Über das Projekt

Ameise Wall - Projektüberblick

Das AMEISE-System bietet Studierenden der Informatik, der Betriebs- und Wirtschaftinformatik sowie fachverwandter Universitäts- oder Fachhochschulstudien die Möglichkeit, an einem Simulator Projektmanagement-Erfahrung zu sammeln. Vergleichbar zum Training eines Piloten an einem Flugsimulator können bei AMEISE durchaus kritische Situationen vorgegeben und trainiert werden, ohne dass dabei gleich ein wirkliches Projekt in Absturzgefahr kommt.

Somit können zukünftige Projektleiter in wenigen Stunden Projekte durchführen, die normalerweise mehrere Monate dauern würden. Dabei werden sie mit typischen Problemen (im AMEISE Jargon als Modelle bezeichnet) in Projekten konfrontiert, die von ihnen bewältigt werden müssen.

Zur Zeit stehen im AMEISE System drei verschiedene Modelle (Simulationsvarianten) zur Verfügung: ein Einsteiger-Modell (Minimodell, mit reduzierten Anforderungen), ein Standardmodell (mit besonderem Fokus auf der Qualitätssicherung), und ein Wartungs-Modell (welches auf die Tätigkeiten nach Auslieferung des Produkts Bezug nimmt).

Die AMEISE ist mehr als ein reiner Simulator. Vom Simlationsleiter bestimmbar können mehrere Komponenten aktiviert werden. Es stehen Ratgeber oder Auswertungswerkzeuge zur Verfügung. Eine Besonderheit ist die Möglichkeit die Simulation zu bestimmten Zeitpunkten zurückzusetzen (Rollback). Dies erlaubt es mehrere Varianten in der Projektleitung auszuprobieren (z.B. den Einsatz eines anderen Mitarbeiters oder einer anderen Strategie) und dann die unterschiedlichen Ergebnisse zu vergleichen.

Im Rahmen eines nml (Neue Medien in die Lehre) Projektes des bm:bwk im Jahr 2001 gestartet, wurde (und wird) die AMEISE an mehreren Universitäten und Fachhochschulen in Österreich, Deutschland und im maghrebinischen Raum eingesetzt. Der Kern des AMEISE-Systems ist der an der Universität Stuttgart (Prof. Jochen Ludewig) entwickelte Simulator für regelbasierte Systeme (SESAM) und die dazu entwickelten Qualitätssicherungsmodelle (auch als QS-Modelle bezeichnet).

Komponenten des Projekts

Die AMEISE ist ein Client-Server System, welches lokal auf einem Rechner oder verteilt im Intra- bzw. Internet betrieben werden kann. Das System ist derart gestaltet, dass selbst instabile Verbindungen keinerlei Auswirkungen auf die Simulation haben. Als Lernender verwendet man den AMEISE Client um ein virtuelles Projekt zu managen, d.h. Aufgaben zu verteilen, den Überblick zu wahren und natürlich am Ende ein Produkt dem Kunden zu übergeben.

Client

SimulationPlus- Interface für Benutzer

Der AMEISE Client stellt eine grafische Benutzerschnittstelle für Lernende dar. Als Java-Applikation gestaltet ist sie quasi auf jeder Plattform lauffähig. Befehlseingabe und Rückmeldungen sind wie von SESAM vorgegeben textbasiert. Um die Eingabe etwas komfortabler zu gestalten und Tippfehler zu vermeiden gibt es eine Maus-basierte Variante:

• SimulationPlus. Nach erfolgreicher Authentifizierung erhält man ein Fenster das im oberen Teil die Rückmeldungen des Simulators enthält und im unteren Teil die zur Verfügung stehenden Kommandos beinhaltet. Es können Befehle abgesetzt und die Reaktionen beobachtet werden. Weiters ist man in der Lage die Simulationszeit tageweise weiterzuschalten.

Als Projektleiter kann man nun aus der Menge an Kommandos wählen um Mitarbeiter zu führen und/oder den Status zu erfragen. Dabei ist die Wahl der Kommandos zu jeder Zeit wirklich beliebig und frei wählbar. D.h. als Benutzer kann man so vernünftige oder auch unvernünftige Aktivitäten veranlassen - man hat wie in der Realität freie Wahl, muss aber auch damit rechnen, dass Handlungen auf den Projektfortschritt positive wie auch negative Effekte haben können.

Der AMEISE Client bietet jedoch nicht nur eine Schnittstelle für den Simulator. Zahlreiche, vom Lehrveranstaltungsleiter aktivier- und deaktivierbare Hilfsmittel unterstützen den Lernprozess während oder im Anschluss an die Simulation.

• Erklärungskomponente - Ratgeber. Diese Komponente imitiert eine/n "erfahrene/n" Mitarbeiter/in, zu dem/der Sie als Projektleiter gehen können, und in Bezug auf Ihren Projektstatus um Rat fragen können. Diese/r Mitarbeiter/in sieht sich Ihre bisherige Leistung an und gibt seine/ihre Meinung in Bezug auf Projektphasen und (mittlerweile entstandene) Produkte ab. Standardmäßig ist diese Komponente während einer Simulation aktiviert.

Erklärungskomponenten- Auswertung

• Erklärungskomponente - Evaluation. Diese Komponente analysiert den Projektstatus im Detail und generiert Diagramme und Tabellen um Ihnen einen genauen Überblick über Ihren Projektverlauf zu liefern. So erfahren Sie hier Konkretes zu Ihrer Performanz, den Mitarbeitereinsatz und der Qualität aller Zwischen- und Endprodukte. Üblicherweise wird diese Komponente erst nach Abschluss eines Projektes aktiviert und ermöglicht so die Eigenanalyse der Simulation oder die Analyse durch den Lehrveranstaltungsleiter.

• Friendly Peer. Diese Komponente imitiert ebenso eine/n "erfahrene/n" Mitarbeiter/in, ist jedoch als eigenständiger Prozess umgesetzt. Als Beobachter steht Ihnen der Friendly Peer während der Simulation zur Seite und gibt Ihnen, wenn kritische oder problembehaftete Entscheidungen gefällt wurden, von sich aus Ratschläge. Die Komponente ist standardmäßig deaktiviert und kann vom Simulationsleiter aktiviert werden.

Um den Überblick zu bewahren gibt es neben der SimulationPlus Komponente noch weitere Sichten auf den Projektverlauf.

• AmeiseWall. Für einen besseren zeitlichen Überblick kann man mittels dieser Komponente die gesetzten Aktivitäten in Form einer Perspective Wall betrachten. Nach Mitarbeiter geordnet erscheinen Aktivitäten als kleine Grafiken.

• TreeView. Die AMEISE ermöglicht nicht nur die einmalige Simulation eines Modells. Es entstehen somit verschiedene Pfade die ein Projekt nehmen kann. Die TreeView Komponente stellt den Simulationsverlauf grafisch in Form eines Baumes dar.

• PhaseView. Im Gegensatz zum TreeView, welcher jeden Simulationsschritt darstellt, bietet der PhaseView eine phasenorientierte (vorgehensmodellabhängige) Sichtweise an. Balken repräsentieren begonnene und abgeschlossene Phasen im Projekt.

Server

Kern der AMEISE ist der AMEISE Server, eine Java Applikation mit dazugehöriger SQL-Datenbank. Der Server besteht im Grunde neben der Datenbank aus zwei unterschiedlichen Anwendungen, dem Simulationskern und einem Lastverteilungsmanager.

• AmeiseWrapper. Diese Komponente beinhaltet den Simulationskern. Der aus Stuttgart stammende Simulationskern ist ein Einbenutzersystem. Im Wrapper wird dieser in eine Java Applikation eingebettet und mehrbenutzerfähig gemacht. Auch werden hier Daten in die Datenbank geschrieben. Je nach Auslastung kann die AMEISE mehrere Wrapper parallel betreiben und somit gleichzeitig abgesetzte Clientanfragen schneller bearbeiten.

• LBMMgr (Load Balancing Manager). Eigentlich ein Lastverteilungsmanager, der dafür sorgt, dass jeder AMEISE Client einen freien und besonders schnellen Simulationskern zur Verfügung hat. Der LBMMgr ist ausserdem die Schnittstelle nach außen und erledigt die von den Erklärungskomponenten benötigten Datenbankabfragen.

Modelle

Kern der AMEISE (wie auch von SESAM) sind die zur Verfügung stehenden Simulationsmodelle und deren dazugehörigen Erklärungstexte. Die in AMEISE eingesetzten Modelle basieren weitestgehend auf dem in Stuttgart entworfenen Qualitätssicherungsmodell. Das zugrunde liegende Vorgehensmodell ist ein lineares und legt Wert auf den Punkt Qualität und qualitätssichernde Maßnahmen. Die dem Modell zugrunde liegenden Regeln basieren auf einer breiten Datenbasis, sind empirisch gehaltvoll und mehrfach validiert.

• Qualitätssicherungsmodell

* Minimodell. 
  Dieses Modell dient dem Kennenlernen des Simulators und dem User Interface. 
  Ziel ist es über eine in der Komplexität stark reduzierte Aufgabenstellung 
  (Projekt mit nur 3000 LOC, 3 fix eingestellte Mitarbeiter, ausreichend Zeit 
  und Budget) Eigenschaften der Simulationsumgebung kennenzulernen. Das Modell 
  wurde an der Universität Klagenfurt definiert.

* Standardmodell.
  Dieses Modell entspricht dem in Stuttgart definierten Qualitätssicherungsmodell QS200. 
  Die Aufgabe ist es hier innerhalb von 9 Monaten und 225.000 EUR Budget ein 
  200 [Adjusted Function Point] Projekt durchzuführen. 

• Weiterführende Modelle

* Wartungsmodell.
  Dieses an der Universität Linz geschaffene Modell schließt an das Standardmodell an, 
  der Fokus liegt jedoch auf den NACH einem Projekt durchzuführenden Wartungsphasen. 
  In unregelmäßigen Abständen kommt es zu Wartungsaufgaben (korrektiv und präventiv), 
  die vom Projektleiter zu managen sind.

Die Geschichte

Die Idee zur AMEISE entstand im Rahmen einer nml-Projektausschreibung (Neue Medien in der Lehre des bm:bmwk, Österreich) im Jahr 2001 und bei einer Präsentation von SESAM der Universität Stuttgart (Prof. Jochen Ludewig). Ziel war es, SESAM insofern zu erweitern, sodass der Einsatz in großen Gruppen, auch unbetreut und nicht begleitet, zu ermöglichen und die Auswertung der Ergebnisse zu automatisieren. Rund um die Alpen-Adria Universität Klagenfurt (Prof. Mittermeir, Dr. Bollin) kamen das Technikum Fachhochschule Kärnten (Prof. Hochmüller), die Universität Linz (Prof. Croust) und die Universität Stuttgart (Prof. Ludewig) mit ins Team.

Von 2001 bis 2003 gab es die Entwicklungsphase, in der eine Client-Server Architektur aufgebaut wurde. Der Einsatz von freier Software (GPL basierend) und Java ermöglichte eine weitestgehende Plattformunabhängigkeit, führte aber auch zu vielen technischen Problemen, die im Rahmen der Wartungsphase von 2003 bis 2006 gelöst werden konnten. Trotz Projektende im Jahr 2006 wird die AMEISE weiterentwickelt und ist Basis mehrerer Projekt- bzw. Diplomarbeiten.

Seit 2002 ist die AMEISE an den Projektstandorten in Lehrveranstaltungen im Einsatz und teilweise bereits auch im jeweiligen Curriculum verankert. Seit 2004 wird die AMEISE an Partneruniversitäten in Deutschland verwendet. Seit 2004 ist AMEISE auch Teil eines EU-MEDIDA Projektes und wird im maghrebinischen Raum eingesetzt.

Technische Voraussetzungen

Beispielarchitektur - AMEISE Architektur

Die AMEISE kann auf zwei Arten verwendet werden. Entweder man nutzt den AMEISE Server der Alpen-Adria Universität Klagenfurt und greift nur per Client auf den Server zu, oder man installiert den Server vor Ort. Die AMEISE kann zu Demozwecken auf einem einzigen Rechner (auch Laptop) installiert werden, für den Einsatz in einer Lehrveranstaltung empfiehlt sich aber ein verteiltes System. Für eine Internet/Intranet Verbindung ist demnach zu sorgen. Je nach Einsatz sind die technischen Anforderungen unterschiedlich, wobei folgende Daumenregeln gegeben werden können:

• Client. Der Client ist als Windows Executable oder als Java Applikation (für Linux, MaxOS, Solaris und Windows) erhältlich. Die einzige Voraussetzung ist eines der obigen Betriebsysteme, ein Internetzugang (zumindest zum AMEISE Server), und Java JDK 5.

• Server. Der Server besteht aus 3 Teilkomponenten: der Datenbank, einem Lastverteilungsmanager und einem oder mehreren Simulationskernen:

 * Datenbank. Benötigt wird die freie SQL Datenbank mysql in der Version 4.1 (innodb-Type um
   transaktionssicher zu sein). Als Daumenregel gilt: je Simulation (Benutzer) werden 60MB
   an Festplattenplatz benötigt.

 * Lastverteilungsmanager (auch als LBMMgr bezeichnet). Dieser ist ebenso für Linux, Solaris
   und Windows als Java Applikation verfügbar. Benötigt wird Java JDK 1.4, etwa 50MB an
   Hauptspeicher und 10MB an Festplattenplatz. 

 * Simulationskern (auch als Wrapper bezeichnet). Dieser ist für Linux, Solaris
   und Windows als Java Applikation verfügbar. Benötigt wird Java JDK 1.4 (Achtung, JDK 5 
   darf nicht verwendet werde!). Um die Performanz zu erhöhen sollten mehrere Wrapper
   laufen, als Daumenregel gilt: je 5 Clients sollte ein Wrapper installiert werden. 
   Je Wrapper werden 500MB an RAM benötigt und 10MB an Festplattenplatz benötigt.
 

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