Wissenschaftliche Mitglieder

Professoren
Dr. Matthias Jantzen; Dr. Manfred Kudlek; Dr. Carl Adam Petri (Ehrenprofessor); Dr. Rüdiger Valk

Hochschulassistenten/Assistenten/wiss. Mitarbeiter
Bernd Farwer (seit Okt. 94); Dr. Dirk Hauschildt (bis Sept. 96); Dr. Bernd Kirsig; Olaf Kummer (seit Juli 96); Dr. Daniel Moldt; Mark-Oliver Stehr (seit Juni 96)

Gastwissenschaftler
Prof.Dr. Ludwig Czaja (Nov. 96 - Nov. 96); Prof.Dr. Pál Dömösi (Juli 96 - Juli 96); Prof.Dr. Sándor Horváth (März 96 - April 96); Prof.Dr. Mitkov Ruslan (Nov. 96 - Dez. 96); Prof.Dr. Josef Schwertner (Nov. 96 - Dez. 96)

Allgemeiner Überblick

Die schnelle technologische Entwicklung und der zunehmende Einsatz von Informatiksystemen machen theoretische Studien und Grundlagenforschung immer notwendiger. Ein wichtiger Schwerpunkt des Arbeitsbereichs TGI ist daher die Untersuchung von komplexen Systemen auf der Grundlage formaler Modelle. Dabei stehen folgende Problemkreise im Vordergrund: korrekte Darstellung (Syntax), inhaltliche Korrektheit (Semantik), Erfüllung von Spezifikationen (Verifikation), effiziente Realisierung (Komplexität). Der Arbeitsbereich ist darüber hinaus an der nichtformalen Informatik-Grundlagenforschung beteiligt (Selbstverständnis, erkenntnistheoretische und philosophische Bezüge, Auswirkungen von Problemen der Softwarekorrektheit).

Forschungsschwerpunkte

Praktisch alle Informatiksysteme basieren auf imperativen bzw. funktionalen Programmiersprachen oder Deduktionssystemen. Ihre Entwicklung beruht weitgehend auf Ergebnissen der Theoretischen Informatik. Während das Gebiet in der Lehre fast lückenlos dargestellt wird, findet in der Forschung eine Konzentration auf einige Teilgebiete statt.

Formale Sprachen und Kalküle

Abstrakte Modellbildungen sind erforderlich, um daran Lösungsparadigmen untersuchen und weiterentwickeln zu können. Deren Anwendbarkeit und Grenzen werden im Bereich der Formalen Sprachen und Kalküle studiert. Eingesetzt werden die Ergebnisse für Spezifikationen von Programmcode, Prozessen und Wissensrepräsentation. Modelle von Automaten, Grammatiken, Ersetzungskalkülen bzw. Deduktionssystemen stellen konkrete Studienobjekte dar, die in ihrer Mächtigkeit verglichen und zueinander in Beziehung gesetzt werden.

Berechenbarkeit und Komplexität

Gegenstand der Theorie der Berechenbarkeit ist es, Funktionen dahingehend zu untersuchen, ob sie durch ein algorithmisches Verfahren berechnet werden können. Um den Begriff Algorithmus festzulegen, ist ein mathematischer Formalismus erforderlich, der üblicherweise durch Turing-Maschinen gegeben ist. Das Hauptziel der Komplexitätstheorie ist es, grundlegende Aussagen zu machen, mit welchem Aufwand an Speicherplatz und Rechenzeit algorithmische Probleme auf einer Maschine gelöst werden können. Von besonderer Wichtigkeit sind dabei untere Schranken, also Aussagen über den Mindestbedarf an Ressourcen, die erforderlich sind, um ein Problem auf einer Maschine zu lösen.

Nebenläufige Systeme und verteilte Algorithmen

Heutige Informatiksysteme erbringen Dienste vorwiegend durch kooperierende und kommunizierende Prozesse oder Rechner. Bei der Modellierung und Analyse der dabei auftretenden Erscheinungen und Probleme werden seit vielen Jahren erfolgreich Petrinetze eingesetzt. Höhere Petrinetze erlauben die konkrete Spezifikation und den detaillierten Entwurf sowohl sequentieller als auch nebenläufiger Systeme. Durch die Analyse ihrer Struktur und der Entwicklung von Analyseverfahren hat sich der Arbeitsbereich TGI einen internationalen Ruf erworben.

Softwaretechnischer Systementwurf von Petrinetzen

Das Programmieren im Großen erfordert spezielle Methoden der Strukturierung und Darstellung, des Versionen- und Projekt-Managements. Entsprechende Fallstudien und Verfahrenstechniken werden auf der Basis des Petrinetz-Konzeptes entwickelt.

Grundlagen der Informatik und Bezüge zu anderen Disziplinen

Der Arbeitsbereich hat sich wiederholt an Diskussionen über das Selbstverständnis der Informatik allgemein sowie über Paradigmenwechsel in der Softwareproduktion beteiligt. Einige Arbeiten befassen sich mit Bezügen zu erkenntnistheoretisch/philosophischen oder linguistischen Fragestellungen.

Wissenschaftliche Zusammenarbeit

• Lab. MASI, Université Paris 6, verschiedene Projekte im Bereich Petrinetze
• University of Brighton, Petrinetze im Softwareentwurf.
• Humboldt-Universität Berlin, Petrinetze
• OMFB-NPI 102, Forschungszentrum 233.6: Projekt "Formale Sprachen, Automaten und Petrinetze" (Univ. Budapest, Debrecen, Szeged, Dresden, Magdeburg, Hamburg, Stuttgart, Tübingen)
• Hochschulpartnerschaften mit folgenden Universitäten:
  • Eötvös-Loránd Universität Budapest/Ungarn
  • Uniwersytet Warszawski/Polen
  • Kliment-Ohridski-Universität Sofia/bulgarien
  • Universitatea Bucuresti/Rumänien
  • Universität St. Petersburg/Rußland
  • Karls-Universität Prag/Tschechien

Technische Ausstattung

Zur Ausstattung des Arbeitsbereichs gehören mehrere Workstations, darunter mehrere Farbgraphik-Workstation, sowie PC's für die Mitarbeiter und das Sekretariat.

Drittmittel 1996

Fördereinrichtung	Betrag
MATCH (EU)	75.000
Gesamtförderung	75.000

Periodische Veröffentlichungen

Petri Net Newsletter, Organ der GI-Fachgruppe 1.1.2 "Petrinetze und verwandte Systemmodelle"

Forschungsprojekte