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FA7.21 Begriffe - IKT

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Anwendung

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Diese Erklärung erscheint mir deutlich zu IT-lastig. Außerdem ist mir der Text zu unkonkret. Die Wikipedia-Definition erscheint mir zielführender. Kategorie
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Als Application (Anwendung) bezeichnet man ein abgeschlossenes Stück Software, das einem Benutzer definierte Funktionen bereitstellt. Sie kann entweder lokal (auf dem Endgerät) oder einer externen IT-Ressource ablaufen (vgl. Cloud Computing). Der direkte Zugriff des Benutzers grenzt die Anwendung von Systemdiensten ab. Die Kurzform „App“ wird oft für mobile Anwendungen mit kleinerem Funktionsumfang verwendet.

Cloud

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Abstrahierte virtualisierte IT-Ressourcen (wie zum Beispiel Datenspeicher, Rechenkapazität, Anwendungen oder Dienste, wie etwa Freemail-Dienste), die von Dienstleistern verwaltet werden. Der Zugang erfolgt über ein Netzwerk, meist das Internet. Der Begriff „Wolke“ (engl. Cloud) meint, dass der eigentliche physische Standort der Infrastruktur dieser Leistungen für den Nutzer weder relevant noch rückverfolgbar ist. [noch etwas zu lang]

Cloud Computing

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Abstrahierte virtualisierte IT-Ressourcen (wie zum Beispiel Datenspeicher, Rechenkapazität, Anwendungen oder Dienste, wie etwa Freemail-Dienste), die von Dienstleistern verwaltet werden. Der Zugang erfolgt über ein Netzwerk, meist das Internet. Der Begriff „Wolke“ (engl. Cloud) meint, dass der eigentliche physische Standort der Infrastruktur dieser Leistungen für den Nutzer weder relevant noch rückverfolgbar ist. [noch etwas zu lang]

Cyber-Physical Systems

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Hier wimmelt es nur von Fachjargon: z.B. multimodal, soziotechnisch, … Zudem stimme ich auch der bereits getätigten Aussage bezüglich der falschen Übersetzung von “Physical” zu. Die genannte “Reihe von neuartigen Funktionen …” klingt mir ein wenig danach, als ob der Schreiber entweder keine Ahnung oder am Ende keine Lust mehr hatte. Diesen Satz sollten wir entweder konkretisieren oder weglassen. Prof. Dr.-Ing. Detlef Zühlke hat CPS einmal in einem Vortrag wie folgt sinngemäß definiert: Man nehme einen Sensor oder Aktor, erweitere diesen um einen Prozessor und einen Webserver - und schon hat man ein CPS. Das finde ich sowohl einfach als auch treffend.

„Cyber-Physical Systems (CPS) sind gekennzeichnet durch eine Verknüpfung von realen (physischen) Objekten und Prozessen mit informationsverarbeitenden (virtuellen) Objekten und Prozessen über offene, teilweise globale und jederzeit miteinander verbundene Informationsnetze [forschungsagenda] Cyber Physical Systems basieren auf der Vernetzung von eingebetteten Systemen in der Automatisierungstechnik und Kommunikationstechnologien. „Physical“ hat in der englischen Sprache zwei Bedeutungen „physikalisch“ und „real“ . Im Sinne von Cyber-Physical Systems sollte es als „real“ oder eben als „physisch“ übersetzt werden. Mit CPS dürften durchaus auch chemische Prozesse automatisiert werden. In den alten acatech und BMBF-Unterlagen war dies zeitweise auch falsch als „physikalisch“ übersetzt worden, wurde dann aber zu „physisch“ geändert. Im Glossar wird der Begriff wieder unkorrekt als „physikalisch“ übersetzt.

Es werden zahlreiche Fähigkeiten beschrieben, die in einem CPS realisiert werden könnten. Allerdings wird nicht aufgezeigt, was der Kern eines CPS ist (die Minimalfunktion). Kategorie

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Cyber-Physical Systems adressieren die enge Verbindung eingebetteter Systeme zur Überwachung und Steuerung physischer Vorgänge mittels Sensoren und Aktuatoren über Kommunikationseinrichtungen mit den globalen digitalen Netzen (dem „Cyberspace“). Dieser Typus von Systemen ermöglicht über Wirkketten eine Verbindung zwischen Vorgängen der physischen Realität und den heute verfügbaren digitalen Netzinfrastrukturen. [Broy 2010, Cyber-Physical Systems – Wissenschaftliche Herausforderungen bei der Entwicklung]

Sensor

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Diese Erklärung ist mir teils zu spezifisch und teils zu dünn. Meines Erachtens nimmt ein Sensor eine ganz bestimmte Information auf und gibt diese an eine System weiter. Sowohl die Verallgemeinerung zum Thema Information als auch die Erweiterung um das Ziel (Weiterleitung und Verarbeitung) erscheint mir wichtig. Kategorie
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Technisches Bauteil, das bestimmte physikalische oder chemische Eigenschaften qualitativ oder als Messgröße quantitativ erfassen kann.

Aktor

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Aktor wirk aktiv auf physikalische Prozesse ein (z.B. Antrieb, Hydraulik, Ventil. Software und Elektronik gehören nicht dazu. Kategorie
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Ein Aktor ist eine Komponente aus Software, Elektronik und / oder Mechanik, die elektronische Signale, etwa von einem Steuerungscomputer ausgehende Befehle, in mechanische Bewegung oder andere physikalische Größen, zum Beispiel Druck oder Temperatur, umsetzt und so (regulierend) in einen Produktionsprozess eingreift.

Eingebettetes System

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Eingebettete Systeme stellen eine Kombination aus Hard- und Softwarekomponenten dar, die in einem technischen Kontext eingebunden sind und die Aufgabe haben, ein physisches System zu steuern, zu regeln oder zu überwachen. Ein eingebettetes System verrichtet die vordefinierte Aufgaben, oftmals mit Echtzeitberechnungs-Anforderungen. [BITKOM, 2010: Eingebettete Systeme – Ein strategisches Wachstumsfeld für Deutschland]

Datenschutz

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Sammelbegriff über die in verschiedenen Gesetzen zum Schutz des Individuums angeordneten Rechtsnormen, die erreichen sollen, dass seine Privatsphäre in einer zunehmend automatisierten und computerisierten Welt („Der gläserene Mensch“) vor unberechtigten Zugriffen von außen (Staat, andere Private) geschützt wird. [nach Gabler Wirtschaftslexikon]

Laut BVerfGE 65, 1: Schutz des Einzelnen vor Beeinträchtigungen seines Rechtes auf informationelle Selbstbestimmung, kraft dessen jeder Bürger grundsätzlich selbst über die Preisgabe und Verwendung seiner personenbezogenen Daten bestimmen darf.

Personenbezogene Daten

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Einer bestimmten natürlichen Person zugeordnete oder mittelbar zuzuordnende Daten. Auch Daten, über die sich ein Personenbezug herstellen lässt, sind als personenbezogene Daten anzusehen, selbst wenn die Zuordnungsinformationen nicht allgemein bekannt sind. Entscheidend ist allein, dass es gelingen kann, die Daten mit vertretbarem Aufwand einer bestimmten Person zuzuordnen.

Datensicherheit

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Erhaltung der Vertraulichkeit, Integrität und Verfügbarkeit von Informationen. Die Informationssicherheit umfasst neben der Sicherheit der IT-Systeme und der darin gespeicherten Daten auch die Sicherheit von nicht elektronisch verarbeiteten Informationen. Die Sicherheit von Informationen wird nicht nur durch vorsätzliche Handlungen bedroht (z. B. Computer-Viren, Abhören der Kommunikation, Diebstahl von Rechnern). [nach IEC/ISO 27000 und BSI-Standard 100-1 Managementsystem für Informationssicherheit (ISMS)]

Hybrides System

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IoX

Internet der Dinge

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Mir fehlt hier die Tatsache, dass jede teilnehmende Komponente eine eindeutige IP-Adresse hat. Der Sprung zur “automatischen Identifikation mittels RFID” ist mir nicht erklärlich

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Verknüpfung physischer Objekte (Dinge) mit einer virtuellen Repräsentation im Internet oder einer internetähnlichen Struktur. Die automatische Identifikation mittels RFID ist die erste Stufe einer möglichen Ausprägung des Internets der Dinge. Über Sensor- und Aktortechnologie kann diese Funktionalität um die Erfassung von Zuständen beziehungsweise die Ausführung von Aktionen erweitert werden. Die nächste Stufe beinhaltet intelligente Objekte (Smart Objects), die z. B. als Eingebettete Systeme realisiert werden.

Internet der Dienste

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Teil des Internets, der Dienste und Funktionalitäten als granulare, web-basierte Software-Komponenten abbildet. Diensteanbieter stellen diese im Internet zur Verfügung und bieten die Nutzung auf Anforderung an. Dies betriftt sowohl die Software selber, die Werkzeuge, um die Software zu entwickeln oder die Plattform (Server, Speicherplatz und Kommunikation, um die Software auszuführen. Nutzer können die einzelnen Dienste zu komplexen und dennoch flexiblen Lösungen orchestrieren (service-orientierte Architektur). Es entstehen Dienstplattformen, auf denen Kunden ein bedarfs- beziehungsweise prozessorientiertes Komplettangebot finden, statt Einzelangebote suchen, vergleichen und zusammenstellen zu müssen.

Business Web

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Zitat agendaCPS: Die Nutzung des Internets als Business Web, also als Plattform für wirtschaftliche Kooperationen, mit zwei sich ergänzenden Ausprägungen:

a) Vor allem im Handel und in der Logistik, aber auch in Anwendungsbereichen, etwa der Fernwartung von Geräten, werden intelligente, vernetzte und mit Sensoren ausgestattete Komponenten genutzt, zum Beispiel RFID-Technik.  unehmend werden dabei die Zustands- und Umgebungsbeobachtung sowie das „Gedächtnis“ der digitalen Komponenten auch für die vernetzte Kontrolle, Koordination und Optimierung genutzt, beispielsweise beim Warenfluss, in Wartungsprozessen oder für das Flottenmanagement. Zunehmend können auch Kunden den Status und das Zusammenspiel von Dingen und Diensten über das Internet verfolgen und interaktiv eingreifen.
b) Klassische IT- und Verwaltungsaufgaben werden zunehmend in die Cloud, also an weltweit verteilte externe Dienstleister, ausgelagert; ihr Betrieb ist dadurch unabhängig von ortsgebundenen Rechenzentren. Das gilt auch für Aufgaben aus dem Bereich verteilter Koordination, des Betriebs und des Billings. Das Business Web ermöglicht es, die Fähigkeiten und Dienste von Cyber-Physical Systems im Internet abzubilden und als Internetdienste nutzbar zu machen. Es bildet die Basis für integrierte web-basierte Geschäftsmodelle.

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Die Nutzung des Internets durch Unternehmen oder Organisationen allgemein. Wertschöpfungsnetzwerke werden dadurch flexibel und sicher. Verwendung finden dabei Konzepte wie Cloud Computing und Social Media.

Uiquitous Computing

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omnipräsent, 1988 USA (Computer Automation) Kategorie

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Allgegenwart rechnergestützter Informationsverarbeitung. Weit über PC und Laptop und das dortige Paradigma der Mensch-Maschine-Interaktion hinausgehend wird die Informationsverarbeitung in alltägliche Objekte und Aktivitäten integriert; Begriff wurde durch den amerikanischen Informatiker Mark Weiser 1988 als ein Vorläufer des Begriffs „Internet der Dinge (IOT)“ geprägt.

Interoperabilität

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Fähigkeit unabhängiger, heterogener Systeme, (möglichst) nahtlos zusammenzuarbeiten, um Informationen auf effiziente und verwertbare Art und Weise auszutauschen, zu kooperieren und den Nutzern Dienste zur Verfügung zu stellen, ohne dass dazu gesonderte Absprachen zwischen den Systemen notwendig sind [Wikipedia].

Mensch-Maschine-Interaktion

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Teilgebiet der Informatik, das sich mit der nutzergerechten Gestaltung von interaktiven Systemen und ihren Mensch-Maschine-Schnittstellen beschäftigt. Dabei werden neben Erkenntnissen der Informatik auch solche aus der Psychologie, der Arbeitswissenschaft, der Kognitionswissenschaft, der Ergonomie, der Soziologie und aus dem Design herangezogen. Wichtige Teilgebiete der Mensch-Maschine-Interaktion sind beispielsweise Usability Engineering, Interaktionsdesign, Informationsdesign und Kontextanalyse. Der letzte Aspekt ist bei Cyber-Physical Systems von Bedeutung, um in jeder Situation eine optimale Anpassung der Interaktion an die Nutzer zu gewährleisten.

Open Source

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Hier fehlt mit der Community-Gedanke und einige bekannte Beispiele wie Linux oder Open Office. Außerdem wird der Begriff teilweise mit sich selbst erklärt (z.B. Open Source-Lizenz) Kategorie
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Menschenlesbarer Programmcode (Quellcode) von Open Source Software, der öffentlich eingesehen und unter den Bedingungen von Open-Source-Lizenzen genutzt, verändert und weiterverbreitet werden kann.

Semantische Technologien

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Technologien, die den Bedeutungszusammenhang (Semantik) von Begriffen, Datenstrukturen und Schreibkonventionen berücksichtigen, um den Datenaustausch zwischen Organisationen in integrierten, medienbruchfreien Geschäftsprozessen effizient und ohne inhaltliche Missverständnisse durchzuführen.

Service (-Orientierung)

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Service-Oriented Architecture (SOA)

Bieberstein, N., Bose, S., Fiammante, M., Jones, K. and Shah, R. “Service-Oriented Architecture (SOA) Compass – Business Value, Planning and Enterprise Roadmap”. IBM Press developerWorks Series. ISBN 0-13-187002-5, 2006. framework for integrating business processes and supporting IT infrastructure as secure, standardized components – services – that can be reused and combined to address changing business priorities. The Open Group. “Service-Oriented Architecture Ontology”. Version 2.0, Draft Technical Standard, 2008. http://www.opengroup.org/projects/soa-ontology SOA = Architectural style that supports service orientation

Architectural style

combination of distinctive features in which architecture is performed and expressed Coordinated set of architectural constraints that restricts the roles/characteristics of architectural elements and the allowed relationships among those elements within an architecture that conforms to that style (derived from Fielding (2000)). defined in terms of design patterns (e.g. SOA Design Patterns (Erl, T. “SOA design patterns”. ISBN 0-13-613516-1. Prentice Hall, 2008.)

Examples of architectural styes

request/reply (SOAP-based Web services), resource-oriented ( RESTful Web services), event-driven, stream-based, …

Service-orientation Erl, Thomas: “SOA: Principles of Service Design”. ISBN 0-13-234482-3. Prentice Hall, 2008. service-orientation shares many of the same goals as object-orientation. “seeks to establish a flexible design framework that allows for the agile accommodation of ever-changing business requirements” “is very concerned with minimizing the impact of change upon software programs already deployed and in use”. basic distinction between the two paradigms is one of scope: primarily address the requirements and the design of a single application or collections of related applications Service-orentation has an enterprise-centric or even a cross-enterprise perspective. This means that the functionality embedded in one service should potentially be reusable by other applications in the same enterprise (via the Intranet of the enterprise) or in other enterprises (via an Extranet or the Internet) without knowing these interactions already at design time. Van den Heuvel et al (2009): open-world assumption characterized by “unforeseen clients, execution contexts and usage” of services operating in “highly complex, distributed, unpredictable, and heterogeneous execution environments”. Figure 1‑2: Evolution of Service-Orientation from Object-Orientation (Erl, 2008) Kategorie

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„Services liegen als physikalisch unabhängige Softwareprogramme mit unterschiedlichen Entwurfsmerkmalen vor, die das Erreichen der mit serviceorientiertem Computing verbundenen strategischen Ziele unterstützen. Jedem Service wird ein eigener funktionaler Kontext zugewiesen, und jeder besteht aus einer Reihe von Fähigkeiten, die mit diesem Kontext zu tun haben. Diese Fähigkeiten lassen sich von externen Consumer-Programmen aufrufen und werden häufig durch einen veröffentlichten Servicevertrag ausgedrückt.“ [ERL08, S. 52] Langdefinition (Länge: beliebig): „Serviceorientierung ist ein Entwurfsparadigma, das aus einer bestimmten Menge von Entwurfsprinzipien besteht. Die Anwendung dieser Prinzipien auf den Entwurf der Lösungslogik führt zu einer serviceorientierten Lösungslogik. Die Basiseinheit der serviceorientierten Lösungslogik ist der Service.“ [ERL08, S. 52]

[ERL08] Erl, Th.: SOA: Entwurfsprinzipien für serviceorientierte Architektur. Addison-Wesley Verlag, 1. Auflage, ISBN 978-3827326515, 2008.

Choreographierung

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Dienst(e) (Service)

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Wikipedia: Der Begriff Dienst (auch Service oder Daemon) beschreibt in der Informatik allgemein eine technische, autarke Einheit, die zusammenhängende Funktionalitäten zu einem Themenkomplex bündelt und über eine klar definierte Schnittstelle zur Verfügung stellt.

Typische Beispiele sind hier z. B. Webservices, die Funktionalitäten für Dritte über das Inter- bzw. Intranet verfügbar machen, Netzwerkdienste, Systemdienste oder auch Telekommunikationsdienste.

Idealerweise sollte ein Dienst technische Funktion soweit abstrahieren, dass es nicht notwendig ist, die dahinter stehende Technik zu verstehen. Er sollte zudem auch genau definieren, welche fachlichen Funktionen er anbietet (z. B. in einem “Dienstvertrag”).

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In der Informatik bezeichnen Dienste die Bündelung von fachlichen Funktionen eines Programms die über eine klar definierte Schnittstelle zur Verfügung gestellt werden. Der Unterschied zu einer Bibliothek mit entsprechener Schnittstelle (API, Application Programming Interface) ist die autarke Lauffähigkeit des Dienstes und die Möglichkeit von mehreren Anwendern parallel genutzt zu werden.

Orchestrierung

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Orchestrierung beschreibt das Aufsetzen und Vernetzen von Software-Diensten zu einem Geschäftsprozess. Es können dabei unternehmensinterne und -externe Dienste kombiniert werden, jeder Dienst realisiert dabei nur eine bestimmte Aktivität innerhalb des Geschäftsprozesses. Bei herkömmlichen Web-Services kontrolliert ein Teilnehmer den Prozessfluss. In Industrie 4.0 werden Geschäftsprozesse ad hoc entstehen und über die Kontrolle der Prozessflüsse dynamisch entschieden. Insofern wird in diesem Kontext der Begriff Orchestrierung weiter gefasst als bei herkömmlichen Web-Services und bezieht sich auch auf das Aufsetzen von föderativen Diensten, die in mehreren Geschäftsprozessflüssen gleichzeitig genutzt werden können und dabei für jeden Software-Prozess den eigenen Kontext sicherstellen.

Virtualisierung

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Herstellung einer virtuellen (anstatt einer tatsächlichen) Version, losgelöst von den konkreten Betriebsmitteln, etwa einer Hardware-Plattform, einem Betriebssystem, einem Speichermedium oder Netzwerkressourcen.

Visualisierung

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Das Sichtbarmachen von in Verwaltungs- und Produktionsprozessen anfallenden abstrakten Daten. So werden Zahlen in ihrem Zusammenhang und in geeigneter visueller Form, zum Beispiel als Grafik, dargestellt. Diese kontextbezogene Darstellung basiert auf Priorisierung, das heißt, weniger aussagefähige Daten werden im gegebenen Zusammenhang weggelassen.