@phdthesis{Schmid2009, abstract = {Die Bedeutung des Dienstgüte-Managements (SLM) im Bereich von Unternehmensanwendungen steigt mit der zunehmenden Kritikalität von IT-gestützten Prozessen für den Erfolg einzelner Unternehmen. Traditionell werden zur Implementierung eines wirksamen SLMs Monitoringprozesse in hierarchischen Managementumgebungen etabliert, die einen Administrator bei der notwendigen Rekonfiguration von Systemen unterstützen. Auf aktuelle, hochdynamische Softwarearchitekturen sind diese hierarchischen Ansätze jedoch nur sehr eingeschränkt anwendbar. Ein Beispiel dafür sind dienstorientierte Architekturen (SOA), bei denen die Geschäftsfunktionalität durch das Zusammenspiel einzelner, voneinander unabhängiger Dienste auf Basis deskriptiver Workflow-Beschreibungen modelliert wird. Dadurch ergibt sich eine hohe Laufzeitdynamik der gesamten Architektur. Für das SLM ist insbesondere die dezentrale Struktur einer SOA mit unterschiedlichen administrativen Zuständigkeiten für einzelne Teilsysteme problematisch, da regelnde Eingriffe zum einen durch die Kapselung der Implementierung einzelner Dienste und zum anderen durch das Fehlen einer zentralen Kontrollinstanz nur sehr eingeschränkt möglich sind. Die vorliegende Arbeit definiert die Architektur eines SLM-Systems für SOA-Umgebungen, in dem autonome Management-Komponenten kooperieren, um übergeordnete Dienstgüteziele zu erfüllen: Mithilfe von Selbst-Management-Technologien wird zunächst eine Automatisierung des Dienstgüte-Managements auf Ebene einzelner Dienste erreicht. Die autonomen Management-Komponenten dieser Dienste können dann mithilfe von Selbstorganisationsmechanismen übergreifende Ziele zur Optimierung von Dienstgüteverhalten und Ressourcennutzung verfolgen. Für das SLM auf Ebene von SOA Workflows müssen temporär dienstübergreifende Kooperationen zur Erfüllung von Dienstgüteanforderungen etabliert werden, die sich damit auch über mehrere administrative Domänen erstrecken können. Eine solche zeitlich begrenzte Kooperation autonomer Teilsysteme kann sinnvoll nur dezentral erfolgen, da die jeweiligen Kooperationspartner im Vorfeld nicht bekannt sind und – je nach Lebensdauer einzelner Workflows – zur Laufzeit beteiligte Komponenten ausgetauscht werden können. In der Arbeit wird ein Verfahren zur Koordination autonomer Management-Komponenten mit dem Ziel der Optimierung von Antwortzeiten auf Workflow-Ebene entwickelt: Management-Komponenten können durch Übertragung von Antwortzeitanteilen untereinander ihre individuellen Ziele straffen oder lockern, ohne dass das Gesamtantwortzeitziel dadurch verändert wird. Die Übertragung von Antwortzeitanteilen wird mithilfe eines Auktionsverfahrens realisiert. Technische Grundlage der Kooperation bildet ein Gruppenkommunikationsmechanismus. Weiterhin werden in Bezug auf die Nutzung geteilter, virtualisierter Ressourcen konkurrierende Dienste entsprechend geschäftlicher Ziele priorisiert. Im Rahmen der praktischen Umsetzung wird die Realisierung zentraler Architekturelemente und der entwickelten Verfahren zur Selbstorganisation beispielhaft für das SLM konkreter Komponenten vorgestellt. Zur Untersuchung der Management-Kooperation in größeren Szenarien wird ein hybrider Simulationsansatz verwendet. Im Rahmen der Evaluation werden Untersuchungen zur Skalierbarkeit des Ansatzes durchgeführt. Schwerpunkt ist hierbei die Betrachtung eines Systems aus kooperierenden Management-Komponenten, insbesondere im Hinblick auf den Kommunikationsaufwand. Die Evaluation zeigt, dass ein dienstübergreifendes, autonomes Performance-Management in SOA-Umgebungen möglich ist. Die Ergebnisse legen nahe, dass der entwickelte Ansatz auch in großen Umgebungen erfolgreich angewendet werden kann.}, address = {Wilhelmshöher Allee 73, 34121 Kassel, Germany}, author = {Schmid, Markus}, editor = {of Kassel, Fachbereich 16: Elektrotechnik/Informatik University}, institution = {University of Kassel, Fachbereich 16: Elektrotechnik/Informatik}, interhash = {1fe8900493fd13b15493853657ad2a62}, intrahash = {8c5f4563b13fd7df83e0d1da1016320d}, month = {December}, school = {University of Kassel, Fachbereich 16: Elektrotechnik/Informatik, Distributed Systems Group}, title = {Autonomes Performance-Management in dienstorientierten Architekturen}, url = {https://kobra.bibliothek.uni-kassel.de/handle/urn:nbn:de:hebis:34-2009122131562}, year = 2009 } @phdthesis{Khan2010, abstract = {Driven by the emergence of mobile and ubiquitous computing there is a growing demand for context-aware applications that can dynamically adapt to their runtime environment. Middleware support for providing such adaptation to mobile applications has been an attractive research and development issue for several years now. However, one of the major challenges to support adaptation is that they can not be always foreseen during the design time. In a ubiquitous computing environment, a number of mobile devices running adaptive applications supported by the instances of the same middleware may come and go in a particular adaptation domain in an unanticipated manner. Moreover, third party services may also appear and disappear with respect to that particular adaptation domain. In componentbased application architectures, with the enhancement of integrating services, mobile applications may benefit from using the components that are provided by other users as well as using third party services. At runtime the application is composed of the components and the services available within the adaptation domain. This thesis provides an approach, including theoretical background, an adaptation middleware, an MDA-based application development methodology and a tool chain, in order to solve such unanticipated adaptation problems.}, address = {Wilhelmshöher Allee 73, 34121 Kassel, Germany}, author = {Khan, Mohammad Ullah}, editor = {of Kassel, Fachbereich 16: Elektrotechnik/Informatik University}, interhash = {18662a82af304ddec6fa6f1653fb8593}, intrahash = {623892762c5e82aca6a60033997270e7}, month = {March}, school = {University of Kassel, Fachbereich 16: Elektrotechnik/Informatik, Distributed Systems Group}, title = {Unanticipated Dynamic Adaptation of Mobile Applications}, url = {http://www.upress.uni-kassel.de/publi/abstract.php?978-3-89958-918-4}, year = 2010 } @phdthesis{Reichle2010, abstract = {Context awareness, dynamic reconfiguration at runtime and heterogeneity are key characteristics of future distributed systems, particularly in ubiquitous and mobile computing scenarios. The main contributions of this dissertation are theoretical as well as architectural concepts facilitating information exchange and fusion in heterogeneous and dynamic distributed environments. Our main focus is on bridging the heterogeneity issues and, at the same time, considering uncertain, imprecise and unreliable sensor information in information fusion and reasoning approaches. A domain ontology is used to establish a common vocabulary for the exchanged information. We thereby explicitly support different representations for the same kind of information and provide Inter-Representation Operations that convert between them. Special account is taken of the conversion of associated meta-data that express uncertainty and impreciseness. The Unscented Transformation, for example, is applied to propagate Gaussian normal distributions across highly non-linear Inter-Representation Operations. Uncertain sensor information is fused using the Dempster-Shafer Theory of Evidence as it allows explicit modelling of partial and complete ignorance. We also show how to incorporate the Dempster-Shafer Theory of Evidence into probabilistic reasoning schemes such as Hidden Markov Models in order to be able to consider the uncertainty of sensor information when deriving high-level information from low-level data. For all these concepts we provide architectural support as a guideline for developers of innovative information exchange and fusion infrastructures that are particularly targeted at heterogeneous dynamic environments. Two case studies serve as proof of concept. The first case study focuses on heterogeneous autonomous robots that have to spontaneously form a cooperative team in order to achieve a common goal. The second case study is concerned with an approach for user activity recognition which serves as baseline for a context-aware adaptive application. Both case studies demonstrate the viability and strengths of the proposed solution and emphasize that the Dempster-Shafer Theory of Evidence should be preferred to pure probability theory in applications involving non-linear Inter-Representation Operations.}, address = {Wilhelmshöher Allee 73, 34121 Kassel, Germany}, author = {Reichle, Roland}, interhash = {9ab2a238086ed25d916f14df296ff3b8}, intrahash = {3c9894e41906dc36d2e286c40d197bf8}, month = {dez}, school = {University of Kassel, Fachbereich 16: Elektrotechnik/Informatik, Distributed Systems Group}, title = {Information Exchange and Fusion in Dynamic and Heterogeneous Distributed Environments}, url = {http://kobra.bibliothek.uni-kassel.de/handle/urn:nbn:de:hebis:34-2010121035166}, year = 2010 }