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This paper describes the robots TIAGo and Lisa used by team homer@UniKoblenz of the University of Koblenz-Landau, Germany, for the participation at the RoboCup@Home 2018 in Montreal, Canada. Further this paper serves as qualification material for the RoboCup-@Home participation in 2018. A special focus is put on novel system components and the open source contributions of our team. This year the team from Koblenz won the biggest annual scientianc robot competition in Montreal in the RoboCup@Home Open Platform track for the third time and also won the RoboCup@Home German Open for the second time. As a research highlight a novel symbolic imitation learning approach was demonstrated during the annals. The TIAGo robotic research platform was used for the first time by the team. We have released packages for object recognition, a robot face including speech synthesis, mapping and navigation, speech recognition interface via android and a GUI. The packages are available (and new packages will be released) on http://wiki.ros.org/agas-ros-pkg. Further information can be found on our project page http://homer.uni-koblenz.de.
Die wesentliche Zielsetzung der Bachelor-Arbeit war es, entlang der Anforderungen an DMS/WMS aus dem DOMEA-Konzept und aus dem Kommunalen Gebietsrechenzentrum Koblenz (KGRZ) verschiedene Systeme zu evaluieren. Weiteres Ziel war es, ein System, das die Anforderungen am besten erfüllt, zu identifizieren. Entlang der Evaluation wurde exemplarisch der Workflow des KGRZ untersucht, bewertet und ggf. angepasst. Des Weiteren wurde auf die Frage eingegangen, ob ein einheitliches System im Rahmen des Föderalismus nicht nur in Koblenz sondern auch Rheinland-Pfalz weit eingesetzt werden kann, oder ob ämterspezifische Lösungen vorteilhafter sind.
Systematische Untersuchung der Android-Plattform im konzeptuellen Rahmen des 101companies Projektes
(2012)
In der vorliegenden Arbeit untersuche ich die Android-Plattform. Ich demonstriere drei verschiedene Implementationen, die sowohl Features und Technologien des 101companies Projektes abdecken als auch neue Android spezifische Besonderheiten in das Projekt integrieren. Die Implementationen zeigen Anwendungen die in der realen Welt benutzt werden können.
Colonoscopy is one of the best methods for screening colon cancer. As the automatic detection of polyps in endoscopic images is a challenging task for image processing, a variety of research groups have proposed methods that try to fulfill this task to develop a system which supports the doctors during examination. However, the problem is still "at least partially" not solved. This paper gives a summary of 16 different polyp detection methods published in the last ten years. We found out that the major draw-back of many approaches is the lack of representative video data, which hinders comparison and evaluation of the published methods.
Terrainklassifikation mit Markov-Zufallsfeldern auf Basis von fusionierten Kamera- und Laserdaten
(2011)
Ein mobiles System, das sich automatisiert im Outdoor-Bereich fortbewegen soll, muss dafür über ausreichende Kenntnisse des umliegenden Terrains verfügen. Zur Analyse des Terrains werden hierbei häufig ein oder mehrere Laserentfernungsmesser, teilweise auch in Kombination mit Kameras verwendet. Probleme entstehen bei lückenhaften oder verrauschten Daten, da dies zu einer fehlerhaften Bestimmung des Geländes führen kann.
Diese Arbeit hat das Ziel ein bereits vorhandenes Verfahren zu erweitern. Dieses basiert auf 3D-Daten, ermittelt durch einen 3D-Laserscanner und soll um eine kontextsensitive Komponente und Daten anderer Sensoren ergänzt werden. Die erste Erweiterung besteht aus einem Markov-Zufallsfeld, welches zum Modellieren der Nachbarschaftsbeziehungen der einzelnen Terrainabschnitte verwendet wird und somit zur Segmentierung eingesetzt werden kann.
Als zweite Erweiterung werden die Laserdaten mit Kamerabildern fusioniert,um so die Verwendung zusätzlicher Terrainmerkmale zu ermöglichen.
Semantic descriptions of non-textual media available on the web can be used to facilitate retrieval and presentation of media assets and documents containing them. While technologies for multimedia semantic descriptions already exist, there is as yet no formal description of a high quality multimedia ontology that is compatible with existing (semantic) web technologies. We explain the complexity of the problem using an annotation scenario. We then derive a number of requirements for specifying a formal multimedia ontology, including: compatibility with MPEG-7, embedding in foundational ontologies, and modularisation including separation of document structure from domain knowledge. We then present the developed ontology and discuss it with respect to our requirements.
Customization is a phenomenon which was introduced quite early in information systems literature. As the need for customized information technology is rising, different types of customization have emerged. In this study, customization processes in information systems are analyzed from a perspective based on the concept of open innovation. The objective is to identify how customization of information systems can be performed in an open innovation context. The concept of open innovation distinguishes three processes: Outside-in process, inside-out process and coupled process. After categorizing the selected journals into three core processes, the findings of this analysis indicated that there is a major concentration on outside-in processes. Further research on customization in coupled and inside-out processes is recommended. In addition, the establishment of an extensive up-to-date definition of customization in information systems is suggested.
Diese Arbeit beschreibt die Implementation eines Pfadplanungs-Algorithmus für Seriengespannfahrzeuge mithilfe von Maschinellen Lernalgorithmen. Zu diesem Zwecke wird ein allgemeiner Überblick über genetische Algorithmen gegeben, alternative Ansätze werden ebenfalls kurz erklärt. Die Software die zu diesem Zwecke entwickelt wurde basiert auf der EZSystem Simulationssoftware der AG Echtzeitsysteme der Universität Koblenz-Landau, sowie auf der von Christian Schwarz entwickelten Pfadkorrektursoftware, die ebenfalls hier beschrieben wird. Diese enthält auch eine Beschreibung des, zu Simulationszwecken, verwendeten Fahrzeugs. Genetische Algorithmen als Lösung von Pfadplanungsproblemen in komplexen Szenarien werden dann, basierend auf der entwickelten Simulationssoftware, evaluiert und diese Ergebnisse werden dann mit alternativen, nicht-maschinellen Lernalgorithmen, verglichen. Diese werden ebenfalls kurz erläutert.
Aufgrund der zunehmenden Verbreitung des mobilen Internets, können E-Mails direkt von mobilen Geräten gesendet und empfangen werden. Inhalte digitaler Kommunikation sollten verschlüsselt werden, um zu verhindern, dass sie abgefangen und manipuliert werden. Entsprechende Verfahren setzen kryptographische Schlüssel ein, die zuvor ausgetauscht werden müssen. Es muss sichergestellt sein, dass ein kryptographischer Schlüssel tatsächlich der Person zugeordnet ist, zu der er angeblich gehört. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Konzept für eine Smartphone-Anwendung entwickelt, um kryptographische Schlüssel im persönlichen Kontakt auszutauschen. Das Konzept besteht aus dem Entwurf eines komponentenbasierten Frameworks, mit dem sich Daten sicher austauschen lassen. Das Framework wurde anschließend erweitert und als Grundlage für die Entwicklung einer Smartphone-Anwendung eingesetzt. Die Anwendung ermöglicht es, kryptographische Schlüssel zu erzeugen, zu verwalten und im persönlichen Kontakt auszutauschen. Für den Austausch wird die Near Field Communication genutzt. Durch implementierte Sicherheitsmechanismen ist gewährleistet, dass der Schlüsselaustausch weder abgehört, noch gezielt manipuliert werden kann. In Zukunft können das Konzept und die Anwendung erweitert und angepasst werden, um sie in anderen Arbeiten einzusetzen.
E-KRHyper is a versatile theorem prover and model generator for firstorder logic that natively supports equality. Inequality of constants, however, has to be given by explicitly adding facts. As the amount of these facts grows quadratically in the number of these distinct constants, the knowledge base is blown up. This makes it harder for a human reader to focus on the actual problem, and impairs the reasoning process. We extend E-Hyper- underlying E-KRhyper tableau calculus to avoid this blow-up by implementing a native handling for inequality of constants. This is done by introducing the unique name assumption for a subset of the constants (the so called distinct object identifiers). The obtained calculus is shown to be sound and complete and is implemented into the E-KRHyper system. Synthetic benchmarks, situated in the theory of arrays, are used to back up the benefits of the new calculus.
In einigen Bereichen des automatischen Theorembeweisens benötigt man das Wissen, dass Konstanten paarweise ungleich sind. Um dieses zu erreichen, fügt man Fakten, die dieses Wissen explizit angeben, zu den Wissensbasen hinzu. Wenn man diese Eigenschaft für viele Konstanten definieren muss, wird die Klauselmenge der Wissensbasen schnell sehr umfangreich und wegen der vielen - eigentlich irrelevanten - Ungleichheiten kann man den Blick auf das eigentlich formalisierte Problem verlieren. Da die Größe der Wissensbasis in vielen Fällen Einfluss auf die Geschwindigkeit hat, ist es auch aus diesem Grund sinnvoll, die Anzahl dieser Fakten gering zu halten. Die unique name assumption erlaubt auf die Einführung der Ungleichheits-Fakten zu verzichten, da sie festlegt, dass zwei Konstanten genau dann gleich sind, wenn ihre Interpretationen identisch sind. Auf diesem Wege lässt sich das Aufblähen von Wissensbasen mit Ungleichheits-Fakten verhinde. In dieser Arbeit wird der E-Hyper-Tableau-Kalkül erweitert um die unique name assumption nutzen zu können. Der in dieser Arbeit entwickelte Kalkül ist vollständig und korrekt, was durch formale Beweise in dieser Arbeit belegt wird. Um zu zeigen, dass die native Behandlung von Ungleichheiten dem Einführen von Ungleichheits-Fakten überlegen ist, wird der Kalkül in den Theorembeweiser E-KRHyper implementieren. Der Theorembeweiser E-KRHyper ist ein etabliertes System und basiert in seiner ursprünglichen Version auf dem E-Hyper-Tableau. Mit systematischen Tests wird dann gezeigt, dass die entwickelte Implementierung des erweiterten Kalküls nie schlechter ist, als der original E-KRHyper, diesen aber in einigen Fällen in der Ausführungsgeschwindigkeit deutlich übertrifft.
Die vorliegende Arbeit bildet den Abschluss eines Forschungspraktikums von Studierenden der Masterstudiengänge Informationsmanagement und Wirtschaftsinformatik unter Betreuung der wissenschaftlichen Mitarbeiterin Daniela Simić-Draws und von Prof. Dr. Rüdiger Grimm. Eine wesentliche Vorlage zu dieser Arbeit war ein Vorgehensmodell zur Sicherheitsanalyse von Geschäftsprozessen, das von D. Simić-Draws im Rahmen ihrer Dissertation erarbeitet wird und zu dessen laufender Verbesserung dieses studentische Forschungspraktikum wertvolle Hinweise liefern konnte. Als Anwendungsbeispiel wurden die sicherheitskritischen Prozesse "Kommunalwahl" und "Geldauszahlung am Bankautomaten" gewählt, weil die Arbeitsgruppe von Prof. Grimm in diesen beiden Anwendungen aus vorhergehender wissenschaftlicher Arbeit Erfahrung gesammelt hat. Insbesondere zum Anwendungsbeispiel "Kommunalwahl" hatte sich dankenswerterweise das Ordnungsamt Koblenz, das für die Kommunalwahlen zuständig ist, unter aktiver Mithilfe ihres Leiters Dirk Urmersbach zur Zusammenarbeit angeboten, so dass dieser Geschäftsprozess wirklichkeitsnah untersucht werden konnte.
In dieser Arbeit wird ein Computer-Simulationsmodell untersucht, das von Robert P. Abelson und Alex Bernstein Anfang der 1960er Jahre entwickelt wurde. Die Simulation befasst sich mit den Prozessen der öffentlichen Meinungsbildung in einer Population im konkreten politischen und allgemeinen Fall und berücksichtigt dabei sowohl direkte als auch durch Massenmedien vermittelte Kommunikation. Nach eingehender Beschreibung und Analyse der ursprünglichen Modellbeschreibung wird in dieser Arbeit eine Software-Implementation des Modells entwickelt, beschrieben und abschließend hinsichtlich ihrer Eigenschaften analysiert.
Die Bedeutung von Social Software (SSW) nimmt nicht nur im Privatleben vieler Menschen zu. Auch Unternehmen haben mittlerweile die Potentiale dieser Systeme erkannt und setzen vermehrt auf Web 2.0 Technologien basierende Systeme im Unternehmenskontext ein. So brachte eine Studie der Association for Information and Image Management (AIIM) im Jahr 2009 hervor, dass über 50 % der Befragten Enterprise 2.0 (E2.0), d.h. der Einsatz von SSW im Unternehmen, als kritischen Faktor des Unternehmenserfolges ansahen. Auch durch diesen Trend mit verursacht stieg, laut einer Studie des Beratungsunternehmens IDC, die Menge an digital verfügbaren Informationen innerhalb einer Zeitspanne von fünf Jahren (2006-2011) um den Faktor zehn. Wo früher galt, "Je mehr Information, desto besser.", bereitet heute das Managen dieser schieren Flut an Informationen vielen Unternehmen Probleme (bspw. in Bezug auf die Auffindbarkeit von Informationen). SSW bietet mit neuen Funktionen, wie Social Bookmarking, Wikis oder Tags, das Potential, Informationen durch Nutzerbeteiligung besser zu strukturieren und zu organisieren. In der vorliegenden Arbeit wird am Beispiel der Forschungsgruppe für Betriebliche Anwendungssysteme (FG BAS) gezeigt, wie man vorhandene Informationsstrukturen erfassen, analysieren und darauf basierend Empfehlungen für den Einsatz von SSW herleiten kann. Den Rahmen für dieses Vorgehen bildet ein von Henczel (2000) entwickeltes Modell zur Durchführung eines Information Audits. Hervorzuhebende Ergebnisse der Arbeit stellen zum Einen das Erfassungsmodell für Informationen und Prozesse dar (Informationsmatrix) und zum Anderen das Visualisierungsmodell der erfassten Daten.
Die Thesis beschäftigt sich mit der Stellung von Customer Relationship Management-Systemen (CRM-Systemen) in Unternehmen und den Möglichkeiten die diese bieten. Die Motivation der Arbeit resultiert aus dem Anliegen den Wert von CRM-Systemen einordnen zu können, zu ermitteln inwieweit ein solches System Unternehmensprozesse unterstützen, beziehungsweise verbessern kann und an welche Bedingungen die Nutzung eines solchen Systems geknüpft ist. Für den konkreten Anwendungsfall ergibt sich die Motivation aus der Möglichkeit selbstständig ineffiziente Prozesse zu optimieren und zum Abschluss der Arbeit Perspektiven aufzuzeigen, die die Unternehmensabläufe verbessern und zu einer größeren Wertschöpfung beitragen.
Die Arbeit beschäftigt sich mit den kundenbezogenen Unternehmensprozessen des Unternehmens Alere und deren Qualität in Hinblick auf die zukünftige Einführung eines CRM-Systems. Im Moment existieren kaum einheitliche Anforderungen, die die Prozesse erfüllen müssen. Deshalb ist es nicht möglich eine Aussage über die Qualität der Prozesse zu machen. Diese Umstände verlangen nach einem Tool, das die Qualität der Prozesse sicherstellt und in der Lage ist, vorgegebene Anforderungen einzuhalten. Diese Lücke soll in Zukunft das CRM-System ausfüllen. Die Thesis soll einen Einblick in das Thema gewähren um einen Eindruck von den Vorteilen von CRM-Systemen zu vermitteln.
Anschließend muss, ausgehend von dem Anwendungsfall und der Motivation, die Identifikation von Schwachstellen in den Prozessabläufen erfolgen. Aus den gewonnenen Daten wiederum soll eine Optimierung der kundenbezogenen Unternehmensprozesse und -abläufe mit Hilfe der Eigenschaften des CRM-Systems erfolgen. Da mehrere Abteilungen des Unternehmens direkt oder indirekt mit dem Kunden in Kontakt kommen, liegt das Hauptaugenmerk auf Dokumentation, der zentralen Speicherung der Kundendaten, sowie der verlustfreien Kommunikation zwischen Kunden und Mitarbeiter, beziehungsweise unter den Mitarbeitern. Die Arbeit soll folgende Ergebnisse liefern: Einen Anforderungskatalog für die kundenorientierten Prozesse, der auf erarbeiteten Grundlagen basiert.
Weiterhin die Modellierung der Prozesse und einen Schwachstellenkatalog der die identifizierten Schwächen der Prozesse beinhaltet. Davon ausgehend einen Anforderungskatalog für die CRM-System gestützten Prozesse und schließlich eine Modellierung der optimierten Prozesse abgeschlossen durch die Diskussion und Empfehlungen.
Avoidance of routing loops
(2009)
We introduce a new routing algorithm which can detect routing loops by evaluating routing updates more thoroughly. Our new algorithm is called Routing with Metric based Topology Investigation (RMTI), which is based on the simple Routing Information Protocol (RIP) and is compatible to all RIP versions. In case of a link failure, a network can reorganize itself if there are redundant links available. Redundant links are only available in a network system like the internet if the topology contains loops. Therefore, it is necessary to recognize and to prevent routing loops. A routing loop can be seen as a circular trace of a routing update information which returns to the same router, either directly from the neighbor router or via a loop topology. Routing loops could consume a large amount of network bandwidth and could impact the endtoend performance of the network. Our RMTI approach is capable to improve the efficiency of Distance Vector Routing.