Christoph Hübel

Controlling cooperation through design-object specification-a database-oriented approach

The authors propose an operational framework for supporting cooperative design processes carried out by a group of designers. Besides the cooperative refinement of the design-object specification, the introduced cooperation protocol allows cooperative design by system-controlled interchange of design object versions. The versions reflect the process of step-wise improving the design object so as to meet finally its specification. The authors introduce a data integrated design environment based on a nonstandard database system in order to manage the whole cooperation process, i.e. the design objects, the versions, and the design activities.<<ETX>>

Supporting engineering applications by new data base processing concepts—An experience report

Data base management systems for nonstandard applications (nonstandard data base systems, NDBS), in particular for engineering applications, nowadays constitute one of the most important challenges in the area of data base research. Some major obstacles are concerned with problems of modeling and processing complex engineering objects. Some new system architectures have been proposed, and appropriate concepts for handling the new types of application objects have been developed over the past few years.Based on PRIMA, an NDBS-kernel prototype implementation, we motivate a workstation-oriented architecture for NDBS application systems. We explain a prototypical application system in the environment of VLSI-chip design, which serves as a practical examples in handling complex objects. Analyzing the weaknesses of this initial approach, we derive general concepts for application linkage, discussing, in particular, key issues for an efficient object processing and language binding.

Use of inherent parallelism in database operations

Non-standard applications of database systems (e.g. CAD) are characterized by complex objects and powerful user operations. Units of work decomposed from a single user operation are said to allow for inherent semantic parallelism when they do not conflict with each other at the level of decomposition. Hence, they can be scheduled concurrently. In order to support this processing scheme it is necessary to organize parallel execution by adequate control units. Therefore, client-server processes and nested transactions are applied to hierarchically structure the DBS-operations. On the other hand, the DBS-code itself has to be mapped onto a multiprocessor system to take advantage of multiple processing units.

On modeling integrated design environments

The authors describe an approach towards modeling the heterogeneous aspects of design environments which is based on a paradigm of separation and integration, yielding an adequate, well structured, non-redundant, and integrated design model for generic design environments. The design model consists of five partial models: (1) design flow model; (2) design tool model; (3) design structure model; (4) design object model; and (5) design subject model. The design structure model is introduced for modeling on a higher level of abstraction exactly those aspects of design objects which are necessary for design methodology management. The applied concept is called design object abstraction.<<ETX>>

Ein Client/Server-System als Basiskomponente für ein kooperierendes Datenbanksystem

Konventionelle Datenbanksysteme besitzen erhebliche Leistungsschwachen bei der Abarbeitung aufwendiger Verarbeitungsalgorithmen auf komplexen Datenstrukturen. Ein Losungsansatz wird in der “semantischen Dekomposition”, also der Zerlegung einer einzelnen komplexen Datenbankoperation in logisch unabhangige Teilschritte, gesehen. Unter Berucksichtigung der Operationssemantik konnen die unabhangigen Teilschritte parallel abgewickelt werden, wodurch insgesamt eine Reduktion der Antwortzeit erwartet wird. Die praktische Erprobung und Validierung dieses Ansatzes erfordert die Entwicklung eines verteilten, kooperierenden Datenbanksystems.

PRIMA - a database system supporting dynamically defined composite objects

PRIMA is a non-standard database system developed at the University Kaiserslautern. Its major purpose is the support of engineering design applications, such as VLSI design and software engineering. The applications require tailored application-dependent interfaces which, however, all share basic notions like that of a composite object. Hence, the approach of PRIMA is to offer an application-independent complex-object interface (the moleculeatom data model, shortly called MAD model) and to provide means to easily augment this interface by application-dependent functionality. In the following, we will concentrate on the MAD model and its implementation.

Ansätze einer adaptierbaren Datenorganisation in einer integrierten Entwurfsumgebung

Zur Realisierung rechnergestutzter Entwurfsumgebungen werden Basiskomponenten zur Verwaltung und Handhabung der Entwurfsobjekte benotigt, die eine Integration der Daten erlauben, ihre Konsistenz gewahrleisten, fur ihre dauerhafte Speicherung sorgen und jeweils adaquate und effiziente Zugriffsfunktionen bereitstellen. Im Gegensatz zu konventionellen Anwendungen der Datenbanktechnologie werden in Entwurfsumgebungen diese Dateneigenschaften weitgehend unabhangig voneinander gefordert, so das ihre ebenfalls unabhangige Realisierung sinnvoll erscheint. Hieraus ergeben sich eine Reihe spezieller Anforderungen an Datenbanksysteme, zu denen in der vorliegenden Arbeit Losungsansatze vorgestellt werden.

Messen und Bewerten paralleler Client/Server-Architekturen - am Beispiel des kooperierenden Non-Standard-Datenbanksystems PRIMA

Mit der stetigen Verbreitung und Vernetzung von Arbeitsplatzrechnern sowie dem wachsenden Einsatz von Mehrrechnersystemen gewinnen auftragsorientierte Systemmodelle, die eine Zerlegung in auftraggebende und auftragnehmende Systemkomponenten vorsehen, zunehmend an Bedeutung. Die effektive Nutzung der verteilten Rechnerleistung erfordert geeignete Masnahmen zur Unterstutzung der parallelen Auftragsabwicklung. Neben Konzepten zur Betriebssystemeinbettung adaquater Ablaufumgebungen existiert ein Bedarf an Mesweikzeugen und Analysemethoden, die eine quantifizierbare Bewertung paralleler, auftragsorientierter Anwendungssysteme erlauben.

Technische Informationssysteme zur Unterstützung von Entwurfsprozessen

Die drei Haupt-Arbeitsschritte des GI-Arbeitskreises „Technische Informationssysteme“ in der Fachgruppe 4.2.1. „Rechnerunterstutztes Entwerfen und Konstruieren (CAD)“ der Gesellschaft fur Informatik sind (1) die Aufnahme der Istsituation, (2) die Problemanalyse und (3) die Erarbeitung eines Sollkonzepts. Insgesamt ist ein zentraler und grundlegender Bruch und eine grose Lucke zwischen den prinzipiellen Aufgaben und Zielen von technischen Informationssystemen und der bestehenden Istsituation zu erkennen. Es werden die ersten Ansatze fur das zu erarbeitende Sollkonzept vorgestellt. Vorangestellt ist eine Gegenstandsbestimmung fur das Umfeld des Entwurfs, die fur die Definition und Abgrenzung der Funktionalitat von technischen Informationssystemen notwendig ist.

Analyse der Verarbeitungsproblematik DB-gestützter Ingenieuranwendungen

Die Entwicklung angepaster Verarbeitungskonzepte zur Handhabung der komplexen Informationsstrukturen in Ingenieuranwendungen setzt die Evaluierung der vorherrschenden Verarbeitungscharakteristiken voraus, also die Art, die Haufigkeit, die Verteilung und die Reihenfolge typischer Datenzugriffe. Daneben bildet die Kenntnis der Verarbeitungsobjekte, d.h. deren zugrundeliegenden Informations- und Datenstrukturen sowie deren Grosen und Mengengeruste, eine weitere Entwicklungs- und Entscheidungsgrundlage. Die Akquisition dieses Wissens sowie die Interpretation durch die Analyse von Prototypsystemen bestimmt den Gegenstand dieses Kapitels.