In this decade the emerging multicore technology will hit the automotive industry. The increasing complexity of the multicore-systems will make a manual verification of the safety and realtime constraints impossible. For this reason, dedicated methods and tools are utterly necessary, in order to deal with the upcoming multicore issues. A lot of researchprojects for new hardware platforms and software frameworks for the automotive industry are running nowadays, because the paradigms of the “High-Performance Computing” and “Server/Desktop Domain” cannot be easily adapted for the embedded systems. One of the difficulties is the early suitability estimation of a hardware platform for a software architecture design, but hardly a research-work is tackling that. This thesis represents a procedure to evaluate the plausibility of software architecture estimations and decisions at design stage. This includes an analysis technique of multicore systems, an underlying graph-model – to represent the multicore system – and a simulation tool evaluation. This can guide the software architect, to design a multicore system, in full consideration of all relevant parameters and issues.:Contents List of Figures vii List of Tables viii List of Abbreviations ix 1. Introduction 1 1.1. Motivation 1 1.2. Scope 2 1.3. Goal and Tasks 2 1.4. Structure of the Thesis 3 I. Multicore Technology 4 2. Fundamentals 5 2.1. Automotive Domains 5 2.2. Embedded System 7 2.2.1. Realtime 7 2.2.2. Runtime Predictions 8 2.2.3. Multicore Processor Architectures 8 2.3. Development of Automotive Embedded Systems 9 2.3.1. Applied V-Model 9 2.3.2. System Description and System Implementation 10 2.4. Software Architecture 11 2.5. Model Description of Software Structures 13 2.5.1. Design Domains of Multicore Systems 13 2.5.2. Software Structure Components 13 3. Trend and State of the Art of Multicore Research, Technology and Market 17 3.1. The Importance of Multicore Technology 17 3.2. Multicore Technology for the Automotive Industry 19 3.2.1. High-Performance Computing versus Embedded Systems 19 3.2.2. The Trend for the Automotive Industry 20 3.2.3. Examples of Multicore Hardware Platforms 23 3.3. Approaches for Upcoming Multicore Problems 24 3.3.1. Migration from Single-Core to Multicore 24 3.3.2. Correctness-by-Construction 25 3.3.3. AUTOSAR Multicore System 26 3.4. Software Architecture Simulators 28 3.4.1. Justification for Simulation Tools 28 3.4.2. System Model Simulation Software 29 3.5. Current Software Architecture Research Projects 31 3.6. Portrait of the current Situation 32 3.7. Summary of the Multicore Trend 32 II. Identification of Multicore System Parameters 34 4. Project Analysis to Identify Crucial Parameters 35 4.1. Analysis Procedure 35 4.1.1. Question Catalogue 36 4.1.2. Three Domains of Investigation 37 4.2. Analysed Projects 41 4.2.1. Project 1: Online Camera Calibration 41 4.2.2. Project 2: Power Management 45 4.2.3. Project 3: Battery Management 46 4.3. Results of Project Analysis 51 4.3.1. Ratio of Parameter Influence 51 4.3.2. General Influences of Parameters 53 5. Abstract System Model 54 5.1. Requirements for the System-Model 54 5.2. Simulation Tool Model Evaluation 55 5.2.1. System Model of PRECISION PRO 55 5.2.2. System Model of INCHRON 57 5.2.3. System Model of SymTA/S 58 5.2.4. System Model of Timing Architects 59 5.2.5. System Model of AMALTHEA 60 5.3. Concept of Abstract System Model 62 5.3.1. Components of the System Model 63 5.3.2. Software Function-Graph 63 5.3.3. Hardware Architecture-Graph 64 5.3.4. Specification-Graph for Mapping 65 6. Testcase Implementation 67 6.1. Example Test-System 68 6.1.1. Simulated Test-System 70 6.1.2. Testcases 73 6.2. Result of Tests 74 6.2.1. Processor Core Runtime Execution 74 6.2.2. Communication 75 6.2.3. Memory Access 76 6.3. Summary of Multicore System Parameters Identification 78 III. Evaluation of Software Architectures 80 7. Estimation-Procedure 81 7.1. Estimation-Procedure in a Nutshell 81 7.2. Steps of Estimation-Procedure 82 7.2.1. Project Analysis 82 7.2.2. Timing and Memory Requirements 83 7.2.3. System Modelling 84 7.2.4. Software Architecture Simulation 85 7.2.5. Results of a Validated Software Architecture 86 7.2.6. Feedback of Partly Implemented System 88 8. Implementation and Simulation 89 8.1. Example Project Analysis – Online Camera Calibration 89 8.1.1. Example Project Choice 90 8.1.2. OCC Timing Requirements Analysis 90 8.2. OCC Modelling 94 8.2.1. OCC Software Function-Graph 95 8.2.2. OCC Hardware Architecture 96 8.2.3. OCC Mapping – Specification-Graph 101 8.3. Simulation of the OCC Model with Tool Support 102 8.3.1. Tasks for Tool Setup 103 8.3.2. PRECISION PRO 105 8.3.3. INCHRON 107 8.3.4. SymTA/S 108 8.3.5. Timing Architects 112 8.3.6. AMALTHEA 115 8.4. System Optimisation Possibilities 116 8.5. OCC Implementation Results 117 9. Results of the Estimation-Procedure Evaluation 119 9.1. Tool-Evaluation Results 119 9.2. Findings of Estimation, Simulation and ECU-Behavior. 123 9.2.1. System-Specific Issues 123 9.2.2. Communication Issues 123 9.2.3. Memory Issues 124 9.2.4. Timing Issues 124 9.3. Summary of the Software Architecture Evaluation 125 10.Summary and Outlook 127 10.1. Summary 127 10.2. Usability of the Estimation-Procedure 128 10.3. Outlook and Future Work 129 11. Bibliography xii IV. Appendices xxi A. Appendices xxii A.1. Embedded Multicore Technology Research Projects xxii A.1.1. Simulation Software xxii A.1.2. Multicore Software Research Projects xxiii A.2. Testcase Implementation Results xxvi A.2.1. Function Block Processor Core Executions xxvi A.2.2. Memory Access Mechanism xxvii A.2.3. Memory Access Timings of Different Datatypes xxviii A.2.4. Inter-Processor Communication xxix A.3. Further OCC System Description xxxii A.3.1. OCC Timing Requirements of the FB xxxii A.3.2. INCHRON Validation Results xxxiv A.4. Detailed System Optimisation xxxv A.4.1. Optimisation through Hardware Alternation xxxv A.4.2. Optimisation through Mapping Alternation xxxv A.4.3. Optimisation of Execution Timings xxxvii B. Estimation-Procedure Engineering Paper xl B.1. Components and Scope of Software Architecture xl B.2. Estimation-Procedure in a Nutshell xlii B.3. Project Analysis xliii B.3.1. System level analysis xliv B.3.2. Communication Domain xlv B.3.3. Processor Core Domain xlvi B.3.4. Memory Domain xlvii B.3.5. Timing and Memory Requirements xlviii B.4. System Modelling xlix B.4.1. Function Model xlix B.4.2. Function-Graph l B.4.3. Possible ECU Target l B.4.4. Architecture-Graph l B.4.5. Software Architecture Mapping li B.4.6. Domain Specific Decision Guide lii B.5. Software Architecture Simulation liii B.6. Results of a Simulated Software Architecture lv B.7. Feedback of Partly Implemented System for Software Architecture Improvement lvi B.8. Benefits of the Estimation-Procedure lvii / In den nächsten Jahren wird die aufkommende Multicore-Technologie auf die Automobil-Branche zukommen. Die wachsende Komplexität der Multicore-Systeme lässt es nicht mehr zu, die Verifikation von Sicherheits- und Echtzeit-Anforderungen manuell auszuführen. Daher sind spezielle Methoden und Werkzeuge zwingend notwendig, um gerade mit den bevorstehenden Multicore-Problemfällen richtig umzugehen. Heutzutage laufen viele Forschungsprojekte für neue Hardware-Plattformen und Software-Frameworks für die Automobil-Industrie, weil die Paradigmen des “High-Performance Computings” und der “Server/Desktop-Domäne” nicht einfach so für die Eingebetteten Systeme angewendet werden können. Einer der Problemfälle ist das frühe Erkennen, ob die Hardware-Plattform für die Software-Architektur ausreicht, aber nur wenige Forschungs-Arbeiten berücksichtigen das. Diese Arbeit zeigt ein Vorgehens-Model auf, welches ermöglicht, dass Software-Architektur Abschätzungen und Entscheidungen bereits zur Entwurfszeit bewertet werden können. Das beinhaltet eine Analyse Technik für Multicore-Systeme, ein grundsätzliches Graphen-Model, um ein Multicore-System darzustellen, und eine Simulatoren Evaluierung. Dies kann den Software-Architekten helfen, ein Multicore System zu entwerfen, welches alle wichtigen Parameter und Problemfälle berücksichtigt.:Contents List of Figures vii List of Tables viii List of Abbreviations ix 1. Introduction 1 1.1. Motivation 1 1.2. Scope 2 1.3. Goal and Tasks 2 1.4. Structure of the Thesis 3 I. Multicore Technology 4 2. Fundamentals 5 2.1. Automotive Domains 5 2.2. Embedded System 7 2.2.1. Realtime 7 2.2.2. Runtime Predictions 8 2.2.3. Multicore Processor Architectures 8 2.3. Development of Automotive Embedded Systems 9 2.3.1. Applied V-Model 9 2.3.2. System Description and System Implementation 10 2.4. Software Architecture 11 2.5. Model Description of Software Structures 13 2.5.1. Design Domains of Multicore Systems 13 2.5.2. Software Structure Components 13 3. Trend and State of the Art of Multicore Research, Technology and Market 17 3.1. The Importance of Multicore Technology 17 3.2. Multicore Technology for the Automotive Industry 19 3.2.1. High-Performance Computing versus Embedded Systems 19 3.2.2. The Trend for the Automotive Industry 20 3.2.3. Examples of Multicore Hardware Platforms 23 3.3. Approaches for Upcoming Multicore Problems 24 3.3.1. Migration from Single-Core to Multicore 24 3.3.2. Correctness-by-Construction 25 3.3.3. AUTOSAR Multicore System 26 3.4. Software Architecture Simulators 28 3.4.1. Justification for Simulation Tools 28 3.4.2. System Model Simulation Software 29 3.5. Current Software Architecture Research Projects 31 3.6. Portrait of the current Situation 32 3.7. Summary of the Multicore Trend 32 II. Identification of Multicore System Parameters 34 4. Project Analysis to Identify Crucial Parameters 35 4.1. Analysis Procedure 35 4.1.1. Question Catalogue 36 4.1.2. Three Domains of Investigation 37 4.2. Analysed Projects 41 4.2.1. Project 1: Online Camera Calibration 41 4.2.2. Project 2: Power Management 45 4.2.3. Project 3: Battery Management 46 4.3. Results of Project Analysis 51 4.3.1. Ratio of Parameter Influence 51 4.3.2. General Influences of Parameters 53 5. Abstract System Model 54 5.1. Requirements for the System-Model 54 5.2. Simulation Tool Model Evaluation 55 5.2.1. System Model of PRECISION PRO 55 5.2.2. System Model of INCHRON 57 5.2.3. System Model of SymTA/S 58 5.2.4. System Model of Timing Architects 59 5.2.5. System Model of AMALTHEA 60 5.3. Concept of Abstract System Model 62 5.3.1. Components of the System Model 63 5.3.2. Software Function-Graph 63 5.3.3. Hardware Architecture-Graph 64 5.3.4. Specification-Graph for Mapping 65 6. Testcase Implementation 67 6.1. Example Test-System 68 6.1.1. Simulated Test-System 70 6.1.2. Testcases 73 6.2. Result of Tests 74 6.2.1. Processor Core Runtime Execution 74 6.2.2. Communication 75 6.2.3. Memory Access 76 6.3. Summary of Multicore System Parameters Identification 78 III. Evaluation of Software Architectures 80 7. Estimation-Procedure 81 7.1. Estimation-Procedure in a Nutshell 81 7.2. Steps of Estimation-Procedure 82 7.2.1. Project Analysis 82 7.2.2. Timing and Memory Requirements 83 7.2.3. System Modelling 84 7.2.4. Software Architecture Simulation 85 7.2.5. Results of a Validated Software Architecture 86 7.2.6. Feedback of Partly Implemented System 88 8. Implementation and Simulation 89 8.1. Example Project Analysis – Online Camera Calibration 89 8.1.1. Example Project Choice 90 8.1.2. OCC Timing Requirements Analysis 90 8.2. OCC Modelling 94 8.2.1. OCC Software Function-Graph 95 8.2.2. OCC Hardware Architecture 96 8.2.3. OCC Mapping – Specification-Graph 101 8.3. Simulation of the OCC Model with Tool Support 102 8.3.1. Tasks for Tool Setup 103 8.3.2. PRECISION PRO 105 8.3.3. INCHRON 107 8.3.4. SymTA/S 108 8.3.5. Timing Architects 112 8.3.6. AMALTHEA 115 8.4. System Optimisation Possibilities 116 8.5. OCC Implementation Results 117 9. Results of the Estimation-Procedure Evaluation 119 9.1. Tool-Evaluation Results 119 9.2. Findings of Estimation, Simulation and ECU-Behavior. 123 9.2.1. System-Specific Issues 123 9.2.2. Communication Issues 123 9.2.3. Memory Issues 124 9.2.4. Timing Issues 124 9.3. Summary of the Software Architecture Evaluation 125 10.Summary and Outlook 127 10.1. Summary 127 10.2. Usability of the Estimation-Procedure 128 10.3. Outlook and Future Work 129 11. Bibliography xii IV. Appendices xxi A. Appendices xxii A.1. Embedded Multicore Technology Research Projects xxii A.1.1. Simulation Software xxii A.1.2. Multicore Software Research Projects xxiii A.2. Testcase Implementation Results xxvi A.2.1. Function Block Processor Core Executions xxvi A.2.2. Memory Access Mechanism xxvii A.2.3. Memory Access Timings of Different Datatypes xxviii A.2.4. Inter-Processor Communication xxix A.3. Further OCC System Description xxxii A.3.1. OCC Timing Requirements of the FB xxxii A.3.2. INCHRON Validation Results xxxiv A.4. Detailed System Optimisation xxxv A.4.1. Optimisation through Hardware Alternation xxxv A.4.2. Optimisation through Mapping Alternation xxxv A.4.3. Optimisation of Execution Timings xxxvii B. Estimation-Procedure Engineering Paper xl B.1. Components and Scope of Software Architecture xl B.2. Estimation-Procedure in a Nutshell xlii B.3. Project Analysis xliii B.3.1. System level analysis xliv B.3.2. Communication Domain xlv B.3.3. Processor Core Domain xlvi B.3.4. Memory Domain xlvii B.3.5. Timing and Memory Requirements xlviii B.4. System Modelling xlix B.4.1. Function Model xlix B.4.2. Function-Graph l B.4.3. Possible ECU Target l B.4.4. Architecture-Graph l B.4.5. Software Architecture Mapping li B.4.6. Domain Specific Decision Guide lii B.5. Software Architecture Simulation liii B.6. Results of a Simulated Software Architecture lv B.7. Feedback of Partly Implemented System for Software Architecture Improvement lvi B.8. Benefits of the Estimation-Procedure lvii

Vor dem Hintergrund des steigenden Interesses von computergestützter Textanalyse in Forschung und Praxis entwickelt dieser Beitrag auf Basis aktueller Literatur ein generisches Vorgehensmodell für Text-Mining-Prozesse. Das Ziel des Beitrags ist, die dabei anfallenden, umfangreichen Aktivitäten zu strukturieren und dadurch die Komplexität von Text-Mining-Vorhaben zu reduzieren. Das Forschungsziel stützt sich auf die Tatsache, dass im Rahmen einer im Vorfeld durchgeführten, systematischen Literatur-Review keine detaillierten, anwendungsneutralen Vorgehensmodelle für Text Mining identifiziert werden konnten. Aufbauend auf den Erkenntnissen der Literatur-Review enthält das resultierende Modell daher sowohl induktiv begründete Komponenten aus spezifischen Ansätzen als auch aus literaturbasierten Anforderungen deduktiv abgeleitete Bestandteile. Die Evaluation des Artefakts belegt die Nützlichkeit des Vorgehensmodells im Vergleich mit dem bisherigen Forschungsstand.

Based on the increasing complexity of modern avionics, the associated system design processes moved towards Model Driven Architecture (MDA) based processes. Additionally, the demand for higher system autonomy features requires means to further modularise mission systems and to define and establish interactions among the systems’ individual components. Therefore, the ideas of service-oriented computing are currently adapted to established, model driven design processes. With respect to modelling interactions for service components, current approaches are limited to only a fixed set of communication primitives, restricting a service designer’s expressiveness to specify service interaction. In consequence, interaction patterns not included in this basic set have to be reflected in application code, mangling application and communication logic. Furthermore, when service functionality relies on communication semantics which are not provided by the underlying set of primitives, additional emulation behaviour has to be added to the service which makes this mangling even worse. Platform independence is reduced as services can not easily be ported to platforms not natively supporting the selected primitives which contradicts the ideas of model-driven development. Addressing these limitations, this thesis proposes a new model-driven service development process based on Interaction Templates (ITs), promoting interactions among service participants to first class modelling entities. The process focuses on modelling the interactions among service participants. Interaction semantics are explicitly specified in models, beyond pure stereotyping, and gain increased platform independence for services with respect to communication. The process exploits automated Model-to-Model (M2M) and Model-to-Text (M2T) transformations to assist service implementation and to automatically derive interaction realisations on concrete target platforms. This allows for easy replacement and inter-mixing of communication middleware to realise a service’s interactions. This way, services become independent of the underlying communication primitives by only relying on ITs and not platform primitives which are hidden behind ITs. In turn, realising ITs on concrete platforms is not affected by their utilisation for service interaction. Beside the novel modelling process itself, the presented work defines a Unified Modeling Language (UML) profile, referred to as UML Profile for Interaction-centric Services (UP4IS), which directly supports the adaptation of standard UML language constructs and tools for the proposed modelling approach. The whole development process is demonstrated via the specification of a simple video recording systems consisting of two services. The services themselves are based on a representative IT library which forms an essential part of the presented case study. Using these service and IT models, the thesis emphasises the necessary model transformation and code generation steps to derive service implementations based on the abstract models.

Konzeptuelle Modelle sind zur Gestaltung und Steuerung von Informationssystemen ein akzeptiertes und weit verbreitetes Instrument. Sie werden sowohl zur Gestaltung der Organisationsstruktur als auch zur Entwicklung der unterstützenden IT-Systeme verwendet. Für diesen Aufgabenbereich existiert eine hohe Nachfrage nach externer Unterstützung, da spezifische Fachkenntnisse und Erfahrungen notwendig sind. In diesem Zusammenhang werden seit Jahrzehnten Ansätze zur Wiederverwendung in Wissenschaft und Praxis diskutiert. Die Akzeptanz und Verbreitung von explizit zur Wiederverwendung konstruierten Modellen (Referenzmodelle) bleiben jedoch deutlich hinter den Erwartungen zurück. Die vorliegende Arbeit trägt zur Untersuchung möglicher Ursachen für den ausbleibenden Erfolg von Referenzmodellen bei. Der Forschung liegt die Vermutung zugrunde, dass die Potentiale von Referenzmodellen nicht zufriedenstellend ausgeschöpft werden können, weil die existierenden bzw. verwendeten Modellierungsmethoden die theoretischen Anforderungen an die Wiederverwendung von modellhaft dargestellten Lösungen zur Unternehmensgestaltung nicht erfüllen. Die vorliegende Arbeit fasst neun Einzelpublikationen zum Themenbereich Evolutionäre Referenzmodelle zu einer kumulativen Dissertation zusammen. Es werden in einem argumentativdeduktiven Verfahren konstruktivistische Theorien zur systematischen Weiterentwicklung und Wiederverwendung konzeptueller Unternehmensmodelle untersucht. Die auf dieseWeise resultierende Erweiterung der allgemeinen Modelltheorie wurde ihrerseits argumentativ-konzeptionell mit Hilfe von semiformalen Argumentationsmodellen aufbereitet. Im Ergebnis werden ein theoretisches Rahmenwerk zur evolutionären Referenzmodellierung präsentiert und 23 konzeptionelle Anforderungen definiert, die eine gezielte Methodenentwicklung für die evolutionäre Referenzmodellierung steuern sollen.

Die Konfrontation mit innovativen IT-Technologien und deren Beurteilung gehört heute zu den Kernaufgaben des Informationsmanagements. Es muss permanent entscheiden, ob neue IT-Technolgien im Unternehmen nutzenstiftend eingesetzt werden können. Zur Beurteilung von IT-Projekten liefert die Teildisziplin des IT-Controllings, die Elemente der Wirtschaftsinformatik und des Controllings vereint, diverse Methoden und Ansätze. Diese Ansätze bilden die Basis für die vorliegende Arbeit, in der insbesondere der Aspekt der Nutzenbewertung von IT-Innovationen diskutiert wird. Bei der Bewertung von IT-Innovationen treten spezifische Probleme auf, denen der Autor mit der Fortentwicklung der vorhandenen Instrumente begegnet. Der Einsatz von unscharfen Methoden (Fuzzy Logik) führt zu einer adäquaten Darstellung von vagen Größen in Form von Zugehörigkeitsfunktionen. Durch den Einsatz von Regelbasen wird ein Expertenwissen repräsentiert, das die Analysemethode nach außen hin vereinfacht und somit zu einer effizienteren Nutzenbetrachtung führt. Die Auswahl und Initiierung von innovativen IT-Projekten wird durch ein Vorgehensmodell gestützt, das bei der fundamentalen Fragestellung nach Schwachstellen und Verbesserungspotentialen im Unternehmen ansetzt. Für diese Analyse wird auf die Erfolgsfaktorenanalyse zurückgegriffen, die durch individuelle Faktoren angepasst wird. Aus den analysierten Schwachstellen werden innovative IT-Projekte abgeleitet und definiert. Die Aufstellung der Nutzenkriterien erfolgt aus einem allgemeinen Nutzenkatalog, der mit den analysierten Erfolgsfaktoren korrespondiert. Die konkrete Bewertung der Projekte erfolgt durch die fuzzybasierte Nutzenbewertung und liefert prägnante Empfehlungen zu den einzelnen Projekten. Die Integration des Vorgehensmodells in das IT-Controlling erfordert eine automatisierte Form, die aufgrund der UML Notation generiert werden kann. Die prototypische Umsetzung und Verwendung der unscharfen Nutzenanalyse haben gezeigt, dass die Methodik für den praktischen Einsatz tauglich ist.

Originally presented as the author's Thesis--Technische Universität Berlin, 2007. / Includes bibliographical references.

Bedingt durch oftmals schnelle und fortschreitende Änderungen im wirtschaftlichen Umfeld stehen Unternehmen vor zahlreichen externen sowie internen Anforderungen und Herausforderungen, was wiederum eine effektive Steuerung und Koordination der innerbetrieblichen aber auch der überbetrieblichen Geschäftsprozesse und -abläufe erfordert. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, ist der Einsatz von adäquaten Anwendungssystemen zwingend. Speziell die Nutzung von Enterprise Resource Planning-(ERP-)Systemen, die als standardisierte Systeme die gesamten unternehmerischen Aktivitäten und Geschäftsprozesse unterstützen können, ist zu einem wichtigen Bestandteil der Unternehmen geworden. Ein richtig ausgewähltes und implementiertes ERP-System bietet zahlreiche Vorteile sowohl für Großunternehmen aber auch für klein- und mittelständische Unternehmen (KMU). Die Implementierung eines ERP-Systems stellt jedoch ein komplexes und zeitintensives Projekt dar, welches den Unternehmen große Möglichkeiten eröffnet, diese aber gleichzeitig mit enormen Risiken konfrontiert. Dabei realisieren immer mehr KMU die möglichen Vorteile dieser Systeme, woraus eine konstante Nachfrage nach ERP-Systemen für kleine und mittlere Unternehmen resultiert. Um jedoch von den Vorteilen zu profitieren anstatt von den Risiken „verschlungen“ zu werden, ist es zwingend erforderlich, sich genau auf die Faktoren zu fokussieren, die zur einer erfolgreichen Einführung eines ERP-Systems beitragen. An diesem Punkt knüpft die vorliegende Dissertation mit einem ersten Forschungsschwerpunkt an. Dieser Schwerpunkt befasst sich mit kritischen Erfolgsfaktoren im Zusammenhang mit der ERP-System-Einführung und der ERP-System-Nutzung in klein- und mittelständischen Unternehmen. Ziel dieses ersten Schwerpunktes ist es, einen Einblick in die Erfolgsfaktoren bei ERP-System-Implementierung in KMU zu geben und die Unterschiede zu den Faktoren bei ERP-Projekten in Großunternehmen aufzuzeigen. Als konkretes Ergebnis dieses Forschungsstrangs wird dabei ein Vorgehensmodell für ERP-Einführungen in KMU entwickelt, welches auf Basis der Erfolgsfaktoren von ERP-Projekten aus bestehenden Modellen abgeleitet und an die Bedürfnisse und Anforderungen der KMU angepasst wird. Hierbei werden die Erfolgsfaktoren direkt in das Modell mit einbezogen. Des Weiteren resultiert ein zweiter Schwerpunkt dieser Dissertation erneut aus der hohen und konstanten Nachfrage nach ERP-Systemen, welche zu einem sehr stark fragmentierten ERP-Markt vor allem im Bereich der KMU geführt hat mit einer Vielzahl von Herstellern und Systemen. Hier erschwert es diese hohe Marktfragmentierung den Anwenderunternehmen nicht nur, die „richtige“ Software zu finden, sondern auch für das von ihnen ausgewählte System entsprechende Fachkräfte an sich zu binden. Daraus ergibt sich unter anderem auch die Notwendigkeit für Hochschulen, ihren Studierenden und späteren Absolventen dieses geforderte und benötigte Fachwissen, insbesondere in informationssystembezogenen Studiengängen zu vermitteln. Jedoch gibt es dafür keinen standardisierten Ansatz. Die Systemwahl und die Anzahl der Systeme sowie der Aufbau und die Anzahl der ERP-Kurse divergieren von Hochschule zu Hochschule, wobei in diesem Punkt eine Dominanz großer ERP-System Hersteller zu verzeichnen ist. Allerdings ist eine diversifiziertere Einbindung von ERP-Systemen vor allem aus dem Bereich der KMU sinnvoll. An diesem Punkt stehen die Hochschulen und die Lehrenden vor der Herausforderung, wie viele Systeme in die Curricula integriert werden sollten und auf welche Art und Weise und in welchem Umfang diese Systeme vermittelt werden sollten. Daher werden im Rahmen dieses zweiten Schwerpunktes Möglichkeiten und Kursmodelle beschrieben, durch die eine praktische Vermittlung einzelner oder auch mehrerer ERP-Systeme ermöglicht und unterstützt wird. Ziel dabei ist es, einen Beispielcurriculum zu entwickeln, in dem über verschiedene Kurse hinweg, Kenntnisse zu ERP-Systemen vermittelt werden. Die Kurse dieses Curriculums werden dabei auf Basis der Literatur und der Anforderungen von Unternehmen an spätere Absolventen (vor allem resultierend aus den Erfolgsfaktoren des ersten Forschungsstrangs) entwickelt. Des Weiteren werden diese Kurse und die darin eingesetzten Systeme mit den Ergebnissen einer Umfrage an Universitäten und Fachhochschulen zum ERP-System-Einsatz in der Lehre verglichen und auf Basis dieser Ergebnisse angepasst und modifiziert. Als konkrete Resultate dieses Forschungsstrangs werden mit dem zu entwickelnden Beispielcurriculum Handlungsempfehlungen gegeben, mit denen Hochschulen sowohl Kenntnisse zu ERP-Systemen für Großunternehmen als auch zu Systemen für KMU vermitteln können. Dabei steht auch die praktische Kenntnisvermittlung von kleineren Systemen im Fokus, um den Studierenden einen weiteren Blick auf die Verschiedenartigkeit von ERP-Systemen zu bieten.

Mit dem Aufkommen natürlicher Benutzerschnittstellen zum Erreichen einer möglichst intuitiven Interaktion mit Computern wird auch über die Bedeutung der Gestaltungsaspekte LOOK und FEEL der darzustellenden Benutzeroberflächen neu verhandelt. Dies bedeutet für den Entwurf und die Entwicklung neuer Anwendungen, die bisherigen Vorgehensmodelle, Werkzeuge und Interaktionen zu überdenken und hinsichtlich der neuen Herausforderungen zu überprüfen. Als Leitmotiv der vorliegenden Arbeit dient der Ansatz: Ähnliches wird durch Ähnliches entwickelt, der sich am Beispielfall der Multi-Touch-Technologie konkret mit dem Forschungsraum der natürlichen Benutzerschnittstellen auseinandersetzt. Anhand der drei aufeinander aufbauenden Aspekte Modell, Werkzeug und Interaktion wird die besondere Stellung des FEELs betont und diskutiert. Die Arbeit konzentriert sich dabei besonders auf die Phase des Prototypings, in der neue Ideen entworfen und später (weiter-) entwickelt werden. Die Arbeit nähert sich dabei dem Thema schrittweise an, vom Abstrakten hin zum Konkreten. Hierzu wird zunächst ein neu entwickeltes Vorgehensmodell vorgestellt, um auf die Besonderheiten des FEELs im Entwicklungsprozess natürlicher Benutzerschnittstellen eingehen zu können. Das Modell verbindet Ansätze agiler und klassischer Modelle, wobei die Iteration und die Entwicklung von Prototypen eine besondere Stellung einnehmen. Ausgehend vom neu vorgestellten Modell werden zwei Einsatzbereiche abgeleitet, die entsprechend des Leitmotivs der Arbeit mit zu konzipierenden Multi-Touch-Werkzeugen besetzt werden. Dabei wird besonderer Wert darauf gelegt, den Entwickler in die Rolle des Nutzers zu versetzen, indem die beiden Aktivitäten Umsetzung und Evaluation am selben Gerät stattfinden und fließend ineinander übergehen. Während das für den Entwurf erstellte Konzept TIQUID die Nachbildung von Verhalten und Abhängigkeiten mittels gestengesteuerter Animation ermöglicht, stellt das Konzept LIQUID dem Entwickler eine visuelle Programmiersprache zur Umsetzung des FEELs zur Verfügung. Die Bewertungen der beiden Werkzeuge erfolgte durch drei unabhängige Anwendungstests, welche die Einordnung im Entwicklungsprozess, den Vergleich mit alternativen Werkzeugen sowie die bevorzugte Interaktionsart untersuchten. Die Resultate der Evaluationen zeigen, dass die vorab gesteckten Zielstellungen einer einfachen Verwendung, der schnellen und umgehenden Darstellung des FEELs sowie die gute Bedienbarkeit mittels der Multi-Touch-Eingabe erfüllt und übertroffen werden konnten. Den Abschluss der Arbeit bildet die konkrete Auseinandersetzung mit der Multi-Touch-Interaktion, die für Entwickler und Nutzer die Schnittstelle zum FEEL der Anwendung ist. Die bisher auf die mittels Berührung beschränkte Interaktion mit dem Multi-Touch-Gerät wird im letzten Abschnitt der Arbeit mit Hilfe eines neuartigen Ansatzes um einen räumlichen Aspekt erweitert. Aus dieser Position heraus ergeben sich weitere Sichtweisen, die einen neuen Aspekt zum Verständnis von nutzerorientierten Aktivitäten beitragen. Diese, anhand einer technischen Umsetzung erprobte Vision neuer Interaktionskonzepte dient als Ansporn und Ausgangspunkt zur zukünftigen Erweiterung des zuvor entwickelten Vorgehensmodells und der konzipierten Werkzeuge. Der mit dieser Arbeit erreichte Stand bietet einen gesicherten Ausgangspunkt für die weitere Untersuchung des Fachgebietes natürlicher Benutzerschnittstellen. Neben zahlreichen Ansätzen, die zur vertiefenden Erforschung motivieren, bietet die Arbeit mit den sehr konkreten Umsetzungen TIQUID und LIQUID sowie der Erweiterung des Interaktionsraumes Schnittstellen an, um die erzielten Forschungsergebnisse in die Praxis zu übertragen. Eine fortführende Untersuchung des Forschungsraumes mit Hilfe alternativer Ansätze ist dabei ebenso denkbar wie der Einsatz einer zu Multi-Touch alternativen Eingabetechnologie.

Auf Basis verschiedener Annahmen zeigt der folgende Beitrag, daß die von Turowski vorgeschlagenen Objekte der Standardisierung nicht den spezifischen Belangen der Wiederauffindbarkeit von Fachkomponenten genügen. Aus diesem Grund werden die Turowski'schen Standardisierungsobjekte um das Objekt Ordnungssystem erweitert. Ein Ordnungssystem ist eine Systematik, wie Fachkomponenten in einer Fachkomponentendokumentation systematisch abgelegt und wiederaufgefunden werden können. Weiterhin werden die in der Literatur vorhandenen Vorarbeiten zur Standardisierung von Ordnungssystemen konsolidiert und ein Vorgehensmodell zur Standardisierung von Ordnungssystemen vorgeschlagen.

Based on the increasing complexity of modern avionics, the associated system design processes moved towards Model Driven Architecture (MDA) based processes. Additionally, the demand for higher system autonomy features requires means to further modularise mission systems and to define and establish interactions among the systems’ individual components. Therefore, the ideas of service-oriented computing are currently adapted to established, model driven design processes. With respect to modelling interactions for service components, current approaches are limited to only a fixed set of communication primitives, restricting a service designer’s expressiveness to specify service interaction. In consequence, interaction patterns not included in this basic set have to be reflected in application code, mangling application and communication logic. Furthermore, when service functionality relies on communication semantics which are not provided by the underlying set of primitives, additional emulation behaviour has to be added to the service which makes this mangling even worse. Platform independence is reduced as services can not easily be ported to platforms not natively supporting the selected primitives which contradicts the ideas of model-driven development. Addressing these limitations, this thesis proposes a new model-driven service development process based on Interaction Templates (ITs), promoting interactions among service participants to first class modelling entities. The process focuses on modelling the interactions among service participants. Interaction semantics are explicitly specified in models, beyond pure stereotyping, and gain increased platform independence for services with respect to communication. The process exploits automated Model-to-Model (M2M) and Model-to-Text (M2T) transformations to assist service implementation and to automatically derive interaction realisations on concrete target platforms. This allows for easy replacement and inter-mixing of communication middleware to realise a service’s interactions. This way, services become independent of the underlying communication primitives by only relying on ITs and not platform primitives which are hidden behind ITs. In turn, realising ITs on concrete platforms is not affected by their utilisation for service interaction. Beside the novel modelling process itself, the presented work defines a Unified Modeling Language (UML) profile, referred to as UML Profile for Interaction-centric Services (UP4IS), which directly supports the adaptation of standard UML language constructs and tools for the proposed modelling approach. The whole development process is demonstrated via the specification of a simple video recording systems consisting of two services. The services themselves are based on a representative IT library which forms an essential part of the presented case study. Using these service and IT models, the thesis emphasises the necessary model transformation and code generation steps to derive service implementations based on the abstract models.