Forschungsseminar: Neue Entwicklungen im Datenbankbereich

Dieses Seminar wird von Mitgliedern der Lehr- und Forschungseinheit als Forum der Diskussion und des Austauschs genutzt. Studenten und Gäste sind herzlich eingeladen. Dieses Seminar findet während des Sommersemesters mittwochs von 13-15 Uhr in RUD 25, 3.113 statt.

Das Forschungsseminar "Neue Entwicklung in der Bioinformatik und Informationsintegration" von der Arbeitsgruppe Informationsintegration und Wissensmanagement in der Bioinformatik findet mittwochs von 11-13 Uhr in RUD 25, 4.113 statt.

Vorträge

Zusammenfassungen

SAT in erwartet linearer Zeit – Eine probabilistische Analyse des Random-Walk-Algorithmus

In meiner Diplomarbeit analysiere ich den Random-Walk-Algorithmus und zeige, dass dieser auf zufälligen 2-SAT-Instanzen mit geringer Klauseldichte lineare Laufzeit hat.

Dazu betrachte man das Verhältnis c von der Anzahl der Klauseln zu der Anzahl der Variablen der Eingabe. Wenn dieses Verhältnis unter 0,5 liegt, folgt aus einem einfachen Graphenargument, dass der Random-Walk-Algorithmus eine lineare Laufzeit hat. Liegt dieses Verhältnis zwischen 0,5 und 0,99, kann man die Laufzeit noch durch O(n*polylog(n)) beschränken. Empirische Untersuchungen lassen aber die Vermutung aufkommen, dass der Algorithmus auch in diesem Fall lineare Laufzeit hat.

Hauptsächlich stütze ich mich bei meinen Untersuchungen auf die Arbeit von Alekhnovich und Ben-Sasson, die eine lineare Laufzeit des Random-Walk-Algorithmus auf zufälligen 3-SAT-Instanzen mit einem Verhältnis c < 1,63 gezeigt haben. Sie haben dabei eine neuartige Definition einer gewichteten Belegung eingeführt, deren Vorhandensein die Laufzeit beschränkt. Für 2-SAT-Instanzen lässt sich ihre Analyse zusammen mit einem weiteren Graphenargument anwenden.

Zusammenfassung des Projekts DirXQuE3

In den letzten zwei Jahren wurde in Zusammenarbeit mit der Firma Siemens mit dem Projekt DirXQuE3 (DirX Query Evaluation and Execution Engine) ein Anfragebearbeitungskomponete für den Siemens LDAP-Server DirX entwickelt.

Im Vortrag will ich die Ergebnisse unsere Arbeit vorstellen. Der Schwerpunkt liegt dabei in der Präsentation und Erklärung der Messergebnisse, sowie die zusammenfassende Vorstellung der im Rahmen des Projektes neu entwickelten Techniken.

Intelligent Service-to-Device Mapping within a Smart Items Infrastructure

Smart item technologies, like RFID and sensor networks, are considered to be the next big step in business process automation. SAP Research is currently working on a so-called Smart Items Infrastructure (SII) which will not only support the detection, reading and writing of RFID tags, but also the communication with and the control of wireless sensor networks and embedded systems. Such “smart devices” enable us to decompose existing business processes, which for now run completely at the middle or backend tier, and let these smart devices execute individual services (or more generally modules) collaboratively and independed from the higher system layers.

In this context, we describe how services can be mapped to mobile, unreliable and resource-constraint devices. A three-tier mapping infrastructure is proposed with the goal to organize and to distribute the information of an enterprise which is needed for the mapping. Subsequent, based on the introduced mapping components, an intelligent service-to-device mapping algorithm will be described which considers the mentioned characteristics of a mobile ad-hoc network. Finally it will be shown how automatic reconfiguration or remapping of services respectively can be enabled to guarantee continuation of system operations and load-balancing within the underlying device landscape.

Sicherheit in Webapplikationen

In meiner Studienarbeit widme ich mich dem Aspekt der Sicherheit in Webapplikationen speziell im Hinblick auf Authentifizierung und Autorisierung. Dabei betrachte ich drei verschiedene Sicherheitsmechanismen hinsichtlich ihrer Funktionsweise, Sicherheit und Flexibilität.

Es wird eine Möglichkeit entwickelt, verschiedene Authentifizierungsmechanismen flexibel in eine bestehende Webapplikation zu integrieren. Dazu wird ein levelbasierter Requestfilter unter Verwendung deklarativer Zugriffsbeschränkungen und eines zu implementierenden Interfaces verwendet.

Exemplarisch wird ein TAN-basierender Authentifizierungsmechanismus für GOYA³ entwickelt.

Generieren von interoperablen Ontologien mithilfe von Ontologiemodellen - Transformation von Produktinformationen

Das Semantic Web bietet die Möglichkeit der semantischen Verarbeitung von Informationen. Ein zentraler Punkt ist dabei das Erfassen und Beschreiben von Wissens- bzw. Anwendungsdomänen in Form von Ontologien. Exakt und umfassend ein Gebiet zu modellieren ist eine komplexe und sehr fehleranfällige Aufgabe. Zur Unterstützung des Ontologieentwurfs wird untersucht wie sich Ontologien aus dem Wissen bereits bestehender Quellen erzeugen lassen.

In der Arbeit wird eine Vorgehensweise entwickelt, um die Informationen verschiedener Quellen einer gemeinsamen Anwendungsdomäne zu interoperablen Ontologien zu transfromieren. Ein sog. Ontologiemodell dient zur Erfassung und Beschreibung der gemeinsamen Elemente der Informationsquellen.

Mithilfe einer Abbildung von der Struktur der Informationsquellen auf das Ontologiemodell erzeugen Transformationsmethoden die Ontologie/-n zu den Informationsquellen. Transformationskonzepte, Strategien zur Konfliktlösung und Methoden zum Zusammenführen von Ontologien und Informationsquellen gestalten diesen Prozess mit.

Die Vorgehensweise wird anhand eines Szenarios aus dem E-Business zur automatischen Produktsuche und Produktvergleich veranschaulicht.

netCCM GmbH - Eine Ausgründung des Instituts für Informatik der Humboldt-Universität

netCCM ist eine Suite von Werkzeugen und Laufzeitumgebungen für die einfache, effiziente Entwicklung von betriebswirtschaftlicher Standard- und Branchensoftware. Grundidee ist dabei die Modellierung der Funktionalität von Anwendungen als Zusammenstellung von Komponenten. Die einzelnen Komponenten bestehen bei der Verwendung von netCCM zum einen aus Code, der mit vorhandenen Werkzeugen entwickelt wird. netCCM unterstützt dafür verschiedenste Programmiersprachen und Plattformen. Zum anderen gehören zu Komponenten Metadaten, die die von der jeweiligen Komponente unterstützten Interaktionen, ihre Abhängigkeiten von anderen Komponenten und weitere Informationen für ihre Verwendung bereitstellen. Für die Erfassung der Metadaten stellt netCCM Werkzeuge bereit.

Komponenten werden mit dem Assembly-Editor, der Teil der netCCM-Suite ist, visuell zu Anwendungen zusammengestellt. Auf diese Weise wird die Funktionalität der Anwendung definiert. Komponenten werden dabei über kompatible Anschlusspunkte, die die jeweils unterstützten Interaktionen beschreiben, miteinander verknüpft. Ein solches abstraktes Modell der Funktionalität einer Anwendung wird von einer Laufzeitumgebung ausgeführt. netCCM stellt sowohl für Einzelplatzanwendungen als auch für verteilte Anwendungen Laufzeitumgebungen zur Verfügung. Der dabei erforderliche Infrastrukturcode, der die konkreten Interaktionen zwischen den einzelnen Komponenten beschreibt, wird von den verschiedenen Laufzeitumgebungen spezifisch für das jeweilige Einsatzszenario generiert.

netCCM ist damit die einzige Software-Entwicklungslösung, mit der komplexe verteilte Anwendungen wie Einzelplatzanwendungen entwickelt werden. Damit ist eine Effizienzsteigerung des Entwicklungsprozesses über den gesamten Lebensszyklus einer Anwendung von durchschnittlich 30% bis 50% verbunden.

Live Hacking - so brechen Hacker in IT-Netze ein

In den vergangenen Jahren sind bei unterschiedlichen Softwaresystemen immer wieder Sicherheitslöcher bekannt geworden, die zu sog. "Hackereinbrüchen" führen. In diesem Vortrag soll "live" gezeigt werden, wie bei solchen Einbrüche in vielen Fällen vorgegangen wird. Es wird eine Vielzahl echter Hackertechniken demonstriert, erläutert und diskutiert.

Insbesondere finden auch Angriffe auf Systeme im Internet statt, in denen "akzeptierte" Sicherheitsbarrieren umgangen werden.

McGene, Effizientes Auffinden von Alternativen Spliceformen und Klassifizierung der Proteinfamilie der translatierten mRNA ohne Sequenzlängenbeschränkung

Der von Hiller et al. in der Arbeit "Efficient prediction of alternative splice forms using protein domain homology" vorgestellte Algorithmus ermöglicht ein Auffinden von Alternativen Spliceformen und Klassifizierung des entstehenden Proteins zu einer Proteinfamilie. Wir haben wir eine Software entwickelt, die darauf aufbaut, aber ohne den Aufbau einer (HMM x Sequenz) - Matrix auskommt, also die Begrenzung der Länge der Gensequenz auf 32k Basen eliminiert. Der Algorithmus zur Score-Berechnung arbeitet trotz Skippings ohne diese Matrix und gibt die besten Scores einer, aus einer eingebundenen ENSEMBSL/ASFPred-Spiegelung, zur Verfügung stehenden Gensequenz und den Exon-Grenzen sowie zu den gewählten HMMs aus PFAM, welche mit den für unsere Arbeit notwendigen Daten eingebunden wurde, heraus und berechnet die durch die Scores als interessant definierten Pfade.

Der Pfadberechnung liegt das Erstellen von Checkpoints zugrunde, damit ein unnötiger Performanzverlust beim Traceback ohne Matrix vermieden wird. Die Checkpoints kommen ohne weiteren Speicherverbrauch gegenüber der Scoreberechnung aus.

Die gewonnenen Daten sind so aufgearbeitet, dass sie anderen Applikationen, z.B. Verifikation durch Massenspektrometrie, ohne Aufarbeitung als verwertbare xml-Datei zur Verfügung stehen.

Schwerpunkt des Vortrags ist die Pfadberechnung ohne Matrix mit Vor- und Nachteilen, aber es wird auch ausreichend auf die Integration der Daten, die GUI-Erstellung und die Performanz und Verbesserungsmöglichkeiten der Implementation eingegangen.