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Von isolierten Anwendungen zur allgegenwärtigen Trainings-Cloud

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Obwohl der Einsatz von Simulation (z.B. in Form von Simulatoren und Simulationssystemen) für Ausbildung und Übung gängige Praxis in der Bundeswehr ist, erfüllen die eingeführten Systeme heutige Anforderungen oftmals nur ungenügend. Vor dem Hintergrund neuer Lernformen und neuer Ausbildungskonzepte ist die bisherige Architektur der Simulationssysteme als weitestgehend eigenständige, isolierte Anwendungen kritisch zu beurteilen.

Simulation in Ausbildung und Übung wird heute und in Zukunft an drei wesentlichen neuen Anforderungen gemessen: flexible Zugreifbarkeit (räumlich, zeitlich, unterschiedliche Endgeräte) anstelle klassischer Vorgaben zu Ausbildungsort und -zeitraum, einfache Konfigurierbarkeit und Anpassbarkeit durch den Benutzer anstelle aufwändiger Pflegeprozesse, und die Möglichkeit zur einfachen Integration in größere Systemverbünde.

Bestehende Simulationen für Ausbildung und Übung erfordern jedoch die physische Anwesenheit des auszubildenden und zu beübenden Personals, verursachen einen hohen Aufwand bei Pflege und Wartung und sind in der Regel für einen stand-alone Betrieb ausgelegt.

Im Sinne eines Impulsvortrags und als Grundlage für weitere Diskussionen thematisiert der Vortrag den Übergang von isolierten M&S-Anwendungen („alte Welt“) zur allgegenwärtigen Trainings-Cloud. Hierzu werden die heutigen Anforderungen an moderne Ausbildung und Übung dargestellt und welche Anforderungen sich hieraus für bestehende und zukünftige Simulatoren und Simulationssysteme ergeben. Hierauf aufbauend wird skizziert wie moderne service-orientierte Ansätze genutzt werden können, um das Zielbild einer allgegenwärtigen, von überall zugreifbaren Trainings-Cloud zu realisieren. Aktuelle Erkenntnisse aus relevanten NATO-Arbeitsgruppen und laufende Aktivitäten des BAAINBw werden einbezogen und vorgestellt.

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Von isolierten Anwendungen zur allgegenwärtigen Trainings-Cloud

  1. 1. www.aditerna.de © 2015 aditerna GmbH Dr. Robert Siegfried Von isolierten Anwendungen zur allgegenwärtigen Trainings-Cloud DWT-Forum „Simulation and Training“ 03.03.2015
  2. 2. © 2015 aditerna GmbH – Vervielfältigung und Veröffentlichung (auch in Auszügen) nur mit vorheriger Zustimmung erlaubt. aditerna GmbH • Seit 2010 ihre Spezialisten für komplexe IT-Projekte • Schwerpunkt M&S – Modell-Management und Qualitätssicherung (VV&A) – Referenzarchitekturen und verteilte Simulationen – Internationale Kooperation und Standardisierung 03.03.2015 DWT-Forum "Simulation and Training" 2
  3. 3. © 2015 aditerna GmbH – Vervielfältigung und Veröffentlichung (auch in Auszügen) nur mit vorheriger Zustimmung erlaubt. Von isolierten Anwendungen zur allgegenwärtigen Trainings-Cloud 03.03.2015 DWT-Forum "Simulation and Training" 3 IST- Situation Neue Anforde- rungen Trainings- Cloud
  4. 4. © 2015 aditerna GmbH – Vervielfältigung und Veröffentlichung (auch in Auszügen) nur mit vorheriger Zustimmung erlaubt. Nutzung von M&S heute durch viele Hürden eingeschränkt • „Move people, not information“ – Nutzer und Simulation am selben Ort • „Herrschaftswissen“ als Vorbedingung – Nutzung oftmals sehr komplex – Unterstützung durch die jeweiligen Entwickler notwendig • Keine Integration in andere IT- und C2-Systeme 03.03.2015 DWT-Forum "Simulation and Training" 4 Technische Anforderungen Technische Realisierung Fachliche Anforderungen Fachliche Möglichkeiten
  5. 5. © 2015 aditerna GmbH – Vervielfältigung und Veröffentlichung (auch in Auszügen) nur mit vorheriger Zustimmung erlaubt. Technischer Unterbau limitiert „neuartige“ Nutzungsszenarien • M&S konzipiert und entwickelt für stand-alone Betrieb • Einzelentwicklungen, proprietäre Schnittstellen und Datenformate – Nutzung und Weiterentwicklung nur durch Hersteller – Hoher Aufwand bei Pflege und Wartung 03.03.2015 DWT-Forum "Simulation and Training" 5 Technische Anforderungen Technische Realisierung Fachliche Anforderungen Fachliche Möglichkeiten
  6. 6. © 2015 aditerna GmbH – Vervielfältigung und Veröffentlichung (auch in Auszügen) nur mit vorheriger Zustimmung erlaubt. Aktuelle Situation ist NICHT zufriedenstellend • Fehlende konzeptuelle Verankerung von M&S – TK M&S? Ausbildungskonzepte? M&S für Analyse? • Bestehende Simulationssysteme sind weitestgehend eigenständige, isolierte Anwendungen 03.03.2015 DWT-Forum "Simulation and Training" 6 Technische Anforderungen Technische Realisierung Fachliche Anforderungen Fachliche Möglichkeiten
  7. 7. © 2015 aditerna GmbH – Vervielfältigung und Veröffentlichung (auch in Auszügen) nur mit vorheriger Zustimmung erlaubt. Von isolierten Anwendungen zur allgegenwärtigen Trainings-Cloud 03.03.2015 DWT-Forum "Simulation and Training" 7 IST- Situation Neue Anforde- rungen Trainings- Cloud
  8. 8. © 2015 aditerna GmbH – Vervielfältigung und Veröffentlichung (auch in Auszügen) nur mit vorheriger Zustimmung erlaubt. Heutige und zukünftige fachliche Anforderungen 1. Flexible Zugreifbarkeit 1. Räumlich (falls möglich) 2. Zeitlich 3. Unterschiedliche Endgeräte 2. Einfache Konfigurierbarkeit und Anpassbarkeit 1. Bedienung durch den Nutzer (ohne Entwicklersupport) 2. Gute Anpassbarkeit anstelle aufwändiger Pflegeprozesse 3. Nahtlose Integration in größere System(!)verbünde 1. Einbettung in C2-Systeme 2. Verteilte Simulationen 03.03.2015 DWT-Forum "Simulation and Training" 8
  9. 9. © 2015 aditerna GmbH – Vervielfältigung und Veröffentlichung (auch in Auszügen) nur mit vorheriger Zustimmung erlaubt. Abgeleitete technische Anforderungen 1. Flexiblere und bessere Zugreifbarkeit – Mehr Automatisierung, weniger Personaleinsatz 2. Konfigurierbarkeit und Anpassbarkeit – „Schnelle“ Austauschbarkeit von Funktionen 3. Integration in System(!)verbünde – Bereitstellung von Schnittstellen – Nutzung gemeinsamer Standards 03.03.2015 DWT-Forum "Simulation and Training" 9 Folgerung: „Geschlossenes System“ ist keine Grundannahme mehr! (betrifft u.a. auch IT-Sicherheit!)
  10. 10. © 2015 aditerna GmbH – Vervielfältigung und Veröffentlichung (auch in Auszügen) nur mit vorheriger Zustimmung erlaubt. Von isolierten Anwendungen zur allgegenwärtigen Trainings-Cloud 03.03.2015 DWT-Forum "Simulation and Training" 10 IST- Situation Neue Anforde- rungen Trainings- Cloud
  11. 11. © 2015 aditerna GmbH – Vervielfältigung und Veröffentlichung (auch in Auszügen) nur mit vorheriger Zustimmung erlaubt. M&S „in der Cloud“ • Cloud = … – … Bereitstellung von Diensten – … durch einen (oder mehrere) Anbieter – … für die Nutzer – … auf Basis einer verbrauchs-orientierten Bezahlung – … 03.03.2015 DWT-Forum "Simulation and Training" 11 “M&S as a Service (MSaaS) is a means of delivering modelling and simulation (M&S) applications, capabilities and associated data on demand by providers to consumers.” [MSG-131/136]
  12. 12. © 2015 aditerna GmbH – Vervielfältigung und Veröffentlichung (auch in Auszügen) nur mit vorheriger Zustimmung erlaubt. Viele unterschiedliche Perspektiven auf Cloud-basierte M&S Wie wird eine M&S-Anwendung bereitgestellt? Bereitstellung von M&S Zentral / Cloud-Dienst Lokal / stand-alone 1 03.03.2015 12DWT-Forum "Simulation and Training"
  13. 13. © 2015 aditerna GmbH – Vervielfältigung und Veröffentlichung (auch in Auszügen) nur mit vorheriger Zustimmung erlaubt. Cloud-Dienste • M&S Anwendungen „liegen“ in der Cloud und werden von diversen Endgeräten genutzt • Beispiele: – Data Farming auf IT-Cluster in Euskirchen – SuTBw RTIen 03.03.2015 13 1 DWT-Forum "Simulation and Training"
  14. 14. © 2015 aditerna GmbH – Vervielfältigung und Veröffentlichung (auch in Auszügen) nur mit vorheriger Zustimmung erlaubt. Viele unterschiedliche Perspektiven auf Cloud-basierte M&S Wie wird eine M&S-Anwendung bereitgestellt? Bereitstellung von M&S Zentral / Cloud-Dienst Lokal / stand-alone 1 Wie ist die M&S-Anwendung intern aufgebaut? Aufbau einer M&S-Anwendung Service-Orientierte Architektur Monolithisch 3 Nutzung von Cloud-Diensten 2 Verteilte Architektur 03.03.2015 14DWT-Forum "Simulation and Training"
  15. 15. © 2015 aditerna GmbH – Vervielfältigung und Veröffentlichung (auch in Auszügen) nur mit vorheriger Zustimmung erlaubt. Nutzung von Cloud-Diensten (durch M&S-Anwendungen) • Auslagerung einzelner Funktionen „in die Cloud“ • Beispiel: SD VIntEL – Weapon Effects Service – Etc. 03.03.2015 15 2 DWT-Forum "Simulation and Training"
  16. 16. © 2015 aditerna GmbH – Vervielfältigung und Veröffentlichung (auch in Auszügen) nur mit vorheriger Zustimmung erlaubt. Service-Orientierte Architektur (SOA) als konsequente Fortsetzung • Austauschbarkeit als grundlegendes Design-Paradigma • Zerlegung einer M&S-Anwendung in funktionale Bestandteile (Services) • Alle Services können in die Cloud verlagert werden 03.03.2015 16DWT-Forum "Simulation and Training" 3
  17. 17. © 2015 aditerna GmbH – Vervielfältigung und Veröffentlichung (auch in Auszügen) nur mit vorheriger Zustimmung erlaubt. Zielbild „M&S Bw 2020+“ • Realisierung einer allgegenwärtigen, von überall zugreifbaren Trainings-Cloud 03.03.2015 DWT-Forum "Simulation and Training" 17 WES SES SimSys A Nutzer SimSys C Nutzer SimSys D SimSys B WES
  18. 18. © 2015 aditerna GmbH – Vervielfältigung und Veröffentlichung (auch in Auszügen) nur mit vorheriger Zustimmung erlaubt. MSG-136 Vision Statement (NOV-1) FEDERATED M&S ECOSYSTEM Vision Statement To ensure that M&S products, data and processes are conveniently, simultaneously and spontaneously accessible to a large number of users for their individual purposes as often as possible. FEDERATED M&S ECOSYSTEM 03.03.2015 18DWT-Forum "Simulation and Training"
  19. 19. © 2015 aditerna GmbH – Vervielfältigung und Veröffentlichung (auch in Auszügen) nur mit vorheriger Zustimmung erlaubt. MSG-136 als zentraler Hub vieler Aktivitäten rund um MSaaS MSG-086 “Simulation Interoperability” (DEU, Matthias Hahn, Robert Siegfried) MSG-136 “Modelling and Simulation (M&S) as a Service (MSaaS)” Results from national projects Objectives 1.1, 1.2, and 2.1 NATO STANAGs 4662, 4663, 4664 ISO/IEC 18023, 18024, 18025, 18026, 18041, 18042 ET-34 “M&S as a Service” (ACT, Angel San Jose Martin) MSG-071“Missionland” (NLD, Arjan Lemmers) RIEDP PDG, (new activities) DNBL MSG-131“M&S as a Service” (USA/DEU, B. Miller/R. Siegfried) MSG-106 “SPHINX” (FRA, Laurent Tard) MSG-128 “MTDS” (FRA, Jean-Pierre Faye) ET-35 and MSG-134 “Compliance Testing” 03.03.2015 19DWT-Forum "Simulation and Training"
  20. 20. © 2015 aditerna GmbH – Vervielfältigung und Veröffentlichung (auch in Auszügen) nur mit vorheriger Zustimmung erlaubt. Ziele der MSG-136 und zu erarbeitende Ergebnisse • AMSP on MSaaS Governance – Definition and Terminology – Governance and Authority – Implementation Roadmap • Concept of Operations (CONOPS) – Document military and operational requirements – MSaaS Business Model – Definition and description of Business Services • MSaaS Reference Architecture – MSaaS integration into DSEEP and FEAT – Generic Service Specifications – Specialized Service Specifications GOVOPSTEK EVAL03.03.2015 20DWT-Forum "Simulation and Training"
  21. 21. © 2015 aditerna GmbH – Vervielfältigung und Veröffentlichung (auch in Auszügen) nur mit vorheriger Zustimmung erlaubt. Großes internationales Interesse an MSaaS und MSG-136 • 15 Nationen • 6 NATO-Organisationen AUS CAN DEU DNK ESP FRA GBR ITA NLD NOR POL PRT ROU TUR USA ACT JFTC JWC M&S CoE NCIA JCBRN COE 03.03.2015 21DWT-Forum "Simulation and Training"
  22. 22. © 2015 aditerna GmbH – Vervielfältigung und Veröffentlichung (auch in Auszügen) nur mit vorheriger Zustimmung erlaubt. Vorteile und Grenzen von Cloud-basierter M&S 1. Flexiblere und bessere Zugreifbarkeit – Zentralisierung und Automatisierung erhöhen Verfügbarkeit – Grenzen bei spezieller Hardware, (IT)-Sicherheit 2. Konfigurierbarkeit und Anpassbarkeit – Offene Standards erlauben Einsatz von 3rd-Party Tools – Einfachere Bedienung erfordert ggf. GUI-Anpassungen 3. Integration in System(!)verbünde – Offene Schnittstellen ermöglichen Integration – Grenzen bei multi-nationaler Dienstenutzung und Einbindung in reale Systeme (FüInfoSys, FüWES, …) 03.03.2015 DWT-Forum "Simulation and Training" 22
  23. 23. © 2015 aditerna GmbH – Vervielfältigung und Veröffentlichung (auch in Auszügen) nur mit vorheriger Zustimmung erlaubt. Zusammenfassung Cloud-M&S verspricht vielfältige Verbesserungen • Flexiblere Zugreifbarkeit von M&S • Einfachere Anpassbarkeit • Bessere Integration in Systemverbünde 03.03.2015 23 FEDERATED M&S ECOSYSTEM MSG-136 erarbeitet bis 2017 Grundlagen für ein zukünftiges „Federated M&S Ecosystem“ – Governance – CONOPS – MSaaS Reference Architecture DWT-Forum "Simulation and Training" WES SES SimSys A Nutzer SimSys B Zielbild „M&S Bw 2020+“ ?
  24. 24. www.aditerna.de © 2015 aditerna GmbH aditerna GmbH Otto-Hahn-Str. 13 B 85521 Riemerling Germany Dr. Robert Siegfried Geschäftsführer, Leiter M&S robert.siegfried@aditerna.de +49 160 736 73 29

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