Forschungsschwerpunkt Netze und Verteilte Systeme

In den beiden Profillinien Entwurf und Konstruktion sowie Analyse und Optimierung betrachten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Forschungsschwerpunktes ein breites Spektrum: von drahtlosen Sensornetzen und Mobilkommunikation bis zu massiv verteilten (Internet-weiten) Systemen wie beispielsweise der Cloud, dem Internet der Dinge oder Sozialen Netzen. Die Profillinien umfassen alle notwendigen System- und Grundlagenaspekte. Bei der Forschung an konkreten Fragestellungen werden grundlegende weltweite Entwicklungen vorangetrieben oder nutzbringend in andere Problembereiche eingebracht; solche grundlegenden Entwicklungen reichen von Basistechnologien (schnelle adaptive Mobilfunknetze, software-definierte Netzwerke usw.) bis zu generellen Trends bei Anwendungen (Big-Data, mobile Nutzung, Medienkonvergenz usw).

Entwurf und Konstruktion: In der ersten Profillinie werden Entwurf und Konstruktion neuer Mechanismen für Netze und Verteilte Systeme erforscht. Solche neuen Mechanismen machen bspw. Drahtlosnetze anpassungsfähiger und sicherer, ermöglichen automatische Optimierung von Transportprotokollen, stellen so genannte Overlay-Netzwerke als Basis hochgradig verteilter Anwendungen bereit, regeln die Selbstorganisation großer Server-Farmen, verteilen und verarbeiten komplexe Ereignis-Ströme, unterstützen anonyme Kommunikation, vernetzen computergestützte Objekte zu Smart Environments und Smart Cities, usw. Weil die Forscher in große Verbund-Forschungsprojekte eingebunden sind, können sie nicht nur an einzelnen solchen Mechanismen forschen, sondern auch an umfassenden Prinzipien, Netzarchitekturen und effizienten Konstruktionsmethoden. Die erarbeiteten Ansätze werden in Theorie, Simulation und Praxis evaluiert.

Analyse und Optimierung: Entscheidende Erfolgsfaktoren von Netzen und verteilten Systeme sind ihre so genannten nicht-funktionalen Eigenschaften wie Durchsatz, Verzögerung, Erreichbarkeit, Fehlertoleranz und Skalierbarkeit. Die Erforschung neuer Mechanismen sowie umfassender Architekturen und Systemkonzepte in der o.g. ersten Profillinie wendet deshalb immer auch Methoden der Analyse und Optimierung solcher nicht-funktionalen Eigenschaften an. Die zweite Profillinie forscht passend dazu an neuen Konzepten und Verfahren für die Analyse und Optimierung von Mechanismen, Architekturen und Systemen. Mathematisch-Analytische und simulative Verfahren sind ebenso Gegenstand dieser Forschung wie reale Messung und Regelung zur Laufzeit mit dem Ziel, für eine kontinuierliche Anpassung an Nutzeranforderungen und Randbedingungen zu sorgen.

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