Sparkling Science

“Thank you for your submission to FITME 2009. We are pleased to inform you that, according to the reports from anonymous reviewers, the following distinguished work from you has been accepted for FITME 2009, with the publisher of IEEE CS, which will be indexed by EI Compendex and ISTP.”

Es ist uns eine große Freude den Erfolg unserer 2.Publikation im Rahmen von FUSNET-Science zu verkünden. Die wissenschaftliche Arbeit “A Decision Support Algorithm for Ontology-based Negotiation Agents within Virtual Enterprises” wurde bei der “Conference on Future Information Technology and Management Engineering” (FITME)  in Sanya (China) für einen Vortrag angenommen.

Abstract— This paper describes an application of a distributed knowledge-based multi-agent architecture to support automated negotiation between and within virtual enterprises (VE). Considering constraints of traditional negotiation approaches (predetermined protocols as well as hard-coded and non-adaptive strategies), we combine the agent paradigm with ontology-based solutions to overcome these limitations. Our negotiation ontology, used by agents, acts as a general framework that defines the basic terminology, interaction and protocols enabling agent to understand each other and to reach an agreement. Our multi-agent architecture consists of two types of agents that have rule-based behaviors. One is the Auctioneer that starts, monitors and ends an auction process in the name of a user that offers a particular product/service. Every new user who joins an auction has a configured MarketAgent that takes a participant role bidding for a product/service. To help an agent in its decision, a special decision support algorithm is implemented to recommend the best negotiation strategy, based on the user interests. We also describe the initial implementation of the system using JADE and JESS.

Die Schüler haben tolle Arbeit geleistet!

Bei diesem Paper haben die Jungforscher des TGM ganz aussergewöhnliche Arbeit gelesitet. Immerhin ist ein Großteil dieses Werkes auf  Ihrer Arbeit begründet. Von der Idee über das durchdachte Konzept bis hin zur Umsetzung und der ausfürhlichen Beschreibung auf wissenschaftlichem Niveau in englischer Sprache habe sie den komletten Zyklus einer wissenschafltichen Tätigkeit selbst durchgeführt. Ein Jahr vor der Reifeprüfung ist dies eine andere Art von Zeugnis, welches die Schüler hier abgelegt haben. Constasntin Reinprecht, Raphael Riemer und Simon Strobl haben bewiesen, dass sich die Ergebnisse aus  Kooperationen zwischen Schülern und Forschern international durchsetzen können und haben ihrer Schule, dem Technologischen Gewerbemuseum (HTBLVA für Informationstechnologie) sowie der TU Wien (Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik) einen großen Dienst erwiesen.

Deswegen freuen wir uns auch schon darauf, dass sich 4 Jungforscher bei dieser Konferenz vorstellen können. Es ist geplant, dass Simon Strobl und Raphael Riemer unsere Ergebnisse zusammen mit Prof. DI Mag. Gottfried Koppensteiner bei der Konferenz präsentieren. Constantin Reinprecht arbeitet gerade an einer weiteren Publikation und verzichtet daher auf diese mögliche Reise, da er sich ganz seinem Forschungsdrang hingeben möchte um danach zu einer anderen Konferenz zu reisen. Seinen Platz werden Florian Würrer und Andreas Harapat einnehmen, die diese Konferenz besuchen werden um für ihr Projekt Kontakte zu Wissenschaflern aufzubauen.

Natürlich ist so ein Erfolg in so einer Kooperation nur durch die tolle Unterstützung der Intitaive sparkling-science möglich geworden, in der viele Jungforscher mit Fleiß und Tatendrang arbeiten. Diese wissenschaflichen Publikationen sind nur die Spitze eines Eisbergs, der durch die Motivation aller Teilnehmer getragen wird. Deswegen wurde in der Danksagung nicht auf die vielen Kolelgen seitens des TGM vergessen, welche die vielen Schüler perfekt anleiten um diese Leistungen abrufen zu können. Herzlichen Dank!

DI Mag. Gottfried Koppensteiner
(Projektkoordinator TGM-TU)

Im  Juli 2009 durfte ich eine Ferialpraxis am ACIN Institut der Technischen Universität Wien absolvieren. Dort konnte ich mit meinen Klassenkameraden an unserem Schulprojekt weiterarbeiten und zusammen mit den Forschungsmitarbeitern des Instituts konnten wir so einiges voranbringen.

Ziel der Ferialpraxis war es eine Basis für die Anbindung zwischen High- und Low – Level Kommunikation, also Software (MAS – Multi Agenten System) und Hardware (Mischanlage), zu erstellen. In den ersten paar Tagen habe ich gemeinsam mit meinen Kollegen unser, zu dem Zeitpunkt, aktuelles Regelwerk und Ontologie, welches den Ablauf der Herstellung bestimmt, verfeinert und um einige Funktionen erweitert.Anschließend mussten wir Kanäle definieren auf denen Nachrichten zwischen Hard- und Software ausgetauscht werden sollen. Meistens braucht man dabei sogenannte bidirektionale Kanäle, sprich Kanäle auf denen etwas zur Hardware „runtergeschickt“ und wieder zum Agenten „raufgeschickt“ werden kann. Im Gegensatz dazu gibt es Kanäle die Nachrichten nur in eine Richtung schicken können z.B. der MTErrorChannel Kanal.

Bald darauf bekam ich dann eine Einführung in JADE und nach kurzer Einarbeitungszeit lief das Projekt auch in Zusammenspiel mit diesem, für mich neuen, Programm. In JADE werden alle Agenten angezeigt, die erstellt wurden und man kann manuel Nachrichten an einen bestimmten Agenten schicken und so die Regelbasis starten und schauen ob alles so funktioniert wie es soll. Zwischendurch waren immer wieder Änderungen im Regelwerk, also JESS-Code, und der Ontologie notwendig um einen reibungslosen Ablauf der Testfälle zu ermöglichen.

Das Arbeitsklima an der TU war sehr angenehm und die freundlichen Betreuer waren jederzeit bereit uns mit ihrem Fachwissen und ihrer Kompetenz aus der Patsche zu helfen wenn etwas nicht nach Plan verlief. Insgesamt war es eine sehr positive Erfahrung für mich und ich hoffe in Zukunft weiter mit dem Institut zusammenarbeiten zu dürfen.

Über den Autor:

Mirza Zenkic ist Projektleiter der MASPE-Gruppe, welche sich schon durch erfolgreiche teilnahme an einem Paper ausgezeichnet hat. Schwerpunkt ideser Gruppe ist die Anbindung der “Planungs/Kontrollebene” (Software-Agenten mit Ontologieunterstützung) mit der realen Hardware (Controller auf der Prozesstechnikanlage).  Mirza wird zusammen mit Manuel Barta die Arbeit dieser Gruppe bei der Konferenz in Portugal vorstellen. Desweiteren hat die Gruppe einen tollen Beitrag zu einer weiteren wissenschaftlichen Publikation beigetrgen (da müssen wir das Ergebnis des Review-Prozesses noch abwarten). So wie sich Mirza auf eine weitere Zusammenarbeit mit dem Isntitut freut, freuen uns auch wir auf eine weitere Zusammenarbeit mit diesem Jungforscher.

DI Mag. Gottfried Koppensteiner

Projektkoordinator TGM & tU

Bericht verfasst von Reinhard Grabler, Ferialpraktikant am Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik im August 2009

Vom 03. – 28. August war ich als Forschungsmitarbeiter im ACIN-Institut der TU Wien tätig.

Meine spezifische Aufgabenstellung bestand darin ein Warenkommissionierungssystem um ein automatisiertes Förderbandsystem und Multi-Agenten zu erweitern.

Nachdem ich eine Einführung in JADE (Java Agent Development Framework) und in Agentensysteme allgemein bekam, konnte ich damit beginnen ein Konzept für meine Aufgabenstellung zu erstellen. Ich entwickelte eine komplexe Grafik, welche mein System abbildet. Die technischen Bauteile des Systems basieren auf dem Testbed im Odo-Struger-Labor des ACIN-Institut. So machen es zum Beispiel die Kreuzungen – welche dank neuester Technologien nicht nur in die vorgegebenen Richtungen leiten können – möglich, dass ein Richtungswechsel der Förderbänder im Falle eines Ausfalles erfolgt. Somit können defekte Förderbänder umgangen werden. Ebenfalls muss vor einer Index Station dafür gesorgt werden, dass andere Paletten während der Bearbeitung einer Palette bei einer Index Station in einer Warteschleife gehalten werden. Diese und noch mehr Faktoren mussten beim Erstellen meines Konzeptes berücksichtigt werden.

Das oben abgebildete, von mir erstellte Konzept, musste ich in einer Ontologie entwickeln (beziehungsweise bestehende Ontologien optimieren und zusammenführen). Zur Entwicklung und Bearbeitung der Ontologie verwendete ich die Software Protégé.

Durch das bestehende Projekt KASA, welches von Gottfried Koppensteiner und Munir Merdan entwickelt wurde und mir zur Verfügung gestellt wurde, konnte ich auf die Regelbasis und die Ontologie eines automatisierten Förderbandsystems aufsetzen.

Das Erweitern der Regelbasis um die Kommissionierungsregeln stellte sich als komplizierter heraus als angenommen. Da sich der Ablauf der Kommissionierung durch den Einsatz von Agenten auch änderte, mussten viele Regeln neu konzipiert und implementiert werden. Dies erforderte höchste Denkarbeit und führte oft zu Problemen. Doch durch hilfsbereite Arbeitskollegen und Betreuer konnten viele Probleme gelöst werden.

Die Ferialpraxis hat mich in die Welt der Agentensysteme geführt, und hat mir gezeigt welche Möglichkeiten sie uns bieten. Dieses Wissen werde ich in meiner weiteren schulischen und vielleicht auch beruflichen Karriere benötigen und daher halte ich es für sehr gut, dass ich es erlernen durfte.

Über den Autor:

Reinhard Grabler, im Bild beim Testbed im Odo-Struger-Labor, des Instituts für Automatisierungs- und Regelungstechnik an der TU Wien, hat schon letztes Schuljahr in seinem Projekt aufgezeigt. Immerhin ist ein Teil unserer ersten Publikation in Madeira von ihm. In diesem Praktikum hat er wieder die Erwartungen erfüllen können und wir freuen uns schon auf ein weiteres Projektjahr mit ihm.

DI (FH) Mag. Gottfried Koppensteiner

Projektkoordinator TU-TGM

In der Juli Ausgabe des Wiener Bezirksblatts Währing wurden besondere Schulprojekte unter die Lupe genommen.  Die Kooperation zwischen dem Technologischen Gewerbemuseum (ww.tgm.ac.at) und dem Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik (www.acin.tuwien.ac.at) hat es durch die Kooperation im Rahmen des FUNSET-Science Projekts zumindest unter die besten Schulprojekte geschafft.

Quelle: Wiener Bezirksblatt Währing, Ausgabe 07/09, Juli (http://www.wienerbezirksblatt.at/serien/unsereschule3.0)

Wir freuen uns über diese besondere Auszeichnung und geben gleichzeitig das Versprechen ab, dieses Projekt bestmöglich fortzusetzen, damit unsere Schüler und alle beteiligten Forscher noch viel Spaß und Freude an diesem Projekt finden!

DI Mag. Gottfried Koppensteiner

Bericht verfasst von Michael Peitl, Ferialpraktikant am Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik im Juli 2009

Im Juli 2009 war ich im ACIN-Institut der TU Wien als Ferialpraktikant in der Forschung tätig.

Meine Aufgabenstellung bestand darin, eine Ontologie (Wissensbasis) für eine Glas- und PET-Flaschen-Produktionsanlage mit einem dazupassenden Regelwerk sowie Software-Multi-Agenten, die auf diese Komponenten zugreifen, zu erstellen.

Zu Beginn habe ich bestehende Ontologien für Glas- und PET-Flaschen mit Hilfe des Programms Protégé zu einer Haupt-Ontologie vereint. Danach war eine Anpassung der bestehenden Regelwerke für die neue Wissensbasis notwendig. Bei der Veränderung der Regeln konnte ich meine bereits vorhandenen Kenntnisse in der regelbasierten Programmiersprache Jess anwenden und einige Neuigkeiten dazulernen.

Anschließend definierte ich die Software-Agenten mit dem objektorientierten Multi-Agenten-System JADE (Java Agent Development Framework). Dies stellte für mich einen Einblick in Neuland dar. Doch mit etwas Einarbeitung konnte ich mich im Gebiet gut zurechtfinden. Die TU-Betreuer standen mir für Fragen und schnelle Hilfe ebenfalls zur Verfügung.

Zum Schluss erweiterte ich die Ontologie für den Einsatz der Multi-Agenten. Das Regelwerk teilte ich auf die Software-Agenten auf, sodass jeder Agent nach seinen eigenen Regeln handelt und die Ontologie als seine Wissensbasis verwendet.

Ich verbrachte die meiste Zeit in einem Computerlabor, wo ausreichend Platz zum Arbeiten vorhanden war. Das Arbeitsklima zwischen Arbeitgeber und Arbeitnehmer sowie den Ferialpraktikanten empfand ich als sehr angenehm. Das Thema meiner Ferialpraxis eignete sich perfekt als Ergänzung zu meiner derzeitigen HTL-Ausbildung für Informationstechnologie.

Über den Autor:

Michael Peitl, im Bild ganz links, hat erfolgreich bei der wissenschaftlichen Arbeit “Ontology-oriented framework for virtual enterprises” mitgearbeitet und wir einer unserer Jungforscher sein, welche die  “Conference on Knowledge Engineering and Ontology Development” in Madeira besuchen werden. Auch bei diesem Praktikum konnte der langjährige Vorzugsschüler die hohen Erwartungen erfüllen und hat maßgeblich dazu beigetragen, dieses Teilprojekt in den Ferien einen großen Schritt voran zu bringen.

DI (FH) Mag. Gottfried Koppensteiner