics. GI-Fachgruppentreffen
"Logik in der Informatik", München, Juni 2001 (eingeladener Vortrag)
- Wolter, F.: Tableau Calculus for Temporal Description Logic: The Constant Domain
Case, International Joint Conference on Automated Reasoning (IJCAR-
2001), Sienna, Juli 2001
- Wolter, F.: Gibt er praktikable Algorithmen fuer Temporale Beschreibungslogiken?
Bamberg, Juli 2001,
- Wolter, F.: The DLP(US) Temporal Description Logic.International Workshop on
Description Logics (DL-2001), Stanford, August 2001
- Wolter, F.: Qualitative spatio-temporal representation and reasoning: a computational
perspective. IJCAI, Seattle, August 2001 (eingeladener Vortrag)
- Wolter, F.: The decision problem for first-order temporal logics. JAIST (Japan),
November 2001
- Wolter, F.: Expressive completeness for S5-models. Workshop on Logic and Games,
Tsukuba (Japan), November 2001(eingeladener Vortrag),
- Wolter, F.: Entscheidbare Fragmente der Temporallogik für die Wissensrepräsentation.
RWTH-Aachen, Dezember 2001
- Wolter, F.: Monodic fragments of first-order temporal logics. 2000-2001 A.D.,
LPAR (Havanna), Dezember 2001 (eingeladener Vortrag)
80

3.3.8 Rechnernetze und Verteilte Systeme
3.3.8.1 Personelle Zusammensetzung
Univ.-Professor Prof. Dr. Klaus Irmscher
wiss. Mitarbeiter Jean-Alexander Müller
wiss. Mitarbeiter Hendrik Schulze
wiss. Mitarbeiter Uwe Tönjes
wiss. Mitarbeiter (Drittmittel) Andrej Voinikonis
Facharbeiter DV (Drittmittel) Gisela Mai
wiss. Mitarbeiter (Drittmittel) Sven Heßler
wiss. Mitarbeiter (Drittmittel) Thomas Hoffmann
osteuropäische Forschungsförderung Dr. Ludmila Golubeva
osteuropäische Forschungsförderung Verena Khoromskaia
osteuropäische Forschungsförderung Dr. Alexej Mushnikov
Programmierer Jürgen Hotzky
Sekretärin Hannelore Schöbel
3.3.8.2 Forschungsschwerpunkte
Zentraler Arbeits- und Forschungsschwerpunkt des Lehrstuhls bilden Teledienste in mobilen
und verteilten Systemen.
Teilkomponenten:
- Arbeiten auf dem Gebiet der Rechnernetze, insbesondere Hochgeschwindigkeitsnetze
(ATM, Gigabitnetze), Routing in Netzen, Advanced Networking (Internet-2,
Bandbreitenmanagement, Reservierungsstrategien, Differentiated Services), Sicherheit
in Netzen Lokale Netze mit Fast/Gigabit-Ethernet und W-LAN Mobile
und Nomadic Computing Einsatz Wireless LAN
- Verteilte Systeme und Anwendungen, u.a. Komponenten zu Verteilungsplattformen
(CORBA, RMI), Componentware (EJB, COM+) Modellierung objekt-orientierter
verteilter Systeme CSCW-Anwendungen, wie Teleworking, Bürokommunikation
Anwendungen zur Telemedizin und Telerehabilitation (auf der Basis von
Enterprise Computing Technologien, Middlewaresystemen und Mobile Computing)
- Internet-basierte multimediale, mobile und kooperative Teledienste der Telematik,
z.B. Audio/Video-Konferenz, Nomadic Computing, Local based Services Mediengestaltung
für virtuelle Bildungsangebote
- Modellierung und Bewertung von Computernetzen und Verteilten Systemen, Analyse
von Warteschlangenmodellen, Simulation, Systemmessungen
- Einsatz und Evaluation von Teleteaching (Distance Learning) in der Ausbildung,
Erstellung multimedialer Bildungsangebote und Einsatz
81

3.3.8.3 Übersicht Drittmittelprojekte
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 Leipzig, Dipl.-Ing. Richter
CoS-Konzepte im Deutschen Forschungsnetz (Q-WiN): Projekt des BMBF/DFN
- Ressourcenreservierung
- Bandbreitenmanagement in Campusnetzen (Alabama)
- Differentiated Services
Bildungsportal Sachsen: Sächsisches Verbundprojekt im Rahmen des HWP-Programmes
Projektpartner:
- Institut für Informatik, Rechnernetze und Verteilte Systeme, Prof. Irmscher (ab
01.09.2001 Übergabe an Prof. Schorb, ZMK)
- TU Dresden, Prof. Ihbe
- TU Chemnitz, Prof. Stöckert
- HTW Mittweida, Prof. Thiem
Industrieforschung:
- Corporate Assistance München
- Karstadt AG / Stadtwerke Leipzig GmbH
- Forschungsförderung osteuropäischer Gastwissenschaftler
- Audio/Video-Kommunikation
- Hochgeschwindigkeitsnetze
- Förderung osteuropäischer Länder
82

3.3.8.4 Projekte
MOBTEL (Irmscher, Schulze; 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)
- 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, Khoromskaia, Moskwina)
Förderung durch 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
- isitphone)
- Integration einer 3D-Komponente (Vid3D)
- Online-Video/Audio-Datenstrom-Archivierung in und aus aus einer Datenbank
(DB2)
83

Q-WIN: Dienstgüte im Wissenschaftsnetz G-WiN
(Irmscher, Müller, Tönjes, Heßler, Hoffmann, Dr. Golubeva)
Förderung durch BMBF/DFN
Schwerpunkte:
- Bandbreitenmanagement zur Bereitstellung von Dienstgüte in Campusnetzen
(Projekte Alabama/Q-WIN)
- Dienstgüte im WiN
- Aufbau und Administrierung eines IPv6-Modellnetzes, Routing, Multicasting, Reservierungsstrategien,
Firewall, Intranet
- Aufbau und Betreiben der Audio/Videokommunikation im neuen MC-Backbone
6Bone
Entwicklung und Einsatz von Telematik-Applikationen
(Irmscher, Hotzky, Mai)
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
Bildungsportal Sachsen (Irmscher, Menzel. Kakar, Mai)
HWP-Programm
- Konzeption eines Bildungsportals
- Architektur einer verteilten Lehr- und Lernumgebung
84

3.3.8.5 Publikationen
- Irmscher, K.; Schulze, H.; Voinikonis, A.; v. Cramon, Y.; Thöne-Otto, A.; Walther,
K.; Rüdiger, G.: Mobtel - Mobile Einsatzszenarien von Telemedizin bei der neuropsychologischen
Therapie hirngeschädigter Patienten mit Gedächtnis- und Exekutivfunktionsstörungen.
Forschungsbericht (Abschlußbericht). Universität Leipzig
/ Max-Planck-Institut für neuropsychologische Forschung Leipzig. 30.06.2001
- Thöne-Otto, A., Schulze, H., Irmscher, K., Cramon, D.Y. von: MEMOS - Interaktive
elektronische Gedächtnishilfe für hirngeschädigte Patienten. Praxis Computer
Magazin für moderne Technologien und Management in der Arztpraxis. Deutsches
Ärzteblatt, 1, 14-18, 2001
- Schulze, H.: MEMOS - A Mobile Extensible Memory System. Healthcom 2001.
L'Aquila, Italy. July 29.-30.2001. Proceedings of the 3rd Int. Workshop on Enterprise
Networking and Computing in Healthcare Industry, Healthcom2001 (Eds.:
F. Patricelli; P. K. Ray), SSGRR, pp. 179-186, 2001. ISBN 88-85280-53-6
- Irmscher, K.: Multimedia und Distance Learning in der Informatik-Ausbildung an
der Universität Leipzig. 52. Berg- und Hüttenmännischer Tag (BHT'2001), Kolloquium
1 (Virtuelle Laboratorien). TU Bergakademie Freiberg. 20.-22.06.2001.
In: Freiberger Forschungshefte. E2, Informatik. ISBN: 3-86012-145-6. Freiberg,
2001, S. 137-144
- Irmscher, K.: Mobile Access to Care Services in a Web and Enterprise Computing
based Distributed Area. 6th Annual World Conference on the WWW and Internet
(WebNet 2001), Oct. 23 - 27, 2001; Orlando, Florida, USA. Proc. of WebNet
'2001. CD-ROM AACE 2001 bzw. http://www.aace.org
3.3.8.6 Vorträge
- Schulze, H.: MEMOS - A Mobile Extensible Memory System. Healthcom 2001.
L'Aquila, Italy. July 29.-30.2001. 3rd Int. Workshop on Enterprise Networking
and Computing in Healthcare Industry, Healthcom 2001
- Irmscher, K.: Multimedia und Distance Learning in der Informatik-Ausbildung an
der Universität Leipzig. 52. Berg- und Hüttenmännischer Tag (BHT'2001), Kolloquium
1 (Virtuelle Laboratorien). TU Bergakademie Freiberg. 20.-22.06.2001
- Walther, K.; Schulze, H.: MEMOS - ein mobiles Gedächtnishilfesystem. Arbeitstagung
der Berufsgenossenschaften Deutschland. Halle, 22.08.2001
- Thöne-Otto, A.; Schulze, H.: MEMOS - ein mobiles Gedächtnishilfesystem zur Patientenunterstützung.
Workshop der .nets-healthcare GmbH und Uni Leipzig,
Leipzig, 25.9.2001
- Irmscher, K.: Mobile Access to Care Services in a Web and Enterprise Computing
based Distributed Area. 6th Annual World Conference on the WWW and Internet
(WebNet 2001); Orlando, Florida, USA Oct. 23 - 27, 2001
- Müller, J.-A.: Q-WiN: Class of Service-Konzepte im G-WiN. Arbeitstagung zu
QoS-Projekte des DFN. 25.10.2001. Berlin
85

3.3.9 Parallelverarbeitung und komplexe Systeme
3.3.9.1 Personelle Zusammensetzung
Vertretungsprofessur Dr. Claudia Leopold (bis September 2001)
3.3.9.2 Projekte
Instanzenbasierte Lokalitätsoptimierung (Leopold)
Lokalität ist eine Eigenschaft von Programmen, die den Grad der Konzentration von
Zugriffen auf gleiche oder räumlich benachbarte Daten beschreibt. In Speicherhierarchien
und Parallelrechnern kann die Erhöhung der Lokalität wesentlich zur Verringerung
der Kommunikationskosten und damit zur Beschleunigung von Programmen beitragen.
Das Projekt bezieht sich auf die Verringerung der Anzahl kapazitätsbedingter
Cache Misses in Speicherhierarchien.
Konkret wurde ein Werkzeug namens iblOpt entwickelt, das eine neue Herangehensweise,
die instanzenbasierte Lokalitätsoptimierung, realisiert. Instanzenbasierte Lokalitätsoptimierung
bedeutet, zur Optimierung von Programmabschnitten Instanzen mit
geringer Eingabegröße heranzuziehen. Die Instanzen werden mittels eines lokalen
Suchalgorithmus optimiert, der sowohl Permutationen der Anweisungsinstanzen als
auch Veränderungen in der Speicherreihenfolge der Daten berücksichtigt. Der Algorithmus
verwendet eine spezielle Zielfunktion, die auf dem intuitiven Lokalitätsbegriff
aufbaut.
Im Berichtszeitraum wurde die grafische Benutzeroberfläche des Werkzeugs um eine Visualisierungskomponente
erweitert, welche die Reihenfolge der Zugriffe auf die Datenstrukturen
des erzeugten Programms veranschaulicht. Weiterhin wurde das Werkzeug
auf Stencil Codes, eine Klasse von Programmen aus dem wissenschaftlichen Rechnen,
angewandt. Die Bewertung der erzeugten Programme erfolgte durch Herleitung unterer
Schranken für die Mindestanzahl von Cache Misses und Analyse von Programmvarianten.
86

3.3.9.3 Publikationen
- Leopold, C.: Exploiting Non-Uniform Reuse for Cache Optimization: A Case Study.
ACM Symposium on Applied Computing, S. 560-564, 2001.
- Leopold, C.: Structuring Statement Sequences in Instance-Based Locality Optimization.
Future Generation Computer Systems, Vol.17, 425-440, 2001.
- Leopold, C.: Tight Bounds on Capacity Misses for 3D Stencil Codes. Int. Conf. on
Computational Science, 2002.
- Leopold, C.: An Analytical Evaluation of Tiling for Stencil Codes with Time Loop.
Workshop on Advances in Parallel and Distributed Computational Models (IPD-
PS), 2002.
- Leopold, C.: On Optimal Temporal Locality of Stencil Codes. ACM Symp. on Applied
Computing, 2002.
- Leopold, C.: On Optimal Locality of Linear Relaxation.. 20th IASTED Int. Conf.
on Applied Informatics, 2002 .
3.3.9.4 Vorträge
- Leopold, C.: Ein Werkzeug zur Lokalitätsoptimierung. Vortrag 4. Halle-Chemnitz
Seminar zur Parallelverarbeitung, 2001.
- Leopold, C.: Analytische Bewertung des Cacheverhaltens von Stencil Codes. Vortrag
6. Halle-Chemnitz Seminar zu Parallelverarbeitung und Programmiersprachen,
2001.
87

3.3.10 Technische Informatik
Die Abteilung "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.
3.3.10.1 Personelle Zusammensetzung
Univ.-Professor Prof. Dr. Udo Kebschull
Honorarprofessor Prof. Dr. W. G. Spruth
wiss. Mitarbeiter Dr. Paul Herrmann
wiss. Mitarbeiter Dr. Hans-Joachim Lieske
Stipendiat Camilo Lara
Stipendiat Carsten Nitsch
FZI-Mitarbeiter G. Haug
3.3.10.2 Projekte
Debugging komplexer digitaler Systeme
Bei der Entwicklung von Komponenten digitaler Systeme steht man immer wieder vor
dem gleichen Dilemma: Entweder man simuliert Teile des Systems, wobei man sehr detailliert
in das System hineinschauen kann, dafür jedoch eine geringe Simulationsgeschwindigkeit
in Kauf nimmt, oder man emuliert die Schaltungen auf einem Hardware-
Emulator, mit dem man zwar recht hohe Taktraten erreicht, aber dafür nachträglich
keine internen Signale evaluieren kann.
In diesem Projekt werden die beiden Ansätze vereint, in dem die Schaltung bis zum Auftreten
eines Fehlers, der über eine logische Bedingung definiert werden kann (Breakpoint)
in einem Emulator abläuft. Beim Auftreten eines Fehlers wird der aktuelle Zustand
konserviert und in einen angeschlossenen Simulator übertragen, der exakt die
gleiche Schaltung simuliert, die auch im Emulator ausgeführt wurde. Jetzt können alle
internen Signale betrachtet werden. Da stets mehrere Zustände gespeichert werden,
kann man im Simulator ein paar Takte zurück und vorwärts laufen.
88

Entwurf und Synthese verteilter eingebetteter Systeme
Wenn man davon ausgeht, dass mit der Einführung des neuen Internetprotokolls und
der damit einhergehenden neuen Adressflut genügend Internetadressen zur Verfügung
stehen um jedes eingebettete System mit einer eigenen eindeutigen Adresse zu versehen,
so gilt es neue Anforderungen an den Entwurf solcher Systeme zu erfüllen. Dabei
wird die Konfiguration dieser Systeme zur Laufzeit ein wichtiges Thema.
In diesem Projekt werden neue Verfahren untersucht, die einzelnen Komponenten, aus
denen ein eingebettetes System besteht, über ein Netzwerk zu konfigurieren und auf
die einzelnen Systembestandteile zu verteilen.
Aufgrund der benötigten Arbeitsgeschwindigkeit und des damit verbundenen Stromverbrauchs
werden zukünftige eingebettete Systeme vermehrt neben Prozessorkernen
auch aus programmierbaren Hardwarekomponenten aufgebaut werden.
Das Ziel der Arbeiten war der Aufbau einer Infrastruktur für die Konfiguration der Hardwarekomponenten
eingebetteter Systeme. Dabei stehen die Rekonfiguration zur Laufzeit
sowie das Zwischenspeichern nicht benötigter Komponenten auf einem Server im
Vordergrund. Die beschriebenen Verfahren wurden in einem Enterprise Java Beans
Server integriert.
Embedded
Component
Broker
Adresse Adresse Adresse
Anfrage Anfrage Anfrage
Registrierung
Adapter Adapter
Eingebettetes
System
Weitere Arbeiten beschäftigen sich mit Caching-Verfahren, die das optimierte Ein- und
Auslagern von Systemkomponenten unterstützen.
Management verteilter eingebetteter Systeme
Ähnlich wie bei der Verwaltung komplexer Rechnernetze treten Probleme beim Management
verteilter eingebetteter Systeme auf: Software-Upgrades, neue Funktionen,
Probleme durch Missfunktionen und viele mehr. Man denke dabei an Steuersysteme in
der Automobiltechnik, in der Telekommunikation oder im Haushalt. Die Schwierigkeit
diese Probleme zu verwalten sind jedoch weitaus größer als bei der Verwaltung eines
Rechnernetzes, da es sich in der Regel nicht um einige tausend Rechner, sondern um
die Verwaltung einiger Millionen solcher Systeme handelt. Außerdem verfügt ein einzelnes
eingebettetes System nicht über die erforderliche Rechnerleistung und die Bandbreite
des Verbindungsnetzwerkes ist begrenzt.
89
Laden Laden Laden
Embedded
Component
Server
Anfrage Anfrage Anfrage

Bei diesem Projekt wird exemplarisch ein System Management Werkzeug entwickelt,
das ein Management solcher Systeme unterstützt. Dabei werden Dienste wie Ereignissteuerung,
SW- und HW-Distribution, Accounting, Sicherheit, Transaktionen und das
Backup ausgelagerter Komponenten Serverseitig realisiert.
Virtuelle Hardware
Beim Austausch von Konfigurationen programmierbarer Hardwarekomponenten in einem
eingebetteten System, müssen die Konfigurationsdateien für einen speziellen
Hardware-Typ generiert werden. Dies bedeutet, dass für eine Vielzahl unterschiedlicher
Hadrwarekomponenten unterschiedliche Konfigurationsdateien bereitgestellt werden
müssen.
In diesem Projekt werden Verfahren zur Realisierung von Hardware auf einer virtuellen
Hardwarearchitektur untersucht. Dabei wird eine strukturelle Darstellung der Schaltung
auf Register-Transfer- oder Logikebene in einen Hardwarebytecode überführt. Die virtuelle
Hardwarearchitektur interpretiert den Hardwarebytecode und damit die Schaltung.
Das Prinzip dieses Verfahrens besteht darin, dass die virtuelle Hardwarearchitektur
über sehr viele und gleichzeitig sehr einfache Funktionseinheiten alle aktiven Komponenten
der Schaltung berechnet, alle Zwischenergebnisse in Registern speichert und
über ein Verbindungsnetzwerk die Verbindungen zwischen den Komponenten schaltet.
Die Berechnung durch die virtuelle Hardwarearchitektur wird durch einen Hardware-
Bytecode gesteuert. Dieser berücksichtigt die maximale von einander unabhängige
Zahl von Berechnungen indem diese in einer Zeile gespeichert wird. Der Bytecode wird
durch ein Verfahren der impliziten Adressierung der Zielregister kompaktiert. Die virtuelle
Hardwarearchitektur kann auf beliebigen Weise realisiert werden, so dass ein einmal
generierter Bytecode einer Schaltung ohne erneute Synthese auf beliebigen Zielsystemen
ablaufen kann, sofern die Zahl der Funktionseinheiten und der Register ausreichen.
Verteilte Simulation elektro-mechanischer Systeme (Interconnect)
KMUs der Region Karlsruhe sind arbeiten an der Benutzung komplexer Simulatoren
komplexer elektro-mechanischer Systeme über das Internet. Dabei soll der Simulator
auf einem Rechner des Dienstanbieters laufen, der Anwender jedoch über das Internet
auf den Simulator zugreifen. Bedingung für die Bedienung ist die Verwendung eines
Standard- WWW-Browsers, der zur Steuerung des Simulators und Visualisierung der
Ergebnisse ausreichen soll. Unsere Aufgabe in diesem Projekt ist die Konzeption und
die exemplarische Realisierung eines solchen Systems in Zusammenarbeit mit der Firma
Interconnect.
90

System Management unter Tivoli (DRV, Rechenzentrum Leipzig)
Zusammen mit dem der DRF, Rechenzentrum Leipzig wird das System-Management
Werkzeug Tivoli installiert. Dabei sollen ca. 150 Filialen mit jeweils 1 - 1000 Arbeitsplatzrechnern
zentral von Leipzig aus verwaltet werden. Zu den Aufgabengebieten gehören
die Verteilung neuer Softwareversionen, das Backup-Management und das
Event-Management.
Unsere Aufgaben in diesem Projekt bestehen in der Installation und Vorbereitung der
erforderlichen Datenbanken für die Software-Verteilung und das Event-Management.
3.3.10.3 Publikationen
- Kebschull, U.; Spruth, W.: Kommerzielle Großrechner als Ausbildungsaufgabe an
Universitäten und Fachhochschulen, Informatik-Spektrum, Ausgabe 3, 2001
- Haug, G.; Kebschull, U.; et. al: Emulation synthetisierter Verhaltensbeschreibungen
mit VLIW-Prozessoren, Workshop: Methoden und Beschreibungssprachen zur
Modellierung und Verifikation von Schaltungen und Systemen, Frankfurt a.M., Februar,
2001
- Nitsch, C.; Kebschull, U.: Konzeption einer virtuellen, offenen, echtzeitfähigen Systemarchitektur,
Workshop Modelltransformation und Werkzeugkopplung Braunschweig,
August 2001
3.3.10.4 Vorträge
- Kebschull, U.: "Kommerzielle Großrechner - Technologische Spitzenposition oder
Auslaufmodell?", BMC Insurance Vortragsreihe, 30.11.2001, Hamburg
- Spruth, W. G.: Großrechner Ausbildung an den Hochschulen Pressekonferenz
IBM/Land Nordrhein-Westfalen, Bochum, 27. Juni 2001
- Spruth, W. G.: OS/390 - z/OS als Ausbildungsaufgabe an Universitäten und
Fachhochschulen Dozententag, IBM Bildungszentrum Herrenberg, 2. Juli 2001
- Spruth, W. G.: S/390, OS/390 Einführug FH Bochum, Montag, 16. Juli 2001
- Spruth, W. G.: Transaktionsverarbeitung FH Bochum, Montag, den 20.8.01
- Spruth, W. G.: Kommerzielle Großrechner als Ausbildungsaufgabe an Universitäten
und Fachhochschulen Universität Chemnitz, 13. Juni 2001
- Spruth, W. G.: Probleme bei der Universitären Ausbildung für OS/390 GSE Jahrestagung,
Bad Neuenahr, 10. September 2001
- Spruth, W. G.: Zukunftsorientierte Technologien in kommerziellen Großrechnern
cecmg Konferenz, München, 25. Oktober 2001
- Spruth, W. G.: Kommerzielle Großrechner als Ausbildungsaufgabe an Universitäten
und Fachhochschulen, Universität Jena, 13. Dezember 2001
91

3.3.11 Versicherungsinformatik
3.3.11.1 Personelle Zusammensetzung
Honorarprofessor Prof. Dr. Gottfried Koch
wiss. Mitarbeiter Dipl.-Inf. Alexander Slomka
3.3.11.2 Projekte
XML in der Versicherungswirtschaft (Koch, Slomka)
Professor Koch begleitete - in Zusammenarbeit mit Herrn Alexander Slomka, Geschäftsführer
von bitubi, einem Spin-Off des Institutes für Versicherungswissenschaften
- den Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft (GDV) bei der Erstellung
eines Positionspapiers zum Thema "XML in der Versicherungswirtschaft". Zusammen mit
Versicherungsunternehmen und Softwarehäusern wurde in der Arbeitsgruppe "XML in
der Versicherungswirtschaft" des Betriebswirtschaftlichen Institutes des GDV interdisziplinär
gearbeitet , d.h. die informatikseitige Analyse der technologischen Grundlagen
wurde um betriebswirtschaftliche Aspekte ergänzt. Sowohl theoretisch als auch anhand
von Praxisbeispielen wurden die Möglichkeiten zur Branchennormierung untersucht,
die die Datenbeschreibungssprache XML für die Versicherungswirtschaft bietet. Dazu
wurden Erkenntnisse aus dem Leipziger Forschungsprojekt "Electronic Business in der
Versicherungswirtschaft" aus dem Jahre 2000/2001 und dessen Informatikteilprojekt
"Neue Technologien-XML" herangezogen. Beide Projekte liefen unter der fachlichen
Leitung des Institutes für Versicherungswissenschaften. Die Ergebnisse der Arbeitsgruppe
"XML in der Versicherungswirtschaft" fließen in ein XML-Positionspapier ein, das
Ende Januar 2002 als Band 1 der Schriftenreihe des Betriebswirtschaftlichen Institutes
des GDV erscheinen wird.
92

3.3.11.3 Publikationen
- Etzkorn, G.; Koch G.: Flexibler werden mit Workflow-Lösungen. In: Versicherungsbetriebe
(31) 2001, H.2, S. 6 - 9
- Fechler, L.; Wagner, F.: Versicherungsunternehmen als Partner in virtuellen Netzwerken.
In: VW, (55) 2000, H. 20, S 1574 -1577
- Koch, G.; Andernacht, D.; Mühl, M.: Der Kunde in der New Economy. In: VW
(56) 2001, H. 9, S. 628 - 635
- Koch, G.; Donner, H.; Voigt, A.: Peer-to-Peer-Netzwerke und Versicherungswirtschaft.
In: VW (56) 2001, H. 23, S. 1925 - 1929
- Koch, G.; Rosenbaum, M.; Bisping, C.: Innovationen durch Forschung. In: VW
(56) 2001 H. 20., S. 1655 - 1658
- Zarnekow/Brenner/Koch: Informationstechnische Herausforderungen bei der
Umsetzung unternehmensübergreifender Geschäftsprozesse am Beispiel der Versicherungswirtschaft.
In: Buhl/Huther/Reitwiesner (Hrsg.). Information Age Economy
- 5. Internationale Tagung Wirtschaftsinformatik - Heidelberg: Physica Verlag
2001
3.3.11.4 Vorträge
- Zarnekow/Brenner/Koch: Informationstechnische Herausforderungen bei der
Umsetzung unternehmensübergreifender Geschäftsprozesse am Beispiel der Versicherungswirtschaft.
5. Internationale Tagung Wirtschaftsinformatik , Augusburg
- Koch, G.: "Versichern in Netzwerken" am 26. 10.01, Universität Frankfurt, Jahrestagung
der Absolventenvereinigung der Wirtschaftswissenschaftlichen Fakultät
93

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
Abusaleh M. Jabir: "Logic Minimization Algorithms for Three-Level AND-OR-EXOR Representations",
St. Cross College, University of Oxford, Trinity Term, 2001, Prof. Kebschull
3.4.2 Diplomarbeiten
- Böhm, Karsten: Konzeption und Implementierung eines Applikationsservers für
Linguistische Anwendungen
Betreuer: Dr. Quasthoff
- Gericke, Sven: Gustomer Relationship Management in der Assekuranz unter besonderer
Berücksichtigung neuer Verfahren und moderner Informationstechnologie
Betreuer: Prof. Koch
- Hofmann, Thomas: Ein modularer Beweiser für agentenabhängige Terminelogien
Betreuer: Dr. Wolter
- Hoop, Kai-Uwe: Einsatz von Metadaten in elektronischen Dokumenten im Bereich
der Lehr- und Lernsysteme
Betreuer: Dr. Wolff
- Kluge, Andreas: Relationship Technology: Wie neue Methoden und Technologien
die Beziehungen zwiwchen den Marktpartnern revolutionieren
Betreuer: Prof. Koch
- Löbe, Matthias: Hochverfügbare Middlewareplattform für ein mobiles Patientenbetreuungssystem
Betreuer: Prof. Irmscher
- Pippig, Thomas: Daten- und Anwendungsintegration in Workflow-Systemen am
Beispiel der Krebsbehandlung
Betreuer: Prof. Rahm
- Rickel, Steven: Aktive Ressourcenplanung in Differentiated Service Domains "Untersuchung
und Bewertung verschiedener Reservierungsstrategien zur Optimierung des
Signalisierungsaufwands für ein Konzept mit logischen Kanälen
Betreuer: Prof. Irmscher
- Schmidt, Marko: Web Usage Mining: Knowledge Discovery in Webdata
Betreuer: Prof. Kebschull
- Schulz, Dietmar: Ein tableaubasierter Beweiser für tempralisierte
Beschreibungslogiken: M 2DR Betreuer: Dr. Wolter
- Staehler, André: Der Asynchronous Transfer Mode im LAN, Performanceuntersuchungen
und Vergleich mit Ethernet, Fast Ethernet und Token Ring
Betreuer: Prof. Irmscher
94

- Tannert, Andreas: Konzeption, Entwicklung und prototypische Implementierung
eines Workflow-Management Systems unter Verwendung der Enterprise JaveBeans
Technologie
Betreuer: Prof. Irmscher
- Tönjes, Uwe: IPv6 - Migration von TCP/IP Netzwrken nach IOv6
Betreuer: Prof. Irmscher
3.5 Messebeteiligungen
CeBIT01, in Hannover
- Irmscher, K.; Hänßgen, K.: Multimedia/Distance Learning an der Universität Leipzig.
Messe CeBIT 2001, Halle 23, Stand Forschungsland Sachsen. Hannover
Campus 2001, Juni 2001
- Exponat und Vorführung "Programmierwettbewerb Connections" (Waldmann)
- Präsentation der Leipziger Schülergesellschaft für Mathematik (LSGM) (Gräbe)
3.6 Workshops und Tagungen am Institut
3.6.1 LIV Jahrestagung 2001
Unter dem Motto "Wissen-schaf[f]t Wirtschaft" fand am 26.Juni 2001 die gemeinsame
Jahrestagung des Leipziger Informatik-Verbundes und des Software Zentrum Sachsen
statt. Die Veranstaltung umfasste Fachtagung, Podiumsdiskussion und Fachmesse und
hatte die Intensivierung der Kontakte und des Informationsaustausches zwischen Wissenschaft
und Wirtschaft der IT-Branche zum Ziel.Die Themenschwerpunkte der Fachtagung
waren Application Service Providing, Elektronische Geschäftsprozesse, Mobile-
Commerce, Multimediale Technologien und Hochgeschwindigkeitsnetze Wissenschaftler
der Universität und der Leipziger Hochschulen sowie Vertreter der
Softwareindustrie stellten dazu Projekte und Forschungsergebnisse vor.
Zum Themenschwerpunkt Mobile Commerce :
Antonius van Hoof (Stuttgart) "Personalisierung von I-Commerce Services"
Volker Leistner (Hartmannsdorf) "Neue Möglichkeiten und Lösungsansätze im
Mobile Commerce"
Klaus-Peter Fähnrich (Leipzig) "Ein E-Business Werkzeug der zweiten Generation"
Zum Themenschwerpunkt: Elektronische Geschäftsprozesse :
Stefan Gerber (Potsdam) "Vom Geschäftsprozess zum Prototypen- eine
durchgängige Toolarchitektur bis zur
Implementierung"
95

Matthias Kunisch (Leipzig) "Geschäftsprozessoptimierung mit modernen
Dokumenten- und Content Management
Systemen"
Zum Themenschwerpunkt: Multimediale Technologien:
Gerd Goldammer (Leipzig) "Überlegungen zum Multimedia-Engineering unter
dem Eindruck einer Studie über die deutsche
Softwareindustrie
Christian Wolff (Chemnitz) "Integrierende Standards für Multimediaapplikationen"
Thomas Gierich (Karlsruhe) "Anwendungen aus der Steckdose"
Zum Themenschwerpunkt: Application Service Providing:
M. Herzwurm (Dresden) "ASP- Erwartungen, Mythen und Tatsachen"
G. Kruczynski (Leipzig "Gedanken zu einem Pay-per-Use-Geschäftsmodell"
Carsten Biermann (Frankfurt a. M.) "Application Service Providing -
Markt - Anforderungen - Potentiale"
Zum Themenschwerpunkt: Hochgeschwindigkeitsnetze:
Klaus Hänßgen (Leipzig) "Hochqualitative Video-/Audio-Kommunikation
auf Hochgeschwindigkeitsnetzen"
In der abschließenden Podiumsdiskussion, an der Herr K.-P. Fähnrich (Uni Leipzig),
Herr H. J. Großert (Geschäftsführer Campus Espenhain), Herr M. Schlottke (Vorstandsvorsitzender
TelekomForum, Bonn) und Frau Petersohn (HTWK Leipzig und Unternehmerin)
teilnahmen, wurden die Möglichkeiten, Perspektiven und Grenzen des Projekt-,
Technologie- und Wissenstransfers zwischen Wissenschaft und Wirtschaft behandelt.
96

3.7 Kolloquiumsvorträge am Institut
3.7.1 Institutskolloquium
18.01.2001: Prof. Dr. B. Thalheim, Universität Cottbus
Reginal Informationsdienste im WWW (Vom Codisign von Struktur, Funktionalität
und Interaktion zur generischen Implementation von Diensten)
01.02.2001: Prof. Dr. R. Winter, Universität St. Gallen
Positionierung und Weiterentwicklung des Data Warehousing in der betrieblichen
Applikationsarchitektur
07.06.2001: PD Dr. Herwig Unger, Universität Rostock
Communities im Web
11.06.2001: Prof. Jon W. Beard, Universität Illinois
Best practices in e-Business: Concepts, Methods, and Applications
28.06.2001: Prof. Dr. Dieter Fellner, Universität Braunschweig
Generative Modellierudng: eine Alternative zur Dreiecksbasierten Objektbeschreibung
18.10.2001: Prof. Dr. rer. nat. Bernd E. Wolfinger, Universität Hamburg
Qualitätsverbesserung von Videokommunikation in Echtzeit über verlustbehaftete
Kommunikationsnetze
22.11.2001: Prof. Dr. Helmut Balzert, Universität Bochum
e-learning und Wissensmanagement: Von der Theorie zur Praxis
3.7.2 Kolloquium des Leipziger Informatik-Verbundes (LIV)
01.02.2001: Prof. Dr. Robert Winter, Universität St. Gallen
"Positionierung und Weiterentwicklung des Data Warehousing in der betrieblichen
Applikationsarchitektur"
06.06.2001: Prof. Dr. Wolfgang Coy, Humboldt-Universität zu Berlin
"Von der Ordnung des Wissens zur globalen Wissensordnung"
26.06.2001: LIV-Jahrestagung 2001
"Wissen-schaf[f]t Wirtschaft" gemeinsam mit dem Software Zentrum Sachsen
GmbH
17.10.2001: Prof. Dr. Uwe Petermann, HTWK Leipzig
"Praktische Programmverifikation"
22.11.2001: Prof. Dr. habil. Helmut Balzert ,Ruhr-Universität Bochum
"E-learning und Wissensmanagement: Von der Theorie zur Praxis"
97

3.7.3 Theorie-Seminar
12.01.2001: Prof. Dr. Ingo Althöfer, Institut für Angewandte Mathematik, Universität
Jena
"Multiple-Choice-Algorithmen für Systeme zur Entscheidungs-Unterstützung"
16.01.2001: Prof. Heinrich Herre, Universität Leipzig
"Ansätze zur Axiomatisierung der Ontologie"
23.01.2001: Dr. Rolf Hartwig; Universität Leipzig
"Über Hypermengen und Selbstreferenz"
04.04.2001: Ho Ngoc Duc, Universität Leipzig, Dissertationsverteidigung
"Resource-Bounded Reasoning about Knowledge"
24.04.2001: Dr. Johannes Waldmann, Universität Leipzig
"Automaten, die auf Bäumen spazieren gehen"
08.05.2001: Dr. Johannes Waldmann, Universität Leipzig
"Übungsaufgaben automatisch korrigieren mit a u t o t o o l"
16.05.2001: Prof. Dr. Helmut Seidl, FB Informatik, Uni Trier
"Baum-Automaten für XML"
29.05.2001: Prof. Dr. S. Gerber, Universität Leipzig
"Escher/Haskell und noch mehr"
12.06.2001: Dr. Winfried Kurth, Uni Göttingen
"Modellierung des Pflanzenwachstums mit erweiterten Lindenmayer-Systemen"
19.06.2001: Dr. Armin Kühnemann, IfI, TU Dresden
"Optimierung funktionaler Programme durch Komposition von Tree
Transducern"
17.10.2001: Prof. Uwe Petermann, HTWK Leipzig
"Praktische Programmverifikation"
30.10.2001: Dr. R. Hartwig, Universität Leipzig
"Hypermengen und Gleichungen"
06.11.2001: Prof. Dr. S. Gerber, Universität Leipzig
"Wirtschaft und Wissenschaft in der Network Economy - Visionen und
Wirklichkeit" Bericht über die 31. GI-Jahrestagung in Wien
13.11.2001: Dr. Markus Holzer, IfI, TU München
"Moleküle bauen ist schwer"
20.11.2001: Prof. Dr. H. Herre, Universität Leipzig
"Bericht über die FOIS-2001 Tagung"
18.12.2001: Jens Frauenschläger, IfI, Uni Leipzig
"Parallelisierungsstrategien in der funktionalen Programmierung"
98

3.7.4 Ringvorlesung
"Kommunikation in der Informationsgesellschaft
3.7.4.1 Leben und Arbeiten in einer vernetzten Welt
Klaus-Peter Fähnrich Produktions- und Arbeitsweisen in der Wissensgesellschaft
Karin Wehn Animation im Internet - Eine Bestandsaufnahme
Klaus Beck Von Job zu Job? - Arbeit im Netz
PeterZoche Mobil im virtuellen Raum. Eine Entlastung der physischen
(Karlsruhe) Mobilität?
Wolfgang Coy Von der Ordnung des Wissens zur globalen Wissens-
(Berlin) ordnung
Volker Wulf
(Chemnitz)
Electronic-Business: Innovationen gestalten
Dietrich Kerlen Verlage als Tutoren der Wissensgesellschaft
Gerhard Heyer Text-Mining: Ein Weg zur intelligenten Suche im Web
Christian Wolff I-Voting als Element der Teledemokratie
Manfred Schlottke
(München)
Komplexität distanzloser Kollaboration
3.7.4.2 Vom digitalen Buch zum computergestützten Lernen
Rafael Capurro
(Stuttgart)
Mediale (R-)Evolutionen - Platon, Kant und der Cyberspace
Dietrich Kerlen Das digitale Buch aus buchwissenschaftlicher Sicht
Gerhard Heyer Digitalisierung und die Entstehung neuer Wertschöpfungsketten
durch elektronisches Publizieren'
Christian Wolff Gestaltung und Realisierung elektronischer Bücher als Teil
einer elektronischen Lehr- und Lernumgebung
Siegmar Gerber Zur Arbeit mit interaktivem Lehrmaterial
Helmut Niegemann Praktische Theorien zur Konzeption interaktiver Lern-
(Tübingen) programme
Klaus Irmscher Kommunikationsinfrastruktur für Distance Learning
Stefan Krempl Mythos Online-Lernen. Der virtuelle Bildungsmarkt
(Frankfurt/O) zwischen Kommerz und Universitäten
Hartmut Warkus Lernen mit Neuen Medien - eine Betrachtung aus medienpädagogischer
Sicht
Bernhard Debatin Das Pilotprojekt 'Distance Learning Propädeutikum' - eine
Bestandsaufnahme zu Entwicklung und Einsatz eines
Online-Tutoriums
99

Martin Sander-Gaiser Medienkompetenz im Netz: Gemeinsam Lernen und
Arbeiten in Lernumgebungen als pädagogische
Herausforderung
Rüdiger Steinmetz Media Literacy - eine Studie über Computerkompetenz
bei deutschen und amerikanischen Studenten
Mike Sandbothe Das Internet und die akademische Wissenskultur
(Jena)
3.7.5 Kolloquiumsvorträge und Ringvorlesungen am
Graduiertenkolleg
9.1.2001 Prof. Dr. Herbert Stoyan, Universität Erlangen-Nürnberg
Formalisierung und Wissensrepräsentation
24.1.2001 Prof. Dr. Bernhard Nebel, Freiburg
Kooperatives Wahrnehmen und Handeln
31.1.2001 Prof. Dr. Alfred Winter, IMISE, Universität Leipzig
A UML-based ontology for describing hospital information system
architectures
8.3.2001 Prof. Mary-Anne Williams, University of Newcastle, Australien
Intelligent Information Modeling and Management
22.3.2001 Prof. Franz Baader,Theoretische Informatik, RWTH Aachen
Neuartige Folgerungsverfahren in Beschreibungslogiken zur
Unterstützung des Aufbaus von Wissensbasen in der Prozesstechnik
11.4.2001 Nicola Guarino, National Research Council, LADSEB-CNR, Padova
Formal Ontological Analysis and Conceptual Modelling
12.4.2001 J.W. Degen, Universität Erlangen
Über formale und materiale Relationen
2.5.2001 Prof. Dr.-Ing. Claus-E. Liedtke, Institut f. Theoretische Nachrichtentechnik
und Informationsverarbeitung, Universität Hannover
Wissensbasierte Systeme zur Bildverarbeitung
9.5.2001 Prof. Wolfgang Bibel, Darmstadt
Intelligentes Wissens-Engineering
6.6.2001 Dr. Ian Horrocks, University of Manchester
Reasoning with Expressive Description Logics: Theory and Practice
11.6.2001 Jim Delgrande,Simon Frazer University, Canada
A Consistency-Based Paradigm for Belief Change
20.6.2001 Dr. Thomas Seidl, Universität München (LMU),
Institute for Computer Science
Shape Similarity Retrieval from Large 3D Databases
27.6.2001 Dr. Emil Weydert, MPI Saarbrücken
A Gentle Walk through the Probabilistic Revision Zoo
100

28.6.2001 Dr. Ralf Möller, Universität Hamburg
Ausdrucksstarke Beschreibungslogiken als Grundlage für die Entwicklung
von Anwendungen
4.7.2001 Dipl. Inf. Markus Nick, Fraunhofer Institut für Experimentelles Software
Engineering (IESE),Kaiserslautern
Erfahrungsmanagement und Weiterentwicklung von Erfahrungsdatenbanken
14.11.2001 Dr. Leendert van der Torre, Universität Amsterdam
Utilitarian desires in a qualitative decision theory
28.11.2001 Prof. Dr. Gerhard Schurz, Universität Erfurt und Universität Salzburg
Modelle des abduktiven Schliessens
5.12.2001 Prof. Hans Rott, Universität Regensburg
Wie man seine Meinung ändert -- ganz, gar nicht oder in gewissem
Grade
12.12.2001 Prof. Dr. Harald Ganzinger, Direktor des Max Planck Instituts für
Informatik, Saarbrücken
Logical Algorithms
19.12.2001 Prof. Dr. Irina Perfilieva, University of Ostrava, Czech Republic
Fuzzy Approximation
19.12.2001 Prof. Dr. Vilem Nova, University of Ostrava, Czech Republic
Fuzzy Logic in Narrow Sense, its Results and Use
101

4. Lehre
4.1 Studiengänge
Das Institut für Informatik ist verantwortlich für den Diplomstudiengang Informatik, das
Lehramt Informatik und den ab dem WS 2001/2002 beginnenden Bachelor-/Masterstudiengang
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. 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 (18 SWS),
- Hard- und Software-Grundlagen (12 SWS),
- Theoretischer Informatik (12 SWS),
- Mathematik (20 SWS) und einem wählbaren
- Nebenfach (12 SWS).
Die Lehrveranstaltungen zur Praktischen Informatik und den Hard- und Software-
Grundlagen werden durch praktische Übungen (12 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) bzw. eine Studienarbeit zu absolvieren, die Ausbildung im
gewählten Nebenfach fortzuführen sowie eine Diplomarbeit anzufertigen.
102

Aufbau des Diplomstudiengangs Informatik an der Universität Leipzig
Grundstudium 86 SWS
P = Prüfung B = Beleg Ü = Übungsschein
Vordipl. Hauptstudium 79 SWS
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 der Schwerpunkt Medizin-Informatik.
Der Studiengang Informatik mit Schwerpunkt Versicherungsinformatik wird innerhalb
Deutschlands an Universitäten zur Zeit nur in Leipzig angeboten wird. Er sollte in Kombination
mit dem Nebenfach Betriebswirtschaftslehre (Versicherungsbetriebslehre) studiert
werden. Durch Einbeziehung von Dozenten aus der Wirtschaft wird in diesem
Schwerpunkt 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 27 SWS beträgt.
Im Diplomstudiengang Informatik der Universität Leipzig können derzeit die Studienrichtungen
Medizinische Informatik und Linguistische Informatik gewählt werden. Eine
Studienrichtung Bioinformatik ist in Vorbereitung.
103
Diplom
1. Sem. 2. Sem. 3. Sem. 4. Sem. Prüfung 5. Sem. 6. Sem. 7. Sem. 8. Sem. 9. Sem. 10. Sem. Prüfung
Praktische Informatik
16 SWS
4 4 4 4
Hard- und Softwaregrundlagen
12 SWS
3 3 3 3
Praktische Übungen
12 SWS
Theoretische Informatik
14 SWS
4 3 3 4
6 6
Mathematik
20 SWS
4
Nebenfach
12 SWS
4
P
Theoretische Informatik
Kern 6 SWS (+2 SWS)
Ü Angewandte Informatik
Kern 6 SWS (+2 SWS)
P
Ü
P
Ü
P
Ü
P
Praktische Informatik
Kern 6 SWS (+2 SWS)
Technische Informatik
Kern 6 SWS (+2 SWS)
Studienschwerpunkt
27 SWS
Nebenfach
12 SWS
Berufspraktikum
mindestens 4 Monate
8 SWS
Dipl.-
arbeit
P
16
P
16
P
16
P
12
B

Die Studienrichtung Medizinische Informatik unterscheidet sich vom allgemeinen Diplomstudiengang
Informatik dadurch, dass im Grund- und Hauptstudium das Nebenfach
Biomedizin und im Hauptstudium der Studienschwerpunkt Medizininformatik gewählt
wird. Die Studieninhalte der Informatik 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
im Hauptstudium umfasst 27 SWS und ist zur Zeit im Fachgebiet Medizininformatik
möglich. Hier werden 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.
In der Studienrichtung Linguistische Informatik wird im Grund- und Hauptstudium das
Nebenfach Linguistik und im Hauptstudium der Studienschwerpunkt Automatische
Sprachverarbeitung gewählt. Die Studieninhalte der Informatik 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
Linguistische Informatik an einer Einrichtung abzuleisten, die Sprachprodukte entwikkelt
oder einsetzt.
Das Nebenfach Linguistik umfasst im Grund- und Hauptstudium jeweils 12 SWS. Hier
werden linguistische und kognitionswissenschaftliche Lehrinhalte problemorientiert und
fächerübergreifend angeboten. Der Studienschwerpunkt im Hauptstudium umfasst 27
SWS und wird von der Abteilung für Automatische Sprachverarbeitung zusammen mit
dem Institut für Linguistik, dem Institut für Angewandte Sprachwissenschaft und Translatologie
und dem Max-Planck-Institut für Kognitionswissenschaft angeboten. Die Vorlesungen
und Seminare umfassen Veranstaltungen zu den linguistischen und kognitionswissenschaftlichen
Grundlagen der Sprachverarbeitung, des automatischen Textund
Inhaltsverstehens und zur Entwicklung und dem Einsatz von Sprachprodukten.
104

STUDIENÜBERSICHT GRUNDSTUDIUM
Fachgebiet 1. Semester 2. Semester 3. Semester 4. Semester
Theoretische
Informatik
12 SWS
Praktische Informatik
18 SWS
Hard- u. Software-
Grundlagen
12 SWS
Praktika
12 SWS
Mathematik
20 SWS
Nebenfach
12 SWS
STUDIENÜBERSICHT MAGISTER
1. Semester
2. Semester
3. Semester
4. Semester
Mengentheoretische
und algebraische
Grundlagen
2 Vo. + 1 Üb.
Übungsschein
Digitale Informationsverarbeitung
2 Vo. + 1 Üb.
Übungsschein
Grundlagen der Technischen
Informatik I
2 Vo. + 1 Üb.
Übungsschein
Lineare Algebra/ Geometrie
4 Vo. + 2 Üb.
Prüfung
Logik
2 Vo. + 1 Üb.
Prüfung S 1 & 2
Programmierung u.
Programmiersprachen
2 Vo. + 1 Üb.
Prüfung S 1 & 2
Grundlagen der
Technischen Informatik
II
2 Vo. + 1 Üb.
Prüfung S 1 & 2
Programmier-
Praktikum
4 SWS Übung
Analysis
4 Vo. + 2 Üb.
Prüfung
Digitale Informationsverarbeitung4+2 (V+Ü) SWS
Basiskurs Algebra4+2
Algorithmen und Datenstrukturen 12+1
Programmierpraktikum4
Aufbaukurs Mathematik (Analysis, Numerik)2+1
Algorithmen und Datenstrukturen 22+1
Datenbanksysteme 12+1
Wahlpflichtveranstaltungen gemäß § 10 (1)
Wahlpflichtveranstaltungen gemäß § 10 (1)
105
Automaten und
Sprachen
2 Vo. + 1 Üb.
Übungsschein
Algorithmen u.
Datenstrukturen I
2 Vo. + 1 Üb.
Übungsschein
Einführung in die
Software-
Technologie
2 Vo. + 1 Üb.
Nur Übungsschein
Betriebssysteme
2 Vo. + 1 Üb.
Übungsschein
Hardware-
Praktikum/ System-
Praktikum
4 SWS Übung
Numerik
3 Vo. + 1 Üb.
Übungsschein
Nebenfachangebot der Fakultäten
8 Vo. + 4 Üb.
Berechenbarkeit u.
Komplexität
2 Vo. + 1 Üb.
Prüfung S 3& 4
Algorithmen u. Datenstrukturen
II
2 Vo. + 1 Üb.
Prüfung S 3 & 4
Datenbanksysteme I
2 Vo. + 1 Üb.
Nur Übungsschein
Kommunikationssysteme
2 Vo. + 1 Üb.
Prüfung S 3 & 4
System-Praktikum/
Hardware-Praktikum
4 SWS Übung
Stochastik
3 Vo. + 1 Üb.
Prüfung

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 01/02: ca. 307 Studenten insgesamt), Diplomstudenten
mit Nebenfach Informatik und sonstige Teilnehmer an Informatik-Lehrveranstaltungen.
Man erkennt, dass sich innerhalb der letzten sechs Jahre die Anfängerzahlen sowie die
Gesamtzahl der Informatik-Studenten kontinuierlich auf das mehr als Dreifache erhöht
haben. 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.
1000
900
800
700
600
500
Studenten Informatik (Belegfälle Anfänger/Gesamt)
Magister
Lehramt
Diplom
456
400
357
91
793
300
277
52
75
258
515
330
84
673
330
82
200
100
0
74
50
220
131
33
97
276
159
115
354
189
45
135
428 64
185
233
232
95/96 97/98 99/00 01/02
106
557
115
667
138
887
117
1017
193

4.3 Lehrveranstaltungen im SS01
GRUNDSTUDIUM Informatik
2. SEMESTER
Vorlesungen
Algorithmen und Datenstrukturen (Magister) Der, Ralf
Analysis 1 für Informatiker Kühn, Thomas
Digitale Informationsverarbeitung II für Wirtschaftsinformatiker Schierwagen, Andreas
Grundlagen der Technischen Informatik 2 Kebschull, Udo
Logik Herre, Heinrich
Programmier-Praktikum Meiler, Monika
Programmierung und Programmiersprachen Leopold, Claudia
Übungen, Praktika und Seminare
Algorithmen und Datenstrukturen (Magister) Schötz, Hans-Peter
Grundlagen der Technischen Informatik 2 - Übung Lieske, Hans-Joachim
Logik Hartwig, Rolf/Wolter, Frank
Programmier-Praktikum Meiler, Monika
Programmierung und Programmiersprachen Richter, Peter/Wittig, Thomas
GRUNDSTUDIUM Informatik
4. SEMESTER
Vorlesungen
Berechenbarkeit und Komplexität Gerber, Siegmar
Datenbanksysteme 2 Rahm, Erhard
Kommunikationssysteme Irmscher, Klaus
Übungen, Praktika und Seminare
Berechenbarkeit und Komplexität Waldmann, Johannes
Datenbanksysteme 2 Müller, Robert/Böhme, Timo
Kommunikationssysteme Müller, Jean-Alexander/Schulze, Hendrik
Objektorientiertes Praktikum Wolff, Christian
HAUPTSTUDIUM Informatik
Kernfächer
TECHNISCHE INFORMATIK
Vorlesungen
Entwurf integrierter Schaltungen Kebschull, Udo
Rechnernetze II Irmscher, Klaus
Telematik Irmscher, Klaus
Übungen, Praktika und Seminare
Rechnernetze II Schulze, Hendrik/Müller, Jean-Alexander
Funktionale Programmierung I
THEORETISCHE INFORMATIK
Vorlesungen
Gerber, Siegmar
Grundlagen des Lambda-Kalkuels Herre, Heinrich
Grundlegende Algorithmen der Computeralgebra Gräbe, Hans-Gert
Ontologiebasierte Wissenssysteme Herre, Heinrich/Heller, Barbara
Petri-Netze I Gerber, Siegmar
107

Übungen, Praktika und Seminare
Funktionale Programmierung I Gerber, Siegmar
Grundlegende Algorithmen der Computeralgebra Gräbe, Hans-Gert
Petri-Netze I Gerber, Siegmar
PRAKTISCHE INFORMATIK
Vorlesungen
Datenbanksysteme 2 Rahm, Erhard
Electronic Business/ E-Commerce Fähnrich, Klaus-Peter
Funktionale Programmierung I Gerber, Sigmar
Implementierung von DBS 2 Rahm, Erhard
Petri-Netze I Gerber, Siegmar
Qualitätsmanagment Fähnrich, Klaus-Peter
Telematik Irmscher, Klaus
Übungen, Praktika und Seminare
Datenbanksysteme 2 Müller, Robert
Funktionale Programmierung I Gerber, Siegmar
Petri-Netze I Gerber, Siegmar
ANGEWANDTE INFORMATIK
Vorlesungen
Algorithmen für die Sprachverarbeitung Läuter, Martin
Bildverarbeitung Saupe, Dietmar
Electronic Business/ E-Commerce Fähnrich, Klaus-Peter
Grundlegende Algorithmen der Computeralgebra Gräbe, Hans-Gert
Spezielle Probleme des Dokumenten- und Workflow Managements van Hoof, Antonius
Sprachprodukttechnologie Heyer, Gerhard
Übungen, Praktika und Seminare
Algorithmen für die Sprachverarbeitung Läuter, Martin
Grundlegende Algorithmen der Computeralgebra Gräbe, Hans-Gert
MEDIZININFORMATIK
Vorlesungen
Bildverarbeitung Saupe, Dietmar
Ontologiebasierte Wissenssysteme Herre, Heinrich/Heller, Barbara
HAUPTSTUDIUM Informatik
Spezialvorlesungen
SCHWERPUNKT THEORETISCHE INFORMATIK
Vorlesungen
L-Systeme Waldmann, Johannes
Logik und Wissensrepraesentation Wolter, Frank
Parallele Algorithmen Leopold, Claudia
Spezifikation abstrakter Datentypen Hartwig, Rolf
Übungen, Praktika und Seminare
Grundlagen der Wissensmodellierung Herre, Heinrich/Heller, Barbara
Parallele Algorithmen Leopold, Claudia
Theorie-Seminar Gerber, Siegmar/Herre, Heinrich
108

SCHWERPUNKT PRAKTISCHE INFORMATIK
Vorlesungen
3D-Computergraphik unter OpenGL Kuska, Jens-Peer
Data Warehousing Rahm, Erhard
Distributed Enterprise Computing Schulze, Hendrik
Echtzeitbetriebssysteme Kebschull, Udo/Nitsch, Carsten
Geoinformationssysteme II Sosna, Dieter
Netzwerkmanagement Hänßgen, Klaus (HTWK Leipzig)
Parallele Algorithmen Leopold, Claudia
Parallele Berechnungsmodelle Leopold, Claudia
Service Management Fähnrich, Klaus-Peter
Übungen, Praktika und Seminare
Autonome Roboter Der, Ralf
Datenbank-Forschungsseminar Rahm, Erhard
Datenbank-Praktikum Rahm, Erhard
Diplomandenseminar Rechnernetze und Verteilte Systeme Irmscher, Klaus
Eingebettete Systeme Kebschull, Udo
Internet-Anwendungen unter OS/390 Herrmann, Paul/Spruth, W.G.
Logischer Datenbankentwurf Sosna, Dieter
Mensch-Maschine Kommunikation im Internet-Zeitalter Fähnrich, Klaus-Peter
Moderne Rechnerarchitekturen Kebschull, Udo/Herrmann, Paul
Parallele Algorithmen Leopold, Claudia
Parallele Berechnungsmodelle Leopold, Claudia
Praktikum Hochgeschwindigkeitsnetze Schulze, Hendrik
Problemseminar "Dienstgüte im Internet" Irmscher, Klaus
Telematik-Praktikum Schulze, Hendrik
Workflow-Praktikum Rahm, Erhard/Müller, Robert/Greiner, Ulrike
SCHWERPUNKT ANGEWANDTE INFORMATIK
Vorlesungen
3D-Computergraphik unter OpenGL Kuska, Jens-Peer
Data Warehousing Rahm, Erhard
Geoinformationssysteme II Sosna, Dieter
Logik und Wissensrepraesentation Wolter, Frank
Mustererkennung Hamzaoui, Raouf
Natürliche und Formale Sprachen Quasthoff, Uwe
Neuroinformatik - Computational Neuroscience Schierwagen, Andreas
Übungen, Praktika und Seminare
3D-Computergraphik unter OpenGL Kuska, Jens-Peer
Adaptive Systeme Der, Ralf
Autonome Roboter Der, Ralf
Bildverarbeitung Hamzaoui, Raouf
Bildverarbeitung in der Medizin Saupe, Dietmar
Bioinformatik von Haeseler, Arndt/Saupe, Dietmar
Finanzmathematik mit CAS Gräbe, Hans-Gert
Forschungsseminar Bildverarbeitung und Computergrafik Saupe, Dietmar
Forschungsseminar Wissensrepraesentation Wolter, Frank
Genetische Algorithmen Quasthoff, Uwe
Mensch-Maschine Kommunikation im Internet-Zeitalter Fähnrich, Klaus-Peter
NEURON-Praktikum Schierwagen, Andreas
Text Mining Heyer, Gerhard
109

SCHWERPUNKT AUTOM. SPRACHVERARB./LINGUISTISCHE INFORMATIK
Vorlesungen
Korpuslinguistik Quasthoff, Uwe
Natürliche und Formale Sprachen Quasthoff, Uwe
Wissensbasierte Linguistische Analyse Quasthoff, Uwe
Übungen, Praktika und Seminare
ASV Forschungsseminar Heyer, Gerhard
Genetische Algorithmen Quasthoff, Uwe
Pragmatik: Kommunikation und Kognition Dölling, Johannes
Semantik in der generativen Grammatik Dölling, Johannes
Text Mining Heyer, Gerhard
SCHWERPUNKT VERSICHERUNGSWESEN
Vorlesungen
Einführung in die Versicherungsinformatik Koch, Gottfried
Projektmanagement in der Versicherungswirtschaft Koch, Gottfried
Risikotheorie I Riedel, Manfred
Service Management Fähnrich, Klaus-Peter
Versicherungsmathematik II Riedel, Manfred
Übungen, Praktika und Seminare
Der Einfluss der New Economy auf die Versicherungswirtschaft Koch, Gottfried
Einführung in die Versicherungsinformatik Koch, Gottfried
Finanzmathematik mit CAS Gräbe, Hans-Gert
Kommunikationsnetzwerke von Versicherern Koch, Gottfried
Mensch-Maschine Kommunikation im Internet-Zeitalter Fähnrich, Klaus-Peter
Projektmanagement in der Versicherungswirtschaft Koch, Gottfried
MEDIZININFORMATIK
Vorlesungen
Biologische und Molekulare Systeme 2 Drasdo, Dirk/Löffler, Markus
Biometrie 2 Hasenclever, Dirk/Löffler, Markus/S
chuster, Ernst
Biostatistik II Riedel, Manfred
Datenmodellierung, Klassifizierungsalgorithmen und intelligente Daten- Villmann, Thomas
analyse
Krankenhausinformationssysteme 2 Winter, Alfred
Neuroinformatik - Computational Neuroscience Schierwagen, Andreas
Bildverarbeitung in der Medizin
Übungen, Praktika und Seminare
Saupe, Dietmar
Biologische und Molekulare Systeme 2 Drasdo, Dirk/Löffler, Markus
Biometrie 2 Hasenclever, Dirk/Löffler, Markus/
Schuster, Ernst
Biostatistik II Quapp, Wolfgang
Forschungsseminar Bildverarbeitung und Computergrafik Saupe, Dietmar
Grundlagen der Wissensmodellierung Herre, Heinrich/Heller, Barbara
NEURON-Praktikum Schierwagen, Andreas
Praktikum Krankenhausinformationssysteme Häber, Anke/Winter, Alfred
110

4.4 Lehrveranstaltungen im WS01/02
GRUNDSTUDIUM Informatik
1. SEMESTER
Vorlesungen
Digitale Informationsverarbeitung Gräbe, Hans-Gert
Digitale Informationsverarbeitung I für Wirtschaftsinformatiker Schierwagen, Andreas
Grundlagen der Technischen Informatik 1 Kebschull, Udo
Lin. Algebra/Analyt.Geometrie Apel, Joachim
Mengentheoretisch-algebraische Grundlagen Informatik Gerber, Siegmar
Übungen, Praktika und Seminare
Digitale Informationsverarbeitung Wittig, Thomas/Richter, Peter
Digitale Informationsverarbeitung I für Wirtschaftsinformatiker Richter, Peter
Grundlagen der Technischen Informatik 1 - Übung
Lieske, Hans-Joachim
Lin. Algebra/Analyt.Geometrie Apel, Joachim
Mengentheoretisch-algebraische Grundlagen Informatik Richter, Peter/Hartwig, Rolf
GRUNDSTUDIUM Informatik
3. SEMESTER
Vorlesungen
Algorithmen u. Datenstrukturen 1 Rahm, Erhard
Automaten und Formale Sprachen Herre, Heinrich
Betriebssysteme 1 Irmscher, Klaus
Numerische Mathematik Wollenberg, Manfred
Software Technik Fähnrich, Klaus-Peter
Übungen, Praktika und Seminare
Algorithmen u. Datenstrukturen 1 Müller, Robert/Böhme, Timo
Automaten und Formale Sprachen Wolter, Frank
Betriebssysteme 1 Tönjes, Uwe
Elektronik Grundlagenpraktikum Lieske, Hans-Joachim
Software Technik Eberwein, Jürgen
GRUNDSTUDIUM Medizininformatik
2. Studienjahr
Vorlesungen
NF Med. Kurs Med.Physik 1 Arnold, Klaus/Gründer, Wilfried
HAUPTSTUDIUM Informatik
Kernfächer
TECHNISCHE INFORMATIK
Vorlesungen
Rechnerarchitektur Kebschull, Udo
Rechnernetze I Irmscher, Klaus
Verteilte Systeme Irmscher, Klaus
Videokommunikation Hänßgen, Klaus
Übungen, Praktika und Seminare
Prakt.Rechnerarchitektur Herrmann, Paul
111

THEORETISCHE INFORMATIK
Vorlesungen
Einführung in das symbolische Rechnen Gräbe, Hans-Gert
Kryptographie Apel, Joachim
Syntax, Semantik, Spezifikation Hartwig, Rolf
Einf.symbol. Rechnen Gräbe, Hans-Gert
PRAKTISCHE INFORMATIK
Vorlesungen
E-Business/E-Commerce II Fähnrich, Klaus-Peter
Komponenten Software Fähnrich, Klaus-Peter
Mehrrechner-Datenbanksysteme Rahm, Erhard
Verteilte Systeme Irmscher, Klaus
Videokommunikation Hänßgen, Klaus
Wissenschaftliche Visualisierung Kuska, Jens-Peer
ANGEWANDTE INFORMATIK
Vorlesungen
Computerlinguistik Heyer, Gerhard
E-Business/E-Commerce II Fähnrich, Klaus-Peter
Einführung in das symbolische Rechnen Gräbe, Hans-Gert
Komponenten Software Fähnrich, Klaus-Peter
Signalverarbeitung Saupe, Dietmar
Methodische Grundlagen Brewka, Gerhard
Wissenschaftliche Visualisierung Kuska, Jens-Peer
Übungen, Praktika und Seminare
Einf.symbol. Rechnen Gräbe, Hans-Gert
Signalverarbeitung Hamzaoui, Raouf
MEDIZININFORMATIK
Vorlesungen
Biometrie 1 Löffler, Markus/Riedel, Manfred
Wissenschaftliche Visualisierung Kuska, Jens-Peer
Übungen, Praktika und Seminare
Biometrie 1 Löffler, Markus/Quapp, Wolfgang
HAUPTSTUDIUM Informatik
Spezialvorlesungen
SCHWERPUNKT THEORETISCHE INFORMATIK
Vorlesungen
Formale Ontologien in Informationssystemen Herre, Heinrich/Heller, Barbara
Funktionale Programmierung II Gerber, Siegmar
Kombinatorische Spieltheorie Waldmann, Johannes
Petri-Netze II Gerber, Siegmar
Schaltkreistheorie Kebschull, Udo
Temporallogik Wolter, Frank
Übungen, Praktika und Seminare
Data Mining und induktive Inferenz Brewka, Gerhard/Herre, Heinrich
Ontologiebasierte Wissensmodellierung Herre, Heinric/Heller, Barbara
Theorie-Seminar Gerber, Siegmar/Herre, Heinrich
112

SCHWERPUNKT PRAKTISCHE INFORMATIK
Vorlesungen
Funktionale Programmierung II Gerber, Siegmar
Internet-Anwendungen unter OS/390 Spruth, Wilhelm/Kebschull, Udo
Kombinatorische Spieltheorie Waldmann, Johannes
Kryptographische Protokolle Sosna, Dieter
Mensch-Maschine-Kommunikation van Hoof, Antonius
Petri-Netze II Gerber, Siegmar
Praktikum zu Verteilte Systeme Irmscher, Klaus
Schaltkreistheorie Kebschull, Udo
Übungen, Praktika und Seminare
Bio-Datenbanken Rahm, Erhard
Datenbank-Seminar Rahm, Erhard
Diplomandenseminar Rahm, Erhard
Diplomandenseminar Irmscher, Klaus
Interactive e-Business Fähnrich, Klaus-Peter
Internet-Anwendungen unter OS/390 Herrmann, Paul
Mobile-Commerce Fähnrich,Klaus-Peter
Ontologiebasierte Wissensmodellierung Herre, Heinrich/Heller, Barbara
Bildverarbeitung Saupe, Dietmar/Kuska, Jens-Peer
Rechnernetze I Irmscher, Klaus
Verteilte Systeme Irmscher, Klaus
Praktikum zu Videokommunikation Hänßgen, Klaus
Middleware und Enterprise Computing Technologien Irmscher, Klaus
Relationales Datenbankpraktikum Sosna, Dieter/Böhme, Timo
Suchmaschinen und Web Directories Wolff, Christian
SCHWERPUNKT ANGEWANDTE INFORMATIK
Vorlesungen
Datamining und Textmining Quasthoff, Uwe
Einführung in die Medieninformatik Wolff, Christian
Informationstheorie Saupe, Dietmar
Kryptographische Protokolle Sosna, Dieter
Mensch-Maschine-Kommunikation van Hoof, Antonius
Mustererkennung Hamzaoui, Raouf
Neuronale Modellierung Schierwagen, Andreas
Temporallogik Wolter, Frank
Wissensrepräsentation Brewka, Gerhard
Bio-Datenbanken
Übungen, Praktika und Seminare
Rahm, Erhard
Blockpraktikum "Symbolisches Rechnen" Gräbe, Hans-Gert
Data Mining und induktive Inferenz Brewka, Gerhard/Herre, Heinrich
Einführung in die Medieninformatik Wolff, Christian
Eingebettete Systeme - Terminfestlegung Kebschull, Udo
Finanzmathematik mit dem Computer Gräbe, Hans-Gert
Forschungsseminar Bildverarbeitung und Computergrafik Saupe, Dietmar
Interactive e-Business Fähnrich, Klaus-Peter
Künstliche Intelligenz Brewka, Gerhard
Mobile-Commerce Fähnrich,Klaus-Peter
Ontologiebasierte Wissensmodellierung Herre, Heirnich/Heller, Barbara
Praktikum Bildverarbeitung Saupe, Dietmar/Kuska, Jens-Peer
113

Quantencomputer Der, Ralf
Relationales Datenbankpraktikum Sosna, Dieter/Böhme, Timo
Relationship Technology in Versicherungsunternehmen Koch, Gottfried
Robotik Der, Ralf
Signalverarbeitung mit Matlab Hamzaoui, Raouf
Suchmaschinen und Web Directories Wolff, Christian
SCHWERPUNKT AUTOM. SPRACHVERARB./LINGUISTISCHE INFORMATIK
Vorlesungen
Computerlexikographie Quasthoff, Uwe
Content Management Heyer, Gerhard
Datamining und Textmining Quasthoff, Uwe
Einführung in die Medieninformatik Wolff, Christian
Mensch-Maschine-Dialog Quasthoff, Uwe
Übungen, Praktika und Seminare
ASV Forschungsseminar Heyer, Gerhard
Einführung in die Medieninformatik Wolff, Christian
Ontologiebasierte Wissensmodellierung Herre, Heinrich/Heller, Barbara
Semantik: Diskursrepräsentationstheorie Dölling, Johannes
Semantik: Kognition und Bedeutung Dölling, Johannes
Suchmaschinen und Web Directories Wolff, Christian
SCHWERPUNKT VERSICHERUNGSWESEN
Vorlesungen
Mensch-Maschine-Kommunikation van Hoof, Antonius
Risikotheorie II Riedel, Manfred
Versicherungsmathematik I Riedel, Manfred
Übungen, Praktika und Seminare
Die Informatik-Werkstatt eines Versicherers Koch, Gottfried/Donner, Harald
Diplomandenseminar Koch, Gottfried
Interactive e-Business Fähnrich, Klaus-Peter
Mobile-Commerce Fähnrich,Klaus-Peter
Ontologiebasierte Wissensmodellierung Herre, Heinrich/Heller, Barbara
Relationship Technology in Versicherungsunternehmen Koch, Gottfried
MEDIZININFORMATIK
Vorlesungen
Biologische und Molekulare Systeme 1 Forberg, Jochen/Löffler, Markus
Formale Ontologien in Informationssystemen Herre, Heinrich/Heller, Barbara
Informationstheorie Saupe, Dietmar
Krankenhausinformationssysteme 1 Winter, Alfred
Medizinische Begriffs- und Dokumentationsysteme Winter, Alfred/Heller, Barbara
Mustererkennung Hamzaoui, Raouf
Neuronale Modellierung Schierwagen, Andreas
Verarb.v.Volumenbilddaten Lohmann, Gabriele
114

Bio-Datenbanken
Übungen, Praktika und Seminare
Rahm, Erhard
Biologische und Molekulare Systeme Löffler, Markus/Drasdo, Dirk
Biologische und Molekulare Systeme 1 Forberg, Jochen/Löffler, Markus
Forschungsseminar Bildverarbeitung und Computergrafik Saupe, Dietmar
Ontologiebasierte Wissensmodellierung Herre, Heinrich/Heller, Barbara
Praktikum Bildverarbeitung Saupe, Dietma/Kuska, Jens-Peer
Seminar Biologische und Molekulare Systeme Drasdo, Dirk/Löffler, Markus
Seminar Krankenhausinformationssysteme Winter, Alfred /Wendt, Thomas
4.5 Regelmäßig angebotene Praktika
4.5.1 C-Praktikum
Dr. Meiler
Das C - Praktikum wurde auch im SS2001 als Aufgabenpraktikum durchgeführt. Es
wurden 30 neue Aufgabenstellungen aus 5 Aufgabengruppen zusammengestellt, wobei
je zwei Studenten jeweils 1 Aufgaben jeder Aufgabengruppe, also insgesamt 5 Aufgaben,
zu bearbeiten hatte. Die Studenten hatten zu jeder Aufgabengruppe eine einführende
Vorlesung, eine Konsultation und ein Pflichttestat zu absolvieren.
Das Praktikum wurde im IfI-Pool des Instituts für Informatik durchgeführt und unterstützend
von Hilfsassistenten rechentechnisch betreut. Es wurde von Diplom-Informatik-
Studenten des 2. Semesters, Magistern und vereinzelt anderen Studienrichtungen absolviert.
4.5.2 Propädeutikum
Dr. Meiler
Das Propädeutikum wurde im Zwischensemester SS2001 - WS2001/02 als 14 tägiger
Kurs vom 17. bis 28.9. 2001 mit 2 Stunden Vorlesung und 2 Stunden Praktikum in 5
Praktikumsgruppen pro Tag durchgeführt. Es wurde eine Vorlesung zur Konzeption imperativer
Programmiersprachen am Beispiel der Sprache C und ein Aufgabenpraktikum
angeboten. Für das Aufgabenpraktikum wurden 22 Aufgaben ausgearbeitet, von
denen i. R. die Hälfte dieser Aufgaben gelöst wurden.
Das Praktikum fand in 5 Praktikumsgruppen im IfI-Pool des Institutes für Informatik statt
und wurde unterstützend von Hilfsassistenten rechentechnisch betreut.
Am Kurs nahmen zukünftige Studenten der Diplom-Informatik, Diplom-Mathematik,
Diplom-Wirtschaftsmathematik, Lehramt Mathematik, Lehramt Informatik, Magistern
mit Haupt- oder Nebenfach Informatik und vereinzelt anderer Studienrichtungen teil.
115

4.5.3 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
werden folgende Themen bearbeitet:
- Simulation und Analyse von Ultraschallechosignalen.
- Computertomographie: Projektion und Schnittbildrekonstruktion.
- 3D-Volumenbildverarbeitung am Beispiel von MR Gehirnscans.
4.5.4 Weitere Praktika
Eine Reihe weiterer Praktika wird regelmäßig angeboten (siehe auch kommentierte Vorlesungsverzeichnisse,
Kap. 4.6):
- Elektronik Grundlagenpraktikum (Prof. Kebschull)
- Eingebettete Systeme (Prof. Kebschull)
- OS390 Anwendungen (Prof. Kebschull/Prof. Spruth)
- Internet-Praktikum (im Schwerpunkt Technische/Praktische Informatik). Praktikum
zur Kernfach-Lehrveranstaltung Rechnernetze I (Prof. Irmscher, J.-A. Müller)
- Praktikum Hochgeschwindigkeitsnetze (im Schwerpunkt Technische/Praktische Informatik).
Praktikum zur Kernfach-Lehrveranstaltung Rechnernetze II (Prof. Irmscher,
H. Schulze)
- Client/Server-Praktikum (im Schwerpunkt Technische/Praktische Informatik).
Praktikum zur Kernfach-Lehrveranstaltung Verteilte Systeme (Prof. Irmscher, H.
Schulze)
- Telematik-Praktikum (im Schwerpunkt Technische/Praktische Informatik). Praktikum
zur Kernfach-Lehrveranstaltung Telematik (Prof. Irmscher, U. Tönjes)
- Rechnerarchitektur (Prof. Kebschull)
- NEURON (Prof. Schierwagen)
116

4.5.5 Vorlesungsskripte
- Brewka, G.: Wissensbasierte Systeme I
- Brewka, G.: Digitale Informationsverarbeitung
- Der, R.: Algorithmen und Datenstrukturen (Magister)
- Gerber, S.: Mengentheoretisch-algebraische Grundlagen
- Gerber, S.: Berechenbarkeit und Komplexität
- Gerber, S.: Logik
- Gerber, S.: Funktionale Programmierung
- Gräbe, H.-G.: Grundlegende Algorithmen der Computeralgebra
- Gräbe, H.-G.: Programmierung und Programmiersprachen
- Hänßgen, K.: Netzwerk-Management
- Hänßgen, K.: Videokommunikation über ATM und IP
- Hartwig, R.: Syntax,S emantik,S pezifikation - Grundlagen der Informatik
- Hartwig, R.: Algebraische Grundlagen der Informatik
- Heyer; G.: Computerlinguistik
- Heyer; G.: Sprachprodukttechnologie
- Heyer; G.: Algorithmen und Datenstrukturen 1 und 2
- Heyer; G.: Content Management
- Irmscher, K.: Kommunikationssysteme
- Irmscher, K.: Betriebssysteme
- Irmscher, K.: Rechnernetze I
- Irmscher, K.: Rechnernetze II
- Irmscher, K.: Verteilte Systeme
- Irmscher, K.: Telematik
- Kebschull, U.: Grundlagen der Technischen Informatik I und II
- Kebschull, U.: Rechnerarchitektur I
- Kebschull, U.: Rechnerarchitektur II
- Kebschull, U.: Automatisierung des Schaltkreisentwurfs
- Kebschull, U.: Mikrorechnertechnik
- Kebschull, U.: Internet Anwendungen unter OS/390
- Kruggel, F.: Bildverarbeitung
- Kruggel, F.: Bildverarbeitund in der Medizin
- Kuska, J.-P.: 3D-Computergraphik unter OpenGl
- Lieske, H.-J.: Hardwarepraktikum (Elektronik-Grundlagen)
- Loeffler, M.: Modelle in Medizin und Biologie
117

- Meiler, M.: Programmier-Praktikum
- Rahm, E.: Data Warehouing und Data Mining
- Rahm, E.: Datenbanksysteme 1
- Schierwagen, A.: Digitale Informationsverarbeitung II
(für Wirtschaftsinformatiker)
- Schierwagen, A.: Neuroinformatik - Computational Neuroscience
- Sosna, D.: Datenbanksysteme 2 (für Wirtschaftsinformatiker)
- Sosna, D.: Kryptographische Protokolle
- Waldmann, J.: Praxis der Funktionalen Programmierung
- Waldmann, J.: L-Systeme
- Wolter, F.: Berechenbarkeit und Komplexität
Die Vorlesungsskripte sind im WWW abrufbar über den Lern-Server des Instituts bzw.
über den Dokumenten-Server der Universität.
4.6 Zusammenarbeit mit Schulen
4.6.1 Betreuung von Schülern
Leopold, C.: Studentinnen des Instituts: Vorstellen der Informatik-Studiengänge bei
der Auftaktveranstaltung der Initiative idee_it Westsachsen am
21.05.2001 (Informationsveranstaltung für Schülerinnen)
Melle, M.: Julia Meiler und Clemens Fricke zum Projekt mit dem Zoo Leipzig. http://www.zoo-leipzig.de
Schierwagen, A.:Betreuung einer "besonderen Lernleistung" zur Neuroinformatik
(Schülerin des Gymnasiums Döbelns)
Waldmann, J.: Gerechte Teilung, Spieltheorie, in: Sommerlager der Leipziger Schülergesellschaft
Mathematik (Ilmenau, 1. - 8. 7. 2001))
Waldmann, J.: Kombinatorik auf Wörtern, Spiele auf Graphen, in: Seminar zur Vorbereitung
der sächsischen Teilnehmer der Deutschen Mathematik-Olympiade
(Sayda, 20. 3. 2001) )
Waldmann, J.: Zum Studium der Grundlagen der Informatik (Vortrag für Schüler aus
Leistungskursen Mathematik) Univ. Leipzig, 16. 9. 2001
Waldmann, J.: Wort-Ersertzungs-Systeme: Termination und Schleifen, Struktur unendlicher
Zeichenfolgen, Gruppen zu zwei Schülern, IfI, Univ.Leipzig, 07.
- 17. Mai 2001
Wolff, Chr.: Betreuung einer besonderen Lernleistung - Entwicklung eines online-
Shops mit Java
118

4.6.2 Betriebspraktikum, Betreuung als "Besondere
Leistung" für Schüler
Betreuung Betriebspraktikum für Schüler
Zeit Name Vorname Schule Thema Betreuung
15.01.-
26.01.
19.01.-
09.02.
19.02.-
25.02.
07.05.-
18.05.
10.05.-
23.05.
10.12.-
21.12.
Suswedyk Dirk Gustav-Hertz
Gymnasium
Reichenbach André Felix-Klein
Gymnasium
Schulz Hannes Gymnasium
"Neue Nikolaischule"
Hübner
Mirintschev
Müller
Schmidt
Scholbach
Kreiß
Sebastian
Marc
André
Michael
Jonathan
Sven
Gymnasium
Engelsdorf
Ostwald
Gymnasium
Betreuung "Besondere Lernleistung" für Schüler
*) Betreuer aus dem Institut für Mathematik
In zwei Veranstaltungen zur Einweisung in das Praktikum wurden die Schüler mit den
Themen und Betreuern bekannt gemacht. Fertig gestellte Arbeiten wurden von den
Praktikanten Schüler während dieser Zusammenkünfte vorgestellt und auch im Netz auf
den Schülerseiten des Institutes veröffentlicht.
119
Rekursive Folgen und Chaos - Ein
Lernprogramm unter QBasic
Internetpräsentation "von Schülern
für Schüler" für die Informatik
Symbolisches Differenzierung von
Termen
L-Systeme und vermeidbare Muster,
Termination und Schleifen
Berechnung anamorpher Bilder an
Zylindern
Bitsch Anatoli 83. Mittelschule Internetpräsentation "von Schülern
für Schpüler" Mathematik
Dr. Anita Kripfgans *,
Dr. Monika Meiler
Dr. Monika Meiler
Andreas Zerbst,
Dr. Monika Meiler
Dr. Johannes Waldmann
Dr. Jens-Peer Kuska
Dr. Monika Meiler
Zeit Name Vorname Schule Bemerkung Thema Betreuung
1999/ Fricke Clemens Ostwald Zusammenarbeit Internetpräsentation Mario Melle
2001 Meiler Julia Gymnasium mit dem ZOO
Leipzig, Ergebnis
im Internet
des Leipziger ZOO
1999/ Glauch Matthias Leibniz 1. Peis im Regio- Sierpinski-Dreieck Monika Meiler
2001
Gymnasium nalwettbewerb"Jugend forscht"
und seine Varianten
2000/ Rausch Jan Hertz Jahresarbeit, BELL Virtueller Stadtrund- Andreas Zerbst
2001
Gymnasium
gang mit Panoramabilder
2000/ Blaßkiewitz Thomas Ostwald Jahresarbeit Traveling Salesman Dr. Anita Kripfgans*,
2001
Gymnasium
Probelem
Dr. Monika Meiler
2001 Sommer Gerald Ostwald Jahresarbeit Spieltheorie und Dr. Johannes Waldmann
Müller Daniel Gymnasium
Baumsuche am Beispiel
des Brettspiels
Lotus
2001 Kürsten Susanne Gymnasium Jahresarbeit Graziöse Graphen Dr. Anita Kripfgans*,
Engelsdorf
Dr. Johannes Waldmann

5. Infrastruktur, zentrale Einrichtungen
5.1 Computerausstattung, -administration und
-Vernetzung
Am Institut für Informatik werden folgende Computer betrieben (Stand: März. 2001):
- ca. 170 UNIX-Workstation (WS), davon 14 Solaris-WS im Studenten-Pool des
Instituts (1. CIP-Pool, Grundstudium)
- ca. 260 PC, davon 20 W2k-PC im Studenten-Pool des Instituts
(1. CIP-Pool,Grundstudium)
- 64 Thin Client-Plätze SunRay1 für 2 Plattformen: Solaris+W2k
(2. CIP-Pool der Informatik)
Insgesamt verwalten die Mitarbeiter der Zentralen Dienste also ca. 430 Computer
unter 11 verschiedenen Betriebssystemen über geswitchtes 10/100Mbit/1Gbit-Ethernet,
davon ca. 40 Server.(W2k+Linux+Solaris), wobei 11 Server mit RAID-System ausgestattet
sind, außerdem 64 SunRay1-Clients.
Hinzu kommt die Betreuung sämtlicher Computer des Mathematischen Instituts.
Folgende Aktivitäten bzgl. Computerbeschaffung und Erweiterung des Institutsnetzes
gab es 2001:
- 2000/2001 entstand ein 2. CIP-Pool für das Institut mit 64 Plätzen auf Basis Thin-
Client/Server-Computing in heterogener Umgebung (SunRay1). Dieses Konzept
trägt der Tatsache Rechnung, dass sich die Studentenzahl gegenüber dem 1. CIP-
Antrag fast verdoppelt hat. Der Pool ging im SS2001 in Betrieb. Die Studenten
können hier pro Terminal 2 Plattformen (Solaris, W2K) nutzen über die Systemsoftware
Citrix Meta-frame, aufbauend auf MS TSE. Bewährt haben sich die neuen
Pools im Propädeuti-kum und im C-Praktikum.
- Eine Erhöhung der Citrix-Clientenzahl wurde realisiert, um auch an Mitarbeiter-
Workstation Zugriff auf Windows-Anwendungen zur Verfügung zu stellen. Die zugehörigen
leistungsstarken Server haben Gigabit-Anschluß.
- 2001 wurde auf Citrix MetaframeXP migriert sowie die 2 W2k-Server für SunRay-
Pools ausgebaut.
- Zugangskontrolle und -überwachung der Studentenpools über neue Chipkarten
(Unicards), Umstellung der Chipkartentechnik auf Mifare-Chips.
- WAP-Antrag Juli 2001: 17 Arbeitsplätze, 5 Server
- Aus Berufungszusagen (BRZ), Projektmitteln: Beschaffung von 12 PC, einschl.
Erstausstattung AIS (Anw.-spez. Informationssysteme)
120

- Beschaffung für Interdisziplinäres Zentrum Bioinformatik (IZBI) Ende 2001 (8 PC,
1 WS, 2 Server)
- Investitionsmittel Ende 2001 für ca. 90.000€ (9 Mitarbeiter-PC, 1 Server, Bakkup-Technik,
aktive Netzkomponenten (Switches))
- Umzug/Vernetzung des Graduiertenkollegs und Einrichtung AIS in 5.Etage HG.
- Die Konzeption und Administration der Vernetzung sowie die Überwachung der
Netz-Sicherheit erforderten umfangreiche Aktivitäten. Es gab und gibt ständige
Hacker-Angriffe auf Workstation/PC, die oft nur durch Neuinstallation abgewehrt
werden können. Außerdem ist eine verstärkte Überwachung der Netzlasten notwendig,
um Streaming/Download großer Datenmengen (Audio, Video) zu begrenzen.
Verantwortlichkeiten der Gruppe Zentrale Dienste:
Dr. Bayer, D.: Gruppenleiter
alle Betriebssysteme
Vernetzung, Accounts, Standardsoftware, Netzdienste, Beschaffung,
konzeptionelle Arbeiten
Hackbusch, H.: Betriebssysteme: Solaris, AIX, IRIX, Linux
Standardsoftware, Accounts, Netzdienste
Queck, G.: Betriebssysteme: Win9x, WinNT/2000/XP
Standardsoftware, Accounts, Beschaffung, Zutrittskontrolle
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5.2 Bibliothek
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 Gesamtbestand liegt am Jahresende bei etwa 15 100
Einheiten. Die Bibliothek hat etwa 1100 aktive Leser, wobei etwa 3/4 davon auf andere
Fakultäten entfallen. Im Jahr 2001 gab es mehr als 11 300 Ausleihvorgänge und 600
Mahnungen waren nötig. Die Öffnungszeit betrug 32 Stunden wöchentlich.
Statistische Daten
Bestand
insgesamt 15110
Zugang '01: 550 (ohne die insges. 88 Bände für die LBS)
Abgang '01: 502
Zeitschriften: 107 Titel
Benutzung
- Ausleihe: 11348 (2000: 12691)
- Mahnungen: 668 (2000: 387)
- Vorbestellungen: 324 (2000: 386)
- nehmende Fernleihen: 15, gebende Fernleihen: 37
- Subito-Bestellungen: 1
- Leser: 1125 aktive Leser (2000: 1038),
darunter 289 = 26 % (2000: 293 = 28 %) InformatikstudentInnen,
77 = 7 % (2000: 75 = 7 %) MitarbeiterInnen d. Inst. f. Inf.,
32 = 3 % (2000: 33 = 3 %) MitarbeiterInnen d. URZ,
18 = 2 % (2000: 16 = 2 %) MitarbeiterInnen d. Inst. f. Math.
- Neuanmeldungen: 403 (2000: 365)
- Bibliotheksbesuche: 7246 (2000 : 6934);
durchschnittl. 30 Bibliotheksbesucher am Tag
- Öffnungszeiten 32 Std. pro Woche Regelöffnungszeit
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