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In dieser Arbeit wurden effektive und flexible Ansätze zur Erstellung von Shaderprogrammen für grafikkartenbasiertes Volumenrendering untersucht sowie ein Framework mit diesem Einsatzzweck konzipiert und prototypisch umgesetzt. Dazu wurden zunächst Ansätze zur Metaprogrammierung von Shadern vorgestellt, die Programmiersprachen für Shader um zusätzliche Möglichkeiten zur Kapselung von Code erweitern. Eine Umfrage zu Anforderungen an Volumenrendering bei MEVIS zeigte, dass dort ein Shaderframework für Volumenrendering ein Expertenwerkzeug wäre.Der Analyseteil stellte die zentralen Anforderungen an das zu erstellende Framework vor: Erstellung von Shadern des Volumenrenderers mittels Rapid Prototyping, modularer Aufbau der Shaderprogramme, Eignung für verschiedene Volumenrendering-Algorithmen und die Möglichkeit detaillierter Anpassungen am Volumenrendering-Shader, um für den Einsatz durch Experten geeignet zu sein.
In der vorliegenden Arbeit werden vom Autor entwickelte und in der Schulpraxis bzw. Lehrerausbildung erprobte Unterrichtskonzepte zum selbstständigen Wissens- und Könnenserwerb an Lernstationen und für den lehrerzentrierten Frontalunterricht für den Themenbereich "Photovoltaik" vorgestellt (siehe Anhang A, S. 147). Es wird mit dieser Arbeit ein Beitrag zur aktuellen Kompetenzforschung geleistet. Die wesentlichen Resultate sind: - Es wird gezeigt, dass die Legitimation der Unterrichtsthematik "Photovoltaik" aus gesellschaftlicher, bildungstheoretischer und fachdidaktischer Sicht begründbar ist. - Es wird nachgewiesen, dass das Teilchenmodell für die Beschreibung des Aufbaus und der Funktionsweise der Solarzelle im Physikunterricht geeignet ist (Elementarisierung des Leitungsvorganges in Halbleitern). - Die Analysen der Vorerfahrungen der Schülerinnen und Schüler zur Photovoltaik lassen erkennen, dass diese phänomenologischer Natur sind. Über konkrete Vorkenntnisse zur Solarzelle verfügen die Schülerinnen und Schüler nicht. - Die empirischen Untersuchungen belegen, dass sowohl im Frontalunterricht als auch beim Lernen an Stationen ein großer Lernzuwachs nachweisbar ist. Dieses Ergebnis zeigt, dass die Lernenden der 10. und 11. Klasse in der Lage sind, sich neues Wissen und Können anzueignen (Abschnitt 6.2, S. 94). - Die empirischen Untersuchungen weisen nach, dass die Urteilsfähigkeit der Schülerinnen und Schüler (Kompetenz: Bewertung) im Nachtest signifikant überzeugender (Nutzung von wissenschaftlich gesicherten Argumenten) ist als im Vortest (Abschnitt 6.4, S. 101). - Die Aufgabenstellungen der einzelnen Stationen wurden hinsichtlich der Kompetenzanforderungen vom Autor und von Experten analysiert. Dabei stellte sich heraus, dass die Zuordnung der Aufgabenstellungen zu den vier Kompetenzbereichen (Fachwissen, Erkenntnisgewinnung, Kommunikation und Bewertung) von den meisten Experten einheitlich erfolgt. Große Unterschiede treten bei der Zuordnung der Aufgabenstellungen zu den Auforderungsbereichen auf. Die Hauptursachen sieht der Autor in den unzureichenden Erläuterungen der Bildungsstandards zu den Auforderungsbereichen und den Erfahrungen der Experten bei der Bewertung von Kompetenzen (Abschnitt 7.4, S. 120).
Computers and especially computer networks have become an important part of our everyday life. Almost every device we use is equipped with a computer or microcontroller. Recent technology has even boosted this development by miniaturization of the size of microcontrollers. These are used to either process or collect data. Miniature senors may sense and collect huge amounts of information coming from nature, either from environment or from our own bodies. To process and distribute the data of these sensors, wireless sensor networks (WSN) have been developed in the last couple of years. Several microcontrollers are connected over a wireless connection and are able to collect, transmit and process data for various applications. Today, there are several WSN applications available, such as environment monitoring, rescue operations, habitat monitoring and smart home applications. The research group of Prof. Elaine Lawrence at the University of Technology, Sydney (UTS) is focusing on mobile health care with WSN. Small sensors are used to collect vital data. This data is sent over the network to be processed at a central device such as computer, laptop or handheld device. The research group has developed several prototypes of mobile health care. This thesis will deal with enhancing and improving the latest prototype based on CodeBlue, a hardware and software framework for medical care.
Dieser Arbeitsbericht behandelt die Entwicklung einer Architektur für komplexe kontextbezogene Dienste im mobilen Umfeld. Der folgende Arbeitsbericht beschreibt die grundlegende Problemstellung und einen theoretischen Lösungsansatz, der im weiteren Forschungsprozess konkretisiert, prototypisch implementiert und evaluiert wird. Durch die gestiegene Mobilität vieler Menschen besteht ein stetig steigender Bedarf an mobilen Kommunikations- und Informationsdiensten. Im mobilen Umfeld werden die meisten Mehrwertdienste zum jetzigen Zeitpunkt von den Mobilfunkprovidern angeboten. Es handelt sich primär um Dienste für den Massenmarkt, die keine nennenswerte Personalisierung zulassen. Aufgrund der funktionell einfachen Dienste und des damit verbundenen niedrigen Komforts sowie der durch die Nutzung entstehenden Kosten werden derartige Dienste nur in begrenztem Maße vom Massenmarkt angenommen. Dazu besteht keine Möglichkeit, kostengünstig kontextbezogene Dienste für spezielle Personengruppen anzubieten, da das Dienstangebot vom jeweiligen Mobilfunkprovider festgelegt wird. Diese Arbeit betrachtet nicht nur die heutigen Hemmnisse, sondern auch die Anforderungen, die einer Akzeptanz besonders von komplexen kontextbezogenen Diensten noch im Wege stehen. Ziel ist es, eine Architektur bereitzustellen, die zukünftig personalisierte Dienste ermöglichen soll. Durch die Verwendung von sensiblen Kontextinformationen bei der Diensterbringung muss bei der Konzeption dieser Architektur der Schutz der Privatsphäre als ein wichtiger Punkt betrachtet werden. Basierend auf diesen ermittelten Anforderungen schlägt diese Arbeit eine Architektur vor, die es ermöglicht, kontextbezogene Dienste geräte und providerunabhängig in einem wirtschaftlichen Umfeld, unter Berücksichtigung des Schutzes der Privatsphäre des Benutzers, anzubieten.
In der vorliegenden Studienarbeit wird eine OpenGL-Applikation vorgestellt, die Geometrie-Shader in einem Feedback-Loop einsetzt, um auf der GPU Geometrie zu erzeugen. Dargelegt werden die erforderlichen Grundlagen Geometrie-Shader und Transform Feedback betreffend, die Umsetzung der Anwendung und die eingesetzten GLSL-Shader.
In dieser Arbeit werden einige bekannte Spam Klassiffzierungsmethoden, welche für viele Anwendungen schon im Einsatz sind, kurz erläutert, um sie in einem neuen Szenario zu analysieren. In diesem Szenario wird nicht wie bei E-Mails üblich davon ausgegangen, dass die Nachrichten unbegrenzter Länge sein können, sondern dass es sich hierbei um Nachrichten begrenzter Länge handelt. Auch die Darstellungsform und der vermutliche Inhalt solcher Nachrichten werden aus einem speziellen Kontext heraus betrachtet. So wird davon ausgegangen, dass die Nachrichten auf einem Ticker eines Bildschirmes zu sehen sind, welcher in einer Universität angebracht ist. Somit werden die Nachrichteninhalte sich eher auf das universitäre Umfeld beziehen, wobei angenommen wird, dass die Nachrichteninhalte nur von einer abgeschlossenen Gruppe von Personen eingestellt werden. Nach der Erzeugung einiger Spam- und Hamnachrichten, die auf die Kriterien des Szenarios zutreσfn, werden Klassiffzierungsmethoden evaluiert. Am Ende der Analyse folgt eine Diskussion über die Verwendbarkeit jener Methoden in diesem Szenario. Abgeschlossen wird diese Untersuchung von einem Programm, welches die entsprechenden Methoden zur Klassifizierung implementiert.
In der Betriebswirtschaft wird das Steuern von Preis und Kapazität einer be- stimmten Ware oder Dienstleistung als Yield oder Revenue Management bezeich- net. Im wesentlichen geht es darum, die vorhandenen knappen Gütter ertrags- bzw. erlösmaximal zu vermarkten. Dies wird zum einen durch Erstellen von Pro- gnosen über das zukünftige Kundenverhalten, zum anderen durch den Einsatz verschiedener Ertragsmaximierungstechniken, wie z.B. Preisdifferenzierung oder Überbuchung, erreicht. So lassen sich die Zahlungsbereitschaften verschiedener Nachfragegruppen optimal abschöpfen, der Auslastungsgrad erhöhen und somit der Ertrag optimieren. Das Yield-Management entstand nach der Deregulierung des amerikanischen Luft- verkehrsmarktes im Jahre 1978, als zahlreiche Fluggesellschaften den etablierten Airlines Konkurenz machten. Sie zielten mit ihren günstigen Preisen vor allem auf Freizeitreisende und konnten so erhebliche Marktanteile gewinnen. Im Zuge des Preiskampfes entwickelten Fluggesellschaften verschiedene Techniken zur Steuerung der Preise und Kapazitäten um ihre Erlöse zu maximieren. So konnte z.B. American Airlines trotzt schlechterer Kostenstruktur viele Wettbewerber vom Markt drängen, als sie 1985 zum ersten mal das neue Konzept vollständig eingesetzt haben. Vergl. (vergl. uRK05, Kap. A). Im folgenden haben andere Branchen, wie Autovermieter und Hoteliers, die Kon- zepte des Yield-Managements adoptiert und erfolgreich eingesetzt. Die Mechanis- men der Nachfrageprognosen und Optimierung der Produktsegmente, Kontingente und Preise sind stets die gleichen. Es ädern sich lediglich die branchenspezifischen Parameter sowie Optimierungsziele. Im Rahmen dieser Diplomarbeit werden die möglichen Einsatzgebiete des Yield- Managements untersucht. Es wird der Versuch unternommen ein allgemeingültiges Model zur Steuerung von Preis und Kapazität von Dienstleistungen oder Pro- dukten zu entwickeln. Das Model wird dann am speziellen Beispiel der Touris- musbranche, insbesondere der Produkte eines Reiseveranstalters, in einem Yield- Management-Modul des Reiseveranstaltersystems TourPaX implementiert.
Diese Arbeit beinhaltet ein Konzept zur Gestaltung eines kunstwissenschaftlichen und kunstpädagogischen Informationssystems auf der Basis eines Systems objektorientierter Datenbanken mit Zugriff über den Datendienst World Wide Web (WWW). Dieses Informationssystem wurde zunächst exemplarisch zum begrenzten Themenbereich der Kunstrichtung des Kubismus entwickelt. Es wurde innerhalb des Forschungsprojektteils PRISMA (Picture Retrieval and Information System for Modern Arts) an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz zur Erprobung implementiert, da hier ein geeignetes System verteilter objektorientierter Datenbanken mit WWW-Schnittstelle gestaltet wurde. Das Informationssystem ist als Prototyp eines kunstwissenschaftlichen Recherchewerkzeugs zu verstehen mit Zugriff auf höchst unterschiedliche Daten (z.B. Bildmaterial, Filme, Texte). Die Interakton mit dem Benutzer ist weitgehend hard- und softwareunabhängig, basierend auf allgemein zur Verfügung stehenden WWW-Browsern. Des weiteren erlaubt die Struktur des Systems eine beliebige Skalierbarkeit und grundsätzlich die Anbindung beliebig vieler Datenbanken. Daneben wird im Rahmen dieser Arbeit die Verwendung des Datenbanksystems als Arbeits-, Informations- und Präsentationswerkzeug im Bereich der Forschung und universitären Ausbildung sowie als Unterrichtsmittel im Rahmen von computerunterstütztem Unterricht im schulischen Bereich und für die Erwachsenenbildung untersucht.