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Planning problems, like real-world planning and scheduling problems, are complex tasks. As an efficient strategy for handing such problems is the ‘divide and conquer’ strategy has been identified. Each sub problem is then solved independently. Typically the sub problems are solved in a linear way. This approach enables the generation of sub-optimal plans for a number of real world problems. Today, this approach is widely accepted and has been established e.g. in the organizational structure of companies. But existing interdependencies between the sub problems are not sufficiently regarded, as each problem are solved sequentially and no feedback information is given. The field of coordination has been covered by a number of academic fields, like the distributed artificial intelligence, economics or game theory. An important result is, that there exist no method that leads to optimal results in any given coordination problem. Consequently, a suitable coordination mechanism has to be identified for each single coordination problem. Up to now, there exists no process for the selection of a coordination mechanism, neither in the engineering of distributed systems nor in agent oriented software engineering. Within the scope of this work the ECo process is presented, that address exactly this selection problem. The Eco process contains the following five steps. • Modeling of the coordination problem • Defining the coordination requirements • Selection / Design of the coordination mechanism • Implementation • Evaluation Each of these steps is detailed in the thesis. The modeling has to be done to enable a systemic analysis of the coordination problem. Coordination mechanisms have to respect the given situation and the context in which the coordination has to be done. The requirements imposed by the context of the coordination problem are formalized in the coordination requirements. The selection process is driven by these coordination requirements. Using the requirements as a distinction for the selection of a coordination mechanism is a central aspect of this thesis. Additionally these requirements can be used for documentation of design decisions. Therefore, it is reasonable to annotate the coordination mechanisms with the coordination requirements they fulfill and fail to ease the selection process, for a given situation. For that reason we present a new classification scheme for coordination methods within this thesis that classifies existing coordination methods according to a set of criteria that has been identified as important for the distinction between different coordination methods. The implementation phase of the ECo process is supported by the CoPS process and CoPS framework that has been developed within this thesis, as well. The CoPS process structures the design making that has to be done during the implementation phase. The CoPS framework provides a set of basic features software agents need for realizing the selected coordination method. Within the CoPS process techniques are presented for the design and implementation of conversations between agents that can be applied not only within the context of the coordination of planning systems, but for multiagent systems in general. The ECo-CoPS approach has been successfully validated in two case studies from the logistic domain.
Die Geräuschkulisse glich einem futuristischen Konzert: Immer wieder heulte eine Sirene auf, während ein Pianist - unterbrochen von Kommandorufen - auf die stets gleichen zwei Tasten eines Klaviers einhämmerte. Der Raum war verdunkelt, so dass die Lämpchen, die am Kopf und am rechten Arm des Pianisten angebracht waren, in der Dunkelheit besser zu sehen waren als der Pianist selbst. Auf den rechten Arm war eine Kamera gerichtet. Vor dem Objektiv befand sich eine Scheibe, die sich drehte, wann immer das Aufheulen der Sirene zu hören war; hinter der Kamera stand eine Gruppe von Wissenschaftlern: Der Neurophysiologe Nikolaj A. Bernštejn untersuchte am Staatlichen Institut für Musikwissenschaft die "Arbeitsbewegungen beim Instrumentalspiel", wie ein Bericht des Instituts für das Jahr 1926, der Bernštejn als Gastwissenschaftler der Sektion für die Methodik des Klavierspiels erwähnte, das Forschungsprogramm der Sektion beschrieb. Bernštejn hatte nach seinem Studium der Medizin und verschiedenen Tätigkeiten in der Kinderpsychiatrie und am Moskauer Psychologischen Institut mit seinen Forschungen zur Bewegung am Zentralinstitut für Arbeit (im Folgenden CIT: Central'nyj institut truda) begonnen, wohin ihn der Gründer des Instituts, Alexej K. Gastev, 1922 als Leiter der Abteilung für Biomechanik geholt hatte. Gemeinsam mit seinem Studienkollegen Krikor Ch. Kekčeev und der Mathematikerin Tat'jana S. Popovabaute Bernštejn dort ein Labor für die fotografische Aufzeichnung von Bewegungen auf. Alle drei wechselten 1925 an das Moskauer Psychologische Institut, wo sie ihre Studien zur Bewegungssteuerung unter neurophysiologischem Gesichtspunkt fortsetzten. Am CIT hatte Bernštejn unter anderem den Schlag mit einem Hammer oder den Gebrauch von Feile und Säge untersucht. Hiervon unterschied sich das Klavierspiel für Bernštejn in einem entscheidenden Punkt: Es untersteht einer auditiven Kontrolle, die - auch wenn sie sich nicht auf die Spielbewegungen selbst richtet - simultan zu den Spielbewegungen abläuft. In Bernštejns Arbeiten zum Klavierspiel treffen also zwei Formen der Kontrolle aufeinander: die auditive und die visuelle. Die folgenden Ausführungen wollen zunächst die Herkunft dieser beiden Formen der Kontrolle aus der virtuosen Klaviermusik und aus der experimentellen Bewegungsphysiologie herleiten und dann ihre Transformation in das komplexe System simultaner Beobachtungsmodi in Bernštejns Experimenten nachzeichnen.