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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 dieser Arbeit wird die Umsetzung und Modifikation des Verfahrens von Finlayson et al. zur Schattenentfernung in einzelnen Farbbildern unter Verwendung des Retinex-Algorithmus vorgestellt. Für die benötigte Detektion von Schattenkanten wurde ein Verfahren von Finlayson et al. umgesetzt und angepasst. Die erforderliche Kamerakalibrierung wurde dabei nicht mit Tageslicht, sondern unter Verwendung künstlicher Lichtquellen realisiert. Anhand von Campus-Bildsequenzen wird ein qualitativer Vergleich des umgesetzten Verfahrens mit dem von Weiss zur Schattenentfernung in Bildserien vorgenommen. Außerdem wird ein erster Ansatz vorgestellt, wie Verfahren zur Schattenentfernung quantitativ bewertet werden können. Die Erzeugung der benötigten Ground-truth-Daten wird mit Hilfe von Laboraufnahmen realisiert, sodass keine manuelle Segmentierung von Schatten erforderlich ist. Anhand der Ergebnisse von Experimenten wird gezeigt, inwieweit die definierten Maße eine Bewertung und einen Vergleich der beiden Verfahren erlauben.
Der Fachbereich 4: Informatik der Universität Koblenz-Landau bietet seit seiner Gründung 1990 wissenschaftliche Studiengänge (Diplom) in Informatik mit verschiedenen Schwerpunkten, darunter Wirtschaft- und Verwaltungsinformatik an, dem nach und nach weitere Studiengänge zur Seite gestellt wurden: seit 1997 Computervisualistik (Diplom) und seit 2000 Informationsmanagement (Bachelor und Master). Der Fachbereich 4: Informatik hat zum Wintersemester 2006/2007 sein Lehrangebot in den Nicht-Lehramtsstudiengängen vollständig auf konsekutive Bachelor- und Masterstudiengänge umgestellt. Die Akkreditierung erfolgte über die Akkreditierungsagentur ASIIN. Die Aufnahme von Studienanfängern für die bis dahin angebotenen Diplomstudiengänge "Informatik" bzw. "Computervisualistik" wurde gleichzeitig eingestellt, und diese wurden durch ein integriertes Programm mit zwei konsekutiven Bachelor-Master-Studienprogrammen in "Informatik" und "Computervisualistik" ersetzt. Das bereits bestehende Bachelor-Master-Programm in "Informationsmanagement" wurde reformiert, und ein weiterer Masterstudiengang in "Wirtschaftsinformatik" wurde eingerichtet. Bei der Konzeption dieser sieben Studiengänge wurde auf eine hohe Integration und Studiengangs-übergreifende Wiederverwendung von Modulen geachtet. Die in diesem Papier vorgestellten Studiengänge für das Lehramt wurden schon bei der damaligen Planung mit einbezogen. Da mit Prof. Dr. Stefan Müller der Leiter der Landesarbeitsgruppe zur Erarbeitung der curricularen Standards für das Fach Informatik bei der Planung eng mit eingebunden war, konnten die Module der Bachelor- und Masterstudiengänge von Anfang an im Hinblick auf eine spätere Verwendung auch im Lehramt konzipiert werden.
In der vorliegenden Diplomarbeit wurde gezeigt, wie sich Ambient Occlusion in einer Szene aus frei transformierbaren Starrkörpern unter Verwendung von Coherent Shadow Maps in interaktiven Frameraten berechnen und darstellen lässt. Die Vorteile von Ambient Occlusion im Vergleich zu klassischen lokalen Beleuchtungsmodellen wurden aufgezeigt - den Ansatzpunkt bildet die Approximation von Umgebungslicht und indirekter Beleuchtung durch einen konstanten Farbwert - und die vereinfachenden Annahmen, die im Vergleich zu einer Simulation globaler Beleuchtung gemacht werden, wurden nachgezeichnet - Die Gültigkeit von Ambient Occlusion beschränkt sich demnach eigentlich auf eine direkte Beleuchtung diffuser Materialien mit konstanter Leuchtdichte. Um einen umfassenden Überblick zu gewährleisten, wurden zahlreiche existierende Ansätze zur Berechnung von Ambient Occlusion ausführlich vorgestellt. Anschließend wurde auf die Berechnung der Visibilität mittels CSMs eingegangen. Es wurde gezeigt wie sich die Komprimierungsrate von CSMs durch eine gleichmäßige Verteilung der zu komprimierenden Depth Maps deutlich erhöhen lässt und ein XML-konformes Dateiformat, das die beliebige Wiederverwendung einmal komprimierter Depth Maps erlaubt, wurde eingeführt.
Die vorliegende Arbeit untersucht die Zusammenhänge zwischen sozialer Kompetenz und den Big Five der Persönlichkeit. Nach einer Erörterung des Kompetenzbegriffs in der Psychologie wird ein Überblick über die verschiedenen theoretischen Ansätze zur sozialen Kompetenz sowie deren Erfassungsmöglichkeiten gegeben. Daneben wird das Fünf-Faktoren-Modell der Persönlichkeit hinsichtlich seiner Entwicklung und seines Stellenwerts innerhalb der Persönlichkeitsforschung analysiert und Anwendungsmöglichkeiten sowie Erfassungsmethoden der Big Five werden dargelegt. Im Anschluss werden theoretisch gefundene spezifische Zusammenhänge der beiden Konstrukte aufgezeigt. Die daraus resultierenden theoretischen Modelle zu den Zusammenhängen zwischen sozialer Kompetenz und Persönlichkeit sowie die damit verbundenen empirischen Hypothesen werden mithilfe von Strukturgleichungsmodellen an einer Stichprobe von jungen Erwachsenen aus der deutschsprachigen Schweiz überprüft. Die Strukturgleichungsmodelle können mit akzeptablen bis guten Gütekriterien beibehalten werden. Eine zusätzliche Kreuzvalidierung an einer zweiten unabhängigen Stichprobe bestätigt die Ergebnisse in weiten Teilen. Eine weitere Modellprüfung an einer französischsprachigen Stichprobe gibt erste Hinweise für eine kulturübergreifende Generalisierung. Die Ergebnisse der empirischen Studie werden sowohl methodisch als auch mit Bezug auf die theoretischen Ausführungen diskutiert und es werden Implikationen für die weitere Forschung erörtert.
Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurden Texte untersucht, die von Grundschulkindern unter bestimmten Bedingungen und Voraussetzungen geschrieben wurden. Die Texte entstanden im Rahmen des Projektes VERA (Vergleichsarbeiten in der Grundschule), das von Prof. Dr. Andreas Helmke und Juniorprof. Dr. Ingmar Hosenfeld durchgeführt wird. Es wurden circa 1000 handgeschriebene Geschichten transliteriert und teilweise korrigiert. Nähere Informationen zur Entstehung und Bearbeitung der Texte sind in Kapitel 4 zu finden. Für diese Diplomarbeit wurden die Texte mit dem Saarbrücker Message Extraction System (SMES), der am Deutschen Forschungsinstitut für Künstliche Intelligenz (DFKI) entwickelt wurde, verarbeitet. Zusätzlich wurden die Texte einer Analyse von Hand unterzogen, um eine Aussage über die Qualität von SMES machen zu können. Die vorliegende Diplomarbeitbeschreibt die Konzeption des Parsingansatzes und eine durchgeführte Evaluation. Außerdem erden Vorschläge für einfache und sinnvolle Verbesserungen und Änderungen gemacht, die für den gegebenen Korpus sinnvoll erscheinen. Ziel dieser Arbeit ist es, zu zeigen, welche Arbeits- und Verarbeitungsschritte notwendig und sinnvoll sind, um anschließend eine Aussage darüber treffen zu können, welche computerlinguistischen Methoden sich eignen, um die Entscheidung treffen zu können, welche Module man entwickeln kann, um den Lehrern und Schülern eine adäquate Lernhilfe zur Verfügung stellen zu können. Die Herausforderung bestand darin, zunächst ein linguistisches Mittel zu finden, das in Bezug auf die vorliegende Textart als am besten geeignet erschien und diese Wahl zu begründen. Anschließend galt es die Arbeitsweise und die Resultate der getroffenen Wahl genau zu untersuchen und heraus zu finden, welche einfachen Modifikationen man in das bereits bestehende System einbetten kann, um das Ergebnis weiter zu verbessern.
Im Rahmen dieser Studienarbeit wurden acht verschiedene Algorithmen unterschiedlichen Umfangs und Komplexität zur Pupillenmittelpunktssuche implementiert und im Vergleich mit dem Originalalgorithmus ausgewertet. Die Berechnung des Hornhautreflektionsmittelpunkts wurde modifiziert, so dass die Helligkeitswerte der Hornhautreflektion bei der Berechnung des Schwerpunkts gewichtet werden. Bei der Auswertung wurde festgestellt, dass drei der acht Algorithmen, der Starburst-Algorithmus für hochauflösende Bilder, Daugmans Algorithmus für Aufnahmen bei sichtbarem Licht und der Average Coordinate Algorithmus von Daunys und Ramanauskas, Mängel in Zusammenhang mit dem gegebenen System aufweisen, so dass diese momentan nicht für die Mittelpunktssuche im Gazetracker geeignet sind. Die restlichen Algorithmen zeigten im grafischen Vergleich ähnlich gute Ergebnisse und wurden im Test verglichen, wobei der Algorithmus von Perez, Garcia, Mendez, Munoz, Pedraza und Sanches und der Algorithmus von Poursaberi und Araabi die besten Ergebnisse aufwiesen in Bezug auf Dichte der Punkte, Fehlerpunkte und Outlier.
Das Forschungsprojekt Bildanalyse zur Ornamentklassifikation hat es sich zur Aufgabe gemacht, ornamentale Strukturen in Bildern computergestützt zu lokalisieren, analysieren und klassifizieren. Grundlage des Projekts bildet eine umfangreiche Bilddatenbank, deren Abbildungen manuell vorsortiert sind. Durch Kombinationen mit Methoden der Bildverabeitung und der Verwendung von Wissensdatenbanken (Knowledge Databases) soll diese Kategorisierung weiter verfeinert werden. Sämtliche Bilder durchlaufen bis zum Prozess der Ornamentklassifikation mehrere Vorverarbeitungsschritte. Beginnend mit einem Normalisierungsprozess, bei dem das Bild u. a. entzerrt und entrauscht wird, werden im Anschluss Interessensregionen selektiert. Diese Regionen bilden die Grundlage für das spätere Lokalisieren der Ornamente. Aus ihnen werden mit unterschiedlichen Verfahren Merkmale extrahiert, die wiederum in der Datenbank gespeichert werden. In dieser Arbeit wurde ein weiteres solches Verfahren implementiert und auf seine mögliche Verwendung in dem Projekt untersucht.