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Prototyping of a Predictive Process Monitoring Dashboard (2023)
Amann, Eric
Predictive Process Monitoring is becoming more prevalent as an aid for organizations to support their operational processes. However, most software applications available today require extensive technical know-how by the operator and are therefore not suitable for most real-world scenarios. Therefore, this work presents a prototype implementation of a Predictive Process Monitoring dashboard in the form of a web application. The system is based on the PPM Camunda Plugin presented by Bartmann et al. (2021) and allows users to easily create metrics, visualizations to display these metrics, and dashboards in which visualizations can be arranged. A usability test is with test users of different computer skills is conducted to confirm the application’s user-friendliness.
Real-Time Implementation of OpenVDB Rendering (2022)
Gaida, Sebastian
In this thesis the possibilities for real-time visualization of OpenVDB files are investigated. The basics of OpenVDB, its possibilities, as well as NanoVDB and its GPU port, were studied. A system was developed using PNanoVDB, the graphics API port of OpenVDB. Techniques were explored to improve and accelerate a single ray approach of ray tracing. To prove real-time capability, two single scattering approaches were also implemented. One of these was selected, further investigated and optimized to achieve interactive real-time rendering. It is important to give artists immediate feedback on their adjustments, as well as the possibility to change all parameters to ensure a user friendly creation process. In addition to the optical rendering, corresponding benchmarks were collected to compare different improvement approaches and to prove their relevance. Attention was paid to the rendering times and memory consumption on the GPU to ensure optimal use. A special focus, when rendering OpenVDB files, was put on the integrability and extensibility of the program to allow easy integration into an existing real-time renderer like U-Render.
Breeding tree selection of the rook: spatial distribution in the Vorder- and Südpfalz and influence of temperature, artificial light and noise in urban areas (2022)
Rothaug, Sabine
The growing numbers of breeding rooks (Corvus frugilegus) in the city of Landau (Rhineland- Palatinate, Germany) increase the potential for conflict between rooks and humans, which is mainly associated with noise and faeces. Therefore, the aim of this work is a better understanding of the breeding tree selection of the rook in order to develop options for action and management in the future. Part I of this thesis provides general background information on the rook and includes mapping of the rookeries in the Anterior Palatinate and South Palatinate including Landau in the year 2020. That mapping revealed that the number of rural colonies has decreased, while the number of urban colonies has increased in the study area in the last few years. In line with current literature, tree species and tree size were important criteria for breeding tree selection. However, the mapping showed that additional factors must be important as well. Therefore, as rooks seem to often breed along traffic axes, Part II of this thesis examines how temperature, artificial light and noise, which are all linked to traffic axes, affect the breeding tree selection of the rook in the city of Landau. The following three hypotheses are developed: (1) manually selected breeding trees (Bm) have a warmer microclimate than manually selected non-breeding trees (Nm) or randomly selected non-breeding trees (Nr), (2) Bm are exposed to a higher light level than Nm or Nr and (3) Bm are exposed to a higher noise level than Nm or Nr. To test these hypotheses, 15 Bm, 13 Nm and 16 Nr are investigated. The results show that Bm were exposed to more noise than both types of non-breeding trees (μBm, noise = 36.52481 dB, μNm, noise = 31.27229 dB, μNr, noise = 29.17417 dB) where the difference between Bm and Nr was significant. In addition, there was a tendency for Bm to be exposed to less light (μBm, light = 0.356 lx) than Nm (μNm, light = 0.4107692 lx) and significantly less light than Nr (μNr, light = 1.995 lx), while temperature did not differ between the groups (μBm, temp = 16.90549 °C, μNm, temp = 16.93118 °C, μNr, temp = 17.28639 °C). This study shows for the first time that rooks prefer trees which are exposed to low light levels and high noise levels, i.e. more intense traffic noise, for breeding. It can only be speculated that the cause of this is lower enemy pressure at such sites. The fact that temperature does not seem to have any influence on breeding tree selection may be due to only small temperature differences at nest height, which might be compensated by breeding behaviour. Consequently, in the long term one management approach could be to divert traffic from inner-city areas, especially schools and hospitals, to bypasses. If tree genera suitable for rooks, such as plane trees, are planted along the bypasses, those sites could provide suitable alternative habitats to inner-city breeding locations, which become less attractive for breeding due to noise reduction. In the short term in addition to locally implemented repellent measures the most effective approach is to strengthen rook acceptance among the population. However, further research is needed to verify the results of this thesis and to gain further insights into rook breeding site selection in order to develop effective management measures.
Strategy Learning durch Crowd-learned Heuristiken - ein Wiki-Ontologie Mapping am Beispiel von Dominion (2022)
Ingenhaag, Andreas
The application of artificial intelligences on digital games became more and more successful in recent years. A drawback is, that they need lots of computing power to achieve good results, the more complex the game, the more computing power is needed. In this thesis a strategy learning-system is implemented, which is based on crowd-learned heuristics. The heuristics are given in a wiki. The research is done according to the Design Science Research Methodology. The implemented system is allied to the game Dominion. To do this, an ontology for Dominion is designed. A mapping language is defined and implemented in the system, which allows the mapping of information in the wiki to an ontology. Furthermore, metrics to rate the found strategies are defined. Using the system, users can enter a mapping for the information transfer and apply it. They can also select cards from Dominion, for which the system determines and rates strategies. Finally, the system is evaluated by Dominion-players by rating the strategies, which are found by the system, and the defined metrics.
Analyze the concept of UI/UX Design principles using Cross-Cultural concept from the perspective of e-learning platforms (2022)
Rahimian, Arezoo
Der Zweck dieser Arbeit ist es, sich auf die kritischen Forschungsherausforderungen und -themen zu konzentrieren, die UI/UX-Designprinzipien umgeben, mit einem Schwerpunkt auf kulturübergreifenden Konzepten aus der Perspektive von E-Learning-Plattformen. Zu diesem Zweck betrachten wir zunächst die kulturellen Dimensionen auf der Grundlage des Hofstede-Rahmens mit dem Ziel, wichtige kulturelle Werte zu identifizieren. Als zweites Ziel der Forschung erleichtert eine Reihe von Kriterien, die so genannte Usability-Heuristik von Nielsen, die Erkennung von Usability Problemen bei der Gestaltung von Benutzeroberflächen (UI). Die Usability-Heuristiken umfassen zehn Variablen, die die Interaktion zwischen dem Benutzer und einem Produkt oder System beeinflussen. Wenn wir uns näher mit diesen Themen befassen, werden wir in der Lage sein, eine Matrix mit Beziehungen zwischen der heuristischen Bewertung von Nielsen und dem kulturellen Rahmen von Geert Hofstede aufzudecken. Abschließend erörtern wir das mögliche Potenzial kultureller Werte zur Beeinflussung von Benutzeroberflächen für E-Learning-Plattformen. In der Tat gibt es einige Funktionen in E-Learning-Plattformen, die aufgrund der Kultur weniger diskutiert werden, obwohl sie sehr praktisch in die Plattformen integriert werden können.
Flusskrebse in Deutschland - Aktueller Stand der Verbreitung heimischer und invasiver gebietsfremder Flusskrebse in Deutschland – Überblick über die erfolgten Schutzmaßnahmen und den damit verbundenen Erfahrungen – Vernetzung der Akteure im Flusskrebsschutz (2021)
Waldmann, Benjamin
In der Masterthesis von Benjamin Waldmann mit dem Titel „Flusskrebse in Deutschland – Aktueller Stand der Verbreitung heimischer und invasiver gebietsfremder Flusskrebse in Deutschland; Überblick über die erfolgten Schutzmaßnahmen und den damit verbundenen Erfahrungen; Vernetzung der Akteure im Flusskrebsschutz“ wurden erstmals für alle heimischen wie gebietsfremden Flusskrebsarten (Zehnfußkrebse) Verbreitungskarten für Deutschland vorgelegt. Grundlage der Arbeit waren umfangreiche Recherchen und Abfragen zur Verbreitung der Arten in den Bundesländern bei den zuständigen Behörden, Institutionen, Artexperten und Privatpersonen. Die Rohdaten wurden qualitätsgesichert und in einem Geoinformationssystem aufbereitet und dargestellt, so dass daraus bundesweite Verbreitungskarten für jede Art in einem zehn Kilometerraster (UTM-Gitter im Bezugssystem ETRS89) erstellt werden konnten. Darüber hinaus wurden, ebenfalls auf Basis umfangreicher Recherchen und Abfragen, die unterschiedlichen Möglichkeiten für Schutzmaßnahmen für heimische Flusskrebspopulationen aufgezeigt, bewertet und daraus Empfehlungen abgeleitet. Besonderes Augenmerk wurde dabei auf das Management invasiver gebietsfremder Flusskrebsarten sowie der Umgang mit der Tierseuche Krebspest (Aphanomyces astaci) gelegt. Abschließend wurden Empfehlungen zur Vernetzung der Akteure im Flusskrebsschutz gegeben sowie die Ansprechpartner:innen in den einzelnen Bundesländern aufgeführt.
Rudolf Virchows Vorstellungen von einer human-bürgerlichen Krankenpflege in der Zeit des preußischen Kulturkampfes : Über die Auseinandersetzungen im Preußischen Haus der Abgeordneten zwischen Rudolf Virchow, dem Kultusministerium und der Zentrumspartei über die katholischen Krankenpflegeorden (2021)
Conrad, Hilmar
Rudolf Virchows Vorstellungen von einer human-bürgerlichen Krankenpflege in der Zeit des preußischen Kulturkampfes Über die Auseinandersetzungen im Preußischen Haus der Abgeordneten zwischen Rudolf Virchow, dem Kultusministerium und der Zentrumspartei über die katholischen Kranken-pflegeorden – von Hilmar Conrad Der Mediziner und liberale Abgeordnete des Preußischen Hauses der Abgeordneten Rudolf Virchow ist vielen bekannt für den Satz „‹Omnis cellula e cellula›“1, aus seinem Werk ‚Die Zellularpathologie‘. Er wies mit diesem Lehrsatz und der zugrundeliegenden Forschung nach, dass Zellen in Morphologie und Funktion die kleinste Einheit des menschlichen Körpers sind.2 Der spätere Medizinprofessor wurde am 13. Oktober 1821 in Schivelbein geboren und verstarb am 5. September 1902 in Berlin. Das Jahr 1848 ist in zweierlei Hinsicht als Schicksalsjahr für Virchow zu betrachten. Er war in dieser Zeit Militärarzt und wurde in diesem Winter 1847/48 von der preußischen Regierung nach Ober-schlesien entsendet, wo eine Typhus-Epidemie wütete. Sein Auftrag war die wissenschaftliche Analyse der Geschehnisse. An seinem 80. Geburtstag sagte er über diese Reise: „Jene 16 Tage in Oberschlesien, 1848, waren das entscheidende Ereignis meines Lebens.“3 Es war Revolution in Berlin und dort zurück, nahm er an den Kämpfen für Demokratie teil.4 Im Bericht über seine Reise schlussfolgerte er, dass zur Prävention einer solchen Seuche in Oberschlesien Demokratisierung und Bildung für die Bevölkerung notwendig seien – das war der Beginn der Sozialmedizin. Ab 1859 war er Berliner Stadtverordneter und ab 1861 Mitglied des Preußischen Abgeordnetenhauses für die linksliberale Deutsche Fortschrittspartei, die er zusammen mit Mitstreitern gegründet hatte. Von 1880 bis 1893 war er Abgeordneter im Deutschen Reichstag.5 Für ihn war „[d]ie Medizin […] eine soziale Wissenschaft, und die Politik ist weiter nichts als Medizin im Großen.“6 Was diese Person also so spannend macht, ist, dass sie gleich zwei relevanten Gruppen angehörte, welche einflussreich über die Krankenpflege sprachen: die der Politik und die der Ärzte. Rudolf Virchow forderte am 9. November 1869 auf dem Kongress der deutschen Frauenvereine in Berlin eine Pflege, die sich außerhalb der Kirchen organisieren solle: „Organisiren wir ganz und gar ausserhalb der kirchlichen Organisation, organisiren wir ganz innerhalb der bürgerlichen Gesellschaft als solcher, nach rein menschlichen Aufgaben, ohne irgend einen weiteren Nebenzweck.“7 Was Virchow hier forderte ist eine Hinwendung zum ‚Humanen‘8, wie er es nannte und auch in mehreren Debatten im Abgeordnetenhaus erläuterte. Dies überrascht nicht, war er doch maßgeblich am Kulturkampf im Parlament beteiligt und ein vehementer Verfechter der Säkularisierung.9 Das wissenschaftlich relevante Problem an dieser Stelle ist Virchows zentrale Äußerungen über die Krankenpflege im Kontext der geführten Debatten im Preußischen Abgeordnetenhaus darzustellen. Die wissenschaftliche Literatur geht hierbei, nur sehr oberflächlich auf das vor- und hinterher Gesagte ein, obwohl es sich um Debatten handelt. Und hier zeigt sich auch die Relevanz der Arbeit. Natürlich liegt das Interesse darauf, Virchows Vorstellungen über die Krankenpflege anhand seiner Beiträge im Preußischen Haus der Abgeordneten nachzuvollziehen, aber eben auch nachzuzeichnen, wie sich die gesamten Debatten um die Krankenpflege, in denen sich Virchow bewegte, zugetragen hatten. Demnach ist das Erkenntnisinteresse dieser Arbeit herauszuarbeiten, welche Ansichten Rudolf Virchow über die Krankenpflege seiner Zeit hatte, wie er sie im Preußischen Haus der Abgeordneten verteidigte, wie sich die Ansichten seiner politischen Gegner und der preußischen Regierung dazu verhielten sowie daraus folgend, wie die Debatten über die Krankenpflege im Preußischen Abgeordnetenhaus verliefen. 1 Virchow, zit. n. Schipperges (1994): Rudolf Virchow, S. 58. 2 Schipperges (2008): Virchow, Rudolf (Ludwig Carl), S. 257. 3 Andree (2006): Rudolf Virchow (1821–1902) im Spannungsfeld von Glauben, Kirche und Staat, S. 99. 4 Vgl. ebd., S. 99–100. 5 Vgl. Schipperges (2008): Virchow, Rudolf (Ludwig Carl), S. 257–258. 6 Schipperges (1994): Rudolf Virchow, S. 113. Im Original kursiv. 7 Virchow (1879): Die berufsmässige Ausbildung zur Krankenpflege, auch ausserhalb der kirchlichen Organisationen, S. 49. Im Original gesperrt. 8 Vgl. Virchow (1875): Rede im Preußischen Abgeordnetenhaus, Berlin. 8. Mai 1875, S. 207. 9 Vgl. Virchow (1873): Rede im Preußischen Abgeordnetenhaus, Berlin. 17. Januar 1873, S. 359.
Advanced Auditing of Inconsistencies in Declarative Process Models using Clustering Algorithms (2021)
Mansour, Rana
To have a compliant business process of an organization, it is essential to ensure a onsistent process. The measure of checking if a process is consistent or not depends on the business rules of a process. If the process adheres to these business rules, then the process is compliant and efficient. For huge processes, this is quite a challenge. Having an inconsistency in a process can yield very quickly to a non-functional process, and that’s a severe problem for organizations. This thesis presents a novel auditing approach for handling inconsistencies from a post-execution perspective. The tool identifies the run-time inconsistencies and visualizes them in heatmaps. These plots aim to help modelers observe the most problematic constraints and help them make the right remodeling decisions. The modelers assisted with many variables can be set in the tool to see a different representation of heatmaps that help grasp all the perspectives of the problem. The heatmap sort and shows the run-time inconsistency patterns, so that modeler can decide which constraints are highly problematic and should address a re-model. The tool can be applied to real-life data sets in a reasonable run-time.
Point Rendering (2021)
Seggebäing, Alexander
In this thesis different methods for rendering point data are shown and compared with each other. The methods can be divided into two categories. For one visual methods are introduced that strictly deal with the displaying of point primitves. The main problem here lies in the depiction of surfaces since point data, unlike traditional triangle meshes, doesn't contain any connectivity information. On the other hand data strucutres are shown that enable real-time rendering of large point clouds. Point clouds often contain large amounts of data since they are mostly generated through 3D scanning processes such as laser scanning and photogrammetry.
Performance analysis and optimization of highly diverging algorithms on GPUs (2021)
Schwanekamp, Hendrik
In this thesis, the performance of the IceCube projects photon propagation code (clsim) is optimized. The process of GPU code analysis and perfor- mance optimization is described in detail. When run on the same hard- ware, the new version achieves a speedup of about 3x over the original implementation. Comparing the unmodified code on hardware currently used by IceCube (NVIDIA GTX 1080) against the optimized version run on a recent GPU (NVIDIA A100) a speedup of about 9.23x is observed. All changes made to the code are shown and their performance impact as well as the implications for simulation accuracy are discussed individually. The approach taken for optimization is then generalized into a recipe. Programmers can use it as a guide, when approaching large and complex GPU programs. In addition, the per warp job-queue, a design pattern used for load balancing among threads in a CUDA thread block, is discussed in detail.
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