Poster

Poster der Wissenschaftlichen Beiträge 2014

 

Im Folgenden sind die Poster der Teilprojekte aufgeführt, die während der Wissenschaftlichen Beiträge ausgestellt werden:

Titel: A01: Modellierung – Graphbasierte Topologiemodelle für selbstorganisierende Netzwerkstrukturen

Autoren: Max Mühlhäuser, Andy Schürr, Immanuel Schweizer, Gergely Varró, Michael Stein, Géza Kulcsár

Auszug: Graphbasierte Modelle gehören zum Standardrepertoire der Kommunikationssystemforschung. Sie werden oft zur abstrakten Beschreibung von Topologien eingesetzt. Unter Topologien verstehen wir dabei einerseits Geflechte aus physischen Rechnernetzknoten und Verbindungen in einem Kommunikationssystem, andererseits Geflechte aus Funktionseinheiten, die einen bestimmten Kommunikationsmechanismus realisieren, und deren logischen Verbindungen. Teilprojekt A01 konzentriert sich auf eine für MAKI sehr grundlegende Fragestellung: die verteilte und selbstorganisierende Adaption solcher Topologien. Hierfür wird die folgende systematische Herangehensweise entwickelt: Zunächst werden die betrachteten Topologien als attributierte Graphen mit zusätzlichen Integritätsbedingungen modelliert sowie die relevanten Optimierungsziele in Form von Metriken eingeführt. (…)

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Titel: A02: Entwurf – Architekturkonzepte für adaptive Kommunikationssysteme

Autoren: Alejandro Buchmann, Alexander Frömmgen, Oliver Hohlfeld, Klaus Wehrle

Auszug: Dieses Teilprojekt beschäftigt sich mit dem Entwurf modularer Systemarchitekturen für selbst-adaptive Kommunikationssysteme. Es wird eine Vorgehensweise erarbeitet, welche die Entwicklung von transitionsgestützten adaptiven verteilten Systemen systematisiert, vereinfacht und verbessert. Diese Systematik soll anhand von zwei Fallbeispielen ausgearbeitet und erprobt werden: adaptives Multimedia-Streaming und adaptive verteilte Suche. Die Erkenntnisse sollen im Zusammenwirken mit den anderen Teilprojekten in einer Entwurfsmethodik für selbst-adaptive modulare Kommunikationssysteme münden. Das Teilprojekt wird auf dem aktuellen Forschungsstand modularer Kommunikationsarchitekturen aufbauen und durch die Integration von Transitionen eine aktuelle Forschungslücke schließen.

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Titel: A03: Migration – Schichtenübergreifende Zustandsmigration für effiziente Transitionsunterstützung

Autoren: Matthias Hollick, Klaus Wehrle, Marc Werner, Torsten Zimmermann

Auszug: Moderne verteilte Kommunikationssysteme bestehen aus einer Vielzahl von Protokollen und Mechanismen auf unterschiedlichen Schichten. Um immer die gewünschte Qualität zu gewährleisten ist die Anpassungsfähigkeit der Protokolle und Mechanismen an die sich ändernden Umgebungsbedingungen von essenzieller Bedeutung. Dies wird beispielsweise erreicht, indem statisch oder dynamisch einzelne systeminterne Module und Mechanismen geändert, angepasst oder ersetzt werden.

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Titel: B01: Monitoring und Analyse – Adaptives Monitoring in dynamischen Netzen

Autoren: Tao Li, Karsten Saller, Silvia Santini, Andy Schürr, Ralf Steinmetz, Dominik Stingl

Auszug: In einem durch Multi-Mechanismen-Adaption agierenden Kommunikationssystem können geeignete Anpassungsmaßnahmen gezielt eingeleitet werden, um das Verhalten des Systems anhand spezifischer Kriterien zu optimieren. Für die Auswahl solcher Maßnahmen und zur Evaluation ihrer Auswirkungen ist die kontinuierliche Erfassung und Analyse des Systemzustands unabdingbar. Die Erfüllung dieser Monitoring-Aufgabe stellt allerdings eine erhebliche Herausforderung dar, da das zu beobachtende System aus vielen, stark verteilten und möglicherweise sehr heterogenen Teilnehmern besteht. Informationen über das zu beobachtende Kommunikationsnetz können daher nicht (nur) zentral gesammelt und verarbeitet werden, sondern jeder Kommunikationsteilnehmer muss in die Lage versetzt werden, den eigenen Zustand sowie möglicherweise den weiterer relevanter Netzknoten selbstständig zu erfassen und zu analysieren. (…)

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Titel: B02: Planung und Koordination – Multi-Mechanismen-Adaption verteilter Systeme durch diskrete Optimierung

Autoren: Max Mühlhäuser und weitere

Auszug: Teilprojekt B02 befasst sich mit Übergängen zwischen Systemkonfigurationen eines Kommunikationssystems, die durch koordinierte multiple Mechanismen-Transitionen zur Laufzeit herbeigeführt werden, und zwar im Sinne eines Optimierungsproblems und eines Problems der Verteilte-Systeme-Forschung. Zum Verständnis seien Mechanismen vergleichbarer Funktionalität, die per Transition zur Laufzeit austauschbar sind, als einer logischen Schicht zugehörig aufgefasst. Gesucht wird zur Laufzeit die schichtenübergreifend optimale Konfiguration des Systems, präziser: seiner Mechanismen. Dabei sind die Wechselkosten zu berücksichtigen, die bei den erforderlichen multiplen Transitionen aus der aktuellen Konfiguration heraus anfallen. Für die Berechnung solcher optimaler Konfigurationen werden in B02 diskrete Optimierungsverfahren auf den induzierten Graphen entwickelt; Prof. Weihe bringt hierzu umfassende Kompetenz ein.

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Titel: B03: Adaptionsökonomie – Anreizmechanismen und spieltheoretische Modelle

Autoren: David Hausheer, Anja Klein, Alexander Kühne, Hong Quy Le, Matthias Wichtlhuber

Auszug: Teilprojekt B03 betrachtet die ökonomischen Aspekte von Adaptionsmechanismen in Kommunikationssystemen und untersucht diese analytisch mittels spieltheoretischer Modelle sowie simulativ und experimentell am Beispiel schichtenübergreifender Anwendungsfälle. Dabei werden Mechanismen in einem Overlay-Netzwerk und in den darunterliegenden Schichten gemeinsam betrachtet, wobei auf drahtlose Netzwerke (Mobilfunk bzw. Ad-hoc-Netzwerke mit Anbindung einer Teilmenge von Knoten an das Internet) fokussiert wird. Die Annahme dabei ist, dass die Knoten eines Netzes individuell und autonom entscheiden, ob sie eine Transition zwischen verschiedenen Mechanismen mit ähnlicher Funktionalität vollziehen. Jeder Mechanismus verspricht dabei für die Knoten einen bestimmten Nutzen und ist mit entsprechenden Kosten verbunden.

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Titel: C01: Netzzentrische Sicht – Schichtenübergreifende Informationsverbreitung und -zusammenführung in drahtlosen Multihop-Netzen

Autoren: Mousie Fasil, Matthias Hollick, Anja Klein, Adrian Loch, Matthias Schulz

Auszug: Bei mobilen, sozialen Kommunikationsanwendungen in drahtlosen Multihop-Netzen werden Informationen von einem oder mehreren Sendeknoten an einen oder mehrere Empfangsknoten über mehrere Hops übermittelt. Wir betrachten das Kommunikationsmuster Punkt-zu-Mehrpunkt (point-to-multipoint, one-to-many), d.h. Informationen, die an einem Knoten verfügbar sind, werden an mehrere Knoten gesendet bzw. verbreitet. Dies kann für den Fall, dass die Knoten in der Funkreichweite des Quellknotens liegen, direkt über eine Single-Hop-Übertragung erfolgen, wie für den Fall eines Multicast auf der Bitübertragungsschicht (PHY). Für räumlich weiter entfernte Knoten erfolgt die Informationsverbreitung anhand logischer Verbindungen über Multihop und Multicast auf der Vermittlungsschicht (NET). Dabei ist es möglich, Teile der Information über unterschiedliche Pfade zu übermitteln, um die Information schließlich am Zielknoten zusammenzuführen.

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Titel: C02: Informationszentrische Sicht – Publish/Subscribe in dynamischen Netzen

Autoren: Alejandro Buchmann, Max Lehn, Klara Nahrstedt, Björn Richerzhagen, Ralf Steinmetz

Auszug: Dieses Teilprojekt erforscht die Adaptivität zur Leistungsoptimierung von verteilten Publish/Subscribe-Systemen, insbesondere von Lösungen, welche für Mobilität ausgelegt sind und auf Overlay-Netzen aufsetzen. Ziel dabei ist zunächst die Identifikation und Bewertung von möglichen Overlay-Kombinationen für Publish/Subscribe- Systeme mit unterschiedlichen funktionalen und nicht-funktionalen Anforderungen. In einem folgenden Schritt sollen weitreichende Transitionen zwischen solchen Systemen ermöglicht werden, um eine konstant hohe Leistung in unterschiedlichen Situationen und dadurch veränderlichen Randbedingungen und Anforderungen zu erzielen.

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Titel: C03: Inhaltszentrische Sicht – Adaptives Video-Streaming

Autoren: Wolfgang Effelsberg, David Hausheer, Julius Rückert, Ralf Steinmetz, Stefan Wilk

Auszug: Teilprojekt C03 befasst sich mit der Entwicklung einer adaptiven Video-Streaming-Anwendung als Kernanwendung für MAKI. Dazu beschäftigt es sich mit dem Problem der skalierbaren dezentralen Speicherung und Verteilung von Videos über das Internet im Kontext sich zur Laufzeit verändernder Rahmenbedingungen. Während bereits viele Einzellösungen für feste Rahmenbedingungen existieren, stellt der dynamische Austausch von Mechanismen zur Laufzeit ein weitgehend offenes und schwieriges Problem dar.

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Titel: C04: Nutzerzentrische Sicht – Menschenansammlungen als Ursache für Netztransitionen

Autoren: Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Effelsberg, Prof. Dr. phil. Martina Löw, Prof. Dr.-Ing. Thorsten Strufe

Auszug: Ziel dieses Teilprojekts ist die Modellierung von Benutzerverhalten im Kontext von städtischen Szenarien in MAKI. Langfristig soll ein Modell entwickelt werden, mit dem die Entstehung von Menschenansammlungen sowohl im Netz verfolgt als auch für einfache Prädiktionen genutzt werden kann. Dabei liegt der Schwerpunkt auf dem netzgestützten, automatisierten Erkennen und Erklären regelmäßiger und spontaner Menschenansammlungen. Als lokale Verdichtungen von Benutzern führen sie zu emergentem Verhalten von Menschen in Städten, und sie stellen den zentralen Auslöser von Transitionen im Netz dar. Durch moderne, preisgünstige Kommunikationstechnologie verstärkt, treten sie in jüngerer Vergangenheit gerade in der Form der Flash Crowds, Smart Mobs oder, häufig ungeplant, bei Facebook-Parties und ähnlichen Veranstaltungen auf. Diese spontanen Verdichtungen wurden bisher kaum untersucht, stellen jedoch gerade die Kommunikationsinfrastruktur vor die Herausforderung, die bereitgestellten Ressourcen zu adaptieren, um stets eine befriedigende Dienstqualität zur Verfügung stellen zu können.

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