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Auflistung nach Autor:in "Reich, Johannes"

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  • Zeitschriftenartikel
    Erratum zu: Komposition und Interoperabilität von IT-Systemen
    (Informatik Spektrum: Vol. 44, No. 5, 2021) Reich, Johannes
  • Konferenzbeitrag
    Finite system composition and interaction
    (INFORMATIK 2010. Service Science – Neue Perspektiven für die Informatik. Band 2, 2010) Reich, Johannes
    In this article, it is proven for finite systems that if by reciprocal interaction, one finite system determines the action of another finite system, then both systems become subsystems of a larger supersystem. To achieve this result, the notion of a finite system is formalized and the rules for sequential and parallel system composition are provided. The reciprocal interaction is captured by the protocol concept. Being part of a larger supersystem is shown not to be a property which can be attributed to the system itself but depends on the context of its interaction, namely whether its interactions determine its behavior or not. The result seems to be especially relevant in Information Systems and eCommerce, as it raises concerns about what end-to-end for example in a security context in a system theoretic sense really means. It also demonstrates the tight connection between our system and our function notion and thereby contributes to a better understanding, why approaches that rest mainly on the function notion struggle so much with networklike interacting systems and the necessary ”loose coupling” in the sense of a sensible interaction with only little information about the internal state of the other actors.
  • Konferenzbeitrag
    Games, business processes and models of interactions
    (Informatik 2009 – Im Focus das Leben, 2009) Reich, Johannes
  • Zeitschriftenartikel
    Industrie 4.0 und das Konzept der Verwaltungsschale – Eine kritische Auseinandersetzung
    (HMD Praxis der Wirtschaftsinformatik: Vol. 58, No. 3, 2021) Reich, Johannes; Zentarra, Luisa; Langer, Jan
    In diesem Artikel bewerten wir die bisherigen Ergebnisse der Standardisierungsanstrengungen der Plattform Industrie 4.0 im Hinblick auf das Verfolgen einheitlicher und in sich konsistenter Konzepte. Die von uns betrachteten Ergebnisse sind das Referenzarchitekturmodell Industrie 4.0 (RAMI4.0) sowie das Konzept der Verwaltungsschale (VWS). Um seinen Zweck zu erfüllen, den Diskurs zur Standardisierung von Industrie 4.0 (I4.0)-relevanten Aspekten im Sinne einer Schichtung zu vereinfachen, müssten die vom RAMI4.0 eingeführten Begriffsachsen ein klares Ordnungskriterium aufweisen. Dies ist zumindest bei der Architekturachse (Business, Functional, Information, Communication, Integration, Asset) nicht der Fall, weswegen diese Begriffsachse nicht die gewünschte „Schichtung“ erreicht. Stattdessen repräsentieren die Werte der Architekturachse eher verschiedene, sich überlappende Aspekte. Das Konzept der Verwaltungsschale analysieren wir mit Hilfe der drei grundsätzlich verschiedenartigen Konzepte der „administrativen Prozesse“, des „Komponentenmodells“ und des „Datenmodells“. Wir stellen fest, dass sich im Laufe der Zeit Elemente aller drei Konzepte in unterschiedlicher Zusammensetzung wiederfinden und insbesondere die ursprüngliche Idee der VWS als eine „schmale informatische Hülle“ in sich widersprüchlich ist. Diese konzeptuelle Unschärfe hat unseres Erachtens erheblich dazu beigetragen, dass die Ergebnisse der Standardisierung der VWS bis jetzt hinter den ursprünglichen Plänen zurückgeblieben sind. In this article we evaluate the results of the standardization efforts of the Industry 4.0 platform with regard to the pursuit of uniform and consistent concepts. The results we consider are the reference architecture model Industry 4.0 (RAMI4.0) and the concept of the asset adminstration shell (AAS, German: Verwaltungsschale (VWS)). In order to fulfill its purpose of simplifying the discourse on standardization of I40-relevant aspects in the sense of stratification, the conceptual axes introduced by RAMI4.0 would have to have a clear ordering criterion. This is not the case at least for the architectural axis (Business, Functional, Information, Communication, Integration, Asset), which is why this conceptual axis does not achieve the desired “layering”. Instead, the values of the architectural axis tend to represent different, overlapping aspects. We analyze the concept of the AAS using the three concepts of administrative processes, component model and data model. We find that over time, elements of all three concepts are found in different compositions, and in particular the original idea of the AAS as a “thin informatical shell” is contradictory in itself. In our opinion, this conceptual fuzziness has contributed significantly to the fact that the results of the standardization of the AAS have so far fallen short of the original plans.
  • Zeitschriftenartikel
    Komposition und Interoperabilität von IT-Systemen
    (Informatik Spektrum: Vol. 44, No. 5, 2021) Reich, Johannes
    In diesem Artikel diskutiere ich Interoperabilität von berechenbaren Systemen mithilfe des mathematischen Konzepts der Komposition. Die zentrale Vorstellung ist, dass Systeme durch Interaktion komponieren und diese Komposition mathematisch als Operator, also als Funktion auf Systemen beschreibbar ist. Daraus ergibt sich der Begriff des Interface eines Systems, als Zusammenfassung aller seiner auf die Komposition bezogenen Angaben, auf natürliche Art und Weise ebenso wie der Begriff der Komponente als eines Systems, das für eine bestimmte Komposition konstruiert wurde. Ich unterscheide zwei grundsätzlich verschiedene Kompositionen von Systemen. Zunächst die hierarchische Komposition, die Systeme als Ganzes erfasst und zur Bildung von Supersystemen führt. Sie basiert auf den Kompositionsregeln berechenbarer Funktionen und führt zu den Interfaces der Operationen (+Events) sowie zu Komponentenhierarchien. Demgegenüber steht eine zweite Form der Komposition, die Systeme nur partiell im Sinne einer Projektion erfasst und zu vergleichsweise loser Kopplung durch Protokolle führt, mit dem Interface der Protokoll-Rolle. Damit sind Interfaces, die Operationen repräsentieren, per Definitionem nur für hierarchische Kompositionen geeignet und keine wesentliche Hilfe in der Darstellung netzwerkartiger „horizontaler“ Interaktionen. Um die Anwendbarkeit des Kompositionskonzepts zu demonstrieren, werden verschiedene System‑, Interface- und Komponentenmodelle aus der Literatur diskutiert, u. a. das Komponentenmodell verteilter Objekte, sowie die Interfacekonzepte von SOA und REST.
  • Konferenzbeitrag
    Process synthesis from multiple interaction specifications
    (INFORMATIK 2011 – Informatik schafft Communities, 2011) Reich, Johannes
    The traditional approach to model (business) processes as stepwise executable activities which interact with multiple partner processes by typed interfaces seems to lead to centralization or at least to a very tight coupling of the interacting systems. Here, a unifying approach is presented that models the specifications of both, deterministic processes as well as their possibly nondeterministic interactions starting from the same building blocks, namely finite input output automata (or transducers). Processes are viewed as finite systems that take part in multiple, possibly nondeterministic interactions. The interactions between processes are specified as protocols. The projection of a process specification onto one of its interactions is called a role. The synthesis of a process specification from multiple roles is illustrated by the example of a resource administration process which is supposed to provide a requesting process exclusive access to a single resource (e.g. e printer or a car). This process has to coordinate its interaction with the requesting process, specified by the mutual exclusion protocol, and at the same time it has to coordinate its interactions with other resource administration processes, specified by a token exchange protocol, to guarantee the exclusivity of the access. So, starting from an interaction centric perspective together with a synthesis procedure for process specifications, this approach circumvents the centralization tendencies and allows the construction of truly loosely coupled (finite) systems.
  • Konferenzbeitrag
    The relation between protocols and games
    (Informatik 2009 – Im Focus das Leben, 2009) Reich, Johannes
  • Konferenzbeitrag
    Eine semantische Klassifikation von Systeminteraktionen
    (INFORMATIK 2015, 2015) Reich, Johannes
  • Zeitschriftenartikel
    Verwirrende Informatik I – Systeme, Informationen, Berechenbarkeit und Daten
    (Informatik Spektrum: Vol. 45, No. 6, 2022) Reich, Johannes
    Dieser Artikel ist der erste einer Viererreihe, die eine Diskussion über die Grundlagen der Informatik anregen soll. Dabei steht das Begriffsnetzwerk, das den Kern der Informatik ausmacht, im Zentrum. Dieses Begriffsnetzwerk steht in dem Spannungsfeld, zum einen weitgehend in unserem alltagssprachlichen Verständnis verankert zu sein, aber zum anderen mittels des spezifischen informatischen Ansatzes, sich auf das Unterscheidbare zu fokussieren, auch auf genuin informatischen Konzepten aufzubauen. In diesem ersten Teil wird die Informatik als eine Theorie der Interaktion vorgestellt und als ihre zentralen Begriffe werden die Zustandsfunktion, das System, die Unterscheidbarkeit und damit die Information, die Berechenbarkeit sowie eine ganze Reihe mathematischer Konzepte eingeführt, allen voran das der Relation, der Funktion, der mathematischen Struktur, der Äquivalenz und der Komposition. Der grundlegende Bezug zum Informationskonzept als Abstraktion vom Ununterscheidbaren macht die Informatik zu einer Strukturwissenschaft und bindet damit die Klarheit ihrer Begrifflichkeit letztlich an deren Bezug zur Mathematik. Drei wichtige Konsequenzen werden aufgeführt. Erstens gibt es keine zwei verschiedenen Welten der Informatik und der Physik, die auf geheimnisvolle Weise „wechselwirken“. Sondern: Es gibt nur eine Welt, die wir unterschiedlich beschreiben. Zweitens lässt sich mit Klärung der Frage, was aus Sicht der Informatik eigentlich zwischen Systemen, die über Signale miteinander kommunizieren, „transportiert“ wird – nämlich die Information – auch feststellen, was insbesondere nicht transportiert wird – nämlich irgendeine Bedeutung. Und drittens ergibt sich ein gewisser „virtueller“ Charakter rein informatisch beschreibbarer Systeme, der dort endet, wo die Abstraktion, dass die Struktur von Systemen in der Interaktion invariant bleibt und es allein auf die Unterscheidbarkeit ankommt, ihre Gültigkeit verliert.
  • Konferenzbeitrag
    Vorwort zum Workshop “Protokoll basierte Modellierung von Geschäftsinteraktionen”
    (INFORMATIK 2010. Service Science – Neue Perspektiven für die Informatik. Band 2, 2010) Speck, Andreas; Reich, Johannes