Optimierung und Adaption situationsbezogener Anwendungen basierend auf Workflow-Fragmenten.

• Antragsteller: Professor Dr. Frank Leymann; Professor Dr.-Ing. Bernhard Mitschang
• Fachliche Zuordnung: Sicherheit und Verlässlichkeit, Betriebs-, Kommunikations- und verteilte Systeme ; Datenmanagement, datenintensive Systeme, Informatik-Methoden in der Wirtschaftsinformatik
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 252975529

Die im bisherigen Projektverlauf entstandene Lösung SitOPT ermöglicht die dynamische, autonome Anpassung von Workflows an gegenwärtig vorliegende Situationen. In einem dynamischen Umfeld, wie z.B. einer Produktionsumgebung, ist es damit möglich, eine Workflow-Ausführung automatisiert auf sich ändernde und eventuell unvorhergesehene Situationen in angemessener Weise anzupassen. SitOPT verfolgt dabei einen zentralisierten Ansatz zur Steuerung der dynamischen Umgebungen, der allerdings nicht für alle Anwendungsfälle geeignet ist. Im Fortsetzungsantrag soll nun das Konzept DiStOPT (Distributed SitOPT) entwickelt werden, bei dem die erarbeiteten Konzepte erweitert werden. Das Ziel von DiStOPT ist es, verteilte dynamische Umgebungen dezentral zu überwachen, um Prozesse, welche mehrere Teilnehmer involvieren und in Form von Choreographien modelliert sind, automatisiert und global zur Laufzeit zu adaptieren. Hierdurch können z.B. Internet der Dinge bzw. Industrie 4.0-Umgebungen effizient überwacht und zugehörige Prozesse autonom angepasst werden. Skalierbarkeit, Verfügbarkeit und echtzeitnahe Verarbeitung spielen in diesen verteilten Szenarien eine fundamentale Rolle und müssen somit durch neue Konzepte abgedeckt werden, welche deutlich über die Mechanismen des bisherigen Vorhabens hinausgehen. Das Ziel des erweiterten Forschungsvorhabens DiStOPT ist es, Konzepte und Methoden zu entwickeln, die es erlauben, verteilte dynamische Umgebungen dezentral zu überwachen und zu adaptieren. Insbesondere sollen Prozesse, welche mehrere Teilnehmer involvieren, automatisiert und global zur Laufzeit situationsabhängig adaptiert werden können. Um hierdurch moderne Internet der Dinge oder Industrie 4.0-Umgebungen mit hohen Effizienzanforderungen überwachen zu können, wird eine flexible Bereitstellung der SitOPT-Komponenten zur Erkennung auftretender Situationen in verteilten, verschiedenartigen Systemumgebungen konzipiert. Hierzu gehören beispielsweise verschiedene Cloud-Typen, wie Edge-Clouds, Private-Clouds oder Public-Clouds. Eine Edge-Cloud bezeichnet dabei eine Systemumgebung, die sehr kurze Kommunikationswege zu kontextdatenerfassenden Sensoren besitzt. Dadurch können Daten möglichst nah am Sensor verarbeitet werden und somit lange Kommunikationswege eingespart werden. Dies ermöglicht die echtzeitnahe Verarbeitung der Daten zur Bereitstellung von Situationen. Nicht-zeitkritische, rechenintensive Berechnungen können hingegen in Private- bzw. Public-Cloud-Umgebungen ausgelagert werden. Um dies zu ermöglichen muss außerdem eine Multi-Cloud-basierte Verwaltung der SitOPT-Komponenten auf verteilten Systemen geschaffen werden. Zur partnerübergreifenden Adaption von Prozessen sind Konzepte für situationsadaptive Choreografien zu entwickeln, welche die Workflow-Adaption auf eine höhere Ebene bringen. Dabei sind sowohl lokale Situationen, die bei einzelnen Partnern vorliegen, als auch globale Situationen, die alle teilnehmenden Partner betreffen zu berücksichtigen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen