Fachgruppen und Arbeitskreise
Sprecher: Dr. Bianca Truthe
Stellvertretender Sprecher: Prof. Dr. Florin Manea
Diese Fachgruppe ist ein Forum der GI für die an der Thematik Automaten und formale Sprachen interessierten Informatiker. Mit anderen Fachgruppen des Fachbereichs GInf bestehen enge Bindungen.
Inhaltliche Schwerpunkte liegen unter anderem auf folgenden Gebieten:
- Automaten und Klassen formaler Sprachen (über Wörtern, Bäumen, Spuren, Graphen, Bildern, etc.). Bezüge zur Komplexitäts-, Rekursions- und Schaltkreistheorie.
- Zeichen- und Term-Ersetzungssysteme, Graph-Grammatiken, L-Systeme und verwandte Modelle.
- Verteilte Automatenmodelle, darunter zelluläre Automaten, systolische Automaten, Petrinetze, neuronale Netze.
- Algebraische Methoden (u.a. Halbgruppen, formale Potenzreihen).
- Automaten und Logik bzw. Semantik (u.a. Transitionssysteme in Semantik und Spezifikation verteilter Systeme, Programmverifikation, dynamische Logiken).
- Kombinatorische und algorithmische Fragen (u.a. Codes, Pattern Matching).
- Automatentheorie und Programmierung (u.a. Übersetzerbau, Programmschemata).
Zu den Zielen dieser Fachgruppe gehören:
- die Förderung der Kommunikation durch Treffen und Mitteilungen,
- die Bündelung von Aktivitäten durch spezifische Veranstaltungen und Koordinierung von Forschungsprojekten,
- die Vertretung des Gebietes innerhalb und außerhalb der GI,
- die Förderung der Lehre in diesem Gebiet.
Die Fachgruppe unterstützt Veranstaltungen und andere Aktivitäten zur Thematik der Automaten und formalen Sprachen. Sie veranstaltet in regelmäßigen, wenigstens einmal jährlich, einen Theorietag Automaten und formale Sprachen. Sie fühlt sich mitverantwortlich für regelmäß stattfindende einschlägige Konferenzen wie die STACS sowie für entsprechende Seminare im Internationalen Begegnungs- und Forschungszentrum Schloß Dagstuhl.
Kommissarscher Sprecher: Prof. Dr. Heiko Röglin
Algorithmen sind ein Teil des Fundamentes der Informatik. Jedes Programm, jede Software basiert auf einem Algorithmus, so einfach er auch sein mag. Algorithmenforschung hat sich im Laufe der Jahre in viele Teilbereiche aufgespalten.
Algorithmentheorie: Hier geht es um Algorithmen für wohldefinierte Probleme. Ziel ist es, dass der Algorithmus mit gewissen Ressourcen, oft Zeit und Platz, sparsam umgeht und dies auch bewiesen werden kann. Auch die Korrektheit des Algorithmus muss bewiesen werden. Selbst bei einfachen Algorithmen können diese Beweise mathematisch sehr anspruchsvoll sein.
Algorithm Engineering: Hier wird auch die Anwendungsseite in Betracht gezogen. Wie verhält sich der Algorithmus wenn man ihn tatsächlich implementiert. Passen die empirischen Beobachtungen zur Theorie, und wenn nicht, wie kann man sie in Einklang bringen. Welche für die Praxis wesentlichen Aspekte müssen im theoretischen Modell mit berücksichtigt werden. Ein typisches Beispiel für letzteres ist die Cache-Effizienz eines Algorithmus.
Angewandte Algorithmik: Hier geht es noch einen Schritt weiter Richtung Praxis. Betrachtet werden sehr konkrete Probleme aus der Praxis und Ziel sind konkrete Lösungen für die Praxis. Dabei sind Methoden sowohl aus der Algorithmentheorie als auch aus dem Algorithm Engineering hilfreich.
Parallele / Verteilte Algorithmen: Hier geht es darum, ein Programm auf mehreren Rechnern gleichzeitig laufen zu lassen. Sind diese Rechner gleichartig und können sehr schnell miteinander kommunizieren, spricht man von parallelen Algorithmen. Sind die Rechner verschiedenartig und / oder mit einem komplexen Netzwerk dazwischen spricht man von verteilten Algorithmen.
Ziele der Fachgruppe sind:
Stärkung und Unterstützung der Forschung in den oben genannten Teilbereichen.
Förderung des Austausches zwischen den genannten Teilbereichen. Das bedeutet insbesondere den (für relevante Forschung essentiellen) Austausch zwischen der mehr theoretischen und der mehr angewandten Algorithmenforschung.
Förderung des Austausches mit der Industrie.
Nachwuchsförderung.
Sprecher: Prof. Dr. Anne Frühbis-Krüger
Stellvertretender Sprecher: Prof. Dr. Gregor Kemper
Die Fachgruppe sieht es als ihre Aufgabe an, Forschung, Lehre und Entwicklung, Anwendungen, Informationsaustausch und Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Computeralgebra zu fördern. Die Computeralgebra ist ein Wissenschaftsgebiet, das sich mit Methoden zum Lösen mathematisch formulierter Probleme durch Algorithmen zum symbolischen und algebraischen Rechnen und deren Umsetzung in Soft- und Hardware sowie ihren Anwendungen beschäftigt. Die Computeralgebra beruht auf der exakten endlichen Darstellung endlicher oder unendlicher mathematischer Objekte und Strukturen und ermöglicht deren symbolische und formelmäßige Behandlung durch einen Computer.
Die Fachgruppe gibt den "Computeralgebra-Rundbrief" heraus.
Sprecher: Prof. Dr. Roland Meyer
Stellvertretender Sprecher: Dr. Kirstin Peters
Concurrency Theory (im Deutschen in etwa mit Nebenläufigkeitstheorie zu übersetzen) ist das Forschungsgebiet, das sich allen Modellen, Theorien, Techniken, Werkzeugen zu Analyse und Engineering, und auch Anwendungen widmet, die sich mit nicht-sequenziellen Berechnungen auseinandersetzen. Gerade in Zeiten von ubiquitärem Internet und hochgradig nebenläufigen Prozessorarchitekturen liegt die praktische Relevanz dieses Gebiets auf der Hand. Die Anwendungen beschränken sich dabei jedoch nicht auf Software und Hardware; sie finden sich auch in so unterschiedlichen Bereichen wie Geschäftsprozessen und Systembiologie, um nur zwei zu nennen.
Im Kontext der International Conference of Concurrency Theory (die seit 1990 jährlich stattfindet) aktive Forscher sind auch im Rahmen der gleichnamigen IFIP WG 1.8 (seit 2005) organisiert. Die Gründung der gleichnamigen Fachgruppe im Rahmen der GI (im Jahr 2013) geht auf die Initiative einer Gruppe deutscher Professoren und Professorinnen zurück, dem rasant steigenden Stellenwert dieses Forschungsgebiets auch innerhalb von Deutschland die nötige organisatorische Sichtbarkeit zu verschaffen. Ziel der Fachgruppe ist aktuell zudem die prominente Verortung dieses Gebietes in den Curricula von Studiengängen in Informatik und Technischer Informatik voranzutreiben, gerade auch auf Bachelor-Niveau. Ziel der Fachgruppe ist es nicht zuletzt, die Kontakte zu verwandten GI-Fachgruppen (AFS, LogInf, PN, ST, TAV) zu pflegen.
Die Fachgruppe führt ein jährliches 2-tägiges informelles Treffen durch, das sich vornehmlich um die Vernetzung von Nachwuchsforschern (vor allem Doktoranden) und der eingehenden Diskussion ihrer aktuellen Forschungsthemen bemüht. Dieses Treffen, typischerweise im März, wurde bereits im Vorfeld der Gründung der Fachgruppe im Jahr 2008 etabliert.
Sprecher: PD Dr. Arne Meier
Stellvertretender Sprecher: Prof. Dr. Till Tantau
Diese Fachgruppe beschäftigt sich mit komplexitätstheoretischen Fragestellungen, insbesondere
Komplexitätsklassen, Hierarchien,
untere und obere Komplexitätsschranken für spezielle Probleme,
Strukturfragen, Äquivalenzuntersuchungen,
Komplexität von Aufzählungsproblemen,
Einweg-, Falltürfunktionen, Kryptographie,
Interaktive Beweissysteme,
Komplexität logischer Entscheidungsprobleme,
logisch-deskriptive Komplexitätsklassen,
Kolmogorov-Komplexität,
Nichtuniforme Berechnungsmodelle (spezielle Automaten, Schaltkreise, Branching-Programme, Formeln).
Manche der Themen sind eng gekoppelt an, bzw. werden gemeinsam bearbeitet mit anderen Fachgruppen, insbesondere sind dies die FG Algorithmen (Thema: Obere Schranken), FG Automaten und formale Sprachen (Thema: spezielle Berechnungsmodelle, Abschlußeigenschaften von Klassen), FG Logik in der Informatik (Thema: Komplexität logischer Entscheidungsprobleme, Komplexität des logischen Programmierens, subrekursive Hierarchien).
Ein Workshop über Komplexitätstheorie und Algorithmen findet zweimal im Jahr, gemeinsam ausgetragen mit der Fachgruppe Algorithmen, statt.
Darüber hinaus gibt es zweimal im Jahr noch einen Nordic Complexity Workshop organisiert von den Universitäten in Berlin, Hannover, Jena und Lübeck.
Sprecher: Prof. Dr. Olaf Beyersdorff
Stellvertretender Sprecher: Dr. Thomas Schneider
Viele Fragestellungen in der Informatik sind logischer Natur und können mit Methoden der Logik beschrieben und gelöst werden. In der Tat war die Logik (z.B. mit den Arbeiten von Hilbert, Gödel, Church und Turing) an der Entstehung der Informatik wesentlich beteiligt. An vielen Orten hat daher die Logik ihren Platz in der Informatikgrundausbildung. Trotzdem hat sich die "Logik in der Informatik" als eigenes Gebiet erst vor relativ kurzer Zeit etabliert. Neben einer Vielzahl von speziellen Konferenzen zu Teilbereichen (wie der "Conference on Automated Deduction (CADE)" und der "Computer-Aided Verification (CAV)") gibt es seit Mitte der 1980er jährliche Tagungen, die sich explizit der ganzen Breite dieses Gebietes widmen (die europäische Tagung "Computer Science Logic (CSL)" seit 1987 und die internationale Tagung "Logic in Computer Science (LICS)" seit 1986).
Beispiele für Anwendungsgebiete der Logik in der Informatik sind
- Computer-Mathematik
- Datenbanksysteme
- Hardware-Entwurf
- Komplexitätstheorie
- Künstliche Intelligenz
- Programmiersprachen
- Software Engineering
- Spezifikation und Verifikation
- Verteilte Systeme
Durch diese Anwendungen entstanden teilweise ganz neue Teilgebiete der Logik, aber auch klassische Gebiete (wie Modelltheorie und Beweistheorie) erhielten dadurch neue Impulse und Ausrichtungen. Es wird auch in Zukunft eine wichtige Rolle der Logik in der Informatik bleiben, bei neuen, teilweise sehr schwierigen praktischen Problemstellungen die nötige Formalisierung sowie Lösungsansätze zu liefern.
Ziel der Fachgruppe ist es, den Informatikern mit Interesse an logischen Methoden und den Logikern mit Interesse an Informatikanwendungen eine organisatorische Heimat zu geben. Hierzu sollen Kontakte zu anderen GI Fachgruppen, in denen Logik eine Rolle spielt, gepflegt und intensiviert werden, z.B. durch gemeinsame Veranstaltungen. Es ist außerdem Aufgabe der Fachgruppe, für einen festen Platz der Logik in der Informatikgrundausbildung einzutreten und an der Fortschreibung und Neuentwicklung von Curricula in diesem Gebiet aktiv mitzuwirken. Eine weitere wichtige Funktion der Fachgruppe ist es, die Sichtbarkeit der Logik in der Informatik zu erhöhen, ihre praktische Relevanz herauszustellen und die Logik im Kontext ihrer Anwendungen in der Informatik weiterzuentwickeln.
Sprecher: Prof. Dr. Barbara Hammer
Stellvertretender Sprecher: Prof. Dr. Thomas Villmann
Es ist das Ziel der Fachgruppe, das Feld der künstlichen neuronalen Netze innerhalb der GI neu und zeitgemäß zu repräsentieren und für viele Seiten sichtbar zu machen.
Das Forschungs- und Entwicklungsgebiet der künstlichen neuronalen Netze hat sich in den letzten 20 – 30 Jahren sehr dynamisch entwickelt. Im Zusammenspiel mit den allgemeinen Fortschritten in der Informationstechnik wurden mehrere Aspekte neuronaler Informationsverarbeitung unter dem Label "Neuronale Netze" sowohl als Forschungsgegenstand als auch als praktische Ingenieurstechnik entwickelt. Um die Kommunikation der beteiligten oder auch "nur" interessierten Informatiker zu fördern wollen wir hier eine Plattform entwickeln, welche helfen soll Standorte zu vernetzen und Medien auszutauschen.
Zwei Kommunikationskanäle stehen dabei im Vordergrund: Zum einen wollen wir Studenten und junge Wissenschaftler dabei unterstützen, eine Rolle in der Zukunft der Neuronalen Netze zu spielen. Dazu soll unter der Rubrik "Medien" ein Pool aus öffentlich verfügbaren Filmen, Vorträgen und Demos entstehen. Des Weiteren soll unter der Rubrik "Adressen" ein Überblick für deutsche Standorte (Universitäten, Fachhochschulen, Institute) mit Bezug zu Neuronalen Netzen entstehen, der durch die Rubrik "Stellenbörse" ergänzt wird.
Ein weiterer Kommunikationskanal soll sowohl zwischen der Industrie und der Forschung als auch innerhalb der Forschung unterstützt werden. Hierzu sollen die entsprechenden Informationen unter den Rubriken "Events" und "Fachliteratur" beitragen.
Sprecher: Prof. Dr. Robert Lorenz
Stellvertretender Sprecher: Prof. Dr. Ekkart Kindler
Die Fachgruppe "Petrinetze und verwandte Systemmodelle" widmet sich den Themen der Modellierung, der Darstellung und der werkzeuggestützten Analyse und Synthese von verteilten und kommunizierenden Sytemen, vor allem auf Basis des von C.A. Petri begründeten Formalismus der Petrinetze.
Die Fachgruppe gibt den "Petri Net Newsletter" heraus und veranstaltet unter anderem jährlich den Workshop "Algorithmen und Werkzeuge für Petrinetze".
Sprecher: Prof. Dr. Jörg Lässig
Leitungsgremium: Prof. Dr. Robert Wille, Wolfgang Mauerer, Volker Reers, Daniel Müssig, Miriam Kaden, Ina Schäfer.
Die Fachgruppe ist das Forum der GI für interessierte Informatikerinnen und Informatiker am Thema Quantencomputing. Der fachliche Fokus liegt dabei insbesondere auf grundlegenden methodischen und technischen Aspekten, weitergehend aber auch auf der Forschung zu potentiellen Anwendungen.
Inhaltliche Schwerpunkte liegen in den Themen
- Quanteninformation,
- Compute-Modelle des Quantencomputings,
- Quantenalgorithmen,
- Softwarestacks und Programmiersprachen im Quantencomputing,
- Hardware, Plattformen und Architekturen,
- Quantenkomplexität,
- Quantenfehlerkorrektur,
- Methodische Aspekte,
- Quanten KI/ Quantum Machine Learning,
- (potentielle) Anwendungsfelder.
Zu den Zielen der Fachgruppe gehören
- die Förderung der Kommunikation und des Austauschs durch Treffen und Mitteilungen,
- die Stärkung und Unterstützung der Forschung in den oben genannten Themenkomplexen,
- die Bündelung von Aktivitäten durch spezifische Veranstaltungen und die Koordinierung von Forschungsprojekten,
- die Vertretung des Gebietes innerhalb und außerhalb der GI,
- die Förderung der Lehre auf diesem Gebiet,
- die Förderung des Austausches mit der Industrie,
- die Nachwuchsförderung auch im schulischen Umfeld.
- die Unterstützung von Veranstaltungen und anderen Aktivitäten zur Thematik Quantencomputing und Quanteninformation.
Die Fachgruppe beschäftigt sich vorrangig mit Themen im Informatik-Fokus, aber auch im interdisziplinären Kontext.
Die Mitglieder treffen sich online zum quartalsweisen Austausch jeweils am zweiten Dienstag des Quartals um 13 Uhr (Einladung erfolgt über die Mailingliste).
Wenigstens einmal jährlich wird ein Workshop im Kontext Quantencomputing zum inhaltlichen Austausch organisiert.