Das MOSAIK Statustreffen im Remotemodus

Am Montag den 14. September kam das MOSAIK Konsortium für das jährliche Projektstatustreffen zusammen. Geplant war ursprünglich, dieses Treffen in Stuttgart stattfinden zu lassen und es mit einem internen Hackathon in der ARENA 2036 zu verbinden. Angesichts der aktuellen Lage bedingt durch Corona, haben wir uns dazu entschieden, auf ein physisches Treffen vor Ort zu verzichten und stattdessen remote per Videokonferenz zusammen zu kommen.

Zur Erinnerung: MOSAIK heißt das am 1. Mai 2019 gestartete Projekt, welches vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Bereich „Konstruktionsprinzipien und Laufzeitmethodik für dynamische IT-Systeme“ gefördert wird. Das über drei Jahre laufende interdisziplinäre Projekt hat sich zum Ziel gesetzt, Methoden der Selbstorganisation zu erforschen, um Szenarien im Internet der Dinge (IoT) dezentralisiert umsetzen zu können. Das Konsortium wird von der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) geleitet, die Projektpartner sind die Robert Bosch GmbH, die Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI), das Team von NETSYNO, sowie FESTO als assoziierter Partner.

Das Statusmeeting wurde dazu genutzt, die Projektmeilensteine der einzelnen Teams und Arbeitspakete gegenüber des Projektträgers, dem Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), vorzustellen. Natürlich tauscht sich das Konsortium nach wie vor alle 2 Wochen in einer Onlinekonferenz über Fortschritte und Fragen aus. Trotzdem ist ein übergeordnetes Zusammenkommen unabdingbar, um allen Beteiligten ein Update zu dem Bearbeitungsstand der jeweiligen Arbeitspakete zu geben sowie für die Klärung von organisatorischen und inhaltlichen Fragen. 

Arbeitspakete machen große Projekte plan- und kontrollierbar

Um komplexe Projekte beherrschbar zu machen ist es wichtig, das große Ganze so herunterzubrechen, dass plan- und kontrollierbare Einheiten – die sogenannten Arbeitspakete – entstehen. Basis hierfür ist der Projektstrukturplan, den wir zu Beginn des MOSAIK Projekts gemeinsam definiert haben. Letztlich ist der Projektstrukturplan die Anleitung, wie die einzelnen Arbeitspakete (ähnlich wie Puzzlestücke) im Projekt zusammengehören, um am Ende ein vollständiges Bild zu ergeben.

Um einen Überblick zu erhalten, wie der Bearbeitungsstand der jeweiligen Arbeitspakete ist, haben die entsprechenden Teams im Rahmen des Statustreffens ihren Arbeitsstand in kurzen Präsentationen vorgestellt. Dazu gehört auch, dass die Teams ihre Pläne unter dem Aspekt der Wirtschaftlichkeit reflektieren: Wie und wo können die vorgestellten Ideen und Lösungen ihren Einsatz in der Wirtschaft haben und welchen Vorteil und Nutzen bringen sie?

AP 1: Bedarfsermittlung, Szenarien und Anforderungen

Bei dem Arbeitspaket 1 geht es um die Erhebung und Dokumentation der Bedarfe im Bereich Industrieautomation und Prozessmanagement. Dabei werden Kundenanforderungen sowie Erfolgskriterien für die zu entwickelten Verfahren und Methoden aufgenommen und visualisiert, so dass Anforderungen im Projekt und außerhalb des Projekts verständlich und zugänglich kommuniziert werden können. Außerdem erfolgt ein Abgleich der industriellen Anforderungen in Hinblick auf Gesamtarchitektur sowie der Konzepte von Selbstorganisation.

AP 2: Vereinheitlichte Technologiestruktur basierend auf der Aktualisierung der Erkenntnisse zum Stand der Technik

Das umfassende Wissen der Projektpartner zum Stand der Technik in den Bereichen Selbstorganisation, Interwoven Systems, Stigmergie, Webtechnologien, Wissensrepräsentation, Prozessmodellierung, Agenten und Simulation wird in dem Arbeitspaket 2 aktualisiert und gesichert. Das bedeutet, alle Konsortialpartner werden auf den gleichen Wissensstand gebracht.

Darüber hinaus werden die bei den Projektpartnern vorhandenen Technologien strukturiert und auf einen einheitlichen Stand gebracht, damit die Technologien im weiteren Verlauf des Vorhabens anwendbar sind. Die von den Anwendungspartnern gelieferten Daten werden so aufbereitet, dass sie in den vereinheitlichten Repräsentationsmechanismen vorliegen. Am Ende der Laufzeit von Arbeitspaket 2 sind die Anwendungsszenarien so abstrahiert und repräsentiert, dass auf deren Basis die Arbeitspakete 3 “Entwicklung Konzepte Stigmergie und Selbstorganisation” und 4 “Entwicklung Laufzeit- und Simulationsumgebung” beginnen können.

AP 3: Entwicklung Konzepte Stigmergie und Selbstorganisation

Dieses Arbeitspaket befasst sich mit den methodischen Grundlagen des Organic Computing. Organic Computing bezeichnet eine interdisziplinäre Forschungsinitiative mit dem Anliegen, ein besseres Verständnis organischer Strukturen zu gewinnen und dem Entwicklungsziel einer organisch strukturierten Informationstechnologie. Ein „organischer Computer“ ist definiert als ein selbst-organisierendes System, das sich den jeweiligen Umgebungsbedürfnissen dynamisch anpasst. Organische Computersysteme haben sog. „Self-x-Eigenschaften“: Sie sind selbstkonfigurierend, selbst-optimierend, selbst-heilend, selbst-erklärend und selbst-schützend.

Als Input für das Arbeitspaket 3 werden die Szenarien aus AP 1 und AP 2 genutzt und die entwickelten Methoden werden dann als Input für AP 5 und AP 6 (und teilweise AP 4) vorbereitet. 

AP 4: Entwicklung Laufzeit- und Simulationsumgebung 

Zur detaillierten Ausführung der einzelnen Komponenten wird eine Laufzeitumgebung entwickelt. Außerdem werden zur Simulation die Szenarien in ausgewählten Simulationsumgebungen dargestellt, simuliert und analysiert. Zur Darstellung und Kommunikation werden entsprechende Darstellungsformen entwickelt.

AP 5: Umsetzung der Szenarien und Evaluation

Die Szenarien sowie die entwickelten Laufzeit- und Simulationsumgebungen werden zusammengeführt und umgesetzt. Außerdem werden die umgesetzten Szenarien bei den Anwendungspartnern und deren Partnern und Kunden evaluiert und die Ergebnisse dokumentiert.

AP 6: Verbreitung und Standardisierung

Das Ziel von Arbeitspaket 6 ist die nachhaltige und praktische Verankerung der entwickelten Methoden und Verfahren auf der Anwenderseite. Dazu werden die Projektergebnisse, inklusive der Ergebnisse der Evaluation aus Arbeitspaket “AP 5 Umsetzung der Szenarien und Evaluation” zur Verbreitung und Ansprache weiterer Branchen aufbereitet. Der Standardisierungsprozess bezüglich der entwickelten Schnittstellen und Datenrepräsentationen wird gestartet. Es werden passende akademische und praktische Gremien evaluiert um die Ergebnisse des Projekts einzubringen und diese dort in die bestehenden Prozesse mit einzubringen.

Ziele des MOSAIK Projekts

Der Grundgedanke im MOSAIK Projekt ist es, Intelligenz aus den digitalen und technischen Akteuren herauszunehmen und in die Umgebung zu verlagern, inspiriert durch das Prinzip der Stigmergie. Stigmergie ist ein Konzept zur Beschreibung einer besonderen Form der Koordination von Kommunikation in einem dezentral organisierten System, das eine große Anzahl von Individuen umfasst. Aufbauend darauf sollen Akteure über einfache Steuerungslogik die in der Umgebung hinterlegten Affordanzen abarbeiten, wodurch dezentral ein vorgegebenes Gesamtziel erreicht wird.

Aus Anwendersicht soll die erforschte Methodik zur Reduktion von Komplexität in der Entwicklung und im Betrieb von IT-Systemen beitragen. Dabei soll die Plattform nicht von einem einzigen Unternehmen betrieben werden, sondern aus einer Menge von Technologiestandards und Konventionen bestehen, welche die digitale Teilhabe einer großen Zahl von unterschiedlichsten Firmen ermöglichen. 

Neben der Erforschung der Methodik sind weitere Ziele von MOSAIK die Entwicklung einer Laufzeitumgebung als Open Source Angebot und Vorarbeiten zur Standardisierung der Methodik sowie deren prototypischer Einsatz in der Praxis.

Haben Sie Fragen?

Sie haben Fragen, Anregungen oder möchten mehr über das MOSAIK-Projekt erfahren? Schreiben Sie uns gern! Sie erreichen unsere Ansprechpartnerin Gianna Reich unter gr@netsyno.com.

Das Projekt MOSAIK wird gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (Förderkennzeichen: 01|S18070 A-E)