Forschungsthemen

Komposition von Modellen und Diensten

Sowohl für Modelle als auch für Webservices gewinnt Wiederverwendung an Bedeutung. Komposition zielt darauf, aus bestehenden Modellen oder Diensten neue Zusammenstellungen zu erzeugen, die dem Nutzer einen sinnvollen Mehrwert bieten.

Lehr-/Lernsysteme

Computerbasierte Lehr-/Lernsysteme gehören zum Bereich e-Learning. Aspekte der Forschung betreffen den Einsatz des Computers in der Lehre, seine Verwendung beim individuellen Lernen und den Entwurf der zugrundeliegenden Softwaresysteme. Unter der Bezeichnung "Computerbasiertes Lehr-/Lernsystem" lassen sich eine Vielzahl von Systemen finden. Schwerpunkt der Forschung liegt hier bei Intelligenten Tutoring Systemen (ITS), auch bezeichnet als Intelligente Lehr-/Lernsysteme (ILLS), und bei Adaptiven Hypermediasystemen.

Mehrebenen-, Multiformalismusmodellierung und Modelle mit einer Variablen Struktur

Mehrebenenmodelle bedeutet die Beschreibung von Systemen auf unterschiedlichen Abstraktionsebenen. In Multiformalismusmodellen werden verschiedene Modellierungsformalismen eingesetzt. Modelle mit einer variablen Struktur sind in der Lage, während der Simulation ihre Verhaltens-, Kompositions- und Interaktionsmuster zu verändern. Diesen Ansätzen ist gemein, dass sie zusätzlich Struktur in die Beschreibung von Systemen bringen und damit deren Komplexität reduzieren.

Modellierung und Simulation in der Systembiologie

Das Gebiet der Systembiologie integriert unterschiedliche Konzepte aus den Bereichen Medizin, Biologie, Ingenieurswissenschaften und Informatik. Ziel ist es, Genregulierung, molekulare Interaktion, und die Interaktion von Zellen besser zu verstehen. In diesem Kontext spielt Modellierung und Simulation eine zentrale Rolle.

Multiagentensysteme und Simulation

Agentensysteme sind Systeme, die in offenen, dynamischen Umgebungen operieren. Die Beziehung zwischen Agentensystemen und Simulation sind vielfältig. Zum einen dienen Multiagentensysteme als Metapher um Systeme zu modellieren. Simulation kann auch dazu eingesetzt werden, Multiagentensysteme zu testen und Aussagen über das Verhalten abzuleiten. Als Programmierungsmetapher unterstützen Agenten die Implementierung verteilter, autonom interagierender Simulationssysteme.

Parallele, verteilte Simulation

Zur effizienten Simulation von komplexen Modellen ist es oft wünschenswert, die notwendigen Berechnungen auf mehrere Prozessoren zu verteilen. Dabei kann unterschiedliche Hardware zum Einsatz kommen (Supercomputer, PCs), die wiederum auf verschiedene Arten vernetzt sein kann (LAN, Internet). Neben der Entwicklung von Synchronisationsalgorithmen, welche die Korrektheit einer parallelen Ausführung sicherstellen, sind die speziellen Anforderungen von Mehrprozessorarchitekturen (Cluster, Grid) sowie Mechanismen zur Verteilung der Rechenlast von Interesse.

Simulation in Lehr-/Lernsystemen

In Lehr-/Lernsystemen findet man Simulationen an unterschiedlichen Stellen. Simulation sind selbst Gegenstand der Lehre und bietet sich zu computerbasierten Vermittlung an, virtuelle Charaktere werden simuliert, in Lernspielen (Game based learning) werden ganze Simulationssysteme für Lehre und Training entwickelt. Schwerpunkt der Forschung liegt in der Entwicklung interaktiver Simulationen, die das Informatikgebiet Modellbildung und Simulation mit unterschiedlichen Anwendungsgebieten als Lehrgegenstand hat.