Berufliche Tätigkeiten

Ausbildung

Forschungsinteressen:

• Change Management for Business Process Models
• Self-Adaptive Software Systems
• Service-Oriented Computing
• Business Process Development
• Software Quality Assurance

Reviews

Conferences & Workshops:

• ACM / IEEE International Conference on Model Driven Engineering Languages and Systems (MODELS): 2008, 2009, 2010, 2011, 2012
• International Conference on Business Process Management (BPM): 2009, 2010, 2011, 2012, 2013
• European Conference on Modelling Foundations and Applications (ECMFA): 2009, 2010, 2011, 2012
• International Workshop on Graph Transformation and Visual Modeling Techniques (GT-VMT): 2009, 2010, 2012, 2013
• International Symposium on Software Engineering for Adaptive and Self-Managing Systems (SEAMS): 2011, 2012
• IEEE Symposium on Visual Languages and Human-Centric Computing (VL/HCC): 2009, 2010, 2013
• International Conference on Software Language Engineering (SLE): 2009, 2010
• International Conference on Model Transformation (ICMT): 2010, 2012, 2014
• European Conference on Information Systems (ECIS): 2013
• International Conference on Fundamental Approaches to Software Engineering (FASE): 2012, 2014
• International Conference on Service Oriented Computing (ICSOC): 2011, 2014
• Software Engineering Conference (SE): 2010, 2013
• International Conference on Complex, Intelligent and Software-Intensive Systems (CISIS): 2010
• International Conference on Current Trends in Theory and Practice of Computer Science (SOFSEM): 2010

Journals:

• Software and Systems Modeling (SoSym), Springer
• IEEE Transactions on Software Engineering (TSE)
• Journal of Visual Languages and Computing (JVLC), Elsevier

Mitgliedschaften:

• GI
• IEEE

Publikationen

Zeitschriftenbeiträge (3)

Zille Huma, Christian Gerth, Gregor Engels: On-the-Fly Computing: Automatic Service Discovery and Composition in Heterogeneous Domains. In Computer Science - Research and Development, vol. 30, no. 3-4, pp. 333-361. Springer-Verlag (2015) 
 

Christian Gerth, Jochen Küster, Markus Luckey, Gregor Engels: Detection and Resolution of Conflicting Change Operations in Version Management of Process Models. In Software and Systems Modeling, vol. 12, no. 3, pp. 517-535. Springer-Verlag (Berlin/Heidelberg) (2013) 
 

Gregor Engels, Christian Gerth, Bernd Kleinjohann, Lisa Kleinjohann, Wolfgang Müller, Stefan Sauer: Informationstechnik spart Ressourcen. In Forschungsforum Paderborn, vol. 16/2013, pp. 54-61. (2013) 
 

Rezensierte Konferenzbeiträge (20)

Masud Fazal-Baqaie, Christian Gerth, Gregor Engels:: Breathing Life into Situational Software Engineering Methods.In A. Jedlitschka et al. (eds.): In Proceedings of the 15th International Conference of Product Focused Software Development and Process Improvement (PROFES 2014). Springer, vol. 8892, pp. 281-284 (2014) 
 

Svetlana Arifulina, Marie Christin Platenius, Christian Gerth, Steffen Becker, Gregor Engels, Wilhelm Schäfer: Market-optimized Service Specification and Matching.In Xavier Franch and Aditya K. Ghose and Grace A. Lewis and Sami Bhiri (eds.): 12th International Conference on Service Oriented Computing (ICSOC 2014). Springer, Lecture Notes in Computer Science, vol. 8831, pp. 543-550  (2014) 
 

Simon Schwichtenberg, Christian Gerth, Zille Huma, Gregor Engels: Normalizing Heterogeneous Service Description Models with Generated QVT Transformations.In Proceedings of the 10th European Conference on Modelling Foundations and Applications (ECMFA'14). Springer, LNCS, vol. 8569, pp. 180-195  (2014) 
 

Simon Schwichtenberg, Christian Gerth, Gregor Engels: RSDL workbench results for OAEI 2014.In Pavel Shaviko and Jérôme Euzenat and Ming Mao and Ernesto Jiménez-Ruiz and Juanzi Li and Axel Ngonga (eds.): Proceedings of the 9th International Workshop on Ontology Matching co-located with the 13th International Semantic Web Conference (ISWC). CEUR-WS.org, CEUR Workshop Proceedings, vol. 1317, pp. 155-162  (2014) 
 

Dennis Bokermann, Christian Gerth, Gregor Engels: Use Your Best Device! - Enabling Device Changes at Runtime.In Proceedings of the 12th International Conference on Business Process Management (BPM 2014), Haifa, Israel. Springer, LNCS, vol. 8659, pp. 357-365  (2014) 
 

Zille Huma, Christian Gerth, Gregor Engels, Oliver Juwig: Automated Service Composition for On-the-Fly SOAs.In Proceedings of the 11th International Conference on Service Oriented Computing (ICSOC'13). Springer-Verlag (Berlin/Heidelberg), LNCS , vol. 8274, pp. 524-532  (2013) 
 

Benjamin Nagel, Christian Gerth, Jennifer Post, Gregor Engels: Ensuring Consistency Among Business Goals and Business Process Models.In Proceedings of the 17th IEEE International EDOC Conference (EDOC'13). IEEE Computer Society, pp. 17-26  (2013) 
 

Marie Christin Platenius, Markus von Detten, Christian Gerth, Wilhelm Schäfer, Gregor Engels: Service Matching under Consideration of Explicitly Specified Service Variants.In IEEE 20th International Conference on Web Services (ICWS 2013). IEEE Computer Society Washington, DC, USA, pp. 613-614  (2013) 
 

Zille Huma, Christian Gerth, Gregor Engels, Oliver Juwig: Towards an Automatic Service Discovery for UML-based Rich Service Descriptions. In Proceedings of the ACM/IEEE 15th International Conference on Model Driven Engineering Languages and Systems (MODELS'12). Springer-Verlag (Berlin/Heidelberg), LNCS, vol. 7590, pp. 709-725  (2012) 
 

Markus Luckey, Benjamin Nagel, Christian Gerth, Gregor Engels: Adapt Cases: Extending Use Cases for Adaptive Systems. In Proceeding of the 6th international symposium on Software engineering for adaptive and self-managing systems. ACM (New York, NY, USA), SEAMS '11, pp. 30-39  (2011) 
 

Lial Khaluf, Christian Gerth, Gregor Engels: Pattern-Based Modeling and Formalizing of Business Process Quality Constraints. In H. Mouratidis and C. Rolland (eds.): Proceedings of the 23rd International Conference on Advanced Information System Engineering (CAiSE'11). Springer (Berlin/Heidelberg), LNCS, vol. 6741, pp. 521-535  (2011) 
 

Christian Gerth, Markus Luckey, Jochen Küster, Gregor Engels: Precise Mappings between Business Process Models in Versioning Scenarios. In Proceedings of the IEEE 8th International Conference on Services Computing (SCC'11). IEEE Computer Society, pp. 218-225  (2011) 
 

Markus Luckey, Christian Gerth, Christian Soltenborn, Gregor Engels: QUAASY - QUality Assurance of Adaptive SYstems. In Proceedings of the 8th International Conference on Autonomic Computing (ICAC'11). ACM  (2011) 
 

Fabian Christ, Jan-Christopher Bals, Gregor Engels, Christian Gerth, Markus Luckey: QUAASY - QUality Assurance of Adaptive SYstems. In Proceedings of the 8th International Conference on Autonomic Computing (ICAC'11). ACM  (2011) 
 

Fabian Christ, Jan-Christopher Bals, Gregor Engels, Christian Gerth, Markus Luckey: A Generic Meta-Model-based Approach for Specifying Framework Functionality and Usage. In J. Vitek (eds.): Proceedings of the 48th International Conference on Objects, Models, Components and Patterns (TOOLS'10), Málaga (Spain). Springer (Berlin/Heidelberg), LNCS, vol. 6141, pp. 21-40(2010) 
 

Christian Gerth, Markus Luckey, Jochen Küster, Gregor Engels: Detection of Semantically Equivalent Fragments for Business Process Model Change Management. In Proceedings of the IEEE 7th International Conference on Services Computing (SCC'10). IEEE Computer Society, pp. 57-64(2010) 
 

Jochen Küster, Christian Gerth, Gregor Engels: Dynamic Computation of Change Operations in Version Management of Business Process Models. In T. Kühne, B. Selic (eds.): Proceedings of the 6th European Conference on Modelling Foundations and Applications (ECMFA'10). Springer (Berlin/Heidelberg), LNCS, vol. 6138, pp. 201-216(2010) 
 

Christian Gerth, Jochen Küster, Markus Luckey, Gregor Engels: Precise Detection of Conflicting Change Operations using Process Model Terms. In D.C. Petriu, N. Rouquette, and Ø. Haugen (eds.): Proceedings of the ACM/IEEE 13th International Conference on Model Driven Engineering Languages and Systems (MODELS'10). Springer (Berlin/Heidelberg), LNCS, vol. 6395, no. Part II, pp. 93-107(2010) 
 

Jochen Küster, Christian Gerth, Gregor Engels: Dependent and Conflicting Change Operations of Process Models. In Proceedings of the 5th European Conference on Model-Driven Architecture Foundations and Applications (ECMDA-FA'09). Springer (Berlin/Heidelberg), LNCS, vol. 5562, pp. 158-173 (2009) 
 

Christian Gerth, Jochen Küster, Gregor Engels: Language-Independent Change Management of Process Models. In A. Schürr, B. Selic (eds.): Proceedings of the ACM/IEEE 12th International Conference on Model Driven Engineering Languages and Systems (MODELS'09). Denver (CO, USA). Springer (Berlin/Heidelberg), LNCS, vol. 5795 , pp. 152-166 (2009) 
 

Jochen Küster, Christian Gerth, Alexander Förster, Gregor Engels: Detecting and Resolving Process Model Differences in the Absence of a Change Log. In M. Dumas, M. Reichert, M.-C. Shan (eds.): Proceedings of the 6th International Conference on Business Process Management (BPM'08). Springer (Berlin/Heidelberg), LNCS, vol. 5240, pp. 244-260 (2008) 
 

Jochen Küster, Christian Gerth, Alexander Förster, Gregor Engels: Detecting and Resolving Process Model Differences in the Absence of a Change Log. In M. Dumas, M. Reichert, M.-C. Shan (eds.): Proceedings of the 6th International Conference on Business Process Management (BPM'08). Springer (Berlin/Heidelberg), LNCS, vol. 5240, pp. 244-260 (2008) 
 

Rezensierte Workshopbeiträge (11)

Dennis Wolters, Christian Gerth, Gregor Engels:  Modeling Cross-Device Systems with Use Case Diagrams. ,  In Proceedings of the CAiSE'18 Forum at the 28th International Conference on Advanced Information Systems Engineering (CAiSE'16) (to appear). CEUR-WS.org, CEUR Workshop Proceedings (2016) 
 

Timo Kehrer, Christian Gerth:  CVSM 2013 Challenge: Recognizing High-level Edit Operations in Evolving Models. ,  In Udo Kelter (eds.): Proceedings of the Workshop on Comparison and Versioning of Software Models (CVSM'13). FG Softwaretechnik, Gesellschaft für Informatik e.v. (GI), Softwaretechnik-Trends, vol. 33, no. 2, pp. 32-34 (2013) 
 

Benjamin Nagel, Christian Gerth, Gregor Engels:  CGoal-driven Composition of Business Process Models. ,  In Proceedings of the 9th Workshop on Engineering Service-Oriented Applications (WESOA 2013) (accepted for application). (2013) 
 

Benjamin Nagel, Christian Gerth, Jennifer Post, Gregor Engels:  Kaos4SOA - Extending KAOS Models with Temporal and Logical Dependencies. ,  In Proceedings of the CAiSE'13 Forum at the 25th International Conference on Advanced Information Systems Engineering (CAiSE'13). CEUR-WS.org, CEUR Workshop Proceedings, vol. 998, pp. 9-16 (2013) 
 

Enes Yigitbas, Christian Gerth, Stefan Sauer:  Konzeption modellbasierter Benutzungsschnittstellen für verteilte Selbstbedienungssysteme. ,  In Tagungsband des Workshop Modellbasierte Entwicklung von Benutzungsschnittstellen (MoBe'13) im Rahmen der INFORMATIK 2013. Gesellschaft für Informatik (GI), Lecture Notes in Informatics (LNI) , pp. 2714-2723 (2013) 
 

Zille Huma, Christian Gerth, Gregor Engels, Oliver Juwig:  A UML-based Rich Service Description Language for Automatic Service Discovery of Heterogeneous Service Partners. ,  In Proceedings of the Forum at the CAiSE'12 Conference on Advanced Information Systems Engineering. CEUR-WS.org, CEUR Workshop Proceedings, vol. 855, pp. 90-97 (2012) 
 

Benjamin Nagel, Christian Gerth, Enes Yigitbas, Fabian Christ, Gregor Engels:  Model-driven Specification of Adaptive Cloud-based Systems. ,  In Proceedings of 1st International Workshop on Model-Driven Engineering for High Performance and Cloud Computing (MDHPCL) at MODELS'12. (2012) 
 

Markus Luckey, Christian Thanos, Christian Gerth, Gregor Engels:  Multi-Staged Quality Assurance for Self-Adaptive Systems. ,  In Proceedings of 1st International Workshop on EVALUATION for SELF-ADAPTIVE and SELF-ORGANIZING SYSTEMS at SASO'12. (2012) 
 

Christian Gerth, Markus Luckey:  Towards Rich Change Management for Business Process Models. ,  In Udo Kelter (eds.): Proceedings of the Workshop on Comparison and Versioning of Software Models (CVSM'12). FG Softwaretechnik, Gesellschaft für Informatik e.v. (GI), Softwaretechnik-Trends, vol. 32, no. 4, pp. 32-34 (2012) 
 

Christian Gerth:  A Framework for Change Management of Business Process Models. ,  In DFG Research Training Group 1298 "AlgoSyn" RWTH Aachen University (eds.): Proceedings of the Joint Workshop of the German Research Training Groups in Computer Science. , pp. 183-184 (2010) 
 

Jochen Küster, Christian Gerth, Alexander Förster, Gregor Engels:  A Tool for Process Merging in Business-Driven Development. ,  In Z. Bellahsène, R. Coletta, X. Franch, E. Hunt, C. Woo (eds.): Proceedings of the Forum at the CAiSE'08 Conference on Advanced Information Systems Engineering. CEUR-WS.org, CEUR Workshop Proceedings, vol. 344, pp. 89-92 (2008) 
 

Technische Berichte (4)

Svetlana Arifulina, Marie Christin Platenius, Christian Gerth, Steffen Becker, Gregor Engels, Wilhelm Schäfer:  Configuration of Specification Language and Matching for Services in On-The-Fly Computing. ,  , no. tr-ri-14-342. Heinz Nixdorf Institute, University of Paderborn (2014) 
 

Zille Huma, Christian Gerth, Gregor Engels:  Automated Service Discovery and Composition for On-the-Fly SOAs. ,  , no. tr-ri-13-333. University of Paderborn, Germany(2013) 
 

Jochen Küster, Dániel Kovács, Eduard Bauer, Christian Gerth:  Integrating Coverage Analysis into Test-driven Development of Model Transformations. ,  IBM Research Report, no. RZ 3846. IBM Research - Zurich(2013) 
 

Christian Gerth, Markus Luckey, Jochen Küster, Gregor Engels:  Detection of Semantically Equivalent Fragments for Business Process Model Change Management. ,  IBM Research Report, no. RZ 3846. IBM Research - Zurich(2010) 
 

Dissertation (1)

Christian Gerth:  Business Process Models - Change Management. ,  PhD thesis, University of Paderborn, Springer (Berlin/Heidelberg), LNCS, vol. 7849 (2013) 
 

Diplomarbeiten (1)

Christian Gerth:  Business Process Merging - An Approach based on Single-Entry-Single-Exit Regions. ,  Diploma thesis, University of Paderborn (2007) 
 

Projektgruppenberichte (1)

Alexej Bondarenko, Daniel Dau, Stefan Feldkord, Markus Gellermann, Christian Gerth, Markus Hornkamp, Björn Mühlenfeld, Haibo Qiu:  Patternbasierte Geschäftsprozess-Modellierung (PaGeMo). ,  Student project report. University of Paderborn (2007) 
 

Bachelorthesis | Titel: Automatisierung von Geschäftsprozessen mit menschlicher Interaktion: Vom BPMN‐Modell zum ausführbaren BPEL‐Prozess

Aufgabenbereich: Geschäftsprozess Modellierung und Transformation
Status: Abgeschlossen
Bearbeiter: Marvin Grieger
 

Beschreibung:
SIm Rahmen der Bachelorarbeit ist zu untersuchen, wie die Modellierung von Geschäftsprozessen mit menschlicher Interaktion sowie der Übergang zu einem ausführbaren Prozess am besten durchgeführen werden kann. Hierbei sollen zunächst Patterns bezüglich menschlicher Interaktion in Geschäftsprozessen identifiziert werden. Unter Einbeziehung der Patterns soll dann ein generelles Schema erarbeitet werden, um BPMN‐Modelle in ausführbare BPEL‐Prozesse zu transformieren. Dabei soll unter anderem herausgearbeitet werden, welche Probleme bei der automatischen Übersetzung von BPMN nach BPEL existieren und inwiefern eine Nachbearbeitung erforderlich ist, um den BPEL‐Prozess ausführen zu können. Ein weiteres Ziel der Arbeit ist es, verschiedene Entwicklungsumgebungen kritisch zu vergleichen. Die zu untersuchenden Entwicklungssysteme müssen die Modellierung von Geschäftsprozessen sowie deren Umsetzung in ausführbaren BPEL Prozesse unterstützen. Bezüglich des Vergleiches soll herausgearbeitet werden, ob die Entwicklungsumgebungen zu definierende Anforderungen erfüllt und inwiefern existierende Transformationsschemata konkret umgesetzt werden können. Dies soll beispielhaft anhand von ausgewählten Ausschnitten eines Geschäftsprozesses aus dem Bereich IT‐Service und ‐Wartung untersucht werden. Betreuung der Bachelorarbeit erfolgt in Kooperation mit Emanuel Georgiew (C-Lab, Siemens IT Solutions and Services).

Vorkenntnisse:

• mit der Modellierung von Geschäftsprozessen insbesondere in BPMN, sowie Kenntnisse von BPEL sind vorteilhaft.

Kontakt: Dr. Christian Gerth, Prof. Dr. Gregor Engels
Anhang: noch kein Anhang

Diplom-/Masterarbeit | Titel: Business Process Quality Assurance

Aufgabenbereich: Ensuring Quality of Business Process Models
Status: Abgeschlossen
Bearbeiter: Lial Khaluf
 

Beschreibung:
One of the most important factors of the success and reputation of any business is the quality of the products and services it provides. This means the degree to which the customer's needs and requirements are met. For this reason, the quality management has become an important competitive factor that must be considered on all levels including processes, people, tools, and other different resources. In this context, many standards were developed for total quality management, aiming at fulfilling the requirements of the customers and improving the quality of the products. For example, ISO 9001 regulations and constraints, that can be applied to any business. Quality constraints could also be defined by the organization itself or by the customers. These constraints usually represent the logical and temporal relationships between the various actions of the business processes. For example, the temporal sequence of the actions, the possibility that an action or a sequence of actions could be or must be executed, and the logical structure of the actions execution. No matter who defines the constraints, there must be a way to ensure that the business processes satisfy them. But since the constraints are usually documented as texts, it becomes so difficult to prove their correctness, especially when the business process is complicated or contains many other partial business processes. So one solution for this problem is by automating the verification of constraints on business processes. An automated approach was developed at the University of Paderborn. This approach reduces the complexity and time needed for verifying the textual quality constraints on business processes. It models the business processes as UML Activity Diagrams, and the quality constraints as patterns using the Process Pattern Specification Language (PPSL). The business processes models are then transformed into transition systems. The quality patterns are transformed into temporal logic formulas. These formulas can then be verified on the transition systems using a model checking technique embedded within a tool developed for this purpose. In other words, this approach has provided the required automated verification of the quality constraints on the business processes. The Process Pattern Specification Language (PPSL) considers only the linear temporal logic (LTL). It defines the stereotypes required to model quality constraints as patterns transformable only to LTL formulas. But some quality constraints represent requirements that depend on the nondeterministic future. For example, if the business process model branches to several different sequences of actions at some point of time. A quality constraint on this business process must hold on at least one sequence of actions that follows the specified point of time. In this case, LTL will not be sufficient, because LTL formulas are correct for a system, if they are correct for all paths. So if the quality constraint pattern, represented as an LTL formula, holds only for one sequence of actions after the specified point, then according to LTL, the business process does not satisfy the constraint. But the constraint actually holds on the business process, because it holds for one sequence of actions that follows the specified point. Process Pattern Specification Language (PPSL) also does not consider all possible logical connectives and temporal operators of LTL. For example, the negation of an action to be executed (logical connective) is not representable by PPSL. Also the case where some action must continuously be executed until another action is triggered (temporal operator) is not representable by PPSL. So the existing approach of the Process Pattern Specification Language (PPSL) is limited and not sufficient for all kinds of quality constraints. The goal of this master thesis is:

• to extend PPSL to overcome the current limitations,
• by investigating whether PPSL can use the computation tree logic (CTL) instead of the linear temporal logic (LTL).
• by adding the appropriate stereotypes.
• and to extend the existing tool support.

Vorkenntnisse:

Kontakt: Dr. Christian Gerth, Prof. Dr. Gregor Engels
Anhang: noch kein Anhang

Diplom-/Masterarbeit | Titel: Change Visualization and Compatibility Analysis during Software Platform Evolution

Aufgabenbereich: Component-based Software Development, Software Platform Evolution, Change Visualization, Compatibility Analysis
Status: Abgeschlossen
Bearbeiter: Jens Janiuk
 

Beschreibung:
During the evolution of component-based software, existing components are added, deleted, modified and released in different versions. Such modifications can easily cause new errors inside the software, and due to side-effects, also in unchanged parts of the software. complete test of all interface connections after every change leads to huge effort and costs in particular in the case of complex software platforms. On the other hand, missing to test crucial interface connections could reduce the software quality and stability. A further problem in this context is the detection of incompatibilities between different component versions. This becomes necessary, if a customer runs on an older platform version and wants to update only a single functionality provided by a subset of components. It has to be possible to identify compatible component versions and dependencies for any possible state of the software platform, which leads to huge testing and administrative effort. In a previous Master's Thesis a UML-based model called Platform Evolution Graph (PEG) was developed to model the current situation, version changes, and incompatibilities during the evolution process of component-based software platforms. It can be used to identify changes and incompatibilities between different platform versions, but unfortunately a complete PEG in a complex software platform rapidly gets very large and difficult to review for a responsible test manager. The first target of this thesis is to define proper analyses and visualization concepts for changes between different platform versions and incompatibilities between different component versions. Analyses and visualization are based on the information provided by a PEG. The visualizations will support the integrative test case selection after component modifications, and the detection of incompatible component versions. Currently the granularity of the PEG is limited to components and their interface connections. As a second target it shall be evaluated, if a refinement of the PEG to a functional level based on method signatures is suitable in order to improve the quality of our results. If the evaluation shows, that such a refinement is beneficial and applicable, the current PEG model will be extended. Finally the defined analysis methods and visualization concepts are implemented and tested on an example software platform, currently developed at Wincor Nixdorf, called Retail Banking Software Solution.

Vorkenntnisse:

Kontakt: Dr. Christian Gerth
Anhang: noch kein Anhang

Bachelorthesis | Titel: Datentransformation mit webbasierten Geschäftsprozessen am Beispiel von Katalogdaten

Aufgabenbereich: Geschäftsprozessmodellierung, Geschäftsprozessmanagement, Datenmigration, Workflow-Engines
Status: Abgeschlossen
Bearbeiter: Marie Ritter
 

Beschreibung:
Diese Bachelorarbeit entsteht in Zusammenarbeit mit der Nexoma GmbH aus Paderborn, die in den Bereichen App-Entwicklung, Online-Shops und Katalogdatenmanagement tätig ist. Unter Katalogdatenmanagement wird die Verwaltung von elektronischen Produktkatalogen und der dazugehörenden Katalogdaten verstanden. Innerhalb der Katalogverarbeitung werden auf den Kunden angepasste Verarbeitungsprozesse erstellt, in welchen die Eingangsdaten über verschiedene Einzelschritte verarbeitet werden. Die Verarbeitung erfolgt über das bestehende Produkt Nexoma XS. Dies stellt verschiedene Komponenten bereit, welche für die Abarbeitung der unterschiedlichen Einzelschritte verwendet werden, beispielsweise für das Konvertieren einer Excel-Datei in eine XML-Struktur. Durch die Verkettung der Ausführung von verschiedenen Komponenten mittels Skripten oder automatisiert durch eine Workflow Engine können mit dem Kunden abgestimmte Prozesse ausgeführt und die gewünschten Daten aus den Eingangsdaten generiert werden. Die Prozesse sind je nach Anforderungen der Kunden sehr unterschiedlich. Um Endanwendern zukünftig die Möglichkeit zu bieten, einfache Prozesse eigenständig zu konfigurieren und auszuführen, sollen kundenspezifische Prozesse mittels einer vordefinierte Menge von Einzelschritten über eine Web-Anwendung definiert werden können. Um die dafür benötigten Einzelschritte zu identifizieren, werden zunächst aus den vorhandenen Prozessen, die mit Hilfe der Nexoma XS-Komponenten umgesetzt sind, typische Prozesse als Beispiele ausgewählt. Danach werden die Aktivitäten und deren Abhängigkeiten aus den ausgewählten Prozessen extrahiert, dabei soll eine Aktivität einen Einzelschritt darstellen. Aus den Aktivitäten und Abhängigkeiten werden Anforderungen an eine Prozessmodellierungssprache, einen Editor sowie eine Workflow Engine abgeleitet. In einem nächsten Schritt werden verschiedene Prozessmodellierungssprachen anhand der Anforderungen und anderer zu definierender Kriterien bewertet. Basierend auf dieser Bewertung wird eine Prozessmodellierungssprache ausgewählt. Für diese soll danach eine Definition des zu nutzenden Umfangs abgeleitet und das zugrunde liegende Metamodell dementsprechend angepasst werden. Als nächstes soll eine webbasierte Workflow Engine ausgewählt werden, die zu der in der Bewertung ausgewählten Prozessmodellierungssprache passt. Abschließend wird ein Proof-of-Concept (Machbarkeitsnachweis) erstellt. Dies soll geschehen, indem der zu der Workflow Engine gehörende Editor an die Prozessmodellierungssprache angepasst wird. Mit dem angepassten Editor können dann die Beispielprozesse modelliert werden, die am Anfang ausgewählt wurden. Dadurch wird beispielhaft gezeigt, dass jeder Prozess mit dem neuen Konzept nachgebildet werden kann durch die Nutzung von bereits definierten Aktivitäten oder, falls nötig, durch die Definition neuer Aktivitäten.

Vorkenntnisse:

Kontakt: Dr. Christian Gerth, Stefan Heindorf
Anhang: noch kein Anhang

Diplom-/Masterarbeit | Titel: Decision Support for Testing and Compatibility Issues during the Evolution of Software Platforms

Aufgabenbereich: Software Platform Evolution, Model-based Testing
Status: Abgeschlossen
Bearbeiter: Erik Budweg
 

Beschreibung:
The development and evolution of software platforms is a complex task since different versions of the components contained in the platform are used in different software products at the same time. This thesis is located in the area of development of software platforms. The focus is put on two questions which are related to quality assurance. The first one is in the field of integrative testing and the other one tackles compatibility issues. Integration tests have to be done during the development of a software platform. They help to determine whether different components are compatible with each other or not. Since there are often multiple components in a platform that are under development, the question arises which integrative tests have to be done? It would be possible to apply every integration test available whenever a single component of the platform is updated. However, since testing is very time and money consuming if done manually, that solution is not optimal. It would be more efficient to identify the parts of the platform, which are affected by a change of one or multiple components and in addition to derive which integration tests have to be executed. The results of the integration tests provide us with the necessary information to answer the following question: What parts and what versions of different components in our platform are compatible with each other? We can get a decision support for that information from the results of the integration tests. Here we assume that a good integration test that was performed either successfully or unsuccessfully is an indicator for the compatibility between different versions of components in a software platform. The goal of this master’s thesis is to answer these two questions. For that purpose a modelling language shall be developed that enables to record the evolution of a software platform during the development cycle. That language is going to be called Platform Evolution Graph (PEG) and shall extend UML Component Diagrams. Furthermore it shall represent compatibilities between different versions of components based on the results of the integration tests.

Vorkenntnisse:

Kontakt: Dr. Christian Gerth
Anhang: noch kein Anhang

Diplom-/Masterarbeit | Titel: Detection and Resolution of Data-Flow Differences in Business Process Models

Aufgabenbereich: Business Process Management, Model-based Development
Status: Abgeschlossen
Bearbeiter: Ivan Jovanovic
 

Beschreibung:
In every kind of organization there are organizational and business goals that have to be achieved. In order to achieve them, a simple activity or set of activities, which comprise a business process are typically documented and are later on the starting point for the development of supporting IT-Systems. Business process modeling is an essential part of business process management, which is concerned with the specification of business processes in terms of models. Business process modeling is typically performed in a team environment. After the initial creation, a process model is refined by different members of the team, in order to reflect changed requirements or changed rules of the business processes. Thereby different versions of the original business process model are created. At some point in time all these versions have to be merged in an integrated process model that comprises selected changes of the different versions. Considering the field of process model comparison and analysis, in recent years several techniques have been developed for comparing and analyzing process models. In these approaches the most attention has been devoted to the control-flow perspective, i.e. the execution order of activities in process models. However, the data-flow perspective has not considered too much attention. Nevertheless, this does not indicate that the role of data in process models is unimportant; it is rather the case that the flow of data has a strong impact on the activity execution. The overall aim of this master’s thesis is the development of an approach for the detection of data-flow differences between different versions of a process model in a state-based scenario where applied changes are not logged e.g. in a change log. The approach shall extend the existing approach for the detection of control-flow differences. In order to meet the aim the following objectives are defined:

1. Creation of a difference model for data-flow differences in terms of change operation types
2. Development of a method for the detection of data-flow differences
3. Derivation of a dependencies between data-flow and control-flow differences
4. Visualization and Resolution of differences
5. Implementation of tool support to compute the data-flow differences between process model versions

Vorkenntnisse:

Kontakt: Dr. Christian Gerth
Anhang: noch kein Anhang

Diplom-/Masterarbeit | Titel: Empirische Untersuchung unterschiedlicher Technologien der dynamischen Codegenerierung

Aufgabenbereich: Softwareentwicklung, Codegenerierung
Status: Abgeschlossen
Bearbeiter: Andreas Pfau
 

Beschreibung:
Bei Capgemini wurde für das Fährschifffahrtsunternehmen Scandlines im Projekt COAST von 2003 bis 2005 die gleichnamige Individualsoftware entwickelt, welche bis heute gewartet und weiterentwickelt wird. COAST ist das zentrale Buchungs- und Ticketingsystem für Passagier-, Fracht- und Zugverkehr sowie auf hochfrequentierten Routen und Tagesreisen. Durch die Einführung wurden acht unterschiedliche dezentrale Altsysteme abgelöst. COAST ist als Software mit einer Drei-Schichten-Architektur konzipiert und wurde ursprünglich unter Java 1.4 entwickelt und im Jahr 2010 auf Java 1.6 umgestellt. Der Java Client dient als Präsentationsschicht und bietet dem Benutzer in Dialogen die Abwicklung der Geschäftsprozesse an. Die Geschäftslogik ist im Java Server implementiert und die Datenhaltung wird von einer relationale Datenbank übernommen. Die Geschäftslogik im Server ist in Anwendungsfälle gegliedert. Diese bieten dem Client die Möglichkeit Daten in kleinen Arbeitspaketen abzurufen und zu modifizieren. Einige Anwendungsfälle sind ausschließlich für den serverinternen Gebrauch vorgesehen, die anderen Anwendungsfälle werden gegenüber dem Client durch eine separate Schnittstelle veröffentlicht. Die Veröffentlichung folgt einer vordefinierten Struktur, die keine Geschäftslogik enthält. Da die strukturierte Veröffentlichung manuell implementiert wird bietet sich hier die automatische Codegenerierung an. Diese soll anhand der definierten Schnittstelle den nötigen Code zur Veröffentlichung der Anwendungsfälle generieren. Der Implementierungsaufwand wird dadurch reduziert. Dazu wird einmalig ein Codegenerator entwickelt. Für die vollständige Generierung wird die Schnittstelle um eine Konfiguration erweitert. Somit besteht die Veröffentlichung der Anwendungsfälle nur noch aus der Konfiguration und Erweiterung der Schnittstelle. Ziel der Masterarbeit ist es, die für die automatische Codegenerierung zur Verfügung stehenden Werkzeuge anhand der Projektanforderungen evaluiert. Im Hauptteil der Arbeit wird der Codegenerator für die in Frage kommenden Werkzeuge implementiert und in einem Laufzeittest gegenüber gestellt. Der Laufzeittest soll zeigen, dass durch die automatische Generierung keine Geschwindigkeitsverluste auftreten und klären, ob die Laufzeit von der Komplexität eines Anwendungsfalles abhängt. Abschließend wird die Analysierbarkeit von Fehlerursachen besprochen.

Vorkenntnisse:

Kontakt: Dr. Christian Gerth, Dipl.-Inf. Fabian Christ
Anhang: noch kein Anhang

Bachelorthesis | Titel: Entwicklung eines generischen Generators für Anforderungsdokumente im Requirement Engineering

Aufgabenbereich: Requirements Engineering
Status: Abgeschlossen
Bearbeiter: Jan-Gerd Meß
 

Beschreibung:
Das Requirement Engineering beschäftigt sich mit der präzisen Anforderungsspezifikation. Es hat zum Ziel, die Anforderungen der Stakeholder an ein zu entwickelndes System zu ermitteln und strukturiert zusammenzufassen. Es kann dabei als Brücke zwischen fachlicher und technischer Seite betrachtet werden. Man unterscheidet grob zwischen zwei Arten von Anforderungen. Funktionale Anforderungen beschreiben, wozu ein Produkt später in der Lage sein soll und welche Funktionalitäten es dem Benutzer zur Verfügung stellt. Nicht-funktionale Anforderungen hingegen beschreiben (Qualitäts-) Eigenschaften des Produkts, wie etwa Zeit- oder Zuverlässigkeitsvorgaben für bestimmte Funktionalitäten. Neben natürlichsprachlichen Anforderungsbeschreibungen kommen meist Modelle häufig in Form von UML-Diagrammen zum Einsatz, die etwa den Geschäftsbereich oder die Use Cases des Systems modellieren. Die Anforderungen an ein System werden dann in Spezifikationsdokumenten zusammengefasst, die den Rahmen und die Funktionalitäten eines Entwicklungsprojektes festlegen. Mit zunehmender Größe von Software-Entwicklungsprojekten wird auch die Erstellung entsprechender Spezifikationsdokumente und der unterschiedlichen Sichten darauf immer aufwendiger. Wünschenswert wäre eine Lösung, die es ermöglicht, nach einmaliger Erstellung eines Artefaktmodells für die Anforderungsspezifikation (z.B. in Form eines UML-Profils), sowie entsprechender Templates, mit wenig Aufwand Anforderungsdokumente eines konkreten Entwicklungsprojekts für die verschiedenen Stakeholdergruppen zu generieren, die deren unterschiedliche Sichten gerecht werden. Ziel dieser Arbeit soll die Entwicklung eines Konzepts für einen generischen Dokumentgenerator sein, der mit einem Artefakt-Modell instantiiert wird und anschließend in der Lage ist, auf Basis einer Instanz dieses Modells und entsprechender Templates automatisch ein Produkt-Spezifikationsdokument für konkrete Software-Enticklungsprojekte zu generieren. Dabei können die Templates in Struktur- und Artefakttemplates eingeteilt werden. Strukturtemplates geben das Layout und die Gliederung eines Dokuments vor, während Artefakttemplates die Darstellung der einzelnen Entitätsklassen aus dem Artefaktmodell festlegen. Grundlage für die Eingabe des Dokumentengenerators soll ein offener Standard wie XML Metadata Interchange (XMI) sein, um einen einfache Anbindung von unterschiedlichen Spezifikationswerkzeugen zur Anforderungsbeschreibung, wie z.B. dem Enterprise Architect von Sparx Systems, zu ermöglichen. Dies erlaubt auch die einfache Anpassung des generischen Generators an verschiedene Projekt- bzw. Firmenumgebungen. Der generische Generator soll als Plug-In für Eclipse implementiert werden. Auf diese Weise kann der zu erstellende Dokumentgenerator nahtlos in eine ausgewachsene, quelloffene Entwicklungsumgebung eingebunden werden und von den Vorteilen der Eclipse-eigenen Programmierschnittstellen (APIs), etwa zur Erstellung des Interfaces oder zur Dateiverwaltung innerhalb eines Projekts, profitieren.

Vorkenntnisse:

• Erfahrungen im Bereich der UML, im Requirements Engineering und der Eclipse Plug-in Programmierung sind erforderlich.

Kontakt: Dr. Christian Gerth
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Bachelorthesis | Titel: Erweiterung der BPMN zur Definition von Varianzpunkten in Referenzgeschäftsprozessen

Aufgabenbereich: Konzept zur Behandlung von ad-hoc Änderungen an Prozesstypen und deren laufender Instanzen
Status: Abgeschlossen
Bearbeiter: Daniel Schencke
 

Beschreibung:
Der große Vorteil eines elektronischen Prozesses ist sein fest definierter Ablauf. Dieser gewährleistet eine vereinheitlichte effiziente Verarbeitung und eine gute Analysierbarkeit. Er kann jedoch zu einem großen Nachteil werden, wenn der tatsächliche Verlauf einer Prozessausführung von der modellierten Prozessdefinition abweicht. Bei Papierprozessen ist es für die Anwender relativ leicht, neben dem gewollten Schema, auch den Sonderfall zu behandeln. Das ist bei elektronischen Prozessen erst einmal nicht möglich, da der Endanwender, der an der Prozessausführung beteiligt ist, keine Möglichkeit hat in den Ablauf, der von der Process Execution Engine gesteuert wird, einzugreifen. Dieser Umstand kann daher das Einsparpotenzial bei der Umstellung von papiergebundenen Prozessen zu elektronischen Prozessen wieder zunichte machen, weil umständliche Workarounds nötig werden. Ziel dieser Bachelorarbeit soll es daher sein, ein Konzept zu entwickeln, bei dem eine solche Ausnahmebehandlung nicht zwangsläufig durch einen Process-Engineer erfolgen muss, sondern bei dem der einzelne Anwender, der an einer Prozessausführung beteiligt ist, die Möglichkeit hat, die Instanz in der das Problem auftritt, so zu modifizieren, dass sie den veränderten Anforderungen gerecht wird. Es ist dabei leicht erkennbar, dass dies neue Probleme aufwirft, denn ein Prozessanwender hat selten die technischen Kenntnisse, die ein Process Engineer braucht, um einen veränderten Prozess konsistent zum Referenzprozess zu modellieren. Es ist zu evaluieren, welche Methoden sich eignen, dem Anwender auf der einen Seite die Möglichkeit zu geben Prozessinstanzen anzupassen, ihn aber auf der anderen Seite zwingen, lediglich konforme Anpassungen vorzunehmen. Abschließend soll eine prototypische Implementierung des erarbeiteten Konzeptes erfolgen, um die Vorteile der Methode zu verdeutlichen.

Vorkenntnisse:

Kontakt: Dr. Christian Gerth, Prof. Dr. Gregor Engels
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Diplom-/Masterarbeit | Titel: Ontology-based Normalization and Matching of Rich Service Descriptions

Aufgabenbereich: Service Oriented Architectures, Ontologies
Status: Abgeschlossen
Bearbeiter: Simon Schwichtenberg
 

Beschreibung:
Service-Oriented Architecture (SOA) is a current trend in software development, which enables the reuse single services in other service compositions. Thereby, development time and costs can be saved. Web service providers make their services accessible on the Internet and publish the service interfaces. Other services which require a certain functionality can make use of services that already provide that functionality. Currently, a common way for a service requester to find an appropriate provider is to browse a service registry manually. But this manual search is very time consuming and error-prone. This induces the demand for an automated service discovery. The automatic composition of IT services in an "on-the-fly " manner is one of the aspects that are investigated in the Collaborative Research Centre 901 "On-The-Fly Computing" at the University of Paderborn. The Rich Service Description Language (RSDL) addresses the issues of common service description languages that are a necessity for an automatic service discovery in heterogeneous service markets. A RSDL specification defines operation signatures, a data model, a protocol and operation semantics. The latter are expressed by so called visual contracts, i.e. graph transformation rules, that consist of nodes that are typed over the data model. The matching between the requester's and provider's data types is in the focus of this thesis: The RSDL specifications of a requester and a provider might be typed over heterogeneous data models, because each of the specifications was specified independently most likely. In order to obtain satisfying results in data type matching, it is not sufficient to consider only the similarity of the data type's names or their structure. Also their semantical meaning must be considered, because two types from different data models may be synonyms or homonyms. This thesis analyzes if and how semantic knowledge from ontologies can help to improve the data type matching. Further the retyping of visual contracts based on the identified data type mappings is considered in this thesis. This task is not trivial due to the fact that the mapping might contain complex relationships such as one-to-many or many-to-many relationships between data types. Furthermore it considers strategies, how to handle unmapped data types in partial mappings.

Vorkenntnisse:

Kontakt: Zille Huma, Dr. Christian Gerth
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Betreute Seminarthemen

Current Trends for Self-* Systems (Seminar, SS2011)

Betreute Lehrveranstaltungen

• Survey of Semantic Web Services Approaches (Seminar: Neue Ansätze in der Softwarequalitätssicherung, SS 2009)
• Survey of Protocol Specification Techniques for Web Services (Seminar: Neue Ansätze in der Softwarequalitätssicherung, SS 2009)
• Comparsion of Ontology Matching Techniques (Seminar: Software-Qualitätssicherung , SS 2008)
• Protocol Matching (Seminar Phase: Project Group 'AppSolut', WS 2012)