Optimierung des Zusammenwirkens maschineller und intellektueller Spezialisten

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1 Working Papers Opimierung des Zusammenwirkens maschineller und inellekueller Spezialisen Auhor: Prof. Helmu Jarosch Secion: Business & Managemen Paper No. 44, 01/2009 Ediors Ger Bruche Hansjörg Herr Friedrich Nagel Sven Ripsas

2 Opimierung des Zusammenwirkens maschineller und inellekueller Spezialisen Prof. Dr. Helmu Jarosch Paper No. 44, 01/2009 Working Papers of he Insiue of Managemen Berlin a he Berlin School of Economics (FHW Berlin) Badensche Sr , D Berlin Ediors: Prof. Dr. Ger Bruche Prof. Dr. Hansjörg Herr Prof. Dr. Friedrich Nagel Prof. Dr. Sven Ripsas ISSN All righs reserved -

3 IMB Insiue of Managemen Berlin Working paper No. 44 Fachhochschule für Wirschaf Berlin Berlin School of Economics Biographic noe: Prof. Dr. sc. echn. Dr.-Ing. Helmu Jarosch is Professor für beriebswirschafliche Informaions- und Kommunikaionssyseme an der Fachhochschule für Wirschaf Berlin (Berlin School of Economics). Nach einem Physik-Sudium an der TU Dresden widmee er sich zunächs an der Akademie der Wissenschafen der Forschung und Enwicklung auf den Gebieen des Informaion Rerieval und der logischen Programmierung. Nach Promoion und Habiliaion an der TU Ilmenau war er als wissenschaflicher Beraer bei der Thyssen Edelsahlwerke AG in Krefeld und als Leier der Abeilung Sofware-Technik im Hahn-Meiner- Insiu Berlin äig. Sei 1992 führ er an der FHW Berlin Forschungsprojeke zu den Themen Daenbanken, Informaion Rerieval und Künsliche Inelligenz durch. Ein besonderer Schwerpunke seiner Arbei lieg in der inerdisziplinären Verknüpfung radiioneller Verfahren der Daenbank-Technologie und des Informaion Rerieval mi modernen Mehoden der Künslichen Inelligenz. Konak: Prof. Dr. Helmu Jarosch, Fachhochschule für Wirschaf Berlin, Badensche Sr , Berlin. Phone: +49(0)

4 IMB Insiue of Managemen Berlin Working paper No. 44 Fachhochschule für Wirschaf Berlin Berlin School of Economics Absrac: This paper presens a mehod aiming a he opimal cooperaion of machine-made and human specialiss in he course of a ask performing process. The overall ask is spli up ino subasks. Each subask is performed by a specialis ha eiher may be an end user or may be realized by a sofware module. Such a specialis is insalled and enrused wih he performance of a ask delegaed by anoher specialis, if i is bes fied o solve his ask. The insalled specialiss are arranged in a communicaion sysem of agens ineracing by solely exchanging messages. In order o ensure he minimal load of he compuaional resources, echnological knowledge is used o selec opimal specialiss. This knowledge is represened in form of - descripions of he domains of compeence of he specialiss, - insrucions o simulae he ask performing process, - and meaalgorihms o generae paricularly ailored algorihms. Zusammenfassung: Der vorliegende Beirag beschreib eine Mehode, nach der im Verlauf eines Problemlösungs-Prozesses eine opimale Kooperaion zwischen maschinellen und inellekuellen Spezialisen erreich werden kann. Die Gesamaufgabe wird in Teilaufgaben zerleg. Jede dieser Teilaufgaben wird von einem Spezialisen gelös, bei dem es sich enweder um einen Endbenuzer handeln kann oder der durch ein Sofware-Modul realisier wird. Ein solcher Spezialis wird dann generier und mi der Lösung einer von einem anderen Spezialisen delegieren Aufgabe berau, wenn er am besen für die Lösung dieser Aufgabe geeigne is. Die generieren Spezialisen werden in ein Kommunikaionssysem von Agenen aufgenommen, die ausschließlich durch den Ausausch von Nachrichen mieinander in Beziehung reen. Um eine minimale Ressourcen-Belasung zu erreichen, wird echnologisches Wissen ausgewere, um den opimalen Spezialisen auszuwählen. Dieses Wissen lieg vor in Form von - Beschreibung der Kompeenzbereiche der Spezialisen, - Anweisungen zur Simulaion des Problemlösungs-Prozesses und - Meaalgorihmen zur Erzeugung eines maßgeschneideren Algorihmus. 3

5 IMB Insiue of Managemen Berlin Working paper No. 44 Fachhochschule für Wirschaf Berlin Berlin School of Economics Inhalsverzeichnis Symbolverzeichnis Einführung Mehode Modell Spezialisenyp Technologisches Wissen Sysem der Spezialisen Kommunikaion zwischen den Spezialisen Generierungspunk Übernahme der Aufgaben-Aribue Ermilung der kompeenen Spezialisenypen Ermilung des opimalen Spezialisenyps Generieren des Spezialisen Aufnahme des Spezialisen in das Sysem der Spezialisen Akivieren des Spezialisen Akivierungspunk Endpunk Kommunikaion zwischen den Spezialisen Realisierung des Modells Synax für die Deklaraion eines Spezialisenyps Beispiel für die Auswahl eines Spezialisenyps Zusammenfassung...32 Lieraurverzeichnis

6 IMB Insiue of Managemen Berlin Working paper No. 44 Fachhochschule für Wirschaf Berlin Berlin School of Economics Symbolverzeichnis A Menge von Aribuen für einen Spezialisenyp. Sie umfass Sysem-Aribue, Aufgaben-Aribue und Spezialisenyp-Aribue ac () s Empfängerangabe zum Akivieren des Spezialisen s are Empfängerangabe im Akivaor-Rückkehrpunk + are Empfängerangabe im Endpunk zur Weiergabe der Seuerung an den Akivaor C d e kom Gesamkosen, die ein Repräsenan des Spezialisenyps einer zu delegierenden Aufgabe voraussichlich verursach Daenobjek eines Spezialisen bei der Ausführung d Daenobjek mi Daen, die für die Benuzer-Kommunikaion erforderlich sind G Empfängerangabe in einem Kommunikaionspunk Grammaik zur Beschreibung des Spezialisenyps gen ( *, s) Empfängerangabe zum Generieren eines Spezialisen s des opimalen + gre Spezialisenyps * Empfängerangabe im Endpunk zur Weiergabe der Seuerung an den Akivaor K M n n a n g O o j p a p ar p g Kompeenzbereich des Spezialisenyps Meaalgorihmus, der den Algorihmus erzeug, nach dem ein Repräsenan des Spezialisenyps arbeien soll Nachrich, die in einem Kommunikaionspunk gesende wird Nachrich, die in einem Akivierungspunk übergeben wird Generierungsnachrich, die eine Formulierung der zu delegierenden Aufgabe enhäl Menge der Operaionen, die ein Repräsenan des Spezialisenyps ausführen kann Operaion innerhalb einer Operaionen-Sequenz Akivierungspunk in einem Algorihmus Akivaor-Rückkehrpunk in einem Algorihmus Generierungspunk in einem Algorihmus p ϕ Kommunikaionspunk innerhalb des Algorihmus ϕ p + ϕ Endpunk des Algorihmus ϕ R r r i Ressourcen-Belasung, die ein Spezialis des Spezialisenyps Ausführung einer Operaion o O verursach bei der Vekor, dessen Elemene die Ressourcen-Belasung bei der Ausführung einer Operaion angeben Elemen des Vekors r, das die spezielle Belasung der i-en Ressource bei der Ausführung einer Operaion angib 5

7 IMB Insiue of Managemen Berlin Working paper No. 44 Fachhochschule für Wirschaf Berlin Berlin School of Economics S s s 0 s a s g 0 w w seq Menge der Spezialisen zum Zeipunk Spezialis Spezialis als Manager, der die Saraufgabe des Informaionsverarbeiungs- Prozesses sell Spezialis, der Akivaor eines anderen Spezialisen is Spezialis, der Generaor eines anderen Spezialisen is Zeipunk Anfangszeipunk Wer eines Aribus Operaionen-Sequenz Z κ() r Menge der Zusandsvariablen zur Beschreibung des Bearbeiungssandes eines Spezialisen 0 Z Anfangswere der Zusandsvariablen α γ Akivierungsrelaion zum Zeipunk Generierungsrelaion zum Zeipunk Funkion zur Berechnung der Kosen, die die Ressourcen-Belasung r verursach Λ Λ komp Menge der zum Zeipunk deklarieren Spezialisenypen Menge der Spezialisenypen, die für die Lösung einer zu delegierenden Aufgabe kompeen sind Spezialisenyp * ν Spezialisenyp, der eine zu delegierende Aufgabe mi minimalen Kosen ausführen kann Name eines Aribus ν Name des Aribus zur Beschreibung einer Operaionen-Sequenz seq ρ i ϕ ϕ kom Ω Funkion zur Berechnung der Belasung der i-en Ressource bei Ausführung einer Operaion Algorihmus, nach dem ein Spezialis arbeie Algorihmus, nach dem die Mensch-Maschine-Kommunikaion abläuf Sysem der Spezialisen zum Zeipunk 6

8 IMB Insiue of Managemen Berlin Working paper No. 44 Fachhochschule für Wirschaf Berlin Berlin School of Economics 1 Einführung Wir berachen den Informaionsverarbeiungs-Prozess als einen Problemlösungs-Prozess, bei dem individuelle Kommunikaions-Parner in einem arbeiseiligen Zusammenspiel Teilaufgaben lösen. Jeder einzelne Kommunikaions-Parner is für die Lösung einer abgrenzbaren Aufgabenklasse fachlich kompeen und verfüg über die Fähigkei, sich durch Kommunikaion mi den anderen Parnern in den Problemlösungs-Prozess einzugliedern. Aus der Sich des Gesamprozesses is ein einzelner Kommunikaions-Parner ausschließlich durch sein Kommunikaions-Verhalen besimm, wobei es auf dieser allgemeinen Berachungsebene nich von Bedeuung is, ob er nun als Sofware-Modul realisier is oder ob ein Benuzer am Bildschirm als inellekueller Spezialis fungier. Eine wesenliche Aufgabe bei der Gesalung der Technologie des Problemlösungs-Prozesses beseh in der opimalen Auswahl fachlich kompeener Kommunikaions-Parner und in der Organisaion ihrer Kommunikaion. Wir sellen eine Mehode vor, nach der der Problemlösungs-Prozess durch ein Sysem von Spezialisen realisier wird. Jeder Spezialis formulier zunächs die Aufgabenklasse, für deren Lösung er kompeen is, und gib an, mi welchem Aufwand er jeweils eine Aufgabe bearbeien kann. Im Problemlösungs-Prozess nuzen die Spezialisen des Sysems ihre Fähigkei zur Kommunikaion, um Teilaufgaben zu formulieren, deren Bearbeiung sie einem anderen Spezialisen überragen möchen. Das Sysem berau dann uner den verfügbaren Spezialisen denjenigen mi der Lösung der delegieren Aufgabe, der dazu fachlich kompeen is und die Aufgabe mi minimalem Aufwand lösen kann. Bei der vorgeschlagenen Ar der Zusammenarbei muss der aufraggebende Spezialis den beaufragen Spezialisen nich mehr explizi angeben. Zur Zei der Programmierung werden lediglich die allgemeinen Fähigkeien zur Aufgabenlösung formulier, während sich das konkree Sysem der Spezialisen mi seinen speziellen Aufraggeber-Aufragnehmer- Beziehungen ers im Verlauf der eigenlichen Problembearbeiung herausbilde. Dami lassen sich Informaions-Technologien mi einem hohen Maß an Flexibiliä gesalen. 7

9 IMB Insiue of Managemen Berlin Working paper No. 44 Fachhochschule für Wirschaf Berlin Berlin School of Economics 2 Mehode Die vorgeschlagene Mehode beruh auf der Vorsellung, dass ein Problem durch das organisiere Zusammenwirken von Spezialisen gelös wird. 1 Jeder dieser Spezialisen is Repräsenan eines Spezialisenyps, der im wesenlichen durch folgende Merkmale charakerisier wird: Kompeenzbereich: Daruner versehen wir eine Klasse von Aufgaben, für deren Lösung ein Spezialis dieses Typs geeigne is. Ressourcen-Belasung: Durch die Angaben zur Ressourcen-Belasung wird beschrieben, in welchem Maße ein Spezialis dieses Typs bei der Lösung einer Aufgabe aus dem Kompeenzbereich die rechenechnischen Ressourcen in Anspruch nimm. Meaalgorihmus: Der Meaalgorihmus ha die Aufgabe, einen speziell ausgesaleen Algorihmus für die Lösung einer konkreen Aufgabe aus dem Kompeenzbereich zu erzeugen. Nach diesem Algorihmus arbeie dann der Spezialis, dem die Aufgabe überragen wird. Handel es sich bei dem Spezialisen um einen Benuzer am Bildschirm, so beschreib der erzeuge Algorihmus lediglich die aufgabenspezifische Benuzer- Kommunikaion. Im Prozess der Problembearbeiung können mehrere Spezialisen als Repräsenanen ein und desselben Spezialisenyps eingeriche werden. Diese Repräsenanen lösen im allgemeinen unerschiedliche Aufgaben aus demselben Kompeenzbereich. Ein Spezialis wird als selbsändige informaionsverarbeiende Einhei eingeriche, wenn eine Aufgabe delegier werden soll, die in seinem Kompeenzbereich lieg, und wenn er sie mi den geringsen Kosen bearbeien kann. Während seiner Lebenszei ri er mi anderen Spezialisen ausschließlich durch den Ausausch von Nachrichen in Beziehung. Zur Speicherung von erworbenem Wissen verfüg der Spezialis über ein Gedächnis, dessen Größe sich während seiner Lebenszei ändern kann. Der Spezialis hör ers dann auf zu exisieren, wenn er die Aufgabe vollsändig gelös ha. Ein solcher Spezialis, der nach einem nur ihm bekannen Algorihmus arbeie, der ein individuelles Gedächnis besiz und der mi anderen Spezialisen kommunizier, kann enweder ein Sofware-Modul (ein maschineller Spezialis) oder ein Benuzer am Bildschirm (ein inellekueller Spezialis) sein. Die Täigkei eines Spezialisen beseh in der eigenveranworlichen Lösung der ihm überragenen Aufgabe. Diese Aufgabe muss er allerdings nich unbeding in einem Schri lösen. Er kann jeweils ein Zwischenergebnis bereisellen, seine Arbei unerbrechen und die Aufgabenbearbeiung ers dann wieder aufnehmen, wenn er erneu akiv wird. Dies is die 1 Vgl. beispielsweise Benley/Appel (1997) und Eberbach/Burgin (2007). 8

10 IMB Insiue of Managemen Berlin Working paper No. 44 Fachhochschule für Wirschaf Berlin Berlin School of Economics ypische Verhalensweise bei der inellekuellen Lösung von Aufgaben, der im Konex auomaisierer Prozesse das Konzep der Korouinen ensprich. 2 Ein Spezialis muss die ihm überragene Aufgabe nich unbeding allein lösen: Er kann Teilaufgaben an andere Spezialisen delegieren. Zu diesem Zweck beschreib er die zu delegierende Aufgabe und übergib diese Beschreibung einer Sysemkomponene, die wir als Dispacher bezeichnen. Der Dispacher riche daraufhin einen Spezialisen ein, der in der Lage is, die delegiere Aufgabe mi minimalen Kosen zu lösen. 3 Für die Auswahl des Spezialisen sez er das ihm zur Verfügung sehende echnologische Wissen ein. Die Repräsenaion des echnologischen Wissens sez sich aus zwei Besandeilen zusammen: aus den Beschreibungen aller Spezialisenypen und aus einer Menge von benannen Variablen, denen im Zuge der Problemlösung Were zugewiesen werden und die wir als Aribue bezeichnen. Die Aribue erhalen ihre Were aus drei Quellen: Der Manager des lnformaionsverarbeiungs-prozesses leg sogenanne Sysem-Aribue fes, die für die Berechnung der Ressourcen-Belasung benöig werden (beispielsweise sind das die spezifischen Kosen für die verbrauche Prozessorzei, die belegen Speicherbereiche, die Plaenzugriffe usw.). Aus der vom Spezialisen formulieren Beschreibung der zu delegierenden Aufgabe werden Faken exrahier, die als Aufgaben-Aribue gespeicher werden. Die konkreen Erfahrungen, die ein Repräsenan eines Spezialisenyps bei der Aufgabenbearbeiung sammel, finden ihren Niederschlag in den sogenannen Spezialisenyp-Aribuen (dazu gehören beispielsweise Messwere über verbrauche Ressourcen und wesenliche Daeneigenschafen). Wird der Dispachers beaufrag, einen Spezialisen für die Lösung einer zu delegierenden Aufgabe einzurichen, so laufen die folgenden Akiviäen ab: a) Durch Prüfen der Kompeenzbereiche, die in den Beschreibungen der einzelnen Spezialisenypen angegeben wurden, ermiel der Dispacher jene Spezialisenypen, die in der Lage sind, die zu delegierende Aufgabe zu lösen. b) Sind für die Lösung der Aufgabe mehrere Spezialisenypen fachlich kompeen, muss derjenige Spezialisenyp ermiel werden, der die Aufgabe mi minimalen Kosen lösen kann. Uner Kosen versehen wir dabei ein Maß für die Abweichung der Ressourcen 2 Vgl. beispielsweise de Moura/Rodriguez/Ierusalimschy (2004). 3 Vgl. beispielhaf Wesfechel/Conradi (2001). 9

11 IMB Insiue of Managemen Berlin Working paper No. 44 Fachhochschule für Wirschaf Berlin Berlin School of Economics Belasungen vom Opimum. 4 Der Dispacher errechne für jeden in Frage kommenden Spezialisenyp die prognosizieren Kosen und finde so den opimalen Spezialisenyp. c) Durch den Meaalgorihmus des opimalen Spezialisenyps werden Algorihmus und Gedächnis des einzurichenden Spezialisen generier. d) Der Spezialis wird als ein neuer Repräsenan des opimalen Spezialisenyps in den Informaionsverarbeiungs-Prozess eingeordne und akivier. Die beschriebene Mehode biee die Möglichkei, Informaionsverarbeiungs-Technologien mi einem hohen Maß an Flexibiliä zu gesalen. Diese Flexibiliä basier haupsächlich auf drei Mechanismen: a) Da vom mehodischen Ansaz her nich unerschieden wird, ob ein Spezialis als ein maschineller oder als ein inellekueller Spezialis realisier wird, läss sich der Problemlösungs-Prozess schriweise auomaisieren. Ein Teil der Spezialisen kann zunächs für eine inellekuelle Aufgabenbearbeiung eingeriche und ers späer vollsändig oder eilweise auomaisier werden. Dann muss dem Sysem lediglich migeeil werden, dass für die Aufgabe, die bisher vom Benuzer am Bildschirm gelös wurde, nunmehr auch ein Sofware-Modul kompeen is. b) Das Arsenal der Spezialisenypen läss sich jederzei erweiern, wenn man neue Lösungsmehoden in das Sysem aufnehmen möche. Ha beispielsweise für die Lösung einer breien Aufgabenklasse bisher nur ein einziger allgemeiner Spezialisenyp zur Verfügung gesanden, so können nun Spezialisenypen hinzugenommen werden, die in der Lage sind, spezielle Aufgaben der Klasse in effekiverer Weise zu lösen. c) Die Spezialisen können während ihrer Lebenszei das gesammele echnologische Wissen erweiern, indem sie Daeneigenschafen und Messwere über die Belasung der Ressourcen in den Spezialisenyp-Aribuen ablegen. Diese Aribue werden vom Dispacher berücksichig, wenn wieder für eine zu delegierende Aufgabe ein Spezialis einzurichen is. Die erläuere Mehode soll an einem einfachen Beispiel dargesell werden, das in Abbildung 1 veranschaulich wird. Der Spezialis 1 vom Spezialisenyp A möge in seinem Algorihmus einen Kommunikaionspunk wende sich mi der Aufgabenbeschreibung an den Dispacher. Dieser glieder zunächs die Aribue der Aufgabenbeschreibung in die Aribumenge des echnologischen Wissens ein. Der Dispacher wähl dann durch Auswerung des echnologischen Wissens denjenigen Spep 1 erreich haben, in dem er eine Teilaufgabe delegieren möche. Er 4 Vgl. beispielsweise Conizer/Sandholm (2002). 10

12 IMB Insiue of Managemen Berlin Working paper No. 44 Fachhochschule für Wirschaf Berlin Berlin School of Economics zialisenyp aus, der die zu delegierende Aufgabe mi minimalen Kosen lösen kann. Durch Auswerung der Kompeenzbereiche der Spezialisenypen möge er zunächs ermiel haben, dass nich nur der Spezialisenyp B, sondern auch der Spezialisenyp C für die Lösung der Aufgabe kompeen is. Technologisches Wissen Problembearbeiung Spezialisenyp A: Kompeenzbereich Ressourcen-Belasung Meaalgorihmus Aufgabenbeschreibung Spezialis 1: Typ A. p 1. Aribue Dispacher Spezialisenyp B: Kompeenzbereich Ressourcen-Belasung Rückgabe der Lösung Meaalgorihmus Spezialisenyp C: Kompeenzbereich Ressourcen-Belasung Meaalgorihmus Generierung und Akivierung Spezialis 2: Typ C. p 2. + p Abbildung 1: Auswahl eines Spezialisen für die Lösung einer zu delegierenden Aufgabe Durch Auswerung der Angaben zur Ressourcen-Belasung, die für die beiden kompeenen Spezialisenypen hinerleg sind, möge nun der Dispacher fessellen, dass der Spezialisenyp C die zu delegierende Aufgabe mi geringeren Kosen lösen kann. Aus diesem Grunde wird vom Dispacher der Spezialis 2 vom Spezialisenyp C generier. Der Dispacher ordne ihm einen Algorihmus zu, den der Meaalgorihmus dieses Typs erzeug. Daraufhin wird der Spezialis 2 akivier. Er erreich schließlich in seinem Algorihmus den Kommunikaionspunk p. In diesem Kommunikaionspunk gib er eine 2 Teillösung der delegieren Aufgabe an Spezialis 1 zurück. Der Spezialis 1 wird erneu akivier und fähr in seinem Algorihmus for. Der Spezialis 2 wird passiv, sein Gedächnis bleib aber erhalen. Er ware solange, bis er von einem beliebigen Spezialisen wieder akivier wird und fähr dann in seinem Algorihmus for. Irgendwann 11

13 IMB Insiue of Managemen Berlin Working paper No. 44 Fachhochschule für Wirschaf Berlin Berlin School of Economics erreich der Algorihmus, nach dem der Spezialis 2 arbeie, seinen Endpunk p. Nun wird der Spezialis 2 einschließlich seines Gedächnisses gelösch. Die Seuerung wird an Spezialis 1 zurückgegeben, weil dieser die Generierung von Spezialis 2 veranlass hae. Diese bisher nur grob skizziere Grundidee, die gesame Problembearbeiung in die Täigkei kompeener Spezialisen zu zerlegen und die Seuerung ihres Zusammenwirkens einem Dispacher zu überragen, wird nun im folgenden Abschni exaker dargesell. + 3 Modell 3.1 Spezialisenyp Ein Spezialisenyp wird als ein Quinupel beschrieben: ( O, K, R, M, A ) = (1) In Anlehnung an das Konzep der absraken Daenypen 5 wird für einen Spezialisenyp die Menge der Operaionen O angegeben, die ein Repräsenan dieses Typs ausführen kann. Enhäl die Menge im herkömmlichen Sinne. O nur eine einzige Operaion, so beschreib eine Prozedur Durch K wird der Kompeenzbereich des Spezialisenyps beschrieben. logische Funkion, die gemäß K is eine K : A {'kompeen', ' nich kompeen' } (2) eine Abbildung aus der Menge der Aribue A des Spezialisenyps auf die Were 'kompeen' bzw. 'nich kompeen' realisier. Die Komponene is eine Funkion, die die Ressourcen-Belasung zum Ausdruck bring, die mi der Ausführung einer Operaion o O verbunden is. R ( o) liefer einen Belasungs-Vekor R ( 1 2 rn r = r, r,..., ), wobei die Komponene die Belasung der i-en Ressource bei Ausführung der Operaion o darsell. Ihr Wer häng von der konkreen Aufgabe und vom akuellen Arbeiszusand des Spezialisen ab. Die Komponene M is ein Meaalgorihmus. Dieser were die Aribue A aus und liefer einen Algorihmus, nach dem ein Repräsenan des Spezialisenyps arbeien soll. r i Die Komponene A is eine Menge von Aribuen, die Sysem-Aribue, Aufgaben-Ari- 5 Vgl. beispielsweise Lipeck (1989). 12

14 IMB Insiue of Managemen Berlin Working paper No. 44 Fachhochschule für Wirschaf Berlin Berlin School of Economics bue und Spezialisenyp-Aribue umfass. Diese Aribue werden zu folgenden Zwecken verwende: Die Funkion K leie aus ihnen die Enscheidung ab, ob der Spezialisenyp für die Lösung einer zu delegierenden Aufgabe kompeen is. Die Komponene Operaionen aus R nuz sie dazu, die Ressourcen-Belasung bei der Ausführung der O abzuschäzen. Der Meaalgorihmus M generier in Abhängigkei von diesen Aribuen einen maßgeschneideren Algorihmus für die Repräsenanen des Spezialisenyps. Sie dienen dazu, jene Erfahrungen zu fixieren, die die Repräsenanen des Spezialisenyps bei ihrer Aufgabenbearbeiung sammeln. 3.2 Technologisches Wissen Das echnologische Wissen is eine zeiabhängige Daensammlung. Sie beseh zum Zeipunk aus der Menge Λ der zu diesem Zeipunk deklarieren Spezialisenypen und aus der Menge A der zu diesem Zeipunk im Sysem verwaleen Aribue. Zum Zeipunk, in dem der Problemlösungs-Prozess sare, beseh Λ aus der Menge der anfänglich deklarieren Spezialisenypen. A enhäl alle Aribue der Spezialisenypen aus : 0 0 Λ 0 0 A 0 U = A Λ 0 (3) 0 Die in A enhalenen Sysem-Aribue werden vom Manager des Informaionsverarbeiungs-Prozesses beleg. Die Aufgaben-Aribue haben keine Were, da zu diesem Zeipunk noch keine Aufgaben delegier wurden. Die Spezialisenyp-Aribue können mi Schäzweren beleg sein. Während des Informaionsverarbeiungs-Prozesses ri zu einem besimmen Zeipunk eine Veränderung des echnologischen Wissens ein, die durch eines der folgenden Ereignisse ausgelös wird (wir bezeichnen den Zeipunk vor dieser Änderung symbolisch mi -1 ): Wird ein neuer Spezialisenyp deklarier, so ri eine Erweierung des echnologischen Wissens ein: 13

15 IMB Insiue of Managemen Berlin Working paper No. 44 Fachhochschule für Wirschaf Berlin Berlin School of Economics Λ = Λ 1 1 {} ; A = A A (4) Wird ein Spezialisenyp aus dem Sysem enfern, so führ das zu einer Reduzierung des echnologischen Wissens: aus ausschließlich in verwende wurden: 1 A werden alle Aribue gesrichen, die Λ = Λ 1 {} ; A = UA Λ (5) Durch ein privilegieres Kommando des Managers können Sysem-Aribue hinzugefüg oder geänder werden. Wenn ein Spezialis eine Aufgabe delegieren möche, dann beschreib er sie durch Aufgaben-Aribue. Diese werden in die Menge der Aribue aufgenommen. Ein Spezialis kann Spezialisenyp-Aribue durch neu ermiele Messwere und Daeneigenschafen belegen bzw. verändern. 3.3 Sysem der Spezialisen Im Verlauf des Problemlösungs-Prozesses werden Spezialisen als Repräsenanen von Spezialisenypen eingeriche. Sie reen in Kommunikaion mi anderen Spezialisen und hören schließlich auf zu exisieren. Dieses Verhalen der Spezialisen beschreiben wir durch ein zeiabhängiges Sysem. 6 Das Sysem Ω beseh zum Zeipunk aus einer Menge von Spezialisen S, über der zwei Relaionen γ und α definier sind: ( S, γ, α ); γ S S ; α S S Ω = (6) Ein Spezialis s S is gegeben durch einen Algorihmus ϕ, nach dem er arbeie, und durch ein Daenobjek d (sein individuelles Gedächnis ), das durch den Algorihmus veränder wird: s = ( ϕ, d). Wir absrahieren in unserem Modell von der konkreen Ausprägung des Algorihmus ϕ. Als wesenlich berachen wir lediglich, dass er eine Menge von Punken enhäl, in denen eine Nachrich an einen Empfänger abgeschick und diesem gleichzeiig die Seuerung übergeben wird. Einen derarigen Punk bezeichnen wir als einen Kommunikaionspunk p : ϕ ϕ = + { p, p,..., p } ϕ1 ϕ2 ϕ (7) 6 Vgl. beispielsweise Jarosch (2007). 14

16 IMB Insiue of Managemen Berlin Working paper No. 44 Fachhochschule für Wirschaf Berlin Berlin School of Economics Jeder Algorihmus besiz wenigsens einen Kommunikaionspunk + p ϕ, den wir als Endpunk bezeichnen. In diesem Kommunikaionspunk ende die Aufgabenbearbeiung durch den Algorihmus ϕ. Die Seuerung muss dann an einen anderen Spezialisen übergeben werden. Das erfolg gemeinsam mi dem Senden einer - evenuell leeren - Nachrich. In jedem Kommunikaionspunk pϕ eines Algorihmus ϕ wird eine Nachrich n an einen Empfänger abgeschick, der durch die Empfängerangabe e gekennzeichne is: p = ( n, e) ϕ (8) ϕ Die Nachrich n informier den Empfänger über den Sand der Abarbeiung des Algorihmus ϕ, der im Kommunikaionspunk p erreich wurde. ϕ Die Spezialisen des Sysems Ω reen in den Kommunikaionspunken ihrer Algorihmen mieinander in Beziehung und ordnen sich dabei in die Relaionen γ und α ein. s, s Ein Elemen ( ) γ bring zum Ausdruck, dass der Spezialis den Spezialisen s g s g eingeriche ha. Wir bezeichnen s g als den Generaor von s. Bei der Beschreibung des Ω Zeiverhalens des Sysems spiel diese Relaion dann eine Rolle, wenn der Spezialis s aufhör zu exisieren, wenn dessen Algorihmus also seinen Endpunk erreich ha. Ein Elemen ( s, s) α bring zum Ausdruck, dass der Spezialis s den Spezialisen s mi dem Zusenden einer Nachrich zur Forsezung seiner Arbei aufgeforder, ihn also wieder akivier ha. Wir bezeichnen Zeiverhalens des Sysems a Kommunikaionspunk eine Nachrich an seinen Akivaor Ω s a als Akivaor von s. Bei der Beschreibung des spiel diese Relaion dann eine Rolle, wenn s in einem s a a zurückschicken möche. Zum Zeipunk 0, an dem der Problemlösungs-Prozess sare, ha das Sysem der Spezialisen die Form Ω 0 = ({ },, ) (9) s 0 Der Spezialis s 0 is der Manager, der die Saraufgabe des Informaionsverarbeiungs- Prozesses sell. Da er zu diesem Zeipunk der einzige Spezialis is, sind die Relaionen γ 0 α 0 und leer. 15

17 IMB Insiue of Managemen Berlin Working paper No. 44 Fachhochschule für Wirschaf Berlin Berlin School of Economics 3.4 Kommunikaion zwischen den Spezialisen Das Zeiverhalen des Sysems der Spezialisen wird durch die Akiviäen besimm, die in den Kommunikaionspunken der Algorihmen ablaufen. Bei der Darlegung dieser Akiviäen werden wir folgende Aren von Kommunikaionspunken unerscheiden: Kommunikaionspunke, in denen eine Aufgabe delegier und ein Spezialis zu ihrer Bearbeiung ausgewähl, eingeriche und akivier wird (Generierungspunke), Kommunikaionspunke, in denen ein bereis exisierender Spezialis zur Forsezung seiner Arbei aufgeforder wird (Akivierungspunke), Kommunikaionspunke, in denen ein Spezialis aus dem Sysem ausscheide (Endpunke) Generierungspunk 1 Ω Das Erweiern des Sysems zum Zeipunk erfolg dadurch, dass ein neuer Spezialis seine Täigkei im Rahmen der Problembearbeiung aufnimm. Diesen Vorgang bezeichnen wir als Generierung. Wird von einem Spezialisen s g, der nach dem Algorihmus ϕ g arbeie, eine Aufgabe an einen neu einzurichenden Spezialisen s vom Spezialisenyp * delegier, so muss der Algorihmus ϕ g einen Kommunikaionspunk enhalen, den wir als Generierungspunk p * ( ng, gen(, s ) ϕg = (10) g ) bezeichnen. Die Nachrich der Synax n g enhäl die Formulierung der zu delegierenden Aufgabe in n g :: = ν = w {, ν = w}... (11) Dabei is ν jeweils der Name eines Aribus und w der dazugehörige Wer. Das Absenden dieser Nachrich lös die folgenden Akiviäen aus: Aufnahme der Aufgaben-Aribue in die Aribumenge A ; Ermilung derjenigen Spezialisenypen, die für die Lösung der zu delegierenden Aufgabe kompeen sind; Ermilung des opimalen Spezialisenyps * ; Generieren des Spezialisen s; 16

18 IMB Insiue of Managemen Berlin Working paper No. 44 Fachhochschule für Wirschaf Berlin Berlin School of Economics Aufnahme des Spezialisen s in das Sysem der Spezialisen Λ ; Akivieren des Spezialisen s. Die genannen Akiviäen werden in den folgenden Abschnien der Reihe nach beschrieben Übernahme der Aufgaben-Aribue n g Die in der Generierungsnachrich enhalenen Aribue bilden die Menge A g = {( ν1 = w 1), ( ν2 = w 2 ),..., ( νk = w k ) 1 }, die in die Aribumenge A eingemisch wird: Enhäl A g einen neuen Wer w für ein Aribu ν, so wird in A 1 der ale Wer w' durch den neuen Wer ersez: A = A 1 ( ν = w' ) ( ν = w' ) A ( ν = w) A g 1 A g (12) Ermilung der kompeenen Spezialisenypen Für jeden Spezialisenyp Λ wird die Funkion K uner Berücksichigung der akuellen Aribuwere berechne. Die Menge ergib sich gemäß Λ { Λ, K ( ) ' kompeen' } komp = = Dabei sind drei Fälle zu unerscheiden: Λ komp = 0 Λ komp =1 Λ komp >1 Λ komp der kompeenen Spezialisenypen A (13) : Für die zu delegierende Aufgabe gib es keinen kompeenen Spezialisenyp. Der Problemlösungs-Prozess verharr solange, bis dieser Mangel behoben wurde. : Da es nur einen einzigen kompeenen Spezialisenyp gib, is er der gesuche Spezialisenyp. : Da es mehrere kompeene Spezialisenypen gib, muss der opimale Spezialisenyp ermiel werden Ermilung des opimalen Spezialisenyps Aus der Menge Λ komp der kompeenen Spezialisenypen muss nun derjenige Spezialisenyp ermiel werden, der in der Lage is, die zu delegierende Aufgabe mi minimalen Kosen zu lösen. Den Ausgangspunk für die Kosenberechnung bilde der Vekor 17

19 IMB Insiue of Managemen Berlin Working paper No. 44 Fachhochschule für Wirschaf Berlin Berlin School of Economics r = ( r1, r2,..., rn ), dessen Elemen r jeweils die Belasung der i-en Ressource bei der i Ausführung einer Operaion o O des Spezialisenyps Λkomp angib. Ehe ein Spezialis vom Typ die Operaion o ausführ, ha er im allgemeinen bereis andere Operaionen aus der Menge O ausgeführ, die ihn in einen konkreen Bearbeiungszusand versez haben. Dieser Zusand wird durch Zusandsvariable beschrieben, die in ihrer Gesamhei die Menge Z bilden. (Eine solche Zusandsvariable is im nachfolgend behandelen Beispiel des Wörerbuchs die Anzahl der zum jeweiligen Zeipunk gespeicheren Wörer). Die Belasung der i-en Ressource bei Ausführung der Operaion o O häng von den akuellen Weren der Zusandsvariablen Z und von Weren aus der Aribumenge A (insbesondere von Weren der Aufgaben-Aribue und der Spezialisenyp-Aribue) ab: r = r ( o, Z, A ). (Im Beispiel des Wörerbuchs fungier als ein Aufgaben-Aribu die maximale Anzahl der zu speichernden Wörer und als ein Spezialisenyp-Aribu die für den Vergleich zweier Wörer benöige Prozessorzei). Um also die Ressourcen-Belasung berechnen zu können, die durch die Ausführung einer Operaion verursach wird, muss dem Dispacher bekann sein, welche Operaionen des Spezialisenyps in welcher Reihenfolge ausgeführ werden sollen. Die Beschreibung der auszuführenden Operaionen-Sequenz is deshalb ein wesenlicher Besandeil der Aufgabenbeschreibung. Diese Angabe kann naürlich nur den Charaker einer Absichserklärung haben, is also nur eine Schäzung. In der Aufgabenbeschreibung wird seq, w seq die Operaionen-Sequenz durch ein Aribu ( ) w seq ν angegeben, wobei die Form w seq 1 2 p ( o, K,o ) ; o j, o O ; j = 1,2 K,p (14) =, ha. Durch Auswerung der Operaionensequenz w seq läss sich das Verhalen eines Repräsenanen vom Spezialisenyp Λ komp hinsichlich der von ihm verursachen Ressourcen-Belasung simulieren. Diese Simulaion führ der Dispacher uner Verwendung der Funkion R durch. Die Simulaion läuf in folgender Schrifolge ab: 1. Die Zusandsvariablen der Menge Z werden ensprechend den Angaben in R auf ihre Anfangswere gesez: Es enseh der Iniialzusand 0 Z. 2. Für jede Operaion ( j j 1 r = r o, Z, A ) j o ; j = 1,2, K, p aus w seq wird der Belasungsvekor berechne. Er häng sowohl vom Zusand 18 j 1 Z ab, der im vorangegangenen Simulaionsschri erreich wurde, als auch von Weren aus der

20 IMB Insiue of Managemen Berlin Working paper No. 44 Fachhochschule für Wirschaf Berlin Berlin School of Economics Aribumenge A. Diese Berechnung erfolg durch Auswerung von Funkionen ρ i, die angeben, wie sark die i-e Ressource bei Ausführung der Operaion j o belase wird. Der Dispacher wende eine Kosenfunkion κ auf den Belasungsvekor r an und gewinn die Kosen, die durch die Operaion j o verursach werden. Dem Dispacher sehen mehrere Kosenfunkionen zur Verfügung. Eine Kosenfunkion kann zum Beispiel darauf abzielen, eine Minimierung des Speicherbedarfs herbeizuführen. Eine andere Kosenfunkion kann darauf abzielen, die Aufgabe in minimaler Zei zu beenden. Der Spezialis, der eine Aufgabe delegier, kann durch ein Aufgaben-Aribu den Dispacher anweisen, eine besimme Kosenfunkion zu verwenden. Sandardmäßig wird eine Kosenfunkion verwende, die eine ausgewogene Lasvereilung über sämliche Ressourcen herbeiführ. Vor dem Beginn des nächsen Simulaionsschries werden die Zusandsvariablen veränder, so dass der neue Zusand j Z einri. Dazu enhäl R für jede Operaion o O die ensprechenden Anweisungen. 3. Durch Aufsummierungen der Kosenaneile κ ( r) über alle Operaionen der Operaionen-Sequenz w seq werden die Gesamkosen C ermiel, die ein Repräsenan des Spezialisenyps voraussichlich verursach: C p j= 1 j j ( ( o, 1, A ) = κ r Z Nachdem für jeden kompeenen Spezialisenyp (15) Λ komp eine solche Simulaion durchgeführ wurde, liegen die Schäzwere dafür vor, mi welchen Kosen der jeweilige Spezialisenyp die zu delegierende Aufgabe lösen würde. Nun kann der opimale Spezialisenyp ausgewähl werden, der voraussichlich die minimalen Kosen verursach: * * = arg min ( C ) Λkomp (16) Generieren des Spezialisen Nachdem nun fesseh, dass der Spezialisenyp die Generierungsnachrich n g * am besen dafür geeigne is, die durch formuliere Aufgabe zu lösen, wird ein Repräsenan s dieses Typs generier. Durch Auswerung des Meaalgorihmus Algorihmus ϕ und das Daenobjek d ϕ des Repräsenanen erzeug. M * werden der 19

21 IMB Insiue of Managemen Berlin Working paper No. 44 Fachhochschule für Wirschaf Berlin Berlin School of Economics Handel es sich bei den Repräsenanen von * um maschinelle Spezialisen, so is ϕ das Programm, das uner Berücksichigung der akuellen Were der Aribue * A durch den * M Meaalgorihmus erzeug wird. Das Daenobjek d is dabei ebenfalls durch ϕ M * besimm. Sind die Repräsenanen von ϕ kom * dagegen inellekuelle Spezialisen, so is der Algorihmus lediglich der Algorihmus, nach dem die Mensch-Maschine-Kommunikaion abläuf. Das Daenobjek d kom beinhale dann die für die Abwicklung der Kommunikaion erforderlichen Daen: s = ( ϕ, d ) * * ϕ, ϕ = M A * Der Repräsenan von is ein maschineller Spezialis ( ϕ ) kom, d kom * Der Repräsenan von is ein inellekueller Spezialis (17) Aufnahme des Spezialisen in das Sysem der Spezialisen Der neu hinzugekommene Spezialis s wird in das Sysem der Spezialisen 1 Ω aufgenommen. Dabei werden die beiden Relaionen γ und α um das Elemen (, s) s g erweier: Ω = ( S {} s, γ {( s, s) }, α {( s, s) }) (18) g g 1 1 Dadurch wird fesgehalen, dass der Spezialis s g, der die Aufgabe delegieren möche, sowohl der Generaor als auch der Akivaor des neu eingericheen Spezialisen s sein wird. Der Dispacher eil s g gemäß (10) mi, dass er die zu delegierende Aufgabe dem Spezialisen s vom Spezialisenyp * überragen wird Akivieren des Spezialisen Der Generaor s wird passiv und verharr im Generierungspunk p. Dem Spezialisen s g wird die Seuerung übergeben. Er bleib solange akiv, bis er seinen ersen Kommunikaionspunk erreich. In diesem Punk übergib er die Seuerung (gemeinsam mi einer Nachrich) an einen anderen Spezialisen und wird wieder passiv. Der Generaor verläss den Generierungspunk ers dann, wenn er wieder akivier wird. Welcher Spezialis ihn zur Forsezung der Arbei aufforder, is in unserem Modell nich vorherbesimm, sondern häng vollkommen vom Gang der Problembearbeiung ab. g s g 20

22 IMB Insiue of Managemen Berlin Working paper No. 44 Fachhochschule für Wirschaf Berlin Berlin School of Economics Akivierungspunk Zu jedem beliebigen Zeipunk is jeweils ein Spezialis des Sysems akiv, während alle anderen passiv sind und in ihrem jeweiligen Bearbeiungszusand verharren. Der akive Spezialis sa, der nach dem Algorihmus Ω ϕ arbeie, kann in einem Kommunikaionspunk seine Arbei unerbrechen und die Seuerung gemeinsam mi einer Nachrich an einen beliebigen anderen Spezialisen s des Sysems Ω übergeben. Eine solche Seuerungsübergabe bezeichnen wir als Akivierung. Der Sendepunk, in dem das geschieh, wird Akivierungspunk genann: pa = ( na, ac() s ) ϕ (19) s a Wenn s a einen Spezialisen s wieder akivieren möche, muss dieser ihm bekann sein. Is s der Generaor von s a, so is er ihm gemäß (10) im Generierungspunk migeeil worden. Andernfalls muss der Adressa dem Akivaor im Zuge der Kommunikaion mi anderen Spezialisen bekanngegeben worden sein. Sende der Spezialis s im Akivierungspunk p eine Nachrich n an den Spezialisen a s, so werden folgende Akiviäen des Dispachers ausgelös: a a a) Die Relaion 1 1 α wird akualisier. Enhäl sie bisher ein Elemen ( x s) α,, so wird dieses aus der Relaion enfern: Dami wird die Erinnerung an eine frühere Akivierung von s gelösch. Das Elemen ( s a, s) wird zur Relaion 1 α hinzugefüg: α 1 1 = α {( x, s) ( x, s) α } {( s, s) } (20) Durch dieses Vorgehensweise wird gesicher, dass die Relaion genau einen Akivaor von s ausweis. Der Akivaor p a Akivierungspunk. a s a α zu jedem Zeipunk wird passiv und verharr im b) Gemeinsam mi der Nachrich n a wird dem Spezialisen s die Seuerung übergeben. Der Spezialis s sez seine Arbei an der Selle for, an der er sie zulez unerbrochen ha. Er bleib solange akiv, bis er seinen nächsen Kommunikaionspunk erreich. Ein Spezialfall der Akivierung eines Spezialisen s a durch einen Spezialisen s leg dann vor, wenn s a derjenige Spezialis is, der s das lezemal akivier ha. Das ensprich der Siuaion, dass s im Rahmen der delegieren Aufgabe eine Teilaufgabe zur Bearbeiung erhalen ha und nun deren Lösung zurückmelden möche. Häufig sind solche Teilaufgaben so beschaffen, dass zu ihrer Lösung die Kennnis des Aufraggebers nich erforderlich is. 21

23 IMB Insiue of Managemen Berlin Working paper No. 44 Fachhochschule für Wirschaf Berlin Berlin School of Economics Um auch dann noch ein Zurückmelden der Lösung zu gewährleisen, wurde die Relaion α in das Sysem Ω aufgenommen. Einen derarigen Kommunikaionspunk, in dem der nach dem Algorihmus ϕ arbeiende Spezialis s die Lösung der ihm gesellen Teilaufgabe in Form der Nachrich n an seinen Akivaor zurücksenden möche, bezeichnen wir als Akivaor-Rückkehrpunk: p ar = ( n, are) ϕ (21) In einem solchen Punk werden vom Dispacher folgende Akiviäen ausgeführ: 1 a) Der Akivaor s a wird auf Grund des Elemens ( sa, s) α ermiel und dieses Elemen aus der Relaion 1 α enfern: {( )} 1 α = α s a, s (22) b) Gemeinsam mi der Nachrich n wird die Seuerung dem Spezialisen s a übergeben Endpunk Erreich ein Spezialis s, der nach dem Algorihmus ϕ arbeie, seinen Endpunk + p, so ha er die delegiere Aufgabe vollsändig gelös und kann aus dem Sysem enfern werden. Da er im Besiz der Seuerung is, muss er diese gemeinsam mi einer - evenuell leeren - Nachrich n an einen anderen Spezialisen s' übergeben. Dazu kann s den Spezialisen s ' explizi angeben. Der Endpunk ha dann die Form: p + = ( n, ac( s' )) ϕ (23) Der Spezialis s kann die Seuerung aber auch an einen Spezialisen übergeben, zu dem er in einer besonderen Relaion seh - nämlich an seinen Generaor oder an seinen Akivaor. Wir schreiben das in der Form p + = + ( n, gre ) ( n, are + ) Übergabe an den Generaor Übergabe an den Akivaor Ω (24) Im Endpunk + p führ der Dispacher folgende Akiviäen aus: a) Der Spezialis s wird aus der Menge der Spezialisen des Sysems 1 Ω enfern: 1 S = S {} s (25) b) Soll die Seuerung an den Generaor übergeben werden, so wird der Generaor s ' = sg 22

24 IMB Insiue of Managemen Berlin Working paper No. 44 Fachhochschule für Wirschaf Berlin Berlin School of Economics 1 auf Grund des Elemens ( ) s, s γ g ermiel. Soll dagegen der Akivaor s ' = s die a 1 Seuerung erhalen, so wird dieser auf Grund des Elemens ( s, s) α besimm. Ansonsen ha s den Spezialisen s ', dem die Seuerung zu übergeben is, explizi fesgeleg. a c) Aus den Relaionen 1 γ und 1 α werden alle Hinweise auf die Beziehungen gelösch, die der Spezialis s zu anderen Spezialisen einging: γ = γ 1 1 {( s, x) ( s, x) γ } ( s, s) { } g α = α 1 1 {( s, x) ( s, x) α } { ( s, s) } a (26) d) Die Seuerung wird gemeinsam mi der Nachrich n dem Spezialisen s ' übergeben. 3.5 Kommunikaion zwischen den Spezialisen Die im Abschni 3.4 beschriebenen Kommunikaionspunke dienen dazu, die Kommunikaion der Spezialisen unereinander abzuwickeln. Der Dispacher ha dabei die Aufgabe, diese Kommunikaion zu lenken und zu unersüzen. Dazu nuz er einerseis das echnologische Wissen und andererseis seine Kennnis vom jeweiligen Zusand des Sysems der Spezialisen. Auf diese Wissenskomponenen können die Spezialisen jedoch auch außerhalb der Kommunikaionspunke - durch Vermilung des Dispachers - zugreifen. Ein Spezialis kann das echnologische Wissen nur hinsichlich der Spezialisenyp-Aribue beeinflussen. Diese Aribue haben die besondere Funkion, Messwere über verbrauche Ressourcen und über wesenliche Daeneigenschafen feszuhalen. Die Were, die diesen Aribuen in den Spezialisenyp-Beschreibungen zugeordne wurden, sind lediglich Schäzwere, die ers während der Problembearbeiung durch die Repräsenanen des Spezialisenyps an die asächlichen Verhälnissen angepass werden müssen. Die Spezialisenyp-Aribue sellen dami ein Wissen dar, das über die Lebenszei der einzelnen Repräsenanen hinaus als Wissen des Spezialisenyps kumulier wird. Der Dispacher sell daher einfache Lernalgorihmen 7 zur Adapion der Spezialisenyp-Aribue berei. Beispielsweise kann der Dispacher die Bildung eines arihmeischen Mielwers vornehmen. Ha ein Repräsenan des Spezialisenyps einen Wer w zum Aribu ( ν, ) A gemessen, so kann er in Kommunikaion mi dem Dispacher reen und diesem ( ν, w als neuen Messwer mieilen. Der Repräsenan kann dabei nich wissen, wie viele Adapions- * w n * ) 7 Vgl. beispielsweise Sone/Veloso (2000). 23

25 IMB Insiue of Managemen Berlin Working paper No. 44 Fachhochschule für Wirschaf Berlin Berlin School of Economics schrie n bereis zur Bildung des bisherigen Mielweres w n sagefunden haben. Dieses Wissen verwale der Dispacher und korrigier den Mielwer gemäß * n * wn + w wn+ 1 = (27) n + 1 Ensprechend dem jeweiligen Charaker der einzelnen Spezialisenyp-Aribue werden weiere einfache Adapions-Algorihmen angewende. Die laufende Korrekur der Spezialisenyp-Aribue bewirk, dass der Dispacher bei der Auswahl des opimalen Spezialisenyps zur Bearbeiung einer zu delegierenden Aufgabe ses praxisnah handeln kann. In seiner Kommunikaion mi dem Dispacher kann ein Spezialis auch Auskünfe über das Ω Sysem der Spezialisen einholen. Er kann beispielsweise die Frage sellen, ob ein ihm bekanner Spezialis s noch exisier und somi noch akivierbar is. Der Dispacher prüf dann, ob s S gil, und gib das Ergebnis als Anwor zurück. Nach dem bisher beschriebenen Zeiverhalen des Sysems Ω wurde ein Spezialis + s = ( ϕ, d) ers dann aus dem Sysem enfern, wenn der Algorihmus ϕ = (, p,, p ) p1 2 K seinen Endpunk + p erreich ha. Nun sind aber Spezialisen, die zur Ausführung von Diensleisungen für viele Aufraggeber eingeriche wurden, häufig so gesale, dass sie sändig diensberei sind und von sich aus nie ihren Endpunk erreichen. Arbeien andererseis mehrere Spezialisen als Korouinen zusammen, so ende die kollekive Problembearbeiung ypischerweise dann, wenn eine der Korouinen ihren Endpunk erreich ha. In all diesen Siuaionen beseh die Nowendigkei, dass ein akiver Spezialis einen passiven Spezialisen s zwangsweise lösch. Mi diesem Aufrag kann er sich an den Dispacher wenden. Dieser führ dann folgende Handlungen aus: a) Der gelösche Spezialis s wird gemäß (25) aus der Menge der Spezialisen des Sysems 1 Ω enfern. b) Aus den Relaionen 1 γ und 1 α werden gemäß (26) alle Hinweise auf die Beziehungen gelösch, die s zu anderen Spezialisen einging. c) Der Spezialis, der den Löschaufrag gesell ha, erhäl wieder die Seuerung zurück. 24

26 IMB Insiue of Managemen Berlin Working paper No. 44 Fachhochschule für Wirschaf Berlin Berlin School of Economics 4 Realisierung des Modells Im Abschni 2 wurde eine Mehode vorgesell, nach der für die Lösung einer zu delegierenden Aufgabe der opimale Spezialisenyp ausgewähl wird. Im Abschni 3 wurde das zugehörige mahemaische Modell enwickel. Im weieren soll nun an Hand eines einfachen Beispiels gezeig werden, wie dieses Modell realisier werden kann. 4.1 Synax für die Deklaraion eines Spezialisenyps Zunächs muss eine Synax fesgeleg werden, nach der ein Spezialisenyp deklarier wird. Wir schlagen eine Synax vor, die durch die folgende Grammaik wird: Grammaik G : < Spezialisenyp > :: = < Typar > < Typname > ; < Kompeenzbereich > [ < Spezialisenyp Aribue > ] < Ressourcen Belasung > end < Typname > ; G beschrieben Die <Typar> gib an, ob die Repräsenanen des Spezialisenyps als maschinelle oder als inellekuelle Spezialisen einzurichen sind: < Typar > :: = machine human Als <Typname> wird ein Bezeichner angegeben. Im Falle eines maschinellen Spezialisen benenn er zugleich den Meaalgorihmus Repräsenanen erzeug. M, der den Algorihmus des einzurichenden Der <Kompeenzbereich> gib die Kompeenzbedingungen Ausdrucks an: K in Form eines logischen < Kompeenzb ereich > :: = auhoriy < logischer Ausdruck > ; Der logische Ausdruck enhäl Namen von logischen Aribuen und/oder Vergleichsausdrücke, die gemäß den Regeln der Boole schen Algebra mieinander verknüpf sind, z.b.: auhoriy ask = "sor" and ( ( number > 5000 ) or srings) ; Die Vergleichsausdrücke können Konsanen und/oder Namen von Aribuen enhalen. Wenn der logische Ausdruck durch den Dispacher ausgewere wird, werden die Namen der Aribue durch ihre akuellen Were subsiuier. Die <Spezialisenyp-Aribue> sind fakulaiv. Sie können wie folg angegeben werden: 25

27 IMB Insiue of Managemen Berlin Working paper No. 44 Fachhochschule für Wirschaf Berlin Berlin School of Economics < Spezialisenyp Aribue > :: = aribues < Aribuname > = < Aribuwer > ; { < Aribuname > = < Aribuwer > ; } Als <Ressourcen-Belasung> werden sämliche Informaionen angegeben, die der Dispacher zur Simulaion des Informaionsverarbeiungs-Prozesses benöig: < Ressourcen Belasung > :: = simulaion [ < Anfangszusand > ] < Operaionseffeke > Der Anfangszusand Z wird durch die Aufzählung von Zusandsvariablen mi ihren Anfangsweren beschrieben: 0 < Anfangszusand > :: = vars < Variablenname > = < Ausdruck > ; { < Variablenname > = < Ausdruck > ;} In den Ausdrücken können neben Konsanen auch Namen von Aribuen aus A aufreen. Als <Operaionseffeke> wird für jede Operaion o O und jede Ressource i angegeben, wie die Komponene r des Belasungsvekors r ( o, Z, A ) zu berechnen is. Aus Gründen i der Zweckmäßigkei erfolg eine solche Angabe nur für Komponenen, deren Belasung ungleich Null is. Darüber hinaus können den Zusandsvariablen verändere Were zugewiesen werden: < Operaionseffeke > :: = operaions < Operaionsname > : < Anweisungsfolge > { < Operaionsname > : < Anweisungsfolge > } < Anweisungsfolge > :: = < Belasungsangaben > < Zusandsänderung > < Belasungsangaben > :: = < Ressourcen Name > = < Ausdruck > ; { < Ressourcen Name > = < Ausdruck > ;} 26

28 IMB Insiue of Managemen Berlin Working paper No. 44 Fachhochschule für Wirschaf Berlin Berlin School of Economics < Zusandsänderung > :: = < Variablen Name > = < Ausdruck > ; { < Variablen Name > = < Ausdruck > ;} Sowohl bei den Belasungsangaben als auch bei der Zusandsänderung können in den Ausdrücken neben Konsanen auch Namen von Aribuen aus A sowie die Namen der Zusandsvariablen aufreen. 4.2 Beispiel für die Auswahl eines Spezialisenyps Im folgenden Beispiel berachen wir zwei unerschiedliche Spezialisenypen sored_area_dicionary und binary_ree_dicionary, die beide die Arbei mi einem Wörerbuch unersüzen. Sie beschreiben beide einen absraken Daenyp dicionary, der durch die vier Operaionen add (Wor hinzufügen), delee (Wor enfernen), idenify (Wor idenifizieren) und browse (alle Wörer in sorierer Folge bereisellen) charakerisier sein möge. Der Spezialisenyp sored_area_dicionary arbeie mi einem Feld, das von Anfang an so groß ausgeleg wird, dass es für die Speicherung aller zu verwalenden Wörer ausreich. Die Wörer sind zu jedem Zeipunk alphabeisch sorier. Das Feld enhäl (3 Bye lange) Verweise auf die Zeichenkeen, die auf einem Heap abgespeicher werden. Das Hinzufügen und Sreichen eines Wores erforder das Verschieben der nachfolgenden Verweise. Das Aufsuchen eines Wores erfolg durch binäre Suche. Dieser Spezialisenyp kann in der vorgeschlagenen Synax wie folg beschrieben werden: 1 machine sored_area_dicionary; 2 3 auhoriy 4 ask= dicionary ; 5 6 aribues 7 sring_compare_ime =3.2; 8 sring_shif_ime =1.7; 9 poiner_shif_ime =1.7; simulaion 12 vars 13 area_size=word_max_number*3; 14 word_number=1; 27

29 IMB Insiue of Managemen Berlin Working paper No. 44 Fachhochschule für Wirschaf Berlin Berlin School of Economics operaions 17 add: 18 space=area_size + 19 word_number*average_word_lengh; + 20 ime=ld(word_number)*sring_compare_ime 21 word_number/2*poiner_shif_ime + 22 sring_shif_ime + 23 poiner_shif_ime; 24 word_number=word_number+1; delee: 27 space=area_size + 28 word_number*average_word_lengh; + 29 ime=ld(word_number)*sring_compare_ime 30 word_number/2*poiner_shif_ime; 31 word_number=word_number-1; idenify: 34 space=area_size + 35 word_number*average_word_lengh; 36 ime=ld(word_number)*sring_compare_ime; browse: 39 space=area_size + 40 word_number*average_word_lengh; 41 ime=word_number*sring_shif_ime; end sored_area_dicionary; Da es sich hierbei um einen absraken Daenyp mi fes umrissenem Aufgabenspekrum handel, kann der Kompeenzbereich einfach durch den Namen des absraken Daenyps angegeben werden. Die Prozessorzeien (in ms) für das Vergleichen bzw. Verschieben der Daen werden durch die drei Spezialisenyp-Aribue sring_compare_ime, sring_shif_ime und poiner_shif_ime angegeben. Die Zusandsvariable area_size berechne sich aus dem Aufgaben-Aribu word_max_number. Bei der Ressourcen-Belasung werden lediglich der 28