Die Einführung einer Service-orientierten Architektur (SOA) stellt große Anforderungen an die technischen und organisatorischen Gegebenheiten von Unternehmen. SOA wird nicht nur für ein einzelnes Projekt eingeführt, sondern soll die komplette Informationstechnologie/-system-Landschaft (IT/IS-Landschaft) nachhaltig konsolidieren. Durch die größere Komplexität gegenüber monolithischen IT-Landschaften erfordert die Einführung einen höheren Initialaufwand, der besonders in der Umstellung der Aufbau- und Ablauforganisation im Unternehmen sichtbar wird. Die SOA-Einführung muss daher strukturiert über einen Prozess gesteuert werden. Über diesen Sachverhalt herrscht in der Literatur allgemeiner Konsens. Jedoch gibt es bisher keinen Ansatz, wie der Prozess der Transformation allgemein gestaltet sein muss. Eine SOA muss auf die individuellen Bedürfnisse des Unternehmens angepasst werden. Bedingt durch diesen Aspekt existiert keine „Standard-SOA“, die als Basis für solche Überlegungen dienen könnte. In diesem Beitrag wird ein allgemeines Verständnis über diesen Prozess entwickelt, und es wird aufgezeigt, wie die durch die SOA erforderlichen Rollen in diesem Prozess agieren. / The introdruction of a service-oriented architecture (SOA) demands great requirements for the technical and the organizational standards of enterprises. SOA is not supposed to be introduced for a single project, but shall consolidate the complete IT world with sustainable effect. Because of the greater complexity in comparison to monolithic IT-Systems, the introduction requires a bigger initial expenditure which becomes visible in particular in the conversion of the organisational structure and workflow management of the enterprise. The launch must be controlled by a process. This is agreed on in academic studies. However there is no conception, about how the transformation must be organized in general. A SOA must be designed according to the individual requirements of the business. Due to this no „Standard-SOA“ exists which could serve as a base for such considerations. In this paper I would like to give a general understanding of this process and associate the involved roles according to the transformation.

Bachelor-Arbeit Univ. St. Gallen, 2006.

Thesis (doctoral): Technical University of Ilmenau, 2006. / Includes bibliographical references (p. 409-435).

Master-Arbeit Univ. St. Gallen, 2008.

Zugl.: Stuttgart, Univ., Diss., 2006

Zugl.: Linz, Universiẗat, Diss., 2008.

Techn. Universiẗat, Diss.--Berlin, 1996.

Ungesättigte Kohlenwasserstoffketten wie Poly(para)-Phenyl stellen eine Gruppe interessanter Materialien für das sich schnell entwickelnde Gebiet der Organischen Leuchtdioden (OLEDs) dar. Entsprechende Materialien sollten sich durch schwach gebundene Pi-Elektronen auszeichnen. Poly(para)-Phenyl erfüllt diese Bedingung, seine Modellpolymerepara-Hexaphenyl und para-Quaterphenyl ebenso.In der vorliegenden Arbeit werden photoelektronenspektros-kopische Messungen an diesen Materialien vorgestellt, wobeiBenzoesäure und Oligomere der Länge 2,3,4,6 untersuchtwurden. Es wird gezeigt, dass sich die Bandstruktur der unendlich langen Poly(para)-Phenyl-Kette auch anhand seiner kürzeren Oligomere mit bis zu sechs Wiederholeinheiten ermitteln lässt und mit entsprechenden theoretischen Berechnungen gut übereinstimmt. Hierzu wurdenorientierte dünne Schichten der Oligomere para-Hexaphenyl im Ultrahochvakuum hergestellt und anschließend mittels winkelaufgelöster Photoelektronenspektroskopie (ARUPS) am Berliner Speicher-Synchrotron BESSY I vermessen. Die Orientierung der dünnen Filme wird anhand der aus den Symmetrieüberlegungen entwickelten Auswahlregeln aus dem Vergleich der winkelaufgelösten Spektren nachgewiesen und durch AFM-Messungen (Atomic Force Microscopy) bestätigt. Entsprechende Untersuchungen an SAM-Schichten (Self Assembled Monolayer) aus Biphenylthiol und para-Terphenylthiol werden vorgestellt. XPS-Messungen (X-ray Photoelectron Spectroscopy) an den orientierten para-Hexaphenyl-Proben werden mit der aus den Bandstruktur-Rechnungen gewonnenen Zustandsdichteund UPS-Messungen verglichen. Aus den XPS-Messungen an den para-Hexaphenyl- und para-Quaterphenyl-Proben werden durch Auswertung der Shake-up-Satellitenstruktur der C1s-Peaks die Bandlücken der Materialien bestimmt. Im Rahmen von Voruntersuchungen wurden strahleninduzierte Schäden an gesättigten Kohlenwasserstoffketten mittels XPS festgestellt, die aber bei den ungesättigten Kohlenwasserstoffketten nicht auftreten.

Evermore, novel and traditional business applications leverage the advantages of a graph data model, such as the offered schema flexibility and an explicit representation of relationships between entities. As a consequence, companies are confronted with the challenge of storing, manipulating, and querying terabytes of graph data for enterprise-critical applications. Although these business applications operate on graph-structured data, they still require direct access to the relational data and typically rely on an RDBMS to keep a single source of truth and access. Existing solutions performing graph operations on business-critical data either use a combination of SQL and application logic or employ a graph data management system. For the first approach, relying solely on SQL results in poor execution performance caused by the functional mismatch between typical graph operations and the relational algebra. To the worse, graph algorithms expose a tremendous variety in structure and functionality caused by their often domain-specific implementations and therefore can be hardly integrated into a database management system other than with custom coding. Since the majority of these enterprise-critical applications exclusively run on relational DBMSs, employing a specialized system for storing and processing graph data is typically not sensible. Besides the maintenance overhead for keeping the systems in sync, combining graph and relational operations is hard to realize as it requires data transfer across system boundaries. A basic ingredient of graph queries and algorithms are traversal operations and are a fundamental component of any database management system that aims at storing, manipulating, and querying graph data. Well-established graph traversal algorithms are standalone implementations relying on optimized data structures. The integration of graph traversals as an operator into a database management system requires a tight integration into the existing database environment and a development of new components, such as a graph topology-aware optimizer and accompanying graph statistics, graph-specific secondary index structures to speedup traversals, and an accompanying graph query language. In this thesis, we introduce and describe GRAPHITE, a hybrid graph-relational data management system. GRAPHITE is a performance-oriented graph data management system as part of an RDBMS allowing to seamlessly combine processing of graph data with relational data in the same system. We propose a columnar storage representation for graph data to leverage the already existing and mature data management and query processing infrastructure of relational database management systems. At the core of GRAPHITE we propose an execution engine solely based on set operations and graph traversals. Our design is driven by the observation that different graph topologies expose different algorithmic requirements to the design of a graph traversal operator. We derive two graph traversal implementations targeting the most common graph topologies and demonstrate how graph-specific statistics can be leveraged to select the optimal physical traversal operator. To accelerate graph traversals, we devise a set of graph-specific, updateable secondary index structures to improve the performance of vertex neighborhood expansion. Finally, we introduce a domain-specific language with an intuitive programming model to extend graph traversals with custom application logic at runtime. We use the LLVM compiler framework to generate efficient code that tightly integrates the user-specified application logic with our highly optimized built-in graph traversal operators. Our experimental evaluation shows that GRAPHITE can outperform native graph management systems by several orders of magnitude while providing all the features of an RDBMS, such as transaction support, backup and recovery, security and user management, effectively providing a promising alternative to specialized graph management systems that lack many of these features and require expensive data replication and maintenance processes.

Systems of Systems (SoS) have received a lot of attention recently. In this thesis we will focus on SoS that are built atop the techniques of Service-Oriented Architectures and thus combine the benefits and challenges of both paradigms. For this thesis we will understand SoS as ensembles of single autonomous systems that are integrated to a larger system, the SoS. The interesting fact about these systems is that the previously isolated systems are still maintained, improved and developed on their own. Structural dynamics is an issue in SoS, as at every point in time systems can join and leave the ensemble. This and the fact that the cooperation among the constituent systems is not necessarily observable means that we will consider these systems as open systems. Of course, the system has a clear boundary at each point in time, but this can only be identified by halting the complete SoS. However, halting a system of that size is practically impossible. Often SoS are combinations of software systems and physical systems. Hence a failure in the software system can have a serious physical impact what makes an SoS of this kind easily a safety-critical system. The contribution of this thesis is a modelling approach that extends OMG's SoaML and basically relies on collaborations and roles as an abstraction layer above the components. This will allow us to describe SoS at an architectural level. We will also give a formal semantics for our modelling approach which employs hybrid graph-transformation systems. The modelling approach is accompanied by a modular verification scheme that will be able to cope with the complexity constraints implied by the SoS' structural dynamics and size. Building such autonomous systems as SoS without evolution at the architectural level --- i. e. adding and removing of components and services --- is inadequate. Therefore our approach directly supports the modelling and verification of evolution. / Systems of Systems (SoS) sind ein seit längerem bekanntes Konzept, das jedoch in letzter Zeit vermehrt Aufmerksamkeit erhielt. Das Hauptaugenmerk dieser Arbeit wird auf SoS liegen, die mit Hilfe von Techniken aus Service-Orientierten Architekturen erstellt werden. Somit vereinen die hier betrachteten SoS die Vorteile und Herausforderungen beider Paradigmen. SoS können definiert werden als Zusammenschlüsse einzelner, autonomer Systeme, die zu einem größeren System integriert werden. In diesem Zusammenhang interessant ist, dass die ehemals isolierten Systeme nach wie vor isoliert voneinander weiterentwickelt und gewartet werden. Desweiteren kommt der Strukturdynamik innerhalb des SoS eine beachtliche Bedeutung zu, da jederzeit Systeme dem SoS beitreten und es verlassen können. Zusammen mit der Tatsache, dass die Kooperationen zwischen den konstituierenden Systemen nicht immer beobachtbar sind, führt dies dazu, dass wir diese Systeme als offene Systeme bezeichnen. Wobei das System natürlich jederzeit eine klar definierte Grenze besitzt, diese aber nur durch ein Anhalten des Systems zu bestimmen ist. Dies jedoch ist, von einer praktischen Perspektive aus betrachtet, unmöglich. Häufig stellen SoS eine Kombination aus Softwaresystemen und pyhsikalischen Systemen dar mit der Folge, dass ein Fehler in der Software eine SoS schnell eine immense physikalische Wirkung entwickeln kann. Von daher fallen SoS leicht in die Klasse der sicherheitskritischen Systeme. In dieser Arbeit werden wir einen Modellierungsansatz vorstellen, der die Sprache SoaML der OMG erweitert. Die grundlegenden Konzepte dieses Ansatzes sind die Modellierung mit Kollaborationen und Rollen als Abstraktionsebene über Komponenten. Der vorgestellte Ansatz erlaubt es uns SoS auf einer architekturellen Ebene zu betrachten. Die formale Semantik unseres Modellierungsansatzes ist durch hybride Graphtransformationssysteme gegeben. Abgestimmt auf die Modellierung werden wir ebenfalls ein Verfahren zu Verifikation von SoS vorstellen, welches trotz der inhärenten Komplexität von SoS, diese zu verifizieren. Die Modellierung und Verifikation von Evolution wird von unserem Ansatz direkt unterstützt.