Forschungsarbeiten
Eurofon
Zwischen China und Deutschland entwickeln sich weit reichende technisch-ökonomische Kontakte. Ende 2007 gab es ca. 3.800 deutsch-chinesische Firmenprojekte; dazu eine große Anzahl von Handels- und Behördenkontakten. Deutschland befindet sich weltweit an Platz 6 aller Handelspartner und ist größter europäischer Handels- und Technologiepartner Chinas. Hierbei spielt unser innovativer Mittelstand eine große Rolle. Bei allen Kontakten ist die Sprachbarriere ein großes Hindernis.
In Deutschland entwickelte mittelständische Lösungen üben jedoch große Anziehungskraft auf China aus. Darüber hinaus wird Deutschland künftig Ziel eines chinesischen Massentourismus werden.
Sprachliche Erfahrung mit Asiaten, etwa auf internationalen Konferenzen, zeigt folgendes: Menschen aus dem sinitischen Sprachraum haben es besonders schwer, lateinbasierte Sprachen zu verstehen, und umgekehrt. Das gelingt auch nicht durch Verwendung des Globalenglischen, eines einfachen Touristendialekts. Der Charakter lateinbasierter und asiatischer Sprachen ist zu unterschiedlich. Es ist sicher nicht zu erwarten, dass das Milliardenvolk Chinas im Laufe nächster Jahrzehnte zur Englisch sprechenden Nation wird. Gleichzeitig wird es viel zuwenig professionell chinesisch sprechende Deutsche geben. Die größte Hürde ist die Vielzahl der Mandarin-Zeichen und -Laute und ihre absolut unregelmäßige Betonung. Ein Übersetzungsapparat wird also dringend gebraucht.
Automatische Sprachübersetzung - aber richtig - ist erstmalig die Lösung der Wahl.
In den letzten 5 Jahrzehnten wurden in Europa und den USA auf dem Gebiet der sog. Rechnerlinguistik große Anstrengungen unternommen, universelle automatische Übersetzungsprogramme zu schaffen. Sie gehen vom mehr oder weniger gleichen theoretischen Ansatz aus, der sich aus der US-amerikanischen KI-Denkschule ergibt.
Das vorliegende Projekt eines personenbezogenen Übersetzers ist ein völlig neuartiger Ansatz, der gleichzeitig von den jüngsten Entwicklungen bei Spracherkennung / Generierung und Elektronik Gebrauch macht. Gleichzeitig stärkt er die deutsch-chinesischen Beziehungen ökonomisch, technisch und kulturell.
Unser Vorhaben ist ein Gemeinschaftsprojekt zwischen der Firma Euros Embedded Systems GmbH, Nürnberg (Betriebssystem, Geräte, sowie Spracherkennung/Generierung) und der Gesellschaft zur Förderung angewandter Informatik e.V. Berlin (Übersetzung natürlicher Sprache).
Betreuer: Daniel Berg
P2-Life, 3D-IOS
Hinter den Begriffen P2-Life und 3D-IOS verbergen sich einige am Lehrgebiet entwickelte Konzepte für die Bereitstellung von verteilten virtuellen Umgebungen ohne Abhängigkeit von einzelnen Anbietern.
Virtuelle Umgebungen eröffnen eine Vielzahl neuer Möglichkeiten der Interaktion, Kollaboration, und Unterhaltung. Bestehende Angebote wie beispielsweise SecondLife (Link auf www.secondlife.com) sind durch ihre Client-Server Architektur aber grundsätzlich in der Anzahl der Benutzer und der wahrnehmbaren Ereignisse eingeschränkt.
In der Forschung werden verteilt arbeitende Mechanismen diskutiert, die zwar in der Anzahl der Benutzer skalieren, nicht aber in der Anzahl der Ereignisse im Umfeld eines Benutzers. Erschwerend kommt hinzu, dass die diskutierten Ansätze nicht vorsehen, dass Dienstanbieter ihr Angebot trotz der systeminhärenten Verteilung der Aufgaben auf ihren eigenen Knoten verwalten und so vor unbefugtem Zugriff schützen. Dieser Aspekt ist aber entscheidend, wenn auf dieser Infrastruktur funktionierende Geschäftsmodelle implementiert werden sollen, die – ähnlich dem WWW – auf bezahlten Dienstleistungen basieren.
Am Lehrgebiet Kommunikationsnetze werden daher Ansätze entwickelt, die alle genannten Anforderungen erfüllen und dabei auf bereits etablierten P2P-Protokollen aufsetzen können. Ziel ist es, Anreize für ein Web 3.0 zu bieten, in dem nutzer- und ortsbezogene Inhalte, Dienstleistungsangebote und Interaktionsmöglichkeiten miteinander in einer virtuellen Umgebung verschmelzen.
Betreuer: Hauke Coltzau
P2PNetSim
An unserem Lehrgebiet wurde in Zusammenarbeit mit Jens Nicolaysen Consulting (JNC) ein Werkzeug entwickelt, das die Simulation von sehr großen verteilten Netzwerken ermöglicht. Es ist das weltweit einzige Tool, das durch parallele Ausführung Simulationen mit über 1.000.000 virtuellen Teilnehmern (Peers) verarbeiten kann.
Die Umgebung ist zu 100 Prozent in Java(tm) implementiert, so dass der Einsatz auf allen aktuellen Betriebssystemen möglich ist. Dem Programmierer wird eine leistungsfähige Schnittstelle geboten, mit deren Hilfe er die Funktionalität seiner Komponenten implementieren kann, ohne die zu Grunde liegende Simulationsstruktur berücksichtigen zu müssen. Die Simulationsergebnisse werden zentral gesammelt und können bei Bedarf auch graphisch dargestellt werden.
Die Einsatzgebiete von P2PNetSim sind nahezu grenzenlos. Das Lehrgebiet Kommunikationsnetze analysiert mit Hilfe des Tools z.B. neue Verfahren zur Organisation verteilter unabhängiger Ressourcen, Wege zur Verfolgung von RFID-basierten Produkten im Supply-Chain-Management und die Ausbreitung ansteckender Krankheiten wie z.B. AIDS oder Influenza. P2PNetSim kommt im Rahmen unserer Kooperation mit der IT Faculty der King Mongkut’s University of North Bangkok auch dort auf einem Cluster-Computer zum Einsatz.
Gegenwärtig arbeiten PraktikantInnen und StudentInnen im Rahmen ihrer Abschlussarbeiten mit unserem Team an einer neuen, völlig überarbeiteten Version des Systems, um auch in Zukunft den hohen Anforderungen an die Simulation großer Netzwerke gerecht zu werden.
Betreuer: Hauke Coltzau, Daniel Berg
Multi-criteria Routing in Grid-like Overlay Network
The project aims to present a novel routing algorithm considering concurrently multiple criteria in a grid-like structure overlay a distributed network. The main target is to improve Quality of Service Routing (QoSR). The proposed algorithm properties are (i) consider three or more constraints that caused low performance of QoSR such as distance, bandwidth, buffer usage, etc. into account to find the optimal path. (ii) use a subset of potential data available on the considered node. And (iii) self-adaptive due to an integration of a learning process to react on real-time network situation.
The grid pattern with coordinate system provides many benefits for the routing process, because many paths with the same hop-count exist between two peers and they enable each peer to predict the shortest route without prior communication. The distance between peers is measured in Euclidean space. The algorithm applied the Thermal-Field Approach for representing buffer usage level to avoid message loss and long delay times. Additionally, the distance among nodes is measured to find the shortest route between two peers and therefore prevent using unnecessary detours. Last, an Ants-based pheromone algorithm is utilized for consider bandwidth congestion in the network. The route decision process automatically reflects to network situation at decision time, both the buffer usage level of the considered node’s neighbor and message’s location. Many decision methods are considered such as probability functions, weighted function, and fuzzy logic.
The network structure has also been studied to reach the goal. Referring to Prof. Jon Kleinberg’s work in 2000, he introduced a decentralized algorithm in grid with added long-range links was introduced and proved to be able to forward message from any source node to target within a limited delivery time. We extended his work by introducing a novel approach advertising long distance link to neighborhood area using pheromone of the ant colony. Also a new algorithm was proposed, allowed the system reorganizes itself automatically according to communication traffic. Finally, the best structures showed best routing performance will be found out.
Betreuer: Lada-On Lertsuwanakul
- © FernUniversität in Hagen
FernUniversität in Hagen, Lehrgebiet Kommunikationsnetze , 58084 Hagen, Tel.: +49 2331 987-1141