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Interessensgebiete und Forschungsschwerpunkte
Studium (bis 1993)
Studienschwerpunkte: Praktische Informatik, insbesondere
verteilte Systeme und Protokollspezifikationen; Nebenfach:
Elektrotechnik; Diplomarbeit über ein formales
Sicherheitsmodell für Message Handling Systems (MHS).
Studentische Hilfstätigkeiten: Spezifikation und
Implementation einer Security Interoperability Sublayer; Entwicklung
von Konzepten für eine objektorientierte Erweiterung der
Spezifikationssprache SDL.
Auslandssemester: zwei Semester an der University of
Waterloo/Kanada; Studienschwerpunkte Echtzeitsysteme und Compilerbau.
Forschungsgebiet 'Sicherheit' (1990-1993)
Im Rahmen eines von der DFG geförderten Drittmittelprojekts
wurde zwischen den Ebenen 3 und 4
des OSI-Referenzmodells eine Security Interoperability
Sublayer (SIS) definiert, welche bestimmte Sicherheitsdienste,
wie beispielsweise Authentifizierung und Verschlüsselung, zur
Verfügung stellt. Eine Randbedingung des Projekts bestand darin,
dass die durch X.213 definierte Schnittstelle zwischen den Ebenen
3 und 4 unverändert bleibt. Für die Umsetzung der
Protokollspezifikation der Sicherheitsebene wurde die Sprache SDL
verwandt. Mit Hilfe des Übersetzungswerkzeuges GEODE wurde unter
Verwendung von BSD-Sockets die Spezifikation über ein Netzwerk
getestet [1].
In einer Weiterführung des Projekts wurde ein formales
Sicherheitsmodell für Message Handling Systems (MHS)
nach X.400 untersucht. Dazu war zunächst eine formale
Bedrohungsanalyse für MHS notwendig. Das formale
Sicherheitsmodell basiert auf dem Bell-LaPadula-Modell.
Gemäß den Anforderungen der Qualitätsstufe Q7 des
Bundesamtes für Sicherheit in der Informationstechnik
(BSI) wurde neben der formalen Spezifikation des Sicherheitsmodells
auch die Konsistenz des Modells formal verifiziert [2].
Forschungsgebiet 'Dienstvermittlung' (1993-1997)
Die Aufgabe der Dienstvermittlung in offenen verteilten Systemen ist
das Zusammenführen von Anbietern und Nutzern von Diensten. In
diesem Forschungsschwerpunkt wurde der Frage nach einer geeigneten
Typbeschreibungssprache von Diensten nachgegangen [7], [8].
Es zeigt sich, dass für den Kontext offener verteilter Systeme
besondere Bedingungen gelten, weil einerseits Typspezifikationen auf
unterschiedlichen Abstraktionsebenen möglich sein müssen,
andererseits keine a-priori-Kenntnis der im System
existierenden Typspezifikationen vorausgesetzt werden kann [4].
Als mögliche Lösung wurde ein wissensbasiertes Typsystem
entwickelt. Als Typbeschreibungssprache wurden die aus der KI
bekannten Conceptual Graphs (CG) verwendet [6], [9].
Damit war es möglich, sowohl Typspezifikationen auf der
Abstraktionsebene der Anwender zu unterstützen, als auch
operationale Schnittstellen auf Basis einer Interface Definition
Language (IDL) [11]. Im Rahmen
der durchgeführten Arbeiten entstanden Übersetzer, die IDL
Spezifikationen von DCE oder CORBA in äquivalente CGs
übersetzen. Hierdurch war es möglich, auf einer
operationalen Ebene die Dienstvermittlung zwischen unterschiedlichen
Middleware-Plattformen auszudehnen [16].
Die Ergebnisse der Arbeit führten zu einer Kooperation mit der
Deutschen Telekom AG, bei der der Ansatz der wissensbasierten
Dienstvermittlung in eine TINA-Umgebung integriert wurde [17]. In einer nachfolgenden Kooperation
wurde anhand eines konkreten Szenarios die Praktikabilität dieses
Ansatzes demonstriert.
Forschungsgebiet 'Architektur von Middleware-Plattformen' (1997-2002)
Als Grundlage für die Forschung und Lehre wurde eine frei
verfügbare CORBA Implementierung entwickelt [18]. Diese basiert auf einem
Mikrokern-Ansatz, bei dem der Object Request Broker (ORB) nur
ein Minimum an Funktionalität enthält. Inter-ORB-Protokolle
und andere Funktionen sind als Dienste außerhalb des
Mikrokern-ORB angesiedelt und können so modular zum ORB
hinzugefügt werden. Mit Hilfe dieses Ansatzes wurde ein neues
Inter-ORB-Protokoll auf Basis der ATM-Technologie entwickelt [20].
Als Weiterführung des Forschungsgebiets 'Dienstvermittlung' wurde
der Einsatz von Meta-Strukturen in Middleware-Plattformen untersucht.
Als Ergebnis entstand eine interaktive graphische
Benutzerschnittstelle, mit der dynamisch zur Laufzeit
a-priori unbekannte Operationen mit Hilfe des Dynamic
Invocation Interface (DII) spezifiziert und abgesetzt werden
können [14].
Wegen des Erfolgs der unter dem Namen MICO bekannten Implementierung entstand
ein Referenzhandbuch, welches die API und die Werkzeuge von MICO
beschreibt [23] (Vertrieb durch dpunkt/Heidelberg und Morgan Kaufmann Publishers/San
Francisco). Auf Basis von MICO ist ein Lehrbuch über die
Architektur und das Design von Verteilungsplattformen beim dpunkt
Verlag erschienen [25]. Basierend auf
dem Konzept des Lehrbuchs sind zwei verteilte Systeme Praktika an der
Goethe Universität in Frankfurt (WS 97/98) und der Technischen
Universität in Darmstadt (WS 98/99) durchgeführt worden. Im
Oktober 2005 erschien eine überarbeitete und aktualisierte
Version des MICO Lehrbuchs bei Morgan Kaufmann Publishers [35]. MICO wird momentan weltweit von
zahlreichen Institutionen und Firmen eingesetzt. Am 23.11.98 wurde im
Technologiezentrum der Deutschen Telekom AG in Darmstadt der erste
internationale MICO Workshop durchgeführt. Ein zweiter MICO
Workshop fand am 5.3.01 an der Stanford University statt.
Forschungsgebiet 'Konformitätstesten und Web-Anwendungen' (2002-2005)
Erster Schwerpunkt an der San Francisco State University das
Konformitätstesten von Verteilungsplattformen. Leitung der COST (CORBA Open Source Testing)
Aktivität bei der OMG [27]. Entwicklung einer
Programmiersprachen-unabhängigen Methode des Unit Testing
basierend auf XML [32], [34]. Weiterer Schwerpunkt ist die
Entwicklung von Web-Anwendungen; u.a. einer generischen Web-basierten
Benutzerschnittstelle [29]. Automatische Konvertierung von
Desktop-Anwendungen zu Web-Anwendungen [30], [33]. Entwicklung des XML11-Protokolls,
welches in Anlehnung an X-Windows, ein XML-basiertes verteiltes
Fenstersystem spezifiziert [36]. XML11
unterstützt Kodemigration um Teile der Anwendungslogik beim
Klienten auszuführen. Dazu wurde die XML-basierte
Programmiersprache XMLVM auf Basis einer virtuellen Maschine
entwickelt, die eine einfache Abbildung in andere Programmiersprachen
wie beispielsweise JavaScript erlaubt [34].
Forschungsgebiet 'Eingebettete Systeme und Sensornetzwerke' (seit 2004)
Weiterer Schwerpunkt an der San Francisco State University sind
eingebettete Systeme und Sensornetzerke. In einem von Agilent Labs
finanzierten Projekt wurde in Zusammenarbeit mit Geophysikern an
unserer Universität unter meiner Führung ein Sensornetzwerk
für die Messung der Wasserqualität der San Francisco Bay
entwickelt [37]. Die aktuellen Daten
werden über ein von uns entwickeltes Sensor Management Framework
an beliebige Konsumenten weitergeleitet [38]. Um die Skalierbarkeit des Systems
zu gewährleisten, wird ein Distributed Hash Table (DHT) für
den Aufbau eines Multicast-Baums benutzt [39]. Dieses Projekt wird von der
National Science Foundation (NSF) finanziert. Das unter dem Akronym
NetBEAMS (Networked Bay Environmental Assessment Monitoring System)
bekannt gewordene Projekt gewann den Duke Choice Award auf der JavaOne
Konferenz 2005. Die an unserem Institut aufgebaute Web-Seite www.netbeams.org wird momentan von
anderen Forschungseinrichtungen entlang der kalifornischen Küste
übernommen.
Tätigkeiten im Bereich der Lehre
Seminare/Praktika: Betreuung von Seminaren im Bereich
objektorientierter Konzepte in verteilten Systemen und Praktika im
Bereich verteilter Basisalgorithmen an der Johann Wolfgang Goethe
Universität/Frankfurt a.M.
Diplomarbeiten: Betreuung mehrerer Diplomarbeiten zu
unterschiedlichen Themen an der Johann Wolfgang Goethe
Universität/Frankfurt a.M. und dem International Computer Science
Institute/Berkeley.
Lehrauftrag: 4-stündige Vorlesung über C++ und Java
an der FH Fulda (WS 96/97).
Lehrveranstaltungen: 4-stündige Vorlesungen an der San
Francisco State University seit dem WS 2002:
- Introduction to Computer Programming (C++)
- Operating Systems Principles
- Distributed Systems
Eingeladene Vorträge
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GI Fachgruppentreffen Betriebssysteme, Hamburg
Titel: OLE2: Konzepte und Architektur
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Institut für Parallele und Verteilte Höchstleistungsrechner
(IPVR), Universität Stuttgart
Titel: Typkonzepte in offenen verteilten Umgebungen
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Institut für TeleKooperationsTechnik (GMD-TKT), Darmstadt
Titel: Typkonzepte in offenen verteilten Umgebungen
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Technologiezentrum der Deutschen Telekom AG, Darmstadt
Titel: Typkonzepte in offenen verteilten Umgebungen
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Department of Mechanical and Industrial Engineering, University
of Toronto, Canada
Titel: Meta-Level Service Type Specifications
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MetaDaten Workshop: Qualifying WebObjects,
Universität Osnabrück
Titel: Using meta-level specifications for the service trading
in open distributed systems
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Arbeitsgruppe Allgemeine Algebra und Diskrete Mathematik,
FB Mathematik, TU Darmstadt
Titel: Typsysteme für die Dienstvermittlung in offenen
verteilten Systemen
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Swiss Federal Institute of Technology - Lausanne (EPFL), Schweiz
Titel: MICO: a CORBA 2.0 compliant implementation
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PASS Consulting, Eschborn
Titel: Einsatz von CORBA für die Entwicklung
verteilter Anwendungen
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Fachhochschule Wiesbaden
Titel: Das Open Source Projekt MICO
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MetaDaten Workshop: Heterogeneity and Interoperability,
Universität Bonn
Titel: MICO: a free CORBA compliant implementation
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Seit 1998 zahlreiche eingeladene Vorträge zum Thema Open Source
und MICO, u.a. bei GMD, Alcatel, France Telecom, AT&T Research,
Microsoft Research, Iona, TINA Konsortium, OMG Konsortium, Stanford
University.
Auszeichnungen
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1993
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Diplom der Informatik mit Auszeichnung.
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1997
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Promotion in der Informatik mit Auszeichnung.
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1998
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Postdoc Stipendium am International Computer Science Institute,
Berkeley.
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1998
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Auszeichnung des Beitrags [20] in der
IEEE Konferenz über ATM.
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2005
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Auszeichnung des NetBEAMS Projekts mit dem Duke Award
auf der JavaOne Konferenz
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Eingeworbene Drittmittel
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2004
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Agilent Labs Research Grant (US $64.000)
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2005
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NSF Grant (US $20.000)
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Agilent Labs Research Grant (US $25.000)
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