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KV: Dyn & Vert. Anwendungssysteme

Prüfungsdetails

ACHTUNG: Vorlesung ab sofort am IfI

ACHTUNG ab sofort findet die Vorlesung im Y27-H-25, also im IfI Gebäude statt.

Eine Wegbeschreibung ans IfI findet man hier.

KV: Global verteilte und dynamische Anwendungssysteme

Dozent: Prof. Abraham Bernstein, Ph. D.

Emailsiehe hier (bitte verwenden Sie “KV” in der ‚subject-line’!)

Zeit: Freitag 8-12 Uhr

Ort: Irchel, Hörsaal Y27-H 25

Sprache: Englisch!

Semesterempfehlung: 6. oder 8. Semester im Fachstudium.
Der Stoff des Grundstudiums muss beherrscht werden. Der Besuch der Kernvorlesung „360 Kernvorlesung Verteilte Systeme und Kommunikation“ oder ähnliches Wissen über verteilte Systeme ist von Vorteil.

Leistungsnachweis: Ausreichende erfolgreiche Bearbeitung von Übungsaufgaben während des Semesters und Teilnahme an der Endklausur

Betreuende Assistenten

Übersicht

Informationssysteme haben unser Leben radikal verändert: Computer managen unsere Infrastrukturen wie zum Beispiel Verkehrsleitsysteme oder elektronische Aktienmärkte, PCs finden sich auf praktisch jedem Pult und in unserer Freizeit „frönen“ viele computerunterstützten Hobbys. Die meisten dieser Anwendungen bestehen aus einer Vielzahl (oftmals hochverteilten) quasiautonomer Systemteile, die zusammen (z.T. dynamisch) auf sich verändernde Umstände reagieren. Diese Vorlesung vermittelt die notwendigen Grundlagen, um solche Systeme zu verstehen, konzipieren und konstruieren zu können. 

Spezifisch beleuchtet sie die folgenden Themen:

  • Teil 1: Syntax
    • Communication
    • Synchrone versus asynchrone Verarbeitung, Namespaces
    • Naming
    • Remote Procedure Calls
      • Klassisch, RMI, Web Services
    • Code-Mobility
    • Coordination-based Systems
    • XML
    • evtl. Grids
  • Teil 2: Semantics
    • Why Semantics?
    • RDF/RDFS
    • Description Logic
    • OWL
    • Ontology Engineering
  • Teil 3: Agent-Based Systems
    • Individual Agents
    • Multi-Agent Systems

Aufbau

Zu jedem Themenkreis werden zunächst die theoretischen Aspekte erläutert und die technischen Grundlagen beleuchtet. Hierbei konzentriert sich diese Vorlesung auf die Middleware und Applikationslayer (und setzt OSI Layer 1-6 voraus). In jedem der Gebiete wird auf praktische Implementationen eingegangen.

Übungen

Aufgrund ihrer Struktur enthält diese Vorlesung verschiedene Arten von Übungen: Traditionelle sowie Fallstudien. Die traditionellen Übungen werden - wie in anderen Kernvorlesungen üblich - jeweils in der Vorlesung abgegeben und beinhalten theoretische sowie praktische Problemstellungen, zum Beispiel Programmieraufgaben oder Papierübungen. Weiter werden den Studierenden während des Semesters falls zweckdienlich Fallstudien abgegeben, welche dann innerhalb der Vorlesung besprochen werden. Bei diesen wird erwartet, dass die Studierenden diese vorbereitend auf die Fallstudienbesprechung lesen und sich zur vorgestellten Problemstellung Gedanken machen, um diese dann in der Vorlesung aktiv diskutieren zu können.

Assignment 1 "Object Request Broker (ORB)"

Assignment 2 "RDFS Modelling and Web Querying"

Assignment 3 "Semantic Web Service Matching"

Assignment 4 "Multi-Agent Systems" (The Cookie Monster Game)

Lernziele

Die Studierenden verstehen:

  • die grundsätzlichen syntaktischen Probleme von verteilten Systemen wie:
    • das Aufrufen fremder Funktionen
    • die asynchrone Datenverarbeitung
    • das Auffinden von Funktionseinheiten
    • der Programmmobilität
    • der Sicherheit
  • die semantischen Probleme von verteilten Systemen
  • die Probleme von verteilten, interagierenden, nutzwertmaximierenden Agenten

Literatur/Bücher

Die Bücher sollten im Studentenladen erhältlich sein (der Laden wurde vorgewarnt)...

Teil 1: Syntax

Distributed Systems: Principles and Paradigms by Andrew S. Tanenbaum and Maarten van Steen. 2002

Relevant Chapters:

  • 1 Introduction
  • 2 Communication
  • 4 Naming
  • 11 Distributed Coordination-based systems
  • skim: 9 Distrubuted object-based systems and all additional material mentioned in the slides

 

Teil 2: Semantics

Statt einem Buch gibt es hier Hintergrundmaterial

  • Tim Berners-Lee, James Hendler and Ora Lassila The Semantic Web - A new form of Web content that is meaningful to computers will unleash a revolution of new possibilities Scientific American, May 2001 issue
    Original (html)
    Lokale PDF version
  • Pierre-Antoine Champin, RDF Tutorial
    Original (HMTL plus PS and PDF)
    Lokale PDF version
  • Deborah L. McGuinness, and Frank van Harmelen OWL Web Ontology Language - Overview, W3C Working Draft 31 March 2003
    Original (HTML)
  • D. Nardi, R. J. Brachman. An Introduction to Description Logics. In the Description Logic Handbook, edited by F. Baader, D. Calvanese, D.L. McGuinness, D. Nardi, P.F. Patel-Schneider, Cambridge University Press, 2002, pages 5-44.
    Original (PDF)
    Lokale PDF version
  • M. Klein, A. Bernstein, "Towards High-Precision Service Retrieval", IEEE Internet Computing, Vol. 8, No. 1, January 2004, p. 30-36.
    PDF-file

Teil 3: Agents

An Introduction to Multiagent Systems by Michael Wooldridge. Published in February 2002 by John Wiley & Sons (Chichester, England). ISBN 0 47149691X.
Note: The US and UK editions have different covers.

 

 

Folien

Die Folien können jeweils spätestens am Donnerstag vor der Vorlesung hier gefunden werden.

Zeitplan

Dieser Zeitplan ist provisorisch und wird dem Vorlesungsverlauf angepasst!

Wann   

 Thema

Teil 1: Syntax

 

Fr

2.4.   

 Einführung/Übersicht,

Kommunikation I

Fr

9.4.   

Fällt

wegen Karfreitag aus. Die Themen verschieben sich jeweils um eine

Woche!
Kommunikation II,

Prozesse

Fr

16.4.   

 Security,

Distributed Object Systems

Fr

23.4.   

 Distributed

Coordination Based Systems,

XML++

Fr 30.4.   

 Web

Services, Grid Computing

Teil

2: Semantik

Fr

7.5.   

 Warum

Semantic?  Von HTML nach RDF (von der Syntax zur

Semantik)

Fr

14.5.   

 Logic,

Description Logic

Fr

21.5.   

 OWL,

Ontologien, Ontology Engineering (Auffahrt)

Fr

30.5.   

 Semantic Web

Services, Beyond Description Logic

Teil 3: Agentenbasierte Systeme (Syntax und

Semantik)

Fr

4.6.   

 Intelligente

Agenten

Fr

13.6.   

 Multiagenten

Interaction

Fr

20.6.   

 Multiagenten

Koordination

Fr

27.6.   

 Anwendungen

von Multiagentensystemen

Abschluss

Fr

2.7.   

 Endklausur (am

IfI, wegen Medizin-Eignungstest)

Historisches

Frühere Vorlesungen: