Feature-based formalisms provide an elegant way to specify families of systems that share a base functionality and differ in certain features. They can also facilitate an all-in-one analysis, where all systems of the family are analyzed at once on a single family model instead of one-by-one. This paper presents the basic concepts of the tool ProFeat, which provides a guarded-command language for modeling families of probabilistic systems and an automatic translation of family models to the input language of the probabilistic model checker PRISM. This translational approach enables a family-based quantitative analysis with PRISM. Besides modeling families of systems that differ in system parameters such as the number of identical processes or channel sizes, ProFeat also provides special support for the modeling and analysis of (probabilistic) product lines with dynamic feature switches, multi-features and feature attributes. By means of several case studies we show how ProFeat eases family-based modeling and compare the one-by-one and all-in-one analysis approach.

The concept of features provides an elegant way to specify families of systems. Given a base system, features encapsulate additional functionalities that can be activated or deactivated to enhance or restrict the base system’s behaviors. Features can also facilitate the analysis of families of systems by exploiting commonalities of the family members and performing an all-in-one analysis, where all systems of the family are analyzed at once on a single family model instead of one-by-one. Most prominent, the concept of features has been successfully applied to describe and analyze (software) product lines. We present the tool ProFeat that supports the feature-oriented engineering process for stochastic systems by probabilistic model checking. To describe families of stochastic systems, ProFeat extends models for the prominent probabilistic model checker Prism by feature-oriented concepts, including support for probabilistic product lines with dynamic feature switches, multi-features and feature attributes. ProFeat provides a compact symbolic representation of the analysis results for each family member obtained by Prism to support, e.g., model repair or refinement during feature-oriented development. By means of several case studies we show how ProFeat eases family-based quantitative analysis and compare one-by-one and all-in-one analysis approaches.

Inspired by work of Hubery [Hub] and Fomin, Shapiro and Thurston [FST06] related to cluster algebras, we construct a bijection between certain curves on a cylinder and the string modules over a path algebra of type Ãn. We show that under this bijection irreducible maps and the Auslander-Reiten translation have a geometric interpretation. Furthermore we prove that the dimension of extension groups can be expressed in terms of intersection numbers. Finally we explain the connection to cluster algebras and apply our results to describe the exchange graph in type Ãn. / Angeregt durch Arbeiten zu Cluster-Algebren von Hubery [Hub] und Fomin, Shapiro und Thurston [FST06] konstruieren wir eine Bijektion zwischen gewissen Kurven auf einem Zylinder und den Fadenmoduln über einer Wege-Algebra vom Typ Ãn. Wir zeigen, daß unter dieser Bijektion sowohl irreduzible Abbildungen als auch die Auslander-Reiten-Verschiebung eine geometrische Interpretation haben. Weiterhin beweisen wir, daß sich die Dimension der Erweiterungsgruppen mittels Anzahlen von Schnittpunkten ausdrücken läßt. Schließlich erklären wir die Verbindung zu Cluster-Algebren und verwenden unsere Ergebnisse um den Austauschgraph im Typ Ãn zu beschreiben.

Das Ziel der Diplomarbeit bestand darin eine Testumgebung zur Orchestrierung von Geo Web Services aufzubauen. Dabei diente die Diplomarbeit "Orchestrierung von Web Services" von Jäger/Weidenhagen als Grundlage. Um ein Verständnis für dieses Gebiet zu bekommen, werden zu Beginn die Grundlagen betrachtet. Rechtliche Aspekte zum Thema Orchestrierung werden angegeben, um die Wichtigkeit des Themas zu unterstreichen. Eingängige Standards wie SOAP und WSDL werden in ihren Kernpunkten erläutert. Insbesondere bei SOAP wird näher darauf eingegangen. Neben den OWS besteht auch die Möglichkeit Geo-Datenbanken in Diensteketten einfließen zu lassen. Dafür werden exemplarisch Dienste aufgesetzt, die dies ermöglichen. Weiterhin werden die Benutzerschnittstellen von Web Services (und auch Diensteketten) untersucht. Die Option eines Clients mittels Scriptsprachen wird beschrieben. Dabei erwies sich PHP am geeignetsten. Auf diese Weise kann für jede Dienstekette eine dynamische Webseite gestaltet werden, die eine graphische Schnittstelle für den Nutzer bietet.

Maschinenlesbare und -abrufbare Web Services werden zu Produktionsmodulen in einem globalen 'Factory Floor'. Ihre 'Orchestrierung' erlaubt die standardisierte Bildung von Modulen höherer Ordnung. Die dabei gebildeten Prozesse können die Wahl der einzubindenden Dienste via 'Discovery Agency' optimieren. Das Organisieren von Wertschöpfungssystemen wird damit zur modularen Programmierung im Grossen, der Abruf von Leistungen zum Aufruf und dynamischen Einbinden eines Moduls. Wird damit eine ideale Infrastruktur für die Virtualisierung der Organisationen verfügbar? Wir analysieren den Begriff der Organisation, einerseits aus Informatik-Optik als Multi-Agenten-Systeme, aber auch als soziales Gebilde mit den Begriffen der Institution und des Symbolischen und verbinden sie im Begriff des Mediums. Wir argumentieren, dass der gegenwärtige Stand der Web Services-Protokolle noch zu wenig Struktur für virtuelle Organisationen hat und zeigen, was zu ergänzen ist.

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Modern business applications are getting increasingly distributed as multi-tenant software as a service (SaaS). This leads to new challenges in terms of quality assurance, because all customers are directly affected by software changes. The resulting problem is to proactively determinate evolutionary effects. Because SaaS applications are often realized in the sense of a software product line, this thesis examines ways of using feature models to face the mentioned problem. For this purpose, two approaches are analyzed: extended feature models with quality attributes annotated per feature and the analysis of structural aspects of feature models and corresponding concrete configurations. The presented attributed feature model approach measures the quality of concrete configurations to make configurations comparable according to specific quality goals. Criteria are elicited for when configurations can be compared to draw helpful conclusions. The structural approach focuses economic questions that are quality assurance related, such as identifying features that none of the tenants selected in their application configurations. Furthermore, three algorithms are presented that demonstrate the structural analysis approach to gather information relevant to quality assurance.

Efficient immobilization of the antibody to the substrate is of crucial importance in the development of anti-CD34-based endothelial progenitor cells capturing cardiovascular devices. This should go along with precise control of the antibody orientation by appropriate immobilization technology for retaining antibody activity, like in immunosensors. Recently, great attention was paid to immobilization of anti-CD34 antibody onto substrates by covalent binding, but at random orientation. Here, to investigate the biological effect of antibody orientation, we have prepared two kinds of anti-CD34 antibody coated surfaces, with random immobilization and oriented immobilization. The immunological binding activity (IBA) of the antibody at oriented immobilization was 3.48 times higher than at random immobilization, indicating that the two different surfaces were successfully prepared. The endothelial progenitor cell-capturing capability of oriented antibody-immobilized surface was 1.35 and 1.64 times higher than for the random immobilized surface after seeding for 2 and 12 h under flow condition, respectively. The endothelial progenitor cell-capturing efficiency per antibody by oriented immobilization was 5.16 and 6.26 times higher than for the random after seeding for 2 and 12 h under flow condition, respectively. In addition, the oriented antibody-immobilized surface possessed better blood-compatibility. These results clearly revealed the significance of antibody orientation which could retain its biological effect and may revolutionize the antibody-immobilization protocols used in cardiovascular and other bloodcontacting biomedical devices.

Eingebettet in die Theorie der Weiterbildung nimmt die Dissertation die Forderung der bildungstheoretisch orientierten Biographieforschung auf, den transformatorischen Bildungsbegriff zu präzisieren. Aus der Diagnose einer Stagnation in diesem Bereich wird der Wechsel vom interpretativen zum relationalen Paradigma vorgeschlagen und eine relationale Entwicklungslogik als methodologische Basis relationalen Denkens eingeführt. Mit der Übertragung der Ergebnisse der informellen Axiomatisierung von Robert Kegans strukturaler Entwicklungstheorie auf den Bildungsbegriff wird unter Verwendung weiterer Referenztheorien aus dem Bereich der relationalen Kommunikationstheorien die Präzisierung des Begriffs möglich. Bildung wird als Prozess der Transformation der Regel der Bedeutungsbildung einer Person unter Konfrontation mit der Regel der Bedeutungsbildung nächsthöherer Ordnung definiert und als eine Struktur der Übergänge zwischen Kontext-Regeln beschrieben, die ein Beobachter der Person im Interaktionsprozess zuschreibt. Mit dem hier entwickelten Kontext-Ebenen-Modell der Bedeutungsbildung lassen sich zum einen Zeichen-Arten ZA definieren, die eine empirische Beschreibung des Bildungsprozesses einer Person zulassen, und zum anderen drei Typen von Kontext-Regeln XR bestimmen, die aus der relationalen Entwicklungslogik abgeleitet, die Prinzipien der Bedeutungsbildung als Regeln der Zeichenrelationierung darstellen. Das Kontext-Ebenen-Modell der Bedeutungsbildung steht als Ergebnis einerseits für eine erfolgreiche Präzisierung des transformatorischen Bildungsbegriffs, andererseits für die Leistungsfähigkeit der strukturalistischen Methode im Rahmen des Programms der relationalen Weiterbildungsforschung. / Embedded in the theory of adult education (andragogy) this PhD-thesis takes up the challenge proclaimed by the biography research based on the concept of Bildung and seeks to define the concept of transformational Bildung more precisely. To overcome the identified stagnation in this research field, this thesis proposes a change from qualitative research paradigm to relational paradigm and introduces the relational logic of development as methodology of relational thinking. The application of the results of the informal axiomatization of Robert Kegan’s theory of human development to the concept of transformational Bildung as well as the use of various approaches based on relational communication theories allowed to provide a more precise definition of the concept of transformational Bildung. In this thesis Bildung is defined as a process of transformation of individual’s rules of meaning making caused by a person’s confrontation with the rules of meaning making of a higher order. From the observer’s perspective the structure of the Bildung process can be described as a transition from one context rule to another. The developed model of context levels of meaning making allows defining types of signs (ZA) that enable to measure the levels in the process of Bildung. Furthermore, this model allows determining three types of context rules (XR), which – according to the relational logic of development – represent principles of meaning making seen as rules for relating signs. Thus, on the one hand, the model of context levels of meaning making has succeeded to specify the concept of transformational Bildung and, on the other hand, has proven the effectiveness of the structuralist method for the relational adult education research.