Forschungsschwerpunkte

Modellierung spielt eine grundlegende Rolle in den frühen Phasen des Systementwurfs. Das Forschungsinteresse des Lehrgebiets konzentriert sich auf die Prozessmodellierung, die sowohl bei der Entwicklung prozessorientierter Individualsoftware als auch beim Einsatz von Standard-Software und Workflow-Systemen eine zunehmend wichtige Rolle spielt. Eine grundlegende Modellierungsforschung berücksichtigt nicht nur Ausdrucksfähigkeit und Analyse bzw. Verifikation von Modellen, sondern betrachtet Modelle im gesamten Entwicklungsprozess. Zu den aktuellen Forschungsschwerpunkten des Lehrgebiets gehören:

• die Formalisierung und Validierung von Modellen und auch von ihren formalen Anforderungen,
• die Synthese von Systemmodellen aus spezifizierten nicht-sequentiellen Abläufen.

Die Validierung von Modellen und Anforderungen, die Verifikation von Modellen und auch die Synthese werden von einer im Lehrgebiet entwickelten Werkzeugkette unterstützt.
Prof. Dr. Jörg Desel ist Mitglied des Leitungsgremiums des Fachausschusses „Modellierung“ der Gesellschaft für Informatik und hat die Tagungen „Modellierung '99“ und „Modellierung 2005“ (mit-)organisiert.

Gegenstand dieses Forschungsgebietes ist die Synthese von Modellen für eingebettete Systeme aus Modellen ungesteuerter Anlagen sowie aus Anforderungen verschiedener Ingenieurdisziplinen an das Gesamtsystem. Diese Modelle werden für die Spezifikation und teilweise für die automatische Generierung der eingebetteten Software eingesetzt. Sie dienen zudem als Referenz für Testverfahren. Schwerpunkte der Forschung sind die Entwicklung iterativer Verfahren zur Formalisierung und Validierung der Anforderungen, zur Simulation und Visualisierung der Modelle und zur Verifikation der Modelle.

Bisherige Ergebnisse wurden in einem Industrie-Pilotprojekt (Kooperation mit der Audi AG) erfolgreich bei der Entwicklung von Steuerungskomponenten für Fahrzeuge eingesetzt. Im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms „Integration von Techniken der Softwarespezifikation für ingenieurwissenschaftliche Anwendungen“ leitete Prof. Dr. Jörg Desel, zusammen mit Prof. Dr. Hans-Michael Hanisch, Lehrstuhl für Automatisierungstechnik, Universität Halle-Wittenberg, das Projekt „Integration von Spezifikations- und Modellierungstechniken bei der Modellsynthese im Steuerungsentwurf (SpeciMen)“. Zudem ist Prof. Dr. Jörg Desel Mitglied des Steering Committee der Tagungsreihe Application of Concurrency to System Design (ACSD).

Zu diesem Thema wurden im abgeschlossenen DFG-geförderten Projekt „Verifikation von Informationssystemen durch Auswertung halbgeordneter Petrinetz-Abläufe (VIP)“, geleitet von Prof. Dr. Jörg Desel zusammen mit Prof. Dr. Andreas Oberweis (Universität Karlsruhe), das Werkzeug VIPtool erstellt, das nun in Hagen weiterentwickelt wird.

Prof. Dr. Jörg Desel ist Fachexperte im Leitungsgremium der GI-Fachgruppe „Entwicklungsmethoden für Informationssysteme und deren Anwendung (EMISA)“ und hat (zusammen mit Prof. Dr. Ulrich Frank, Universität Duisburg-Essen) den Workshop EMISA 2005 (Enterprise Modelling and Information Systems Architectures) organisiert. Er war Vorsitzender der Programmkomitees der Tagungen PROMISE 2002 (Prozessorientierte Methoden und Werkzeuge für die Entwicklung von Informationssystemen) und BPM 2004 (Business Process Management). Er ist Mitglied des Steering Committee der Tagungsreihe Business Process Management.

Zu diesen Grundlagen gehören Verifikationsverfahren für verteilte Algorithmen und für komponentenbasierte Systeme sowie Syntheseverfahren und ihr Einsatz in den frühen Phasen des Software Engineering.

Prof. Dr. Jörg Desel war neun Jahre Sprecher der GI-Fachgruppe „Petrinetze und verwandte Modellierungssprachen“ und hat vor 17 Jahren die jährliche Tagung „Algorithmen und Werkzeuge für Petrinetze“ initiiert. Im Jahr 2003 hat er den vierten internationalen „Advanced Course on Petri Nets“ in Eichstätt (100 Teilnehmer, zwei Wochen) veranstaltet. Zudem ist er Mitglied des Steering Committee der internationalen Petrinetz-Konferenz.

In den Forschungsarbeiten, die teilweise zusammen mit Psychologen durchgeführt wurden, geht es um die kritische Auseinandersetzung mit technischen Möglichkeiten einerseits und um lernpsychologische Erfordernisse und Herausforderungen andererseits.

Prof. Dr. Jörg Desel war Gründungssprecher der GI-Fachgruppe „E-Learning“ und Vorsitzender des Programmkomitees der GI-Tagung DeLFI 2003 zu diesem Thema. Als Vertreter der Informatik gehörte er der Auditor-Gruppe des bmbf zur Evaluation und weiteren Förderung von Projekten in diesem Bereich an. Darüber hinaus hat er einige Workshops im Bereich „Einsatz neuer Medien in der Lehre“ mitorganisiert. Als Sprecher des GI-Fachbereiches „Informatik in der Ausbildung – Didaktik der Informatik“ ist er Mitglied im Präsidium der Gesellschaft für Informatik (GI).

Die FernUniversität ist Kooperationspartner im Projekt VORsprung, in dem bis Ende 2023 ein digitales Studienvorbereitungsprogramm für internationale Studierende entwickelt wird. Mit erfolgreichem Abschluss des Programms erwerben die Teilnehmerinnen und Teilnehmer die Zugangsberechtigung für deutsche Hochschulen. Das VORsprung-Projekt wird durch den Deutschen Akademischen Austauschdienst (DAAD) und das Goethe-Institut geleitet. Allgemeine Informationen zu VORsprung finden Sie auf der Website des Projekts.

Das Lehrgebiet STTP übernimmt im Rahmen des VORsprung-Projekts die Qualitätssicherung für die zu erstellenden Lehrmaterialien in den Fächern Mathematik und Informatik und ergänzt das Projekt durch wissenschaftliche Begleitforschung. Schwerpunkte dieser Begleitforschung liegen in unterstützenden Methoden bei der Programmierausbildung und der Vermittlung algorithmischen Denkens sowie bei Fragestellungen und Einflussmöglichkeiten aus den Bereichen heterogene Lernkulturen und individuelle Lernvoraussetzungen als Wirkungsfaktoren auf den Erfolg in der digitalen Studienvorbereitung.

Beteiligte des Lehrgebiets

• Prof. Dr. Jörg Desel (Leitung)
• Julia Anna Fleischer (Lehrmaterial)
• Jennifer Lysikov (Begleitforschung lernkulturelle Unterschiede und Lernvoraussetzungen als Wirkungsfaktoren)
• Maren Stephan (Qualitätssicherung Lehrmaterial)