Jahresbericht 2004
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Humboldt-Universität zu Berlin Institut für Informatik www.informatik.hu-berlin.de Jahresbericht 2004 2 Jahresbericht 2004 Humboldt-Universität zu Berlin, 2003 Institut für Informatik Unter den Linden 6 10099 Berlin Besuchsanschrift: Rudower Chaussee 25, 12489 Berlin Druck: Offset-Druckerei Gerhard Weinert GmbH, Saalburgstr. 3, 12099 Berlin Redaktion: Prof. Johann-Christoph Freytag, Ph. D., Christine Henze Redaktionsschluß: 31.12.2004 Institut für Informatik 3 Vorwort Die Informatik ist weiterhin dabei, die Gesellschaft in vielen Bereichen zu beeinflussen und zu verändern. Die schnelle Entwicklung stellt das Institut für Informatik ständig vor die Herausforderung, diesem Wandel in Lehre und Forschung gerecht zu werden. Kontinu- ierliche Aktualisierung von Lehrinhalten sowie die Entwicklung neuer Forschungsideen werden auch weiterhin die Grundlage erfolgreicher Arbeit des Instituts sein. Auch im Jahre 2004 gelang es dem Institut, seine Professorenschaft zu erweitern. Prof. J. Redlich nahm zum 1. Juli 2004 den Ruf auf die Professur Systemarchitektur an. Seine Professur deckt die Bereiche Betriebssysteme und Kommunikation hervorragend ab. Als weiterer Kollege wurde im August Prof. R. Reulke auf eine Sonderprofessur berufen; er nahm gleichzeitig seine Arbeit als Abteilungsleiter am benachbarten Institut für Verkehrs- forschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) auf. Auch in diesem Jahr hat das Institut in Lehre und Forschung Bemerkenswertes geleistet. Besonders hervorzuheben sind die Erfolge der Lehr- und Forschungseinheit Künstliche Intelligenz, die als Teil des GermanTeams beim RoboCup 2004 in Portugal Weltmeister in der „Sony four-legged Robot League“ wurde und die „Open Challenge“ für sich entscheiden konnte. Das Aibo-Team „Humboldt“ unter der Leitung von Prof. Burkhard gewann die GermanOpen in Paderborn in der Liga der vierbeinigen Roboter. Die drei Schwerpunkte des Institutes – Große Datenräume in Web-basierten Umgebungen, Algorithmen und Logik und Modellbasierte Systementwicklung haben weiter an Profil und an Leistungskraft gewonnen. Mit seinen Ringvorlesungen "Schwerpunkte der Informatik" im Wintersemester 2003/2004 zum Thema Eingebettete Systeme , im Sommersemester 2004 zum Thema Modellbasierte Softwareentwicklung und im Wintersemester 2004/2005 zum Thema Große Datenräume in Web-basierten Umgebungen hat das Institut sein Engagement für den Technologie-Standort Adlershof – zusammen mit weiteren Aktivitäten – deutlich gestärkt. Trotz aller Erfolge steht das Jahr 2004 auch für entscheidende Einschnitte, die dem Institut auferlegt wurden. Erst die kommenden fünf Jahre werden die Konsequenzen dieser Einsparungen in Lehre und Forschung deutlich machen. Das Institut wird alles daran setzen, durch geeignete Maßnahmen (erhöhtes Engagement in der Drittmitteleinwerbung, inten- sivere Industriekooperationen, verbesserte Lehre) den negativen Effekten dieser Einspa- rungen entgegenzuwirken. Nur wenn dies gelingt, wird das Institut weiterhin seine Qualität und seine Reputation ausbauen können. In der Lehre wurden die ersten Schritte zur Einführung von Master- und Bachelor- Studiengängen gemacht. Seit dem Wintersemester 2004 ist das Institut zusammen mit der Wirtschaftswissenschaftlichen Fakultät Träger des Master-Studiengangs „Wirtschafts- informatik“, des ersten Studienganges dieser Art in Berlin. Prof. Johann-Christoph Freytag, Ph.D. Geschäftsführender Direktor Berlin, Januar 2005 4 Jahresbericht 2004 Preface Computer Science continues to impact and to change all aspects of our lives. This fast development continuously challenges the Institut für Informatik (Computer Science Department) to adapt its teaching and research. Constant adaptation and keeping research and teaching in-line with these new developments is necessary to guarantee a successful basis for our work at the department. In 2004 the department succeeded to increase again the number of professors. In July Prof. J. Redlich accepted a position in joining the department as the professor for system architecture (German: Systemarchitektur ). His work covers the areas of operating systems and communication. Furthermore, Prof. R. Reulke accepted a “special” professorship (German: Sonderprofessur) in the area of computer vision in August of 2004; at the same time he began his work as the head of one of the departments at the neighboring Institute for Traffic Research (German: Institut für Verkehrsforschung) of the German Center for Aeronautics (Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt - DLR). In 2004 the department continuously improved its performance in many aspects showing very good results. In particular, the success of the members of the AI-professorship (Lehr- und Forschungseinheit Künstliche Intelligenz) is worthwhile to mention: At the RoboCup 2004 in Portugal they won as part of the GermanTeam the World Championship in the „Sony four-legged Robot League“; the same is true for the „Open Challenge“ category . The Aibo-Team „Humboldt” lead by Prof. Burkhard won the GermanOpen in Paderborn in the “four-legged Robot League”. The three focal points in research – Large Data Spaces in Web-based Environments , Algorithms and Logic, and Model-driven Software Development – continued to strengthen the department’s capabilities. To strengthen these efforts the department introduced a lecture series (German: Ringvorlesungen) on „Special Topics in Computer Science“ run every semester. During the winter semester 2003/2004 the focus was on Embedded Systems . During the summer semester 2004 the lectures focused on Model-based Software Development. Finally, during the winter semester 2004/2005 the lectures emphasized Large Data Spaces in Web-based Environments . In addition, these lectures helped – in combination with other activities - to increase the visibility of the department within the Technology Park „Adlershof”. Despite all of these achievements, the department also has faced radical reductions during this year which it was forced to accept. The coming five years will show the serious impact of financial and personnel reductions in research and teaching. The department is committed to do everything in compensating the negative impacts these reductions have, by appropriate actions (for example, increased efforts in securing third-party funding, more cooperation with industrial partners, improved teaching quality). Only if the department succeeds in implementing these kinds of measurements, it will be positioned for improving its quality in research and teaching. With respect to the curriculum the department took first steps in introducing Master and Bachelor degrees. Since the winter semester 2004 the Computer Science Department started – together with the Business School (German: Wirtschaftswissenschaftliche Fakultät) – Institut für Informatik 5 a program for a Master degree in Business & Computer Science (German: „Wirtschafts- informatik“) the first one of its kind in Berlin. Prof. Johann-Christoph Freytag, Ph.D. Geschäftsführender Direktor Berlin, January 2005 6 Jahresbericht 2004 Institut für Informatik 7 Inhaltsverzeichnis I. Institutsorganisation 8 II. Professoren am Institut für Informatik 10 III. Lehr- und Forschungseinheiten 21 Theoretische Informatik Logik in der Informatik Leiter: Prof. Dr. Martin Grohe 21 Algorithmen und Komplexität Leiter: Prof. Dr. Hans Jürgen Prömel 29 Zufällige Strukturen und Algorithmen Leiter: Prof. Dr. Anusch Taraz 29 Komplexität und Kryptographie Leiter: Prof. Dr. Johannes Köbler 41 Praktische Informatik Systemanalyse, Modellierung und Computersimulation „SAM“ Leiter: Prof. Dr. Joachim Fischer 47 Systemarchitektur Leiter: Prof. Dr. Jens-Peter Redlich 65 Theorie der Programmierung Leiter:Prof. Dr. Wolfgang Reisig 71 Softwaretechnik Leiter: Prof. Dr. Klaus Bothe 83 Datenbanken und Informationssysteme Leiter: Prof. Johann-Christoph Freytag, Ph. D. 89 Wissenschaftsmanagement in der Bioinformatik Leiter: Prof. Dr. Ulf Leser 112 Künstliche Intelligenz Leiter: Prof. Dr. Hans-Dieter Burkhard 124 Wissenschaftsmanagement Leiter: Prof. Dr. Tobias Scheffer 148 Datenanalyse Leiter: Prof. Dr. Egmar Rödel 154 Informatik in Bildung und Gesellschaft Leiter: Prof. Dr. Wolfgang Coy 160 8 Jahresbericht 2004 Parallele und Verteilte Systeme Leiter: Prof. Dr. Alexander Reinefeld 176 Spezifikation, Verifikation and Testtheorie Leiter: Prof. Dr. Bernd-Holger Schlingloff 196 Informationsintegration Leiter: Prof. Dr. Felix Naumann 200 Technische Informatik Rechnerorganisation und Kommunikation Leiter: Prof. Dr. Miroslaw Malek 205 Signalverarbeitung/ Mustererkennung Leiterin: Prof. Dr. Beate Meffert 228 Computervision Leiter: Prof. Dr. Ralf Reulke 239 IV. Lehre 243 V. Informationstechnik des Instituts für Informatik 260 Rechnerbetriebsgruppe 260 Netzwerkbetriebsgruppe 266 VI. Ideen - Werkstatt und Studienberatung 269 für Studentinnen und Schülerinnen Leiterin: Dr. Màrta Gutsche Institut für Informatik 9 I. Institutsorganisation Postadresse: Humboldt-Universität zu Berlin, Institut für Informatik Unter den Linden 6, 10099 Berlin Sitz: Rudower Chaussee 25 / Ecke Magnusstraße, 12489 Berlin Geschäftsführender Direktor: PROF . J OHANN -CHRISTOPH FREYTAG , P H. D. Sekretariat: ULRIKE SCHOLZ , Tel.: 2093 3008, Raum IV 202 Prüfungsausschuß Vorsitzender: PROF . D R. K LAUS BOTHE , Tel.: 2093 3008, Raum IV 201 Sprechzeit: dienstags, 13.00 – 14.00 Uhr in Raum II 323 Mitarbeiterin für Studium, Lehre und Prüfung HEIDI NEUGEBAUER , Tel.: 2093 3000, Raum II 323 Sprechzeiten: montags 13.00 – 15.00 Uhr dienstags, donnerstags 09.00 – 11.30 Uhr mittwochs 13.00 –