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Die Geschichte des IPVS


1989 – Institutsgründung

Im Spätsommer 1989 fiel, auf Initiative von Prof. Andreas Reuter, bei der Universität Stuttgart (Rektorat Prof. F. Effenberger) und der Landesregierung Baden-Württemberg gemeinsam die Entscheidung, die Lehre und Forschung auf dem neuartigen und komplexen Gebiet des parallelen und verteilten Rechnens zu fördern und zu stärken. Damit war der Startschuss für die Gründung eines eigenen Instituts in der Universität Stuttgart gegeben und am 1. März 1989 wurde das „Institut für Parallele und Verteilte Höchstleistungsrechner“ (IPVR) unter dem starken Engagement namhafter Firmen gegründet. Sein Standort lag in der Stadtmitte im Herdweg 51. Es wurde in die Fakultät Informatik eingebunden und in wechselnder, zweijähriger Folge von einem geschäftsführenden Direktor geleitet.

Im ersten Monat bestand es nur aus der Abteilung „Anwendersoftware (AS)“, die von Prof. Dr.-Ing. Andreas Reuter geleitet wurde und auf den Gebieten der parallelen Datenbanksysteme und Transaktionssysteme forschte. Doch bereits einen Monat später stieß Prof. Dr.-Ing. Utz G. Baitinger hinzu, der die Abteilung „Integrierter Systementwurf (ISE)“ ins Leben rief. Die Forschungsschwerpunkte dieser Gruppe lagen bei „Entwurfsmethoden, Entwurfsunterstützung und Entwurfssystemen“.

 

1989-1991 – Aufbau

Die ersten Jahre des IPVR waren von akuter Raumnot geprägt. Bis zu vier Mitarbeiter mussten sich ein Zimmer teilen. Das setzte dem dringend notwendigen Personalausbau empfindliche Grenzen. Trotzdem wurde von Beginn an, neben den in der Entstehungsphase typischen Aktivitäten, wie Planung der Geräte-Infrastruktur, Entwicklung eines personellen Ausbauplanes, Beschaffung der Räume für die Mitarbeiter/innen usw., die Vorbereitung für die Kooperationsprojekte mit den externen Förderern des IPVR engagiert vorangetrieben. Bereits nach kürzester Zeit kamen Kooperationen mit IBM Deutschland GmbH, Tandem Computers, Robert Bosch GmbH und anderen Firmen zustande. Neben diesen Verbundprojekten mit den industriellen Partnern wurden auch intensive Kooperationen mit öffentlichen Forschungseinrichtungen, auch außerhalb der Landesgrenzen, gepflegt. Ferner wurden im ersten Jahr Forschungskontakte zu ausländischen Institutionen geknüpft. Dazu gehören in erster Linie die ETH Zürich, die Princeton University und das IBM Research Center in San José.

Die fortschrittliche Organisationsstruktur des IPVR zeigte sich auch in der Einrichtung einer Infrastruktur-Abteilung. Sie war von Anfang an nicht nur für wichtige Verwaltungsaufgaben, wie Wartung und Pflege der EDV-Infrastruktur und Betreuung der Gastwissenschaftler, zuständig, sondern mit ihr wurde auch eine Projekt-Koordinationsstelle geschaffen, welche die Planung und Durchführung insbesondere der Industrieprojekte verantwortungsvoll übernehmen sollte. Die 20. Jahrestagung der Gesellschaft für Informatik (GI) wurde im Oktober 1990 in Stuttgart veranstaltet. Prof. Andreas Reuter war der Vorsitzende des Programmkomitees. Diese Tagung trug entscheidend zum Bekanntwerden des noch jungen Instituts bei.

Im Januar 1991 gelang es, den Lehrstuhl „Verteilte Systeme (VS)“ mit Prof. Dr. rer. nat. Kurt Rothermel zu besetzen. Diese Erweiterung der fachlichen Kapazität stärkte deutlich das Angebot des Instituts in Forschung und Lehre in den Bereichen der Kommunikationssysteme und Rechnernetzwerke (Internet). Sowohl der Ausbau der Infrastruktur als auch die begonnenen Projekte zeigten sehr erfreuliche Fortschritte. Ferner konnte die Zusammenarbeit mit der Universität Tübingen mit der Unterzeichnung des Kooperationsvertrages in eine neue Phase eintreten.

Eine erste große Investition in die Geräteausstattung wurde mit der Inbetriebnahme der MasPar MP-1208 mit 8 k (8192) Prozessoren im Februar 1991 getätigt. Die Aufrüstung auf die geplante 16 k-Version konnte erst im Mai 1991 nach Erteilung der Exportgenehmigung durch die Ausfuhrbehörden der USA vollzogen werden. Doch selbst diese beachtlichen Erfolge konnten nicht über die Sorgen hinweg trösten. Zum einen und vordringlich war die rasche Besetzung der vakanten Lehrstühle voran zu treiben, zum anderen musste endlich ein Projektkoordinator gefunden werden, dem in der Organisationsstruktur eine zentrale Rolle zukam. Außerdem drückte die ständige Raumnot aufs Gemüt. Gegen Ende des zweiten Jahres konnte dem Abhilfe geschaffen werden. Der Umzug in ein neues Domizil stand unmittelbar bevor, und die Angehörigen des Instituts, wie die der ganzen Fakultät, saßen auf gepackten Koffern.

Mit dem Umzug in die Breitwiesenstraße 20-22 in Stuttgart-Möhringen im Frühjahr 1991 konnte die Hoffnung nach angemessenen Verhältnissen für Forschung und Lehre erfüllt werden. Dank des unermüdlichen Einsatzes des Baubeauftragten der Fakultät Informatik für die Koordination der gesamten Bau- und Umzugsmaßnahmen Prof. Utz Baitinger und seines Mitarbeiters Dr. rer. nat. Rainer Böhm konnte das neue Gebäude – reibungslos und ohne größeren Eingriff in den laufenden Lehrbetrieb – bezogen werden.

 

1991-1993 – Ausbau

Neben dem Umzug in das neue Domizil gab es im Studienjahr 1991/92 noch die „goldene Diskette“ zu feiern. Die Wissenschaftler-Gruppe um Dr. Andreas Zell bekam für ihre Implementierung eines Simulators für neuronale Netze den Deutschen Hochschul-Softwarepreis. Mit dem in den späteren Jahren weltweit bekannt gewordenen Software-Paket SNNS nahm die Forschergruppe auch an der internationalen Computermesse CeBIT‘92 in Hannover teil und vertrat erfolgreich das IPVR vor einem großen Publikum.

Gegen Ende des Wintersemesters 1991/92 konnte ein weiterer Erfolg verbucht werden. Prof. Dr. rer. nat. habil. Paul Levi folgte dem Ruf der Universität Stuttgart und übernahm im April 1992 die Leitung der Abteilung „Praktische Informatik – Bildverstehen (BV)“. Die Forschungsschwerpunkte dieser Abteilung lagen in der multisensoriellen Szeneninterpretation, der Robotik und der verteilten künstlichen Intelligenz.

Im Juli 1992 wurde der Parallelrechner Tandem VLX mit dem verteilten Betriebssystem GUARDIAN-90 in Betrieb genommen. Im Dezember 1992 kam mit der Intel Paragon XP/S-5 mit einer Rechenleistung von 5 Gigaflops einer der damals modernsten Supercomputer hinzu. Mit diesen Computern wurde das Institut für Parallele und Verteilte Höchstleistungsrechner seinem Namen vollständig gerecht. Außerdem begann 1992/93 das auf fünf Jahre angelegte Projekt des Landerforschungsprogramms „Neuroinformatik“ zur Fusion von Sprache und Bild, dessen Sprecher Prof. Levi war.

Im Januar 1993 konnte, Dr.-Ing. Walter M. Strommer für die Leitung der Infrastrukturabteilung gewonnen werden. Damit wurde für die Planung und Durchführung von Drittmittelprojekten ein kompetenter Ansprechpartner gefunden.

Im September 1993 wurde die Rechnerausstattung nochmals verbessert; der Neurocomputer CNAPS-Server II der Firma Adaptive Solutions International wurde in Betrieb genommen und vorwiegend für die Bildverarbeitung eingesetzt.

Trotz verschlechterter Randbedingungen in der Förderungslandschaft konnten neue Projekte initiiert werden. Aus der Kooperation mit der Firma IBM entstanden im Rahmen des RACE-Projektes CIO das parallele Programmiersystem GRIDS und eine Multimedia-Plattform für kooperative Anwendungen. Diese Ergebnisse wurden auf der CeBIT‘93 der Öffentlichkeit präsentiert und riefen beim Fachpublikum eine ausgesprochen positive Resonanz hervor.

Mit der Gründung des Stuttgarter Kompetenzzentrums für Hochleistungsrechner am 22. Juni 1993, dem neben dem IPVR noch das Institut für Computeranwendungen und das Rechenzentrum der Universität Stuttgart angehörten, wurde ein wichtiger Schritt hin zu den Anwendern vollzogen.

 

1994 – 5 Jahre IPVR

Der kontinuierliche Ausbau der Geräteausstattung schaffte ein ideales Umfeld für die verschiedenen Forschungsaktivitäten des Instituts. Anlässlich der Feier zum fünfjährigen Institutsbestehen, die am 28. Oktober 1994 stattfand, wurde zu den schon eingerichteten Bildverarbeitungs- und Multimedia-Laboren das Robotiklabor eröffnet.

Fünf Jahre nach der Gründung konnte eine erste Zwischenbilanz gezogen werden. Die Zahl der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter hatte sich von 29 auf 68 erhöht und damit mehr als verdoppelt. Von den fünf am IPVR angesiedelten Professuren waren vier bereits besetzt. Die wissenschaftliche Leistung des Instituts wurde durch eine große Anzahl von Veröffentlichungen und durch zahlreiche Vorträge auf nationalen und internationalen Fachtagungen und sonstigen wissenschaftlichen Veranstaltungen demonstriert. Die praktische Ausrichtung der Forschungsarbeiten zeigte sich darin, dass aus den meisten Projekten einsatzfähige Implementierungen hervorgegangen sind, die innerhalb und außerhalb des IPVR zum Einsatz kamen und in einigen Fällen sogar zu Standard-Softwarepaketen wurden.

 

1994-1998

1994 war bei der Deutschen Forschungsgemeinschaft die Einrichtung einer Forschergruppe „Industrielle Szeneninterpretation durch aktive Exploration mit Hilfe von Sensor-Aktor-Kopplung“ beantragt und genehmigt worden. Zum Sprecher der Gruppe, an der fünf Institute der Universität Stuttgart sich beteiligten, war Prof. Levi ernannt worden.

Das parallele und verteilte Rechnen gewann immer weiter an Bedeutung. Das IPVR stellte sich dieser Herausforderung dadurch, dass es sich an den beiden großen, bundesweiten vom BMBF geförderten Verbundprojekten „PoliFlow“ und „Neuro/Bio-Informatik“ mit wesentlichen Beiträgen engagierte. Auch an dem an der Universität Stuttgart neu errichteten Software-Labor, das einen Technologietransfer für marktreife Software errichtete, hat sich das IPVR (insbesondere Prof. Reuter) stark beteiligt.

Die fortgeschrittene Ausstattung der Arbeitsplätze und Labore mit modernen Rechnern verlangte nach einer leistungsfähigen Netzinfrastruktur; das installierte 10 MBit Netzwerk konnte den Bedarf nicht mehr ausreichend decken. Ende 1994 und Anfang 1995 wurde am IPVR ein Hochgeschwindigkeitsnetz mit ATM als Übertragungsprotokoll installiert. Von der Reorganisation und Ausweitung des Netzes haben nicht nur die leistungsfähigen Rechner des Instituts, sondern auch die Arbeitsplätze profitiert, da auch die Verbindung zum Rechenzentrum der Universität durch Glasfaserleitungen wesentlich verbessert wurde. Mit den neu eingerichteten Verbindungen wurde das Institut außerdem an nationale und internationale Hochgeschwindigkeitsnetze direkt angeschlossen.

Mit einer Reihe verlängerter und neu genehmigter Projekte konnten 1995/1996 bereits bearbeitete Themenbereiche etabliert und neue Arbeitsgebiete hinzugewonnen werden. Das Projekt „PoliFlow“ wurde im vollem Umfang in der zweiten Phase weitergeführt, auch das landesweite Verbundprojekt „Neuroinformatik“ konnte durch große Erfolge überzeugen und wurde um ein Jahr verlängert. Eine ganze Reihe an neuen Projekten konnten in Angriff genommen werden. Darunter das Projekt „Mole“: Entwicklung einer Plattform für Mobile Agenten, finanziert durch die DFG und Industrie; das EU-Projekt „HIPERLOGIC: Entwurf verlustarmer, vertikaler CMOS-Technologie“, ein BMBF-Projekt „Humangenetik: Analyse der Codierung menschlichen Gensequenzen“ und das EU-Projekt „DIANE: Design, Implementation and Operation of a Distributed Annotation Environment“. Das landesweite Verbundprojekt des MWF „Neuroinformatik“ wurde Ende 1996 erfolgreich abgeschlossen. Das abteilungsübergreifende Projekt „E = mc2“ wurde auf der HPCN‘96 in Brüssel durch einen Abschluss-Workshop präsentiert.

Mit allen Kräften bemühte sich das Institut, die sich abzeichnenden negativen Auswirkungen der hochschulpolitischen Situation wegen eines besorgniserregenden Geld- und Stellenmangels (z.B. Auslauf des Hochschulsonderprogramms II) durch Anwerbung neuer Forschungsprojekte abzufedern. Die Tradition, jährlich auf der CeBIT mit innovativen Projekten das Institut vorzustellen, konnte auch 1996 fortgesetzt werden.

Ab dem 1. Januar 1997 startete der Sonderforschungsbereich (SFB) 467: „Wandlungsfähige Unternehmensstrukturen für die variantenreiche Serienfertigung“. Beteiligt waren die IPVR-Abteilungen „Bildverstehen“ und „Verteilte Systeme“. Ebenfalls am 1. Januar nahm die Abteilung „Anwendersoftware“ die Arbeiten im Projekt CRITIKAL, einem Client-Server basierten Data Mining-Projekt für große Unternehmensdatenbanken, auf.

Nachdem Dr. Strommer uns im September 1996 verließ, um den Weg in die Selbstständigkeit zu gehen, konnte die dadurch entstandene Lücke des Leiters der Infrastruktur bereits im April 1997 mit der Gewinnung von Herrn Dipl. Inform. Michael Matthiesen als profilierten Nachfolger erfolgreich geschlossen werden.

Auch im zunehmend rauheren Finanzklima, hervorgerufen durch veränderte Förderung der Hochschulen, konnte 1997/98 die Einwerbung der Drittmittel um vier Prozent erhöht werden. Ende 1997 fand das Abschlusskolloquium des interfakultativen Software-Labors, an dem das IPVR maßgeblich beteiligt war, statt; auf der CeBIT‘98 war das IPVR mit mehreren Projekten vertreten.

Nach einer erfolgreichen DFG-Begutachtung konnte im Juni 1997 der geplante SFB 514 „Aktive Exploration mittels Sensor/Aktor-Kopplung für adaptive Mess- und Prüftechnik“ als Nachfolger der Forschergruppe „Industrielle Szeneninterpretation“ eingerichtet werden. Auch in diesem Projekt hat das IPVR die Sprecherrolle (Prof. Levi) übernommen. Eine von der Abteilung „Integrierter Systementwurf“ organisierte Tagungsreihe „Industrielle Software-Produktion“ (ISP) wurde im Herbst 1997 gestartet.

Im Januar 1998 konnte das EU-Projekt „RUNNER: Rapid and Dynamic Knowledge Access in Distributed Enterprise Environment Using Mediator Agents“ anlaufen, und bereits vier Monate später konnten die Arbeiten im EU-Projekt OBIDICOTE, welches unter Verwendung von neuronalen Netzen eine Methodik zur Diagnose und Kontrolle von Flugzeugtriebwerken während des Fluges entwickelte, aufgenommen werden.

 

1999 – 10 Jahre IPVR

Eine erfreuliche Bilanz konnte 1999 anlässlich der mittlerweile zehnjährigen Geschichte des IPVR gezogen werden, was durch das hohe Niveau der Lehre und Forschung sowie durch eine beachtenswerte Zahl von Kooperationsprojekten hervorgehoben wird. Das BMBF-Projekt „ComCar: Communication and Mobility by Cellular Advanced Radio” wurde im April 1999 begonnen.

Prof. Reuter übernahm von Oktober 1992 bis September 1996 das wichtige Amt des Prorektors für Lehre an unserer Universität. Im Oktober 1997 beendete er seine Tätigkeit an der Universität Stuttgart und gründete unter anderem zusammen mit Frau Prof. Heide Ziegler die „International University Bruchsal“. Durch diese Entscheidung war die Professur „Anwendersoftware“ zwar vakant geworden, erfreulicherweise folgte aber bereits ein Jahr später (Oktober 1998) Prof. Dr.-Ing. habil. Bernhard Mitschang dem Ruf auf diesen zentralen Lehrstuhl.

Auch dem Ruf der Wirtschaft nach höheren Absolventenzahlen wurde das IPVR mit der engagierten Beteiligung an der Einrichtung des neuen internationalen Master-Studienganges „Information Technology“ gerecht. Außerdem kam ein Kooperationsprojekt der Abteilung „Anwendersoftware“ mit der Portland State University in Oregon, USA mit dem Schwerpunkt „Optimierung in Datenbanksystemen“ zustande.

Neben dem Institut für Informatik (IfI) hat sich das IPVR ab 1996 engagiert am Modellstudiengang „Software-Technik“ der Fakultät Informatik beteiligt, der von einer externen Evaluierungskommission sehr positiv bewertet wurde.

Auf die Weiterbildung der Mitarbeiter wurde ebenfalls großer Wert gelegt. Mit Schulungen zur Rhetorik, Projektmanagement, Schulungen zur Software-Wartung und Software-Entwicklung hat das IPVR die Kompetenz der Kollegen kontinuierlich erweitert.

 

2000-2004

Das NeXus-Projekt mit dem Ziel der Schaffung einer effizienten und flexiblen Plattform für ortsabhängige, mobile Anwendungen und flexible Informationsbereitstellung wurde im Januar 2000 von Landes- und Industriemitteln in eine DFG-Forschergruppe, dessen Sprecher Prof. Rothermel war, überführt.

Die räumliche Trennung der Fakultät Informatik vom Universitäts-Campus in Stuttgart-Vaihingen und die durch eine große Personalzahl aus den Drittmitteln erneut entstandene Raumnot, musste durch einen Neubau aufgehoben werden. Die Genehmigung des Neubaus in Stuttgart-Vaihingen im April 1999 wurde vom gesamten Kollegium erfreut zur Kenntnis genommen.

Die inzwischen nicht mehr zeitgemäße Rechnerausstattung der Arbeitsplätze wurde 1999 mit der Bewilligung des WAP-Antrags wesentlich verbessert. Außerdem wurde, nachdem über den HBFG-Antrag positiv entschieden wurde, ein leistungsfähiger Mehrprozessorrechner als Experimentiersystem zur Unterstützung der verschiedenen Projektaktivitäten angeschafft. Die Mobile-Computer-Infrastruktur der Abteilung „Verteilte Systeme“ wurde durch großzügige Spenden der Firmen HP und Xybernaut deutlich verbessert.

Im Dezember 2000 wurde Prof. Mitschang für die herausragenden Leistungen in Forschung und Lehre und für das Bemühen um eine Zusammenarbeit von Wissenschaft und Wirtschaft eine internationale Auszeichnung der Firma IBM, der „IBM Faculty Award“, verliehen.

Am 1. Januar 2001 starteten gleichzeitig drei größere Projekte: das BMBF-Projekt FÖDERAL mit der Zielsetzung eine Softwarearchitektur für die föderale Erstellung und Nutzung von Maschinen und Anlagen zu realisieren, das BMBF Projekt ITO: Information Technology Online und das EU-Projekt SCOOP, dessen Ziel die Schaffung und prototypische Implementierung eines kundenorientierten Planungs- und Abwicklungssystem für dynamische Produktionsnetzwerke war. Abgerundet wurde diese Serie genehmigter Projekte durch den Beginn des EU-Projektes CarTALK: Safe and Comfortable Driving Based upon Inter-Vehicle Communication, das im August desselben Jahres begann.

Das Roboterfußball-Team CoPS (BV) erreichte in den internationalen Wettkämpfen der RoboCup-Organisation in der Middle-Size League sowohl bei der German Open in Paderborn (Juni 2001) als auch bei der Weltmeisterschaft in Seattle (August 2001) das Halbfinale und belegten jeweils den 4. Platz.

Die lang angestrebte Besetzung der Professur „Simulation großer Systeme (SgS)“ erfolgte zum Wintersemester 2001/2002 durch die Berufung von Prof. Dr. rer. nat. ha-bil. Hans-Joachim Bungartz. Ferner konnte unter der aktiven Mitwirkung des IPVR zum WS 2001/02 der Bachelor-Studiengang „Wirtschaftsinformatik“ in Kooperation mit dem betriebswirtschaftlichen Institut der Universität Stuttgart und dem entsprechenden Bereich der Universität Hohenheim begonnen werden.

Durch das neue Hochschulrahmengesetz wurde eine Fakultätsrestrukturierung an der Universität Stuttgart vorgenommen. Seit dem 1. Oktober 2002 gibt es die neue Fakultät Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik an der Universität Stuttgart.

Aus der Forschergruppe NeXus heraus wurde im Januar der Antrag auf einen Sonderforschungsbereich gestellt und von der DFG genehmigt. Dieser für das Institut richtungsweisende SFB 627 „Umgebungsmodelle für mobile kontextbezogene Systeme“, zu dessen Sprecher Prof. Rothermel gewählt wurde, nahm im Januar 2003 seine Arbeit auf. Diese erfolgreiche Einwerbung fiel zeitlich ungefähr mit der Auflösung der Fakultät und mit dem Umzug in das neue Gebäude auf den Universitäts-Campus Stuttgart-Vaihingen zusammen, wodurch der nachteilige Zustand einer „Institutauslagerung“ in ein architektonisch sehr ansprechendes Gebäude sein gutes Ende fand. Die Struktur des IPVR wurde dabei durch die Fusion zwischen der Fakultät Informatik und der Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik nicht verändert, nur der Name wurde der aktuellen Ausprägung in der Lehre und Forschung in Institut für Parallele und Verteilte Systeme (IPVS) angepasst.