Home
Organic Computing
Organic Traffic Control
Observation and Control
of Collaborative Systems
Publications
Teaching (german only)
Courses
Seminars
Bachelor / Master Thesis

Seminars

Multiagentensysteme
SS 2010
Karlsruhe Institute of Technology (KIT)
https://studium.kit.edu/sites/vab/69662/

Abstract
Multiagentensysteme haben als Teilbereich der künstlichen Intelligenz (distributed artificial intelligence) eine Tradition seit ungefähr 20 Jahren. Insbesondere als Modellierungstechnik und Paradigma zur verteilten Problemlösung haben Multiagentensysteme Einfluss in zahlreiche Applikationen und Realweltszenarien gefunden. So werden sie z. B. in Internetanwendungen zur intelligenten Informationsbeschaffung und -filterung, zur Organisation komplexer Produktions- und Geschäftsprozesse, zum An- und Verkauf im elektronischen Handel, sowie zunehmend auch im Bereich des intelligenten Entertainments oder der Computerspiele eingesetzt.

 

Systemsimulation
WS 2010/11
Karlsruhe Institute of Technology (KIT)
https://studium.kit.edu/sites/vab/69825/

Abstract
Simulationen bilden reale oder gedachte Systeme mit ihren internen dynamischen Prozessen in Form eines Modells ab, um zu Erkenntnissen zu gelangen, die auf die Realität übertragbar sind. Modelle als Abbilder von Systemen sowie deren Simulation stellen unverzichtbare Hilfsmittel zur Entscheidungsfindung und zum Handeln bei komplexen Fragestellungen dar. Für ihren Einsatz kann es vielfältige Gründe geben. So werden diese genutzt, wenn die realen Systeme noch nicht existieren oder Untersuchungen an diesen zu aufwändig, zu teuer oder zu gefährlich sind. Darüber hinaus kann für Experimente ein Simulationsmodell meist wesentlich leichter modifiziert werden als das zugrunde liegende reale System.

 

 

Organic Computing
SS 2009
Leibniz Universität Hannover
http://www.sra.uni-hannover.de/index.php?id=286

 

Vertrauenswürdige Informatiksysteme
SS 2009
Karlsruhe Institute of Technology (KIT)
https://studium.kit.edu/sites/vab/57209

Abstract
Computer und informationsverarbeitende Systeme umgeben uns und gewinnen eine immer grö├čere Bedeutung für unseren Alltag: Große Finanztransaktionen werden über die Rechnerverbünde von Banken abgewickelt, Fahrerassistenzsysteme unterstützen uns beim Autofahren und Wahlcomputer zählen unsere Stimmen bei wichtigen Wahlen. Unser tägliches Handeln in vielen Lebensbereichen wird wesentlich davon bestimmt, inwieweit wir informationsverarbeitenden Systemen in unserer Umwelt Vertraün entgegenbringen können. Besonders für die Nutzer von sich selbst-organisierenden, anpassungsfähigen Informatiksystemen stellt sich die Frage, warum sie Vertrauen in die angebotenen Dienste setzen sollten bzw. wie sich dieses Vertrauen entwickeln kann. Die Entwickler und Betreiber derartiger Dienste müssen sich fragen, welche Methoden bereitgestellt werden müssen, um den für eine Akzeptanz notwendigen Grad des Vertrauens aufzubauen und zu bewahren, insbesondere, wenn Dienste in Einsatzumgebungen bereitgestellt werden, deren Vertrauenswürdigkeit nicht garantiert werden kann.
Vertrauenswürdigkeit hat dabei viele Facetten die neben Korrektheit, Sicherheit, Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit auch die Robustheit und Privatheit von informationsverarbeitenden Systemen betreffen. Im Seminar sollen aktuelle Forschungsarbeiten im Bereich vertrauenswürdiger Informatiksysteme vorgestellt und diskutiert werden.

 

Komplexe Systeme
WS 2008/2009
Leibniz Universität Hannover
http://www.sra.uni-hannover.de/index.php?id=286

 

Kollaboration und Lernen
SS 2008
Karlsruhe Institute of Technology (KIT)
http://www.aifb.uni-karlsruhe.de/Lehre/Sommer2008/sem_KUL

Abstract

"Imagine that it is the year 2091 and your moon-Jeep is being repaired by a swarm of microscopic machines to fix some serious moondust damage. Do you trust them to do the job right? Imagine that it is the year 2061 and the city of New York launches a new surveillance system consisting of a swarm of autonomic microflyers. Do you feel secure? Imagine that it is the year 2031 and there is the first android team that challenges a human soccer team for the ceremonial opening game at the world soccer championships. Which team do you put your money on?" [M. C. Schut, Scientific Handbook for Simulation of Collective Intelligence]

Obwohl die zitierten Szenarien noch in ferner Zukunft liegen, sind technische Systeme, die auf einer Vielzahl kooperierender Elemente basieren, bereits heute Gegenstand aktiver Forschung. Wenn eine Vielzahl von meist einfachen Einzelelementen eine gemeinsame Aufgabe bewältigen sollen, werden geeignete Koordinations- und Kooperationsmechanismen benötigt. In sich dynamisch ändernden Umgebungen stellt sich zudem die Frage, wie sich das System durch kontinuierliches Lernen an die neuen Bedingungen anpassen kann. Das Seminar "Kollaboration und Lernen" thematisiert aktuelle Ergebnisse der Informatik zu diesen Fragestellungen.

 

Entwurfsprinzipien für komplexe Systeme
SS 2007 und WS 2007/2008
Karlsruhe Institute of Technology (KIT)
http://www.aifb.uni-karlsruhe.de/Lehre/Sommer2007/sem_EKS
http://www.aifb.uni-karlsruhe.de/Lehre/Winter2007-08/sem_EKS

Abstract
Der Begriff Komplexes System wird häufig verwendet, um offene Systeme zu beschreiben, die aus einer Vielzahl interagierender Komponenten bestehen und Eigenschaften wie Nichtlinearität, Emergenz und Selbstorganisation aufweisen. In der Informatik gewinnen diese Systeme an Bedeutung, sie finden sich bereits heute auf vielen technischen Ebenen (man denke z. B. an Anwendungssoftware, Betriebssysteme, Rechnernetzwerke oder ubiquitäre Systeme). Daraus ergeben sich neue Herausforderungen für den Systementwurf, die insbesondere im Bereich Organic Computing untersucht werden.
Im Seminar sollen solche Systeme betrachtet und aktuelle Arbeiten aus Wissenschaft und Forschung vorgestellt und diskutiert werden, die für komplexe IT-Systeme von morgen relevant sind. Dabei werden insbesondere auch natur-inspirierte Entwurfsprinzipien behandelt, da sich in der Natur erfolgreich komplexe Systeme entwickelt haben und diese als Anregung für technische Systeme dienen können.
Ein Ziel des Seminars ist, ein Verständnis für Entwurfsprinzipien, im Sinne von Naturgesetzen, von komplexen Systemen zu erarbeiten.

 

Advanced laboratory: On the Road to Organic IT Systems
SS 2007
Karlsruhe Institute of Technology (KIT)
http://www.aifb.uni-karlsruhe.de/Lehre/Sommer2007/sem_SOA

Abstract
As a challenging vision for future information systems, Organic Computing (OC) builds a possible strategy coping with increasing IT complexity by equipping computer systems with enhanced capabilities. The vision of OC is to build controllable IT systems, which are aware of their environment, can communicate freely with one another and are able to organise themselves to perform appropriate actions and services. In this advanced laboratory, students will be working in small teams to design and prototype IT systems with self-organising capabilities. The scenario for the desired IT system will implement a realistic scenario selected from the "real business world".

 

Gesteuerte Selbstorganisation
WS 2006/2007
Karlsruhe Institute of Technology (KIT)
http://www.aifb.uni-karlsruhe.de/Lehre/Winter2006-07/semGesteuerteSelbstorga

Abstract
Die zunehmende Komplexität technischer Systeme macht neue Ansätze für das Systemdesign erforderlich. Eine große Anzahl wechselnder Komponenten oder sich ändernde Umweltbedingungen sind nur zwei Gründe dafür, dass nicht mehr alle Systemzustände vorhergesehen und durch eine explite Programmierung behandelt werden können. Ein Ausweg bilden selbstorganisierende Systeme, die einerseits über Freiheiten zur autonomen Reaktion verfügen, die aber andererseits auch kontrollierbar bleiben müssen. Dieses Paradigma der gesteuerten Selbstorganisation wird in diesem Seminar thematisiert.

 

Komplexe Systeme
WS 2006/2007
Leibniz Universität Hannover
http://www.sra.uni-hannover.de/index.php?id=286

 

Lernende Systeme
SS 2006
Karlsruhe Institute of Technology (KIT)
http://www.aifb.uni-karlsruhe.de/Lehre/Sommer2006/lernSys

Abstract
Unter lernenden Systemen versteht man im weiteren Sinne biologische Organismen und künstliche Systeme, die durch die Verarbeitung äußerer Einflüsse ihr Verhalten verändern können. In der Informatik sind solche Systeme eng verknüpft mit der Disziplin des Computational Learning. Spam-Filterung, Steuerung von Verkehrsflüssen und autonome Roboter sind nur einige Beispiele, die die enorme Bandbreite von Anwendungen des Computational Learning verdeutlichen. Im Seminar werden ausgewählte Lernmethoden anhand von aktuellen Anwendungen vorgestellt und diskutiert.

 

Schwarmintelligenz
WS 2005/2006
Karlsruhe Institute of Technology (KIT)
http://www.aifb.uni-karlsruhe.de/Lehre/Winter2005-06/SemSI/

Abstract
Als Schwarmintelligenz bezeichnet man das Forschungsfeld der Künstlichen Intelligenz (KI), das auf Agententechnologie basiert.
Ausgehend von staatenbildenden Insektengesellschaften (z. B. Bienen oder Ameisen) wird versucht, die dort verwendeten Lösungsstrategien auf andere Bereiche zu übertragen. Obwohl die einzelnen Individuen weitgehend unabhängig voneinander agieren, lösen sie gemeinsam komplexe Probleme. Dies erfordert ein hohes Maß an Selbstorganisation, da keine zentralisierte Form einer Oberaufsicht existiert. Das Ganze ist also mehr als die Summe seiner Teile (Begriff der Emergenz).

 

Organic Computing
WS 2004/2005
Karlsruhe Institute of Technology (KIT)
http://www.aifb.uni-karlsruhe.de/Lehre/Winter2004-05/organic/

Abstract
Aufgrund der bewilligten Einrichtung eines DFG-Schwerpunktprogramms zum Organic Computing wird die Forschung in der Informatik in den nächsten Jahren stark durch die Ideen des Organic Computing beeinflusst werden. Das Seminar wird sich mit zwei wesentlichen Aspekten des Organic Computing beschäftigen: Emergenz und Selbstorganisation. Die sich dahinter versteckenden Zusammenhänge sollen aus verschiedensten Blickrichtungen beschrieben und analysiert werden.

 

Organic Computing
SS 2004
Karlsruhe Institute of Technology (KIT)
http://www.aifb.uni-karlsruhe.de/Lehre/Sommer2004/OC/

Abstract
Der Begriff Organic Computing hat im letzten Jahr aufgrund von Initiativen der Gesellschaft für Informatik und der Informationstechnischen Gesellschaft viel Aufmerksamkeit erlangt, er steht für ein zukunftsorientiertes Forschungsprogramm der Informatik. In der Einleitung zu einem Positionspapier der GI/ITG heißt es: "Die Fortschritte auf dem Gebiet der Rechnerarchitekturen, wie sie seit Beginn der sechziger Jahre zu beobachten sind, werden sich auch in absehbarer Zukunft mit gleicher Geschwindigkeit fortsetzen. Dadurch werden Computersysteme bei gleichen Kosten leistungsfähiger oder bei gleicher Leistung billiger und kleiner.
Allerdings nimmt auch die Komplexität dieser Systeme zu – was ein neues, mehr am Menschen als an der Technik ausgerichtetes Nutzungs- und Kooperationsmuster erforderlich macht. So werden sich Computersysteme der Zukunft stark an die Belange menschlichen Lebens und Zusammenlebens anpassen. Sie werden flexibler und autonomer. Dazu werden sie selbst lebensähnlich aufgebaut sein. Man nennt sie daher "organisch". Ein "organischer Computer" ist definiert als ein selbstorganisierendes System, das sich den jeweiligen Umgebungsbedürfnissen dynamisch anpasst.
Organische Computer sind selbst-konfigurierend, selbst-optimierend, selbst-heilend und selbst-schützend." Das Seminar wird sich mit den verschiedenen Aspekten des Organic Computing beschäftigen, u. a. mit Technologien, Anwendungsszenarien, Prinzipien der Selbstorganisation und neuartigen Benutzungsschnittstellen.