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Forschung am Lehrstuhl für Organic Computing


Um die Komplexität künftiger Computersysteme weiterhin beherrschen zu können, wird ein neues Pradigma für technische Systeme benötigt. In Zukunft werden sich technische Systeme immer mehr dem jeweiligen Benutzer anpassen anstatt eine starre und statische Maschine darzustellen. Ein Großteil der (lokalen) Rechenleistung wird auf die Benutzer-Schnittstelle verwendet werden. Die Bedienung von Computern und computerisierten Gegenständen wird weitgehend intuitiv erfolgen. Sie wird sich an unterschiedliche Benutzergruppen und Situationen anpassen und lernfähig sein. Eine intuitiver Bedienbarkeit und automatische Anpassung an den jeweilgen Nutzer bedingt eine sensorgestützte Wahrnehmung der situativen Umgebung (auch Kontext genannt). Computersysteme, die diese Ziele erreichen sollen, müssen Eigenschaften besitzen, die sie lebensähnlich erscheinen lassen - solche Systeme nennen wir organische Computersysteme. Sie bestehen aus autonomen und kooperativen Teilsystemen und arbeiten, soweit möglich, selbstorganisierend. Selbstorganisation geht einher mit adaptivem und kontextbewußtem Verhalten. Ressourcen werden nur dann angefordert und benutzt, wenn sie benötigt werden. Selbstorganisation stellt dabei einen Oberbegriff für eine Reihe gewünschter Einzelaspekte dar. Im Detail werden insbesondere die folgenden Eigenschaften benötigt und am Lehrstuhl erforscht:
  • selbst-konfigurierend
  • selbst-optimierend
  • selbst-heilend
  • selbst-schützend
Dabei geht es darum, neue Techniken (bspw. Entwurfsmuster, Selbstorganisationsalgorithmen oder soziale Interaktion zwischen Subsystemen) zu entwickeln oder exitierende Ansätze auf die neuen Bedürfnisse des Organic Computing anzupassen. Folglich gibt es Schnittstellen zu unterschiedlichsten verwandten Forschungsgebieten, bspw.:
  • Maschinelles Lernen
  • Optimierung
  • Multi-Agenten Systeme
  • Human-Machine Interaction
  • Software Engineering
  • Systementwurf
Als Anwendungsszenarien betrachten wir zur Zeit folgende Beispielsysteme:
  • (Vernetzte) Smart Kameras
  • Datenkommunikationsprotokolle
Der Lehrstuhl Organic Computing ist in verschiedene Forschungs- bzw. Kooperationsprojekte eingebunden. Weiterhin engagieren wir uns in der Organic Computing Initiative, die auf dem von der DFG unter der Kennung 1183 "Organic Computing" geförderten Schwerpunktprogramm aus den Jahren 2005 bis 2011 beruht.

Im Folgenden sind die aktuellen Projekte am Lehrstuhl verlinkt.