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SFB 901: On-The-Fly Computing - Teilprojekt C3

Modellierung von Optimierungsproblemen

http://sfb901.uni-paderborn.de/

Gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG).

In Zusammenarbeit mit anderen Lehrstühlen der Universität Paderborn.

Teilprojektleiter: Prof. Dr. Leena Suhl

Projektlaufzeit: 01.07.2011 - 30.06.2015

Die Zielsetzung des SFB 901 On-The-Fly Computing (OTF Computing) liegt in der Entwicklung von Techniken und Verfahren zur automatischen on-the-fly Konfiguration und Ausführung von individuellen IT-Dienstleistungen aus Services, die auf weltweit verfügbaren Märkten gehandelt werden. Methodisch sollen dazu neben Konfiguration durch spezielle OTF Dienstleister und Ausführung durch so genannte OTF Compute Center, Methoden zur Qualitätssicherung und zum Schutz der am Markt partizipierenden Kunden und Provider, zur zielgerichteten Weiterentwicklung von Märkten und zur Unterstützung der Interaktion der Teilnehmer in sich dynamisch verändernden Märkten entwickelt werden.
Im Teilprojekt C3 wird die Modellierung und Lösung von Optimierungsproblemen von Versorgungs- und Logistiknetzen in betrieblichen Anwendungen als eine Anwendungsdomäne des On-The-Fly Computing untersucht. In der ersten Projektphase soll die Domäne der Versorgungsnetze, insbesondere für Trinkwasser aber auch für Erdgas betrachtet werden. In späteren Phasen folgen weitere Domänen aus Logistik und Supply Chain Management.
In diesem Anwendungsbereich werden traditionell Softwaresysteme als eine monolithische Einheit angeboten. Der Nutzer kann an der Software in der Regel nichts ändern, sondern Änderungen müssen vom Hersteller auf Basis von Kundenwünschen vorgenommen werden. Unser Ziel ist es, für derartige Optimierungsprobleme geeignete Typen von Services zu identifizieren, aus denen sich die Optimierungsaufgabe – Modellierung des Optimierungsproblems, Konfiguration des Optimierungs- und Simulationssystems sowie Wahl der Ausführungskomponenten – speziell für individuelle Anwendungssituationen konfigurieren lässt, und diese Konfiguration weitgehend zu automatisieren.
Die Services, aus denen das Optimierungs- und Simulationssystem aufgebaut wird, sollen auf dem Markt für diese Domäne ausgewählt, konfiguriert und ausgeführt werden. In die Entwicklung möglicher Zerlegungen derartiger Optimierungsaufgaben in Services für Modellierung, Optimierungs- und Simulationssystem sowie Ausführung geht unser Expertenwissen ein. Wir werden beispielhaft solche Services realisieren, und dabei Beschreibungsmethoden aus Teilprojekt B1 nutzen. Ebenso geht Expertenwissen in notwendige Konfiguratoren ein, die OTF Dienstleister für derartige Domänen entwickeln müssen. Hier arbeiten wir mit Teilprojekt B2 zusammen. Schließlich stellen wir eine Herausforderung für die OTF Compute Center aus Teilprojekt C2 dar, da dort die sehr rechenintensive Arbeit der komponierten Optimierer effizient erledigt werden muss.
Das Ziel des Teilprojekts ist somit die Erforschung der Potentiale und Grenzen von On-The-Fly Computing in einer Domäne, in der traditionell Anwendungssysteme als eine festgelegte Einheit eingesetzt werden.

Die Universität der Informationsgesellschaft