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Im Rahmen dieser Abschlußarbeit wurde ein Plugin zur Visualisierung/Simulation von Public-Key-Infrastrukturen für die Kryptographie-Lernsoftware JCryp-Tool entwickelt und implementiert. Public-Key-Infrastrukturen stellen einen Bereich in der Kryptographie dar, mit dem viele Anwender von IT-Systemen in Berührung kommen.
Terrainklassifikation mit Markov-Zufallsfeldern auf Basis von fusionierten Kamera- und Laserdaten
(2011)
A mobile system, that has to navigate automatically in an outdoor environment,rnneeds to have knowledge about its surrounding terrain. Laser-range-finders, sometimes combined with cameras, are often used to analyse terrain. Several problems, like missing or noisy data, lead to erroneous identification of environment.
The target of this work is to add a context-sensitive classification component and data of other sensors to a procedure, based on 3d-data, obtained by a laser-range-finder. The first upgrade consists of a Markov Random Field, which is used to model the relationships between neighbouring terrainsegments and allows a segmentation of the whole terrain.
The second upgrade fuses laserdata with pictures from cameras to obtain additional terrainfeatures.
In this diploma thesis a skeleton-based matching technique for 2D shapes is introduced. First, current approaches for the matching of shapes will be presented. The basics of skeleton-based matchings will be introduced. In the context of this thesis, a skeleton-based matching approach was implemented as presented in the original paper. This implementation is evaluated by performing a similarity search in three shape databases. Strengths and limitations of the approach are pointed out. In addition, the introduced algorithm will be examined with respect to extending it towards matching of 3D objects. In particular, the approach is applied to medical data sets: Pre- and postoperative CT images of the abdominal aorta of one patient will be compared. Problems and approaches for matching of 3D objects in general and blood vessels in particular will be presented.
Diese Arbeit hat die Entwicklung eines Verfahrens zum Ziel, dass Bewegung und auftretende Bewegungsunschärfe durch Verfahren des Non-Photorealistic Renderings darstellt. Dabei soll das angestrebte Verfahren den Verlauf der Bewegung für ein dargestelltes Bild ermitteln und mit Speed Lines annähern. Das sich bewegende Objekt bzw. der sich bewegende Teil des Objekts wird abhängig von der Stärke der Bewegung teilweise bis komplett ausgeblendet. Das Verfahren soll echtzeitfähig sein. Aufgrund von vorgestellten Verfahren im Bereich NPR und Motion Blur entwickelt die Arbeit eigene Ansätze, die die genannten Anforderungen umsetzen. Dabei beachtet die Arbeit zwei Aspekte: Sie nimmt so wenige Änderungen wie möglich am verwendeten Szenegraphen vor und führt nach Möglichkeit zur Laufzeit keine Berechnungen auf Seiten der CPU durch. So soll ein Verfahren entstehen, das als Post-Processing Verfahren in Anwendungen integriert werden kann, interaktive Wiederholungsraten ermöglicht und damit auch in Spielen zur Anwendung kommen kann.
Ziel dieser Diplomarbeit ist die Entwicklung einer Software, die Standorte von Gegenständen barrierefrei für sehbehinderte Menschen auf einem mobilen Gerät ausgibt. Hierzu soll ein Konzept der Orientierung von bekannten und mit Markern versehenen Objekten im Raum entwickelt werden. Eine barrierefreie Ausgabe für sehbehinderte Menschen muss ebenfalls ausgewählt werden. Das Programm soll markierte, weiter entfernte Objekte erfassen und beschreiben. Dadurch würde der wahrnehmbare Bereich von sehbehinderten Personen erweitert. Dieser wahrnehmbare Bereich beschränkt sich meist auf den Boden, sehbehinderte Menschen können ihn gefahrlos mit den Füßen abtasten, und die durch die Armlänge begrenzte Reichweite in Brustnähe. Das zu entwickelnde System kann eine Lebenshilfe für Menschen sein, die ohne oder nur mit wenigen visuellen Informationen auskommen müssen. Die prototypische Umsetzung erfolgt auf einem Laptop mit externer Kamera und Maus. Die Evaluation des Systems bezieht sich auf die für sehbehinderte Menschen barrierefreie Ausgabe von Informationen. Zu diesem Zweck wird eine für sehbehinderte Menschen sichere Testumgebung geschaffen, in der die ausgewählte Ausgabeform evaluiert wird.
Das allgemeine Erreichbarkeitsproblem in Stellen/Transitions-Netzen behandelt die Frage, ob eine bestimmte Zielmarkierung aus einer anderen Markierung erreichbar ist. Die lineare Algebra als Teilgebiet der Mathematik kann zur Beschreibung und Analyse von Petri-Netzen herangezogen werden. Jedoch stellen Kreise in Netzen bei der Erreichbarkeitsanalyse ein Problem für sie dar: ob für bestimmte Transitionen erforderliche Marken sofort, erst nach dem Durchlaufen bestimmter Kreise oder gar nicht zur Verfügung stehen, ist nicht erkennbar, hat jedoch unmittelbare Auswirkungen auf die Erreichbarkeit. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, dieses Problem linear-algebraisch anzugehen. In dieser Arbeit werden vorhandene Verfahren sowie neue Lösungsansätze auf Basis der Reproduzierbarkeit der leeren Markierung diskutiert.
The interaction with the Wii Remote controller consists mainly in calculating rotations of the controller. The subject of this project is to make a real 1 on 1 mapping of the orientation and position of the Wiimote in a virtual application possible. The position of the Wiimote shall be calculated by stereotracking with two cameras.
The project shall be demonstrated in different applications.
Das Hauptaugenmerk dieser Arbeit, liegt auf einer softwareergonomisch empfehlenswerten Integration eines Serach Term Recommender Moduls (STR) mithilfe von Usability-Tests und dem gezielten Blick auf den State of the Art des Interaktionsdesigns bei Retrieval-Mehrwertdiensten. Daniela Holl (Holl, 2009) hat in ihrer Diplomarbeit ein Search Term Recommender Modulprototyp unter der Verwendung der Software MindServer entwickelt und die Vorzüge eines Search Term Recommenders in Bezug auf die Behandlung der verbleibenden Vagheit zwischen Benutzer und kontrolliertem Vokabular erläutert. Nach Entwicklung eines lauffähigen Prototyps führte sie eine empirische Studie zu den gelieferten Ergebnissen bzw. der Qualität der zurückgegeben Ergebnisse durch. Somit wurde zu einem Großteil eine korrekte Funktionalität dieses Prototyps gewährleistet.rnSinn und Zweck des Search Term Recommenders ist es, dem Benutzer nur die Terme vorzuschlagen, welche nicht bereits durch Termtransformationen des Heterogenitätsservices behandelt wurden. Vorallem aber steht die Unterstützung der gezielten Suche nach bestimmten Daten zur Befriedigung des Informationsbedürfnisses im Mittelpunkt. Dabei gilt es den Benutzer sowohl in seiner Suchanfrageformulierung visuell, als auch beim Herausfiltern, der für ihn relevanten Ergebnisse in der Trefferanzeige zu unterstützen.rnDa bislang lediglich maschinelle und interne Daten zum Testabgleich verwendet wurden, liegt die Priorität dieser Arbeit auf der Untersuchung von Dialoggestaltung bzw. der Benutzerinteraktion mit dem Search Term Recommender. Schwerpunkt war eine umfassende Evaluation von Designprototypen und (Papier)-Mockups, mittels Methoden des Usability-Engineering direkt am Benutzer selbst. Dies hinsichtlich Machbarkeit und Gebrauchstauglichkeit des Search Term Recommenders.
This paper introduces Vocville, a causal online game for learning vocabularies. I am creating this application for my master thesis of my career as a "Computervisualist" (computer visions) for the University of Koblenz - Landau. The application is an online browser game based on the idea of the really successful Facebook game FarmVille. The application is seperated in two parts; a Grails application manages a database which holds the game objects like vocabulary, a Flex/Flash application generates the actual game by using these data. The user can create his own home with everything in it. For creating things, the user has to give the correct translation of the object he wants to create several times. After every query he has to wait a certain amount of time to be queried again. When the correct answer is given sufficient times, the object is builded. After building one object the user is allowed to build others. After building enough objects in one area (i.e. a room, a street etc.) the user can activate other areas by translating all the vocabularies of the previous area. Users can also interact with other users by adding them as neighbors and then visiting their homes or sending them gifts, for which they have to fill in the correct word in a given sentence.
Ziel dieser Arbeit ist es, Techniken zu zeigen, die es ermöglichen in der heutigen Zeit ohne besonderen Mehraufwand große und authentische Spielewelten zu schaffen. Nicht nur das räumliche Ausmaß der Welt soll ohne zusätzlichen Aufwand wachsen, sondern auch der Abwechslungsreichtum und somit Wiederspielwert soll ansteigen. All dies soll am Szenario einer futuristischen Großstadt gezeigt werden. Bereits die US-amerikanische Spielefirma Blizzard Entertainment Incorporated hat mit der Spielereihe Diablo gezeigt, dass es möglich ist, authentische Welten aus einem kleinen Vorrat von Bausteinen zu erzeugen, so dass diese Welten qualitativ hochwertig sind und einen enormen Wiederspielwert besitzen.
Diese Diplomarbeit beschreibt die Entwicklung einer mobilen Anwendung als Mittel der E-Partizipation am Beispiel der einheitlichen Behördenrufnummer 115 ("D115"). D115 ist ein Projekt des Bundesministerium des Innern (BMI), bei dem Bürgerinnen und Bürger unter einer einzigen Telefonnummer Auskünfte über Leistungen der öffentlichen Verwaltung erhalten. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird ein Client-Server-Ansatz entwickelt, der solche Anfragen und Meldungen an die Verwaltung mittels mobiler Endgeräte verarbeitet. Dabei werden Aspekte der E-Partizipation, des Ubiquitous Computing und der Location-based Services vereint. Gestützt auf ein Geo-Informationssystem soll sich ein Nutzer jederzeit und jederorts über Angelegenheiten der Verwaltung informieren und aktiv daran beteiligen können, sei es, um einen umgestürzten Baum, eine gesperrte Straße oder Vandalismus an einer Parkbank zu melden.
In dieser Diplomarbeit wurde eine Echtzeitanwendung entwickelt, die Gras darstellt und zugleich äußere Einflüsse wie Wind oder Kollisionen auf das Gras berücksichtigt. Ein Level-of-Detail-System ermöglicht die Darstellung und Physiksimulation einer großen Wiese in drei Stufen. Semi-transparente Texturquads zur Darstellung und Partikel mit Constraints an der Stelle der Graspatches stellen die feinste Detailstufe in allernächster Nähe zum Betrachter dar. Die Partikel, die nur auf der feinsten Detailstufe verwendet werden, werden mittels einer Physik-Engine berechnet und reagieren auf verschiedene Starrkörper. Die zweite Detailstufe besteht ebenfalls aus Texturquads, die um das erste Detaillevel herum generiert werden. Diese sind jedoch spärlicher verteilt, sehen auf Grund der Distanz zum Betrachter allerdings identisch mit denen aus der ersten Stufe aus. Als letzte Repräsentationsform von Gras kommt eine einfache Bodentextur zur Anwendung. Durch dieses Level-of-Detail-System ist es möglich eine unendlich große Wiese zu simulieren, da die Gräser zur Laufzeit generiert werden. Ein umfangreiches Benutzerinterface ermöglicht die Veränderung einiger Simulationsparameter in Echtzeit und die Generierung verschieden großer Rasenflächen. Zusätzlich lassen sich verschiedene Objekte in der Simulationsumgebung bewegen um die Kollisionsbehandlung testen zu können.
Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird eine Datenbank-Persistenzlösung für die TGraphenbibliothek JGraLab entwickelt. Diese erlaubt das Persistieren von TGraphen in Datenbanken ausgewählter Technologien und sorgt gleichzeitig dafür, dass die Datenbankpersistenz eines TGraphen für den Benutzer transparent bleibt. Nach der Anforderungserhebung und der Recherche zur Bewertung der Tauglichkeit von bereits bestehenden Werkzeugen für dieses Projekt, wird die Anwendungsdomäne erläutert. Anschließend wird dargelegt wie die Persistierung von TGraphen mit allen ihren Eigenschaften in Datenbanken ermöglicht werden kann. Dem schließt sich der konzeptuelle Entwurf an, in dem die Details der Lösung beschrieben werden. Als nächstes wird der objektorientierte Feinentwurf zur Integration der Lösung in die TGraphenbibliothek JGraLab entwickelt, der die Grundlage der programmatischen Umsetzung bildet. Eine Anleitung zur Verwendung der Lösung und eine Bewertung des Laufzeitverhaltens der umgesetzten Implementation schließen die Arbeit ab.
Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird erforscht, wie bestehende Tools zur Berechnung von Softwaremetriken über COBOL-Quelltexte mit den vorhandenen Entwicklerwerkzeugen der Debeka Versicherungsgruppe interoperabel gemacht werden können. Der Text richtet sich primär an Leser aus dem Bereich der Informatik. Zum Verständnis wird ein Wissensstand vergleichbar dem eines Informatikers mit abgeschlossenem Bachelorstudium oder Vordiplom vorausgesetzt.
Location Provider
(2011)
In dieser Arbeit wurde gemäß den in Kapitel 1.3 definierten Anforderungen ein System entwickelt, um mobile und in der Rechenleistung beschränkte Geräte wie Mobiltelefone und PDAs sowohl im Freien als auch in geschlossenen Räumen verorten zu können. Der eingeschränkten Leistungsfähigkeit der Geräte wird durch die Umsetzung einer Client-Server Lösung Rechnung getragen, bei der der Client als Sensorträger dient, der Daten aus seiner Umgebung registriert und über ein Kommunikationsnetz zur weiteren Berechnung an einen Server überträgt. Die Datenübertragung ist als Webservice realisiert, der auf offenen Standards wie XML und SOAP basiert und leicht um weitere Funktionen erweitert werden kann.
Improvements to the RMTI network routing daemon implementation and preparation of a public release
(2011)
Routing with Metric based Topology Investigation (RMTI) is an algorithm meant to extend distance-vector routing protocols. It is under research and development at the University of Koblenz-Landau since 1999 and currently implemented on top of the well-known Routing Information Protocol (RIP). Around midyear 2009, the latest implementation of RMTI included a lot of deprecated functionality. Because of this, the first goal of this thesis was the reduction of the codebase to a minimum. Beside a lot of reorganization and a general cleanup, this mainly involved the removal of some no longer needed modes as well as the separation of the formerly mandatory XTPeer test environment. During the second part, many test series were carried out in order to ensure the correctness of the latest RMTI implementation. A replacement for XTPeer was needed and several new ways of testing were explored. In conjunction with this thesis, the RMTI source code was finally released to the public under a free software license.
In dieser Arbeit wird das MobileFacets System präsentiert, dass ein bequemes facettiertes Browsen und Suchen von semantischen Daten auf einem mobilen Endgerät ermöglicht. Anwender bekommen in Abhängigkeit ihres lokalen Ortskontextes, weitreichende Informationen wie Orte, Personen, Organisationen oder Events dargeboten. Basierend auf der Theorie von Facetten, wird das facettierte Browsen zur Erkundung von strukturierten Datensätzen anhand einer Client Anwendung realisiert. Die Anwendung bedient sich dabei eines lokalen Servers, der für Anfragen der Clients, die Anbindung an externe Datenquellen und die Aufbereitung der strukturierten Daten zuständig ist.
This thesis presents an analysis of API usage in a large corpus of Java software retrieved from the open source repositories hosted at SourceForge. Most larger software projects use software libraries, which offer a public "application programming interface" or API as an interface for the programmer. In order to facilitate the transition between different APIs, there are emerging research projects in the field of automated API migration. However, there is a lack of basic statistical background information about in-the-wild usage of APIs as such measurements have, until now, only been done on rather small corpora. We thus present an analysis method suitable for measurements with large corpora. First, we create a corpus of open source projects hosted on SourceForge, as well as a corpus of software libraries. Then, all projects in the corpus are compiled with an instrumented compiler. We use a compiler plugin for javac that gives detailed information about every method created by the compiler. This information is stored in a database and analyzed.
So far VNUML (Virtual Network User Mode Linux) has been used by the group for Computer Networks at the University of Koblenz in such a way as to test its own protocol enhancement for RIP (Routing Information Protocol) on strengths and weaknesses. The modified version of RIP is called RMTI (RIP with minimal topology information). In particular, special test scenarios have been used to investigate wether a Count-to-Infinity (CTI) problem can be completely avoided and how quickly the network converges after the failure or breakdown of a router. Tius thesis investigates whether the MTI enhancement also provides for better performance in larger networks. Furthermore, it will be investigated if it is worth using the script tool EDIV ((spanish: Escenarios DIstribuidos con VNUML, english: Distributed Scenarios using VNUML) due to its enhanced scalability and whether the distribution of an XML scenario on several computers has a significant impact on the convergence time. Apart from simulations, test scenarios will be developed and tested in order to generate results about the efficiency and scalability of the Distance Vector Routing Protocol.
In einer Welt, die immer mehr durch den Einsatz von Technik geprägt wird, gewinnen Systeme, welche eigenständig Aufgaben in einem vorgegebenen Kontext übernehmen können, mehr und mehr an Bedeutung. Solche Systeme werden als autonome Systeme bezeichnet, die ein eigenständiges Verhalten und Interaktionen mit ihrer Umwelt und anderen Systemen beinhalten. Zu diesen Systemen zählen auch autonome mobile Roboter. Sie sind sozusagen intelligente Fahrzeuge, die ihnen übertragene Aufgaben ohne menschliche Unterstützung durchführen können. Um ihre Umwelt wahrzunehmen, mit ihr interagieren und in ihr navigieren zu können benötigen diese Systeme verschiedene Arten von Sensoren. Somit ist die Robotikforschung stark interdisziplinär. Diese Arbeit befasst sich ausschliesslich mit dem Bereich der Navigation, insbesondere mit der Positionsbestimmung, welche für eine gute Navigation die Grundlage bildet. Ein heutzutage häufig benutztes, weltweit verfügbares System zur Positionsbestimmung ist GPS. Ziel dieser Arbeit ist der Anschluss eines GPS-Moduls an einen Mikrocontroller und der Versuch die Positionsgenauigkeit lokal zu präzisieren, um so einem autonomen System die Möglichkeit zur eröffnen, Aufgaben, die eine höhere Genauigkeit erfordern, zu bewerkstelligen.
In recent years ontologies have become common on the WWW to provide high-level descriptions of specific domains. These descriptions could be effectively used to build applications with the ability to find implicit consequences of their represented knowledge. The W3C developed the Resource Description Framework RDF, a language to describe the semantics of the data on the web, and the Ontology Web Language OWL, a family of knowledge representation languages for authoring ontologies. In this thesis we propose an ontology API engineering framework that makes use of the state-of-the-art ontology modeling technologies as well as of software engineering technologies. This system simplifies the design and implementation process of developing dedicated APIs for ontologies. Developers of semantic web applications usually face the problem of mapping entities or complex relations described in the ontology to object-oriented representations. Mapping complex relationship structures that come with complex ontologies to a useful API requires more complicated API representations than does the mere mapping of concepts to classes. The implementation of correct object persistence functions in such class representations also becomes quite complex.
Im Rahmen der mGeoWiki-Projekte wird ein neuer Ansatz geschaffen, mit ortsbezogenen Daten umzugehen. Bisher gibt es zum einen Geo-Portale, wie Google Maps, die es einem ermöglichen, Landkarten oder Luftbilder von jedem beliebigen Ort auf der Erde anzusehen. Dort können von jedem Benutzer zusätzliche Informationen oder auch Fotos hinterlegt und somit anderen Benutzern zugänglich gemacht werden. Die Nutzung dieses Dienstes ist kostenlos. Eine weitere Nutzung ortsbezogener Daten findet sich bei den Navigationssystemen. Hier wird die aktuelle Position mit Hilfe des GPS-Empfängers ermittelt und auf einer Karte angezeigt. Darüber hinaus werden thematische Informationen, wie Hotels oder Tankstellen, dargestellt. Diese zusätzlichen Informationen sind jedoch nicht unmittelbar durch den Benutzer veränderbar, sondern werden durch die Hersteller der Geräte vorgegeben. Eine Aktualisierung ist in der Regel kostenpflichtig. Das mGeoWiki kombiniert diese verschiedene Aspekte zu einem neuen Service. Der erste wichtige Aspekt ist die Mobilität. Der Benutzer kann sich frei in seiner Umwelt bewegen,seine Position wird mittels GPS festgestellt. Dann werden dem Benutzer Luftbilder und zusätzliche Informationen über den aktuellen Standort gezeigt. Der Benutzer ist also nicht mehr an seinen heimischen PC gebunden. Der zweite wichtige Aspekt ist die Möglichkeit der Benutzer, eigene, standortbezogene Daten zu hinterlegen, zu diskutieren und zu verändern. Am Beispiel des Landesamts für Vermessung und Geobasisinformation Rheinland-Pfalz (LVermGeo RLP) und dessen Plattform TIM-Online wird gezeigt, wie sich das mGeoWiki als generische Plattform im e-Government-Kontext einsetzen lässt.
Für die realistische Betrachtung einer virtuellen Szene spielt neben der direkten Beleuchtung auch die Ausbreitung des indirekten Lichtes eine wichtige Rolle. Die Berechnung der indirekten Beleuchtung benötigt grundsätzlich Informationen über die gesamte Szene, nicht nur über den für die Kamera sichtbaren Ausschnitt, der in bildraumbasierten Techniken zum Einsatz kommt. Mittels Voxelisierung kann die Szene in eine dreidimensionale, diskrete und GPU-freundliche Repräsentation überführt werden. In dieser Arbeit werden Voxelrepräsentationen hinsichtlich ihrer Eignung für den globalen Lichtaustausch in dynamischen und großen Szenen untersucht. Nach einer Einführung und einem Literaturüberblick über existierende Voxelisierungs- und Beleuchtungsverfahren, die Voxel als Grundlage nutzen, wird ein Voxelisierungsverfahren entwickelt, das sich für Szenen mit dynamischen Objekten eignet. Auf der Grundlage des Strahlenschnitt-Tests mit binärer Voxelhierarchie werden dann zwei Beleuchtungsalgorithmen umgesetzt, implementiert und evaluiert: Monte-Carlo-Integration der Hemisphäre eines Szenenpunktes und Beleuchtung der Szenenpunkte mit virtuellen Punktlichtquellen.
Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird ein Verfahren zur markerlosen Pose-Rekonstruktion vorgestellt. Die Modellierung des menschlichen Körpers geschieht auf Basis der Starrkörperphysik. Mittels eines probabilistischen Ansatzes wird das Modell in eine volumetrische Rekonstruktion der Szene eingepasst. Die hierfür zu bewältigende Suche in hochdimensionalen Zustandsräumen wird mittels eines Partikelfilters in Kombination mit Simulierter Abkühlung vorgenommen. Eine Berücksichtigung anthropometrischer Besonderheiten sowie kinematischer Grenzen wird zur weiteren Stützung des Verfahrens vorgenommen. Die vollständig Umsetzung des Verfahrens durch dreidimensionale Beobachtungs- und Messmodelle führt zu einer exakten Poserekonstruktion und vermeidet Mehrdeutigkeiten während der Auswertung.
Die Entwicklung von Benutzerschnittstellen hat sich mit den fortschreitenden technischen Möglichkeiten ebenfalls weiter entwickelt. Neben den klassischen User Interfaces, die den Anwender bei der Aufgabenbewältigung unterstützen sollen, entwickeln sich intensiv erlebbare User Interfaces bei denen die Bedienung als intuitiv wahrgenommen wird. Doch was bedeutet Intuitivität in Bezug auf eine Mensch-Maschine-Schnittstelle? Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit dieser Thematik. Es werden Theorien und Modelle betrachtet, die versuchen intuitive Benutzbarkeit zu erklären. Anschließend werden zwei Konzepte aus der Software-Ergonomie herausgegriffen und in abgewandelter Form in zwei Prototypen umgesetzt. Hierfür wird ein Fernglasgehäuse in ein Eingabegerät für eine Stereoleinwand umgebaut. In der anschließenden Evaluation wird untersucht, welcher der Prototypen als intuitiver und attraktiver wahrgenommen wird. Hierfür werden beide hinsichtlich der Kriterien für intuitive Benutzbarkeit untersucht, welche zuvor aus den Modellen und Theorien herausgefiltert wurden.
Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird ein TGraph-basiertes Modell-Vergleichsverfahren entwickelt. Dieses Verfahren soll eine anwendbare Berechnung von Deltas für TGraph-basierte Modelle ermöglichen. Modelle können durch TGraphen repräsentiert werden. Für die Erzeugung und Verarbeitung von TGraphen wurde am Institut für Softwaretechnik das Java Graph Laboratory, kurz JGraLab, entwickelt. Es handelt sich dabei um eine Java Klassenbibliothek, die eine hoch effiziente API zur Verarbeitung von TGraphen bereitstellt. [Ebe87, ERW08, ERSB08] Basierend auf der JGraLab API wird ein System entwickelt, das unterschiedliche Werkzeuge zur Verwaltung von Modellen bereitstellt. Der Fokus dieser Diplomarbeit liegt dabei auf der Entwicklung eines Werkzeugs, das zu zwei gegebenen TGraphen ein Delta berechnet.
Orientierung aus Silhouetten
(2010)
Anhand der sogenannten "Analyse durch Synthese" soll in der folgenden Qualifikationsarbeit versucht werden, zum Zeitpunkt einer Aufnahme auf dem Campus der Universität Koblenz die Orientierung der Kamera zu bestimmen. Die Lösungsidee für diese Problemstellung liegt in Form eines merkmalsbasierten Ansatzes vor. Zu diesem Zweck ist die grobe Position im 3D-Campusmodell der Universität Koblenz zum Zeitpunkt der entsprechenden Aufnahme gegeben. Um das Bild einer realen Aufnahme mit einem künstlichen Bild des 3D-Modells vergleichen zu können, ist ein Ähnlichkeitsmaß notwendig, welches die Ähnlichkeit zwischen diesen beiden Bildern mit einem Wert ausdrückt. Der Vergleich erfolgt anhand der Silhouette der einzelnen Bilder, während die Orientierung der Kamera mit Hilfe eines nicht linearen Opitimierungsverfahrens bestimmt wird.
Einer der Forschungsschwerpunkte der AG Rechnernetze ist das Routing Information Protocol. Eine eigene kompatible Erweiterung dieses Routingprotokolls ist der Routing Information Protocol with Metric-based Topology Investigation (RMTI [ehemals RIP-MTI]). Um dieses Protokoll testen und mit seinem Vorgänger vergleichen zu können, wird die Virtualisierungssoftware VNUML eingesetzt. In diesen virtualisierten Netzwerken werden Router, die das RMTI-Protokoll einsetzten, mittels der Zebra/Quagga Routing Software Suite beobachtet. Dabei wird das Verhalten des Protokolls in unterschiedlichsten Simulationssituationen analysiert und bewertet. Um solche Testabläufe zentral zu steuern und protokollieren zu können wurde die Anwendung RIP-XT (XTPeer) erstellt und in fortführenden Diplomarbeiten kontinuierlich erweitert. Sie ist Schnittstelle zu den Zebra/Quagga-Routern und kann diese steuern. Zusätzlich sammelt und analysiert sie die Routing-Informationen der Router.Über ein GUI kann ein Benutzer diese Abläufe steuern. Um einen visuellen Überblick über eine Netzwerktopologie zu erhalten, besitzt das GUI auch eine Topologie-Anzeige. Die Anzeige repräsentiert das Gesamte Netzwerk durch Symbole, über die auch Interaktionen mit der Simulation möglich sind. Ziel dieser Diplomarbeit war es, die bisherige Topologie-Anzeige zu überarbeiten, um sie für neue Anforderungen anzupassen. Des weiteren wurden funktionale Erweiterungen in das GUI des RIP-XTs eingebettet.
Die Entwicklung von Algorithmen im Sinne des Algorithm Engineering geschieht zyklisch. Der entworfene Algorithmus wird theoretisch analysiert und anschließend implementiert. Nach der praktischen Evaluierung wird der Entwurf anhand der gewonnenen Kenntnisse weiter entwickelt. Formale Verifffizierung der Implementation neben der praktischen Evaluierung kann den Entwicklungsprozess verbessern. Mit der Java Modeling Language (JML) und dem KeY tool stehen eine einfache Spezififfkationssprache und ein benutzerfreundliches, automatisiertes Verififfkationstool zur Verfügung. Diese Arbeit untersucht, inwieweit das KeY tool für die Verifffizierung von komplexeren Algorithmen geeignet ist und welche Rückmeldungen für Algorithmiker aus der Verififfkation gewonnen werden können.Die Untersuchung geschieht anhand von Dijkstras Algorithmus zur Berechnung von kürzesten Wegen in einem Graphen. Es sollen eine konkrete Implementation des Standard-Algorithmus und anschließend Implementationen weiterer Varianten verifffiziert werden. Dies ahmt den Entwicklungsprozess des Algorithmus nach, um in jeder Iteration nach möglichen Rückmeldungen zu suchen. Bei der Verifffizierung der konkreten Implementation merken wir, dass es nötig ist, zuerst eine abstraktere Implementation mit einfacheren Datenstrukturen zu verififfzieren. Mit den dort gewonnenen Kenntnissen können wir dann die Verifikation der konkreten Implementation fortführen. Auch die Varianten des Algorithmus können dank der vorangehenden Verififfkationen verifiziert werden. Die Komplexität von Dijkstras Algorithmus bereitet dem KeY tool einige Schwierigkeiten bezüglich der Performanz, weswegen wir während der Verifizierung die Automatisierung etwas reduzieren müssen. Auf der anderenrn Seite zeigt sich, dass sich aus der Verifffikation einige Rückmeldungen ableiten lassen.
Zum Zeitpunkt der Erstellung der Diplomarbeit wird in der Forschungsgruppe "IT-Risk-Management" von Prof. Dr. Rüdiger Grimm an der Universität Koblenz-Landau eine neue Methode zur Unterstützung der Einhaltung des Urheberrechts entwickelt. Der als Usage Rights Management (URM) bezeichnete Ansatz soll Benutzer über ihre Nutzungsrechte an den, auf dem eigenen Rechner vorhandenen, digitalen Mediendateien informieren. Ein weiterer Bestandteil des URMs ist die Unterstützung des Nutzers mit den Dateien rechtskonform umzugehen. Das Ziel der vorliegenden Diplomarbeit ist es, ein System zum Datenaustausch zu entwerfen und prototypisch umzusetzen. Dieses System soll den Benutzern die Möglichkeit geben, sowohl unter URM stehende digitale Mediendateien von anderen Personen einsehen und downloaden zu können als auch eigene URM-Dateien anderen Benutzern zur Verfügung stellen zu können. Diese Anforderungen sollen mittels eines lizenzbewussten P2P-Client umgesetzt werden.
Im Mittelpunkt dieser Diplomarbeit stand die Entwicklung eines Modells zur Charakterisierung einer HDR-Kamera mit CMOS-Sensorelement und logarithmischer Kamerakennlinie. Unter Beachtung der spezifischen Eigenschaften der Kamera sollte ein Verfahren gefunden werden, um von der Kamera aufgenommene Farbwerte, farbmetrisch korrekt in einen geräteunabhängigen Farbraum zu überführen. Zu diesem Zweck wurde im Rahmen dieser Arbeit ein zweiteiliges Charakterisierungsmodell entwickelt, welches zwischen Vorwärtsmodell und Inversem Modell unterscheidet.
Das Ziel der Arbeit besteht darin, Dominosteine in 2-D Bildern robust zu erkennen und zu klassifizieren. Als Eingabedaten fungieren alle Arten von Intensitätsbildern, und die Ausgabe besteht aus klassifizierten Dominosteinen. Das Problem, das gelöst werden soll, besteht darin, bei so vielen Dominosteinen wie möglich exakt zu bestimmen, um wlechen Dominstein es sich handelt. Zur Problemlösung werden Modellklassen verwendet, in denen explizites Wissen zur Merkmalsfindung und Objetkerkennung enthalten ist. Dazu wird eine Segmentierung entwickelt, die einem Dominostein ermöglicht, seine Bestandteile im Bild zu lokalisieren. Bei der Zuordnung zwischen den im Bild gefundenen und im Modell vorhandenen Komponenten entstehen mehrere Hypothesen. Um diese zu bewerten, werden unterschiedliche Abstandsfunktionen entwickelt und avaluiert. Für die Zuordnung von Segmentierungs Objekten zu Modellbestandteilene wir die Ungarische Methode verwendet.
In dieser Arbeit wurde nach einer detaillierten Erklärung der Begriffe Ad-hoc Network, MANET und VANET eine Auflistung und anschließend ein Vergleich der verschiedenen Routingverfahren, die in VANETs auftreten können, durchgeführt. Unter diesen Routing Verfahren wurde das Geocasting ausgesucht, weil es sich für die hohe Mobilität der einzelnen Knoten für geeignet gezeigt hat. Anschließend wurde auf die Sicherheitsanforderungen eingegangen. Dabei wurden die Begriffe Datenintegrität, Informationsvertraulichkeit, Verfügbarkeit, Verbindlichkeit, Anonymisierung und Peudomisierung eingeführt und ihre Wichtigkeit bei VANETs anhand von Beispielen gezeigt. In Abschnitt 2.4 wurden einige Angriffszenarien genannt, wobei sie in passive und aktive Angriffe kategorisiert wurden. Anhand eines Hybridmodells wurden jeder Schicht mögliche Angriffe zugeordnet und ausführlich diskutiert. Die Angriffe, die bereits definiert wurden, sind dann in einer Tabelle zusammengefasst worden. In dieser Tabelle wurde das Risiko berechnet, das ein Angriff bei VANETs hervorrufen kann. Angriffe auf der Anwendungsschicht sind mit sehr hohem Risiko angesiedelt und stellen eine große Gefahr für VANETs dar. Deshalb wurden manche dieser Angriffe dann mit konkreten Beispielen gezeichnet und dargestellt. Das Verbreiten von falschen Informationen auf Autobahnen ist das ausgewählte Szenario für das Angriffserkennungssystem. Dabei wurde ein Konzept erstellt, wie dieses IDS vorzugehen hat, wenn ein Fahrzeug eine Nachricht bekommt, um zu überprüfen, ob sie richtig oder falsch ist. Dabei wurden Randbedingungen aufgestellt, damit das IDS richtig funktioniert. Dieses Konzept wurde anhand einer Simulation realisiert, um zu überprüfen, ob es tatsächlich seine Aufgabe erfolgreich erfüllt. Nach der Beschreibung der Simulationsimplementierung und ihren wichtigsten Komponente wurden Tests durchgeführt, um die Funktionalität der Erkennung zu testen. Dabei wurde festgestellt, dass die Dichte des Verkehrs, Entfernung des Eregnismelders von der Ereigniszone und die Anzahl der empfangenen Nachrichten in jedem Fahrzeug eine große Rolle bei der Erkennung von Ereignissen spielt.
A network like the internet is a set of subnets that are connected to each other by a router. A router is a computer, containing multiple network devices to be connected to multiple subnets. So, it is able to forward packages from one subnet to another. A network can be represented as a graph with its routers as vertices and subnets as edges. This graph is called the topology of the network. A packet send to a host outside the own subnet usually will be send first to the so-called default router. This router (like any router) contains a table (the so-called forwarding table) with every subnet. Additionally for each net, the table contains the router through which the subnet can be reached best. So, the packet will be forwarded from router to router until it reaches the destination subnet. On this way every router looks up in its forwarding table for the best next router. A routing protocol takes care of the automatic exchange of informations between the routers to build the forwarding tables and keep them up to date. If the forwarding tables of all routers are up to date the network is called convergent. The time needed to build or update the routing tables is called the convergence time The RIP routing protocol is a well known and well explored distance vector protocol. But there are only few examinations about the convergence properties (e.g. the time needed to converge or the traffic volume produced by the routing messages). This work tries to examine a relationship between the topology properties of a network and the convergence properties of the rip routing protocol. Therefore, over 5000 single measurements were performed and statistically analyzed. Mathematical formulas have been derived from the results that are able to approximate the convergence properties of a network from its topology properties.
RMTI (RIP with Metric based Topology Investigation) wurde in der AG Rechnernetze an der Universität Koblenz-Landau entwickelt. RMTI stellt eine Erweiterung zum RIP (Routing Information Protocol) dar, die das Konvergenzverhalten bei Netzwerkveränderungen, insb. bei Routingschleifen, verbessern soll. Dies geschieht durch Erkennen von Routingschleifen und Reduzieren des Count-to-infinity Problems. Um dieses gewünschte Verhalten nachweisen zu können, bedarf eine reichhaltige Evaluierung des RMTI- Algorithmus. Hierzu wurde in der gleichen Arbeitsgruppe die Client-/Server-Applikation XTPeer entwickelt. In Kombination mit anderen Software wie VNUML und Quagga Routing Suite lässt sich per XT-Peer der Algorithmus evaluieren. Die Applikation XTPeer generiert durch die Simulationen Daten. Diese können in Form von XML konforme SDF-Dateien exportiert werden. Diese können ohne weitere Auswertungen wieder in die XTPeer Applikation importiert werden. Die Evaluierung der Simulationen findet automatisiert nur an der aktuellen Simulation statt. Evaluierung über mehrere Simulationen muss der Benutzer manuell berechnen. Um diese Evaluierungsarbeiten für den Benutzer zu vereinfachen, verfolgt die vorliegende Diplomarbeit daher das Ziel, die XTPeer Applikation mit einem Auswertungsmodul zu erweitern. Die Auswertungen soll sich über alle gespeicherten Simulationsdaten und nicht wie bisher nur über die aktuell laufende Simulation erstrecken. Dies ermöglicht bessere statistisch verwertbare Aussagen. Zusätzlich können diese Auswertungsergebnisse grafisch unterstrichen werden.
The determination of a cameras position and orientation from point correspondences between 3d-positions and their image positions in computervision is known as pose estimation. Many modern applications benefit from the knowledge about the cameras absolute orientation in the reference frame at the time of image formation. To this extend a model is built from a sequence of images using structurefrom- motion techniques and SIFT features. The model is built from a single offthe- shelf monocular camera which can be moved freehand. No a priori knowledge of the cameras position is needed while model construction. In a second step the pose of a camera wich shows partial content of the constructed model is computed. Mapping these model features and the features of the new image leads to the 3d- 2d-correspondences which are the basis of linear optimization methods for solving the camera pose. The system relies on a precalibrated camera and a manual selection of adequate SIFT features for initial epipolar geometry estimation while model construction.
Diese Diplomarbeit befasst sich damit, den SURF-Algorithmus zur performanten Extraktion von lokalen Bildmerkmalen aus Graustufenbildern auf Farbbilder zu erweitern. Dazu werden zuerst verschiedene quelloffene Implementationen mit der Originalimplementation verglichen. Die Implementation mit der größten Ähnlichkeit zum Original wird als Ausgangsbasis genutzt, um verschiedene Erweiterungen zu testen. Dabei werden Verfahren adaptiert, die den SIFT-Algorithmus auf Farbbilder erweitern. Zur Evaluation der Ergebnisse wird zum Einen die Unterscheidungskraft der Merkmale sowie deren Invarianz gegenüber verschiedenen Bildtransformationen gemessen. Hier werden verschiedene Verfahren einander gegenüber gestellt. Zum Anderen wird auf Basis des entwickelten Algorithmus ein Framework zur Objekterkennung auf einem autonomen Robotersystem entwickelt und dieses evaluiert.
Einige akademische Arbeiten behaupten, dass Software, die in einem offenen Prozess erstellt wurde, strukturierter ist, als Programme, die im geschlossenen Umfeld entstanden sind. Die Rede ist hier von Open Source und Closed Source. Der Nachweis dieser Annahme wird mit der Technik der so genannten Design Structure Matrix (DSM) erbracht. DSM erlauben die Visualisierung der Struktur einer Software und ermöglichen das Berechnen von Metriken, mit denen dann der Level an Modularität der einzelnen Open Source Software (OSS) verglichen werden kann. Unter zu Hilfename dieser Technik geht die Diplomarbeit der Frage nach, ob ein Zusammenhang zwischen Geschäftsmodell und OSS existiert.
In den systematischen Neurowissenschaften werden oft Experimente durchgeführt, welche die Kommunikation von Hirnarealen bei der Bewältigung einer bestimmten Aufgabe untersuchen. Dabei wird angenommen, dass Neuronenverbände, die ihre Aktivität synchronisiert haben, an dieser Aufgabe beteiligt sind. In den aufgezeichneten EEG-Daten kann diese Zusammenarbeit anhand von interregionaler Kohärenz als Phasensynchronizität der Hirnstromfrequenz nachgewiesen bzw. quantifiziert werden. Ziel der Arbeit ist die Implementierung einer Software, welche die notwendigen Schritte der Kohärenzanalyse durchführt und die Ergebnisse statistisch aufbereitet und darstellt. Da die Verfahren und der Ablauf weitgehend durch die Anforderungsspezifikation vorgegeben sind, liegt ein Schwerpunkt der Arbeit auf dem Entwurf und der Programmierung einer intuitiv zu bedienenden Benutzeroberfläche, die den automatisierten Ablauf der Analyse ermöglicht. Ein Statistik-Toolkit soll die Überprüfung von Arbeitshypothesen ermöglichen (Signifikanz). Weiterhin soll die Darstellung den Transport und die Diskussion der Ergebnisse erleichtern.
Point Rendering
(2009)
Das Ziel dieser Arbeit war es, bestehende Point Rendering Verfahren zu untersuchen und darauf aufbauend einen eigenen Point Renderer zu entwickeln. Mit diesem sollte dann die Anwendbarkeit auf weniger komplexe Modelle geprüft werden. Dabei galt es auftretende Probleme zu analysieren und gegebenenfalls Lösungsansätze zu finden.
The goal of this thesis was to develop an interactive cloud simulation based on physical laws from fluid and cloud dynamics that can be used to visualize the physical processes involved in the cloud formation process. Chapter 2 showed that a great number of cloud modeling methods already exist, both procedural and physically motivated. Since the simulation developed in this thesis is based on computational fluid dynamics, the most influential works in this field in relation to computer graphics were also identified. Next, the cloud formation process in the atmosphere was explained, demonstrating the connections between air pressure, temperature and humidity. The temperature distribution of the atmosphere was identified as the most significant factor in cloud formation, before two different kinds of cloud classifications were introduced. The following chapter was dedicated to formulating the previously described cloud formation process in terms of physics. It presented the Navier- Stokes equations of incompressible fluid motion as the method of describing the movement of air masses in the atmosphere and explained how they can be simplified. Furthermore, this chapter was used to introduce concepts from thermodynamics that are necessary for the description of cloud dynamics, and to present a water continuity model that defines the state changes of water in the atmosphere. It was also explained where and how the presented concepts abstract from reality. In chapter 5, it was first described how the cloud model was developed based on the concepts evaluated before, identifying the temperature, water vapor, cloud water, and velocity as the state variables necessary for a cloud simulation. Next, the unconditionally stable implicit semi-Lagrangian method for the solution of the Navier-Stokes equation was presented, and it was explained how the equations for the water continuity, latent heat, and buoyant force computations are solved. All the steps were then summarized and put into context by describing the simulation loop that is executed for every step of the cloud simulation. In the following, details were given about the simple rendering method for the clouds, and the visualization methods for the velocity field and the temperature were evaluated. Finally, the user interface that controls the parameters of the simulation was explained. Chapter six showed the results of the simulation of convective and stratus clouds and commented on the performance of the system.
Abstract For a significant length of time, computer simulation programs have been the preferred tools of sociologists to analyse " thus confirm or refute " sociological theories, scenarios, presumptions and assumptions. Many different simulation platforms for various domains exist. The EmIL project aims to create a new simulation platform specifically to analyse norm emergence. This platform is divided into sections, thereby allowing the analysis of individual norm emergence: this is not currently possible, thus EmIL-S may represent a significant improvement over current simulation platforms. This diploma thesis describes the concepts behind the project and provides a prototype for the simulation program EmIL-S. The creation of the prototype and the underlying development process are described in detail. The experience gained during this process is analysed and described. In the course of this analysis, the malfunctions and errors within EmIL-S are explained; the solutions to these malfunctions and errors are noted, along with other proposed improvements. This diploma thesis can also be used as a helpful manual to build simulations within the simulation platform.
Zielsetzung Ziel der Diplomarbeit ist die Erforschung und Evaluation verschiedener multimodaler Interaktions- und Präsentationstechniken mit der Nintendo Wii Fernbedienung. Der zentrale Ansatz besteht darin, die verschiedenen alternativen Ein- und Ausgabemöglichkeiten der Nintendo Wiimote für Multimediapräsentationen im Bereich Bildung und Lehre nutzbar zu machen. Gesucht ist eine möglichst benutzerfreundliche Kombination verschiedener Präsentationslösungen in einem Eingabegerät, zu einem Bruchteil der Kosten existierender Lösungen. WiinterAct Um die Verbindung zwischen den multimodalen Interaktionsmöglichkeiten der Nintendo Wii Fernbedienung und den gewünschten Präsentationstechniken am Computer herzustellen, wurde die Software WiinterAct entwickelt. Mit Hilfe von WiinterAct lässt sich eine beliebige Präsentationssoftware über die Bedienknöpfe der Wiimote oder per Gestenerkennung steuern. Zusätzlich wurden alternative Mauszeigermanipulationsmöglichkeiten implementiert. So kann der Mauszeiger per interaktiver Laserpointer Metapher oder über ein interaktives Whiteboard auf Basis der Wiimote bewegt werden. Die hierfür nötige 4-Punkt-Kalibrierung wurde dabei stark vereinfacht. Neben einer intuitiven Visualisierung der Accelerometer- und Infrarotdaten aus der Wiimote wurde ferner eine Demoapplikation (FittsLaWii) zum Messen der Eingabegeschwindigkeit und Benutzerfreundlichkeit verschiedener Interaktionsmethoden bzw. Interaktionsgeräten entwickelt. Fazit Zusammenfassend lassen sich die Ergebnisse der Arbeit in viele andere Bereiche der Mensch-Computer-Interaktion übertragen.
Der RIPMTI-Algorithmus wurde entwickelt um die Schleifenerkennung in Rechnernetzen zu verbessern. Das Count-To-Infinity-Problem (kurz: CTI) führt dazu, dass ein Netzwerk nur sehr langsam in einen konvergenten Zustand gelangt. Der Hopcount-Wert 16, der als künstliche Beschränkung des CTI eingeführt wurde, beschränkt leider auch die maximale Topologietiefe eines Netzwerkes. Diese Arbeit soll zeigen wie sich eine schrittweise Erhöhung des Hopcount-Wertes und darüber hinaus die Änderung der Updatezeiten jedes Routers auf die Konvergenzzeiten unterschiedlicher Netzwerk-Szenarios auswirkt.
Ein Switch (engl. Schalter; auch Weiche) ist eine Netzwerk-Komponente zur Verbindung mehrerer Computer bzw. Netz-Segmente in einem lokalen Netzwerk (LAN). Da Switches den Netzwerkverkehr analysieren und logische Entscheidungen treffen, werden sie auch als intelligente Hubs bezeichnet. Die Funktionsweise eines Switches ist der einer Bridge sehr ähnlich, daher wurde anfangs auch der Begriff Multi-Port-Bridge genutzt 1. Ziel der Diplomarbeit ist es, eine Dokumentation auf die Beine zu stellen, der interessierten Studenten der Informationstechnologie die Möglichkeit bietet, einerseits anhand von physikalischen Switches Administrationsaufgaben nachzuempfinden und andererseits anhand von virtuellen Switches größere Netzwerktopologien aufzubauen. Diese Virtualisierung wird durch das von Virtual Square entwickelte Tool VDE erreicht. Die physikalischen Switches bestehen aus vier Catalyst 3500 XL. Im Laufe dieser Arbeit wird sowohl die Bedienung der einzelnen Systeme untereinander, wie auch die Vernetzung der virtuellen Switches mit den physikalischen Switches erläutert. In diesem Zusammenhang wird auch auf Protokolle und Methoden wie das Spanning Tree Protokoll oder die Virtualisierung eines Netzes durch VLANs eingegangen. Zum Schluss kann der Leser das gelernte in einigen praktischen Aufgaben anwenden.
The aim of this diploma thesis is to analyse the actual business architecture at the administration of the university Koblenz-Landau. Another subject matter of the article focuses on the existing application architecture. This architecture is necessary to support the employees work. The Enterprise Architecture will be described by models. They are an important instrument for the exchange of information between different stakeholders. Actual research projects from different universities are represented at the beginning of this elaboration. Subsequent to this, important enterprise architecture frameworks and methods for archiving the tasks are introduced. The concept for the analysis is represented at the outset of the empirical part. After that, a description of the as-is architecture follows. The actual state is modelled by process maps, planning schemes, data flow graphics and a process model. In the next step, an evaluation and identification of weak points is done. Different recommendations to improve the use of information technology at the administration are presented at the end of this degree dissertation. An existing cross-functional process will be analysed, modelled and evaluated. It- about the registration and authorization of projects supported by third-party funds. Finally, a prototype is introduced. The advantages and functionalities of a new system can be shown with this first model. Notices about the next steps, a conclusion and an outlook conclude the work.
Die Arbeit befasst sich mit der Thematik "Frauen und Computerspiele". Um einen kurzen Überblick über die Thematik zu geben, werden zunächst einige aktuelle Studien präsentiert. Anschließend werden bisherige Erkenntnisse zu den Vorlieben weiblicher Computerspieler herausgestellt. Insbesondere wird untersucht, was Frauen motiviert, Computerspiele zu spielen, welche Themen und Konfliktlösungen sie bevorzugen. Auch die Zugangsweise zum Computer wird betrachtet und die Frage, wie hoch die Fehlertoleranz von Frauen bei Computerspielen ist. Um die Präferenzen weiblicher Spieler untersuchen zu können, wird ein Casual Game mit zwei unterschiedlichen Leveln entwickelt. Das erste ähnelt vom Aufbau her Casual Games, die aktuell im Internet zu finden sind und schon einige Frauen begeistert haben, z.B. "Cake Mania". In das Spiel, insbesondere in das zweite Level, sind zusätzliche Elemente eingebaut, welche den ausgearbeiteten Vorlieben entsprechen. Abschließend wird das Spiel weiblichen Testpersonen über das Internet zur Verfügung gestellt, und über einen Online-Fragebogen werden die herausgearbeiteten Thesen überprüft.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit Konzepten für die Anzeige eines frei programmierbaren Kombinationsinstrumentes (FPK). Ziel ist es, die zunächst theoretischen Anzeigekonzepte auf Basis einer zu ermittelnden Hard- und Softwareplattform zu entwickeln. Zu Beginn wird die Evolution von analogen, mechanischen Kombinationsinstrumenten zum FPK beschrieben. Darauf folgt ein Überblick bereits bestehender FPK-Konzepte mit einer genaueren Sicht auf dargestellte Anzeigeelemente. Dabei wird besonders auf die Personenwarnung in der Night-view-Anzeige und eine Anzeige der ökologischen Fahreffizienz eingegangen. Die Arbeit ist Teil eines in Entwicklung befindlichen FPK-Projektes. Basierend auf den durch dieses Projekt vorgegebenen Anforderungen wird eine geeignete Soft- und Hardwareplattform für die Umsetzung eines FPK ermittelt. Dabei zeigt sich, dass die optimale Plattform nur durch eine präzise Änderungsdefinition des graphischen Systems bestimmt werden kann. Da die Projektanforderungen nicht präzise genug sind, wird Adobe Flash in Verbindung mit Actionscript zur Umsetzung der Anzeigekonzepte eingesetzt, um Plattformunabhängigkeit zu erreichen. Mittels Techniken des User-centered Designs wurden Konzepte einzelner und kombinierter Anzeigeelemente entwickelt. Dabei wurde besonders darauf geachtet, die Gestaltungsmöglichkeiten durch die Größe der zur Verfügung stehenden Anzeigefläche des FPK auszunutzen. Nach theoretischen Überlegungen bezüglich des Verwendungskontexts und wahrnehmungspsychologischer Erkenntnisse werden entwickelte Konzepte skizzenhaft beschrieben und die erstellten Animationen erläutert. Den Schluss bildet eine Evaluation einzelner Prinzipien. In einer Umfrage mit 14 Probanden konnte die intuitive Erkennbarkeit einzelner Konzepte teilweise bestätigt oder widerlegt werden. Die Wirksamkeit einer entwickelten Warnmeldung zur Steuerung der Aufmerksamkeit wurde anhand eines Tests mit Nutzern in einer Simulation bestätigt. Die Warnmeldung und andere Konzepte sind nur in einem FPK umzusetzen. So wird gezeigt, dass der Einsatz eines FPK zu einer erhöhten Sicherheit und besseren Bedienbarkeit führen kann. Das FPK sollte jedoch nicht isoliert vom restlichen HMI betrachtet werden, damit seine Möglichkeiten voll ausgeschöpft werden können. Der Einsatz echter 3-D-Graphik für FPK ist zweifelhaft. Über den Bedarf muss im Einzelfall nach einem Test auf Usability entschieden werden. Die Evaluation zeigt, dass Konventionen eines herkömmlichen Kombinationsinstrumentes auch bei der Gestaltung von Anzeigeelementen für ein FPK genutzt werden sollten, um eine Lesbarkeit zu garantieren.
This thesis evaluates automated techniques to remove objects from an image and proposed several modifications for the specific application of removing a colour checker from structure dominated images. The selection of approaches covers the main research field of image inpainting as well as an approach used in medical image processing. Their results are investigated to disclose their applicability to removing objects from structure-intense images. The advantages and disadvantages discovered in the process are then used to propose several modifications for an adapted inpainting approach suitable for removing the colour checker.
In this thesis, different approaches to calibrate an optical microscope will be presented. State-of-the-art algorithms are implemented and improvements are done to get more stable results and make the calibration process more flexible. Algorithms are developed to calibrate some of the camera parameters in advance in order to achieve better end results for the calibration process. In addition, techniques will be discussed on how to reduce errors produced by noise on a given input data set so that correct parameters for a specific camera model can be calibrated. These algorithms are evaluated and compared on real and syntetic data sets.
Diese Diplomarbeit präsentiert ein interaktives System, welches die Vorzüge eines handelsüblichen Whiteboards mit denen eines Computers kombiniert. Die Inhalte des Whiteboards werden von einer Kamera aufgenommen, vom Computer verarbeitet und für eine Applikation als Eingabe verwendet bzw. durch geeignete Grafiken ergänzt. Dadurch erweitert das Whiteboard die Benutzeroberfläche des Computers. Der Anwender ist in der Lage über handgezeichnete Primitive (Viereck, Dreieck, Kreis) bzw. Kombinationen der Primitive das entwickelte interaktive Spiel zu spielen.
Markerloses Tracking im Bereich des modellbasierten Ansatzes Analyse durch Synthese nutzt den Vergleich von Kamerabild mit einer synthetischen Computergraphik, um die Kamerapose zu bestimmen. Hier werden ein High Dynamic Range Videokamerabild und eine photorealistische Computergraphik verglichen. Die Computergraphik ist Ergebnis einer Lichtsimulation basierend auf HDR Bildern einer Kamera mit Fischaugenobjektiv. Auf Basis der Ähnlichkeit von natürlichen Merkmalen soll die Relevanz verschiedener Rendering Parameter untersucht werden.
In dieser Arbeit wird ein zweigeteilter Regler für die Pfadverfolgung eines Modellfahrzeugs mit einachsigem Anhänger entwickelt. Darüber hinaus wird ein Beweis für die Stabilität und die Konvergenzeigenschaft der gefundenen Regelungsgesetze geliefert. Das Verfahren wird anschließend in die bestehende Steuersoftware des Versuchsfahrzeuges integriert und eine Testumgebung erstellt, um das Regelungsverfahren damit abschließend zu evaluieren.
Die Arbeit befasst sich mit atlasbasierter Segmentierung von CT-Datensätzen mit Hilfe von elastischen Registrierungsmethoden. Ziel ist die vollautomatische Segmentierung eines beliebigen Eingabedatensatzes durch Registrierung mit einem vorsegmentierten Referenzdatensatz, dem Atlanten. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Implementierung und Evaluation elastischer Registrierungsverfahren, da rigide Registrierungsmethoden besonders in Bereichen hoher anatomischer Varianzen keine genaue Segmentierung gewährleisten. Im Vordergrund steht zunächst die Generierung zweier Atlanten, die als durchschnittliche Referenzdatensätze Informationen über die anatomische Varianz männlicher und weiblicher Bevölkerungsgruppen enthalten. Weiter werden vier etablierte elastische Registrierungsarten implementiert und im Hinblick auf eine atlasbasierte Segmentierung der wichtigen Organe des menschlichen Torsos evaluiert: BSpline-Registrierung, Demons-Registrierung, Level-Set-Motion-Registrierung und FEM-Registrierung. Robustheit und Genauigkeit der implementierten Verfahren wurden anhand von Lungen- und Abdomendatensätzen sowohl intra- als auch interpatientenspezifisch ausgewertet. Es wird gezeigt, dass vor allem die elastische BSpline-Registrierung hier genauere Segmentierungsergebnisse liefern kann, als es mit einer rigiden Registrierung möglich ist.
Ziel der Arbeit ist es, Kriterien und Gütemaße zur Bewertung von Merkmalen aus der Musterklassifikation zu finden und diese so in eine graphische Evaluationsumgebung zu integrieren, dass der Nutzer befähigt wird, Erkenntnisse über die Struktur des Merkmalsraumes und die Qualität der einzelnen Merkmale zu erlangen, so dass er zielführend eine möglichst optimale Teilmenge - im Sinne der Klassifikationsgüte und der Anzahl der Merkmale - gewinnen kann. Zunächst werden allgemeine visuelle Merkmale von Pollenkörnern und die manuelle Pollenzählung vorgestellt sowie eine Übersicht über das Pollenmonitor-Projekt zur automatisierten Pollen-Erkennung gegeben. Einem Überblick über die Grundlagen der Mustererkennung mit den Teilschritten Merkmalsextraktion und Klassifikation folgt eine Vorstellung von Kriterien zur Merkmalsbewertung und Verfahren zur Merkmalsselektion. Im Mittelpunkt stehen Entwurf und Umsetzung der Evaluationsumgebung sowie Experimente zur Bewertung und Selektion optimaler Teilmengen aus dem Testdatensatz
Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird ein Transaktionskonzept für die aktuelle Implementationsversion der TGraphenbibliothek JGraLab Carnotaurus umgesetzt. Nach einer grundlegenden Einführung in das Konzept der TGraphen werden die relevanten Implementationsdetails der TGraphenbibliothek erläutert. Anschließend erfolgt ein konzeptueller Entwurf, in dem die formalen Grundlagen des Transaktionskonzepts beschrieben werden. Das aus der Datenbankwelt bekannte ACID-Paradigma für Transaktionen dient dabei als wissenschaftliche Grundlage. In einem nächsten Schritt erfolgt der objektorientierte Feinentwurf der Integration des zu entwickelnden Transaktionskonzepts in das vorhandene Gesamtsystem, anhand dessen die Implementation durchgeführt wird. Eine Analyse und Bewertung des umgesetzten Transaktionskonzepts (vor allem im Hinblick auf den Speicherverbrauch und das Laufzeitverhalten) schließen die Arbeit ab.
Performanz von RIP-MTIfi
(2009)
Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Performanz von RIP-MTI, insbesondere mit der Performanz der Schleifenerkennung. Ziel der Arbeit ist es, die Zeitdauer der Schleifenerkennung von RIP-MTI zu untersuchen und Probleme, welche bei der Erkennung von Schleifen auftreten könen, aufzudecken und zu lösen.
Workflows und Logik
(2009)
In dieser Arbeit wurde gezeigt, wie die Netzdarstellung eines Workflows in eine aktionslogische, prädikatenlogische, transaktionslogische oder aktionslogische Formel umgeformt werden kann. Ebenso wurde der umgekehrte Weg beschrieben. So ist es jetzt möglich, Workflows auch mit Hilfe der verschiedenen Inferenztechniken der einzelnen Logiken zu untersuchen. Bei der Transformation wurden allerdings einige Einschränkungen getroffen. So wurde auf die Transformation von Quantoren sowie auf Zykel in den zu transformierenden Workflow-Netzen verzichtet. Außerdem wurden die möglichen Kantenlabels von pr/t-Netzen zur Umwandlung in eine prädikatenlogische Darstellung auf einzelne Tupel beschränkt.
Ziel dieser Arbeit war es, den in [Rhe06] dargestellten operationalen Ansatz zur Modelltransformation mit Hilfe der am Institut für Softwaretechnik der Universität Koblenz-Landau vorhandenen Bibliotheken "JGraLab" und "GReQL" in Java zu implementieren. Die Implementierung sollte beweisen, dass der aufgezeigte Transformationsansatz in der Praxis umsetzbar ist. Dies wurde durch verschiedene Beispiele bewiesen. Die geplante Verwendung in weiteren Projekten des IST wird für die Zukunft zeigen, ob sich weitere Transformationen umsetzten lassen oder wo die Grenzen des Ansatzes sind. Des weiteren ist denkbar, die Transformationen nicht mehr in zwei Schritten (Schematransformation vor Graphtransformation), sondern beide Schritte auf einmal ablaufen zu lassen. Dieser Schritt setzt jedoch voraus, dass JGraLab dies ebenfalls unterstützt.
Der Idee des Semantic Desktop liegen die gleichen Konzepte zugrunde wie dem Semantic Web mit dem Unterschied, dass sie nun auf die Applikationen und Daten eines durchschnittlichen Desktops angewendet werden. Insbesondere geht es darum, die unterschiedlichen Sichten auf Daten, die durch unterschiedliche Anwendungen erzeugt werden, über eine kontextübergreifende Beschreibung zu integrieren. Z.B. können sich zwei Programme darin unterscheiden, dass eine E-Mail-Adresse in dem einen als aktiver Link dargestellt wird, über den sich direkt eine E-Mail versenden lässt, in dem anderen aber lediglich als Zeichenkette. In der angestrebten idealen Welt des Semantic Desktop würde diese Adresse unabhängig von ihrem Anzeigekontext auch als solche erkannt und behandelt. Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer Integrationsmöglichkeit, die es Applikationen erlaubt, Informationen über ihre Inhalte auszutauschen. Hierzu werden zunächst die Anforderungen an die zu erarbeitende Kommunikationskomponente aufgeführt und daraus das technische Umfeld abgeleitet. Dabei wird vor allem auf die einzusetzenden Technologien eingegangen, und die angewendeten Konzepte werden erläutert. Die Entwicklung und Beschreibung einer Testanwendung schließen den technischen Teil ab. Zuletzt wird die gesamte Entwicklung kritisch diskutiert und ein Ausblick auf mögliche fortführende Entwicklungen geboten.
Im Rahmen dieser Arbeit werden die Möglichkeiten und Grenzen des Geometry-Shaders in Bezug auf die Triangulierung von Freiformflächen untersucht. Dazu steht die Konzeption und Entwicklung eines Geometry-Shaders im Vordergrund, der Freiformflächen möglichst performant zur Laufzeit triangulieren kann. Hierzu werden NURBS-Datensätze eingelesen, trianguliert und dargestellt.
The thesis at hand evaluates Open Source Business Process Management (BPM) Systems in the context of the R4eGov1 Project. The provision of concepts and tools to support and enable interoperability in pan-European networks of pubic administrations is one of the major objectives that R4eGov is aiming at. Thereby a strong focus lies on the interoperability of cross-organizational processes from the viewpoint of modeling, execution and monitoring. BPM can increase the effectiveness and efficiency of cross-organizational processes by restructuring them towards the needs of the entities involved. BPM is dependent on BPM systems that combine technologies of process modeling, business process analysis and execution along with their integration into adequate runtime environments and rule engines. The evaluation that is performed within the thesis investigates how far BPM systems can support several requirements of interoperability that have been developed by the R4eGov project. It also targets at analyzing those BPM system according to generic requirements on BPM and software tools. The investigation is build upon common BPM theories and standards for modeling business processes. It describes the origin and interdependencies of BPM and Workflow Management (WfM), highlighting similarities and differences from the technological and historical perspective. Moreover, it introduces web service standards and technologies that are used to build service-oriented architectures allowing greater flexibility in BPM. In addition the thesis introduces methods and best practices to evaluate software tools. It contains an evaluation framework for BPM tools that has been based on the software product evaluation standard ISO/IEC 14598. The evaluation framework comprises the definition of an R4eGov scenario and a catalogue of criteria for evaluating a set of selected Open Source BPM systems. The definition of the catalogue of criteria is build upon generic requirements on BPM systems and those that are specifically to R4eGov. The chosen methods and the core elements of the evaluation framework will be applied to the selected BPM systems Intalio BPMS,NetBeans IDE, and JBoss jBPM. Finally the results of the applied R4eGov scenario and of the applied catalogue of criteria are being discussed by highlighting individual strengths and weaknesses of the systems.
Die Idee des Displacement Mappings ist 30 Jahre alt und wurde im Laufe der Zeit immer weiterentwickelt, verbessert und realistischer. Die meisten Verfahren basieren auf der Simulation von Geometrie, d.h. das Displacement Mapping Verfahren rechnet auf speziellen Texturen, um den Eindruck von Tiefe zu verstärken. Echte Displacement Mapping Verfahren verändern tatsächlich die Geometrie, doch davon wurde in der Vergangenheit Abstand genommen, da die Berechnung auf der CPU zu aufwändig war bzw. das Ergebnis nicht den Aufwand rechtfertigte. Dazu mussten bisher die Punkte von der Applikation im geeigneten Detailgrad erzeugt werden. Die Verfahren der Geometrieerzeugung sind daher weniger performant. Außerdem können die texturbasierten Simulationsverfahren bereits blickwinkelabhängige Effekte, Selbstverschattung und auch Selbstverdeckungen darstellen. Als Nachteil sind die Randprobleme bei diesen Verfahren zu nennen. Dennoch hat Displacement Mapping mit diesen Verfahren zunehmend Einzug in die Spieleindustrie gehalten, für die es bisher zu rechenaufwändig war. Hier bieten die neusten Erweiterungen der GPU interessante Potentiale, da mit Geometry Shadern die Möglichkeit besteht, echte Geometry beschleunigt und adaptiv zu erzeugen. Ziel dieser Arbeit ist es verschiedene Verfahren für echtes Displacement Mapping mit dem Geometry Shader zu untersuchen. Dabei wird neue Geometrie aus einer Textur heraus erzeugt. Hierbei werden Polygone und Punkte generiert. In der Textur werden neben den Normalen noch die Höhenwerte im Alphawert gespeichert. Außerdem wird noch ein Verfahren untersucht, welches Volumeninformationen simuliert, um Überhänge und schwebende Objekte zu erzeugen.
Das Wissen über die genaue Position und Lage eines unbemannten Luftfahrzeugs spielt während der Durchführung einer autonomen Mission eine dominante Rolle. Unbemannte Luftfahrzeuge sind daher mit einer Vielzahl an Sensoren ausgestattet. Jeder dieser Sensoren leistet einen Beitrag zu diesem Ziel, wobei ein Sensor entweder eine absolute oder eine relative Angabe über den derzeitigen Aufenthaltsort oder die Fluglage ermöglicht. Alle Sensoren werden zu einer Gesamtlösung verknüpft, der Navigationslösung. Das am häufigsten eingesetzte - und auch meistens einzige - Verfahren zur absoluten Positionsbestimmung ist die Satellitennavigation. Diese ist abhängig von einer direkten Sichtlinie der mitgeführten Empfangsantenne zu den Satelliten. Falls es zu einer Unterbrechung dieser Sichtlinie kommt, ist eine genaue, absolute Positionsangabe nicht mehr möglich. Die Navigationslösung hat somit nur noch Sensoren zur Verfügung, die eine relative Positions- bzw. Lageangabe ermöglichen. Hierzu gehören das mitgeführte Magnetometer und das Inertialmesssystem. Beide unterliegen dem Phänomen der Drift. Dieses bedeutet, dass die Genauigkeit der Positions- und Lageangabe bei einem Ausfall der Satellitennavigation mit fortschreitender Zeit zunehmend unzuverlässig wird. Um diese Drift in einem bestimmten Rahmen zu kompensieren, kann ein Bildsensor verwendet werden. Dieser ermöglicht eine bildbasierte Bewegungsschätzung und stellt somit einen zusätzlichen Sensor zur Messung von relativen Lage- und Positionsänderungen dar. Ziel der Arbeit ist es, ein Verfahren zur bildbasierten Bewegungsschätzung für einen unbemannten Helikopter zu entwickeln und zu evaluieren.
Zur Erstellung von 3-D-Oberflächenmodellen real existierender Objekte wird häufig sehr teure Hardware eingesetzt, z.B. 3-D-Laser-Range-Scanner. Da diese keine Grauwert- oder Farbinformationen erfassen können, muss das Objekt zur Wiedergabe farbiger Strukturen zusätzlich abfotografiert und mit den Bildern registriert werden. Die Arbeit entwickelt demgegenüber ein Verfahren zum Einsatz eines kalibrierten Stereokamerasystems. Aus den erhaltenen Sequenzen zweidimensionaler Stereobilder kann ein texturiertes 3-D-Mesh rekonstruiert werden. Im Vergleich zum Einsatz eines Scanners ist dieses Verfahren zwar weniger genau, aber dafür preisgünstiger, platzsparend und schneller einsetzbar. Den Schwerpunkt der Arbeit bilden die Fusionierung der Tiefenkarten und die Erstellung eines texturierten Meshs aus diesen.
Implementierung eines Subsurface Scattering Shader Plugins für die Augenblick Raytracing Engine
(2009)
In dieser Ausarbeitung werden drei Beleuchtungsverfahren und mögliche Implementierungen zur Realisierung eines Subsurface Scattering Shaders vorgestellt und diskutiert. Subsurface Scattering bezeichnet allgemein den Lichttransport in die Oberfläche von Objekten hinein und durch sie hindurch. Die korrekte Darstellung dieses Phänomens ist sehr komplex und ist nicht mittels einer einfachen BRDF und gängiger Beleuchtungsverfahren darstellbar. Die drei Verfahren sind: Physikalisch korrektes Subsurface Scattering durch das Monte Carlo Pathtracing, vereinfachtes Subsurface Scattering durch Nutzung eines Licht-Lots, stark vereinfachtes Subsurface Scattering durch ein normalenabhängiges Aufhellen der Kanten. Durch die Nutzung des Monte Carlo Pathtracers können zudem Beleuchtungseffekte wie das sogennante Colorbleeding, dass heißt Lichttransport von einer farbigen Fläche auf eine andere mittels indirekter Beleuchtung, ermöglicht werden. Jedes Verfahren beinhaltet eine andere Kombination der bekanntlich gegenläufigen Eigenschaften Performanz und Korrektheit, je nachdem in welchem Rahmen und Aufgabenbereich Subsurface Scattering benötigt wird.Am Schluss der Arbeit werden Ergebnisse präsentiert, diskutiert und ein Ausblick auf weiterführende Arbeiten gegeben. Alle drei Verfahren wurden als Plugin für den Raytracer Augenblick von Oliver Abert realisiert.
Ziel dieser Diplomarbeit ist es, katadioptrische Stereosysteme aufzubauen und zu testen. Hierfür gilt es, die Komponenten auszuwählen und zu beschaffen. Es soll ein System mit einem Planspiegel und eines mit einem gekrümmten Spiegel aufgebaut werden. Die Vorgehensweise in beiden Fällen unterscheidet sich jedoch deutlich voneinander. Das Planspiegel-System wird unter den Vorraussetzungen angefertigt, dass es möglichst kostengünstig ist und bietet sich vor allem deshalb für eine solches Vorgehen an, da es mit handelsüblichen Komponenten realisierbar ist. Die Verwendung dieser Komponenten bringt allerdings Einschränkungen in der Bildqualität mit sich. Hinzu kommt noch die Tatsache, dass es sich um eine Computational Camera mit geringer Komplexität handelt, da es direkt rektifizierte Ergebnisse liefert und aufgrund dessen leicht zu implementieren ist. Diese Kombination von Eigenschaften macht es zu einem geeigneten Kandidaten für eine solche Herangehensweise. Das radiale System wird hingegen unter der Prämisse maximaler Qualität gebaut. Der verwendete Spiegel ist eine Einzelanfertigung und zusätzlich wird ein zirkuläres Fisheye-Objektiv benötigt, was die Kosten für ein solches System relativ hoch werden lässt. Des Weiteren ist die Dekodierung der Rohaufnahmen deutlich komplexer, als bei den bereits rektifizierten Aufnahmen des Planspiegel-Systems. Nach erfolgreichem Aufbau der beiden Gesamtsysteme sollen diese unter qualitativen Aspekten miteinander verglichen werden.
Since the 1990s special platforms exist on the internet which offer information and communication for people with eating disorder. Their function is consistently and ambivalently discussed. The study analyses the expectations and the perceived benefit of the persons who use self-help internet platforms and identifies moderators. Data of 230 user of a self-help platform were collected. Scales about general motives of internet use were modified and provided a basis. Results: The most important factor for gratifications sought and obtained was social helpfulness in terms of reciprocal social support. Furthermore the will to recovery (gratification sought) and convenient information retrieval (gratification obtained) played an important role. Significant moderators for gratifications sought were psychological strain, the age of the user and the duration of eating disorder. Gratifications obtained were primarily influenced by the degree of utilization of the platform offers and the use of non-medial offers. The results confirm cues to reasons of use from former studies and concretize them by explicit factors of gratifications sought and obtained. The study has been a first effort to create a theoretical model in the context of media psychological research. Thus also moderators with impact on gratifications sought and obtained for user of such internet platforms could be identified.
Diese Arbeit behandelt einen Vergleich verschiedener Algorithmen zur Vorhersage der Bewegung einer Person bei der Ausführung einer sportlichen Aktivität. Als Grundlage für die Vorhersage dienen Bildströme, welche mittels zweier Hochgeschwindigkeitskameras aufgezeichnet wurden. Im Laufe der Arbeit werden Vor- und Nachteile der umgesetzten Ansätze theoretisch erläutert und anschliessend an einer Reihe von Messergebnissen nachgewiesen. Für die Messungen wurde eine Anwendung eingesetzt, welche ebenfalls im Rahmen der Arbeit entwickelt wurde. Neben realen Aufnahmen, wurden zusätzlich synthetische Bildfolgen betrachtet, um Erkenntnisse über das Verhalten der betrachteten Algorithmen unter optimalen Bedingungen zu erlangen.
Markerloses Tracking unter Verwendung von Analyse durch Synthese auf Basis von Featuredetektoren
(2008)
In der vorliegenden Diplomarbeit wurde ein auf "Analyse durch Synthese" sowie Featuredetektoren basierendes Trackingsystem implementiert, beschrieben und getestet. Das Ziel war die Untersuchung im Hinblick auf den Mehrwert der Computergraphik in einem markerlosen Trackingablauf, indem der Ansatz der "Analyse durch Synthese" zur Poseschätzung eingesetzt wird.
Mit dem Projektpraktikum "MicSim" wurde 2004 der Grundstein für ein auf Java basierendes Mikrosimulationssystem gelegt. Für das gleichnamige Produkt diente UMDBS von Prof. Dr. Thomas Sauerbier, Fachhochschule Giessen-Friedberg als Vorlage, welche eine Modellimplementierung in MISTRAL vorsieht. Da MISTRAL eine veraltete prozedurale Programmiersprache ist und somit nicht mehr dem objektorientierten Zeitgeist entspricht, entschloss sich die Projektgruppe eine gänzlich neue objektorientierte Umgebung zu erstellen. Diese sollte sowohl den Funktionsumfang von UMDBS beinhalten, als auch eine bequeme Möglichkeit bieten, objektorientierte Modelle einer Mikrosimulation in Java zu erstellen. Das Projektpraktikum endete 2005 mit einem lauffähigen objektorientierten Nachfolger von UMDBS. Da jedoch MicSim noch einige Schwachstellen aufwies, wurde dieses System in der Studienarbeit "MicSim - Agentenbasierte Mikrosimulation" von Pascal Berger, Dennis Fuchs, Peter Hassenpflug und Christian Klein 2006 weiterentwickelt und zu dem heutigen "CoMICS" umbenannt. Jedoch konnten nicht alle Probleme der Software beseitigt werden. So blieb das schlecht skalierende Ablaufverhalten einer Simulation und die unzureichende Unterstützung des Benutzers bei syntaktischen Programmierfehlern weiterhin bestehen. Dies führte zu dem Entschluss, ausgehend von CoMICS, die Idee eines java-basierten Mikrosimulationssystems weiter auszubauen. Im Zuge einer Analyse dieses Systems kristallisierten sich sehr schnell einige Punkte heraus, die uns verbesserungswürdig erschienen. Die gravierendste Veränderung stellte hierbei die Umstellung auf eine event-orientierte Mikrosimulation dar. Hierzu mussten die komplette Modellstruktur, Ablauflogik und sogar jegliche Modellierungswerkzeuge neu entwickelt werden. All dies führte dazu, dass CoMICS II von Grund auf neu entwickelt werden musste.
Business continuity planning
(2008)
Unternehmenskrisen lassen die Weltwirtschaft aufhorchen - gerade in jüngster Zeit häufen sich die Nachrichten über Notfälle und folgenschwere Fehlentscheidungen in Organisationen aller Art. Vieles bekommt die Außenwelt aber gar nicht erst mit, wenn die Ausweitung von Störungen noch in letzter Sekunde verhindert werden kann. Und wenn das Ausmaß zu groß wird? Dann droht oft das wirtschaftliche Aus. Business Continuity Planning ist der Vorsorgeprozess, der eine Institution auf den Ausnahmefall vorbereitet und garantiert, dass deren Existenz zu jeder Zeit gesichert ist und alle geschäftskritischen Prozesse auch während einer Krise aufrecht erhalten werden können. Diese Diplomarbeit erleichtert den Einstieg in das Thema Business Continuity Planning und in die erfolgreiche Umsetzung von Notfallmaßnahmen. Aus dem Blickwinkel der IT werden wertvolle Definitionen und Abgrenzungen gegeben und die Problemstellungen und Lösungswege einer individuellen Notfallvorsorge aufgegriffen. Fokussiert wird ein umfassender Überblick über die zentralen Teilbereiche des Planungsprozesses (und ihrer Erfolgskriterien) und ein praktischer Einblick in das Krisenmanagement.
Ziel dieser Arbeit ist es, markerloses Tracking unter dem Ansatz der Analyse durch Synthese zu realisieren und dabei auf den Einsatz merkmalsbasierter Verfahren zu verzichten. Das Bild einer Kamera und ein synthetisches Bild der Szene sollen durch den Einsatz von Stilisierungstechniken so verändert und angeglichen werden, dass zu dem gegebenen Kamerabild aus einer Auswahl von gerenderten Bildern jenes erkannt werden kann, welches die reale Kamerapose am exaktesten wiedergibt. Es werden Kombinationen von Ähnlichkeitsmaßen und Visualisierungen untersucht, um eine bestmögliche Vergleichbarkeit der Bilder zu erreichen, welche die Robustheit gegen Trackingfehler erhöhen soll.
The thesis "E-Partizipation Virtual Ressourcen Portal" describes the conception and implementation of the Virtual Resource Centre (VRC), an international resource and knowledge portal for multidisciplinary research and application areas in the domain of eParticipation. The need for such a portal was developed in the context of the European DEMO_net project, the eParticipation network of excellence. The aim of this portal is to improve the spreading of the actual knowledge of the connected researchers and practitioner in the domain of eParticipation. For this, the collaboration and discussion with each other in different distributed projects will be improved and the results of the works will be published and saved. A well structured and an easy to handle portal is necessary therefore, as many connected institutions are not familiar with technological businesses. Further aims of the VRC are avoiding redundant developments to report excellent research facilities for the different subjects and to dynamically list the running projects in selectable categories. The technical base for the portal is a web content management system (WCMS), provided with many increments. To detect a suitable WCMS, the systems Plone, TYPO3 and Xoops are compared by a value benefit analyses. The special requirements for the VCR are fulfilled by the development and integration of increments, which include and provide the administration of publications, the overview of projects and research areas, etc. using an actual Web 2.0 functionality. This thesis is based on two different research methods, where the basic method design research is. Design research describes a compendium of how a portal can be modeled and realized in five phases. Another used method is the hypertext design model, which is used to build a model of the VRC. In the description of the implementation the changes in the WCMS, the user administration and the access control are explained as a guideline. In the conclusion of the thesis, an overview over the challenges and a recommendation for further developments and potential work is shown.
Bei der subjektiven Interpretation von Mammographien werden Studien zufolge 10% bis 30% von Brustkrebserkrankungen im Frühstadium nicht erkannt. Eine weitere Fehlrate beziffert die fälschlich als möglichen Brustkrebs eingestuften Herde; diese Fehlrate wird mit 35% angegeben. Ein solche Fehleinschätzung hat für die Patientin weitreichende negative Folgen. Sie wird einer unnötigen psychischen und körperlichen Belastung ausgesetzt. Um solche Fehleinschätzungen zu minimieren, wird zunehmend die Computer-aided Detection/Diagnosis (CAD) eingesetzt. Das Ziel dieser Arbeit ist die Evaluation von Methoden multivariater Datenanalyse, eingesetzt zur Diagnose von Herdbefunden. Die aus der Gesichtserkennung bekannten Methoden Eigenfaces und Fisherfaces werden auf Mammographieaufnahmen angewendet, um eine Einordnung von Herdbefunden nach benign oder malign zu tätigen. Eine weitere implementierte Methode wird als Eigenfeature Regularization and Extraction bezeichnet. Nach einer Einführung zum medizinischen Hintergrund und zum aktuellen Stand der computer-assistierten Detektion/Diagnose werden die verwendete Bilddatenbank vorgestellt, Normierungsschritte aufgeführt und die implementierten Methoden beschrieben. Die Methoden werden der ROC-Analyse unterzogen. Die Flächen unterhalb der ROC-Kurven dienen als Maß für die Aussagekraft der Methoden. Die erzielten Ergebnisse zeigen, dass alle implementierten Methoden eine schwache Aussagekraft haben. Dabei wurden die Erwartungen an die Fisherface- und ERE-Methode nicht erfüllt. Die Eigenface-Methode hat, angewendet auf Herdbefunde in Mammogrammen, die höchsten AUC-Werte erreicht. Die Berücksichtigung der Grauwertnormierung in der Auswertung zeigt, dass die qualitativen Unterschiede der Mammogramme nicht ausschlaggebend für die Ergebnisse sind.
Das Routing Information Protocol (RIP) ist ein Internet-Standard-Routing-Protokoll, das einst mit zu den am meisten eingesetzten Routing-Protokollen in IP-Netzwerken gehörte. Es basiert auf dem sogenannten Distanzvektoralgorithmus und ist in seiner Funktion und seinem Aufbau sehr einfach ausgelegt. Seit jeher leidet es allerdings unter dem sogenannten Counting-to-Infinity (CTI) Problem, bei dem die Erreichbarkeit einer eigentlich ausgefallenen Verbindung zu einem Ziel scheinbar aufrechterhalten wird. Die Distanz zu diesem Ziel wird aufgrund des fortwährenden Austauschs von nicht mehr gültigen Verbindungsinformationen zwischen in einem Ring geschalteten RIP-Routern hochgezählt, theoretisch bis ins Unendliche. Dabei entstehen Routingschleifen, die den Netzwerkbetrieb erheblich stören können, da die gesendeten Netzwerkpakete aufgrund der Schleife die selben Router immer wieder passieren und weder an ihr eigentliches Ziel gelangen noch verworfen werden können. Die Gefahr des Auftretens des CTI-Problems schränkt die Einsetzbarkeit von RIP enorm ein. Die Netzwerke, in denen RIP eingesetzt wird, können nicht beliebig wachsen, da die maximale Größe des Netzwerks auf eine relativ kleine Distanz zwischen den Routern begrenzt ist, um die Dauer und die Folgen des CTI-Problems im Falle des Auftretens gering zu halten. Je stärker auch die Topologie eines Netzwerks vermascht ist, um mit zusätzlichen, alternativen Verbindungen Ausfällen entgegenzuwirken, umso stärker steigt auch die Gefahr des Auftretens des CTI-Problems nach einem Ausfall. Bislang existierten für RIP lediglich Mechanismen, die das Risiko des Auftretens und die Auswirkungen des CTI-Problems verringern, das Problem selbst aber nicht beheben können. Mit "RIP with minimal topology information" (RIP-MTI) wurde in der AG Rechnernetze an der Universität Koblenz-Landau eine abwärtskompatible Erweiterung zu RIP geschaffen, die das CTI-Problem zu beheben verspricht. Der RIP-MTI-Algorithmus sammelt zusätzliche Informationen über die Topologie des Netzwerks und nutzt diese, um nach dem Ausfall einer Verbindung richtige Informationen über die Erreichbarkeit von Zielen von falschen Informationen unterscheiden zu können. In dieser Diplomarbeit wird die Implementierung des RIP-MTI-Algorithmus behandelt. Mit Hilfe der speziell entwickelten RIP-Netzwerk-Testumgebung XTPeer, in der das CTI-Problem kontrolliert provoziert werden kann, wird die Wirksamkeit der Implementierung eines Quagga RIP-MTI-Routers überprüft und entsprechend weiterentwickelt. Dafür wird der RIP-MTI-Algorithmus an die Implementierung des Quagga RIP-Routing-Software sowie an die der Netzwerk-Testumgebung XTPeer angepasst. Diese Diplomarbeit wird vom Autor selbst als fortgeschrittene Zwischenstation eingestuft, vor der Herstellung und Herausgabe der Implementierung einer RIP-MTI-Routing-Software, die auch in produktiven Netzwerken eingesetzt werden könnte.
Die Herstellung eines Europäischen Binnenmarktes, wie sie durch den Vertrag zur Gründung der Europäischen Gemeinschaft vorgesehen ist, beinhaltet unter anderem die freie grenzüberschreitende Erbringung von Dienstleistungen. Dem stehen jedoch mehrfach die Bestimmungen im Recht der EU-Mitgliedstaaten entgegen, die den freien Zugang von Dienstleistungserbringern aus anderen EU-Mitgliedstaaten zum nationalen Markt blockieren. Gründe für derartige Maßnahmen können sehr unterschiedlich sein, z.B.: der Schutz innerstaatlicher Anbieter, die Gewährleistung von Schutznormen des nationalen Arbeitsrechts oder die Verhinderung eines ruinösen Unterbietungswettlaufs. Die Richtlinie soll bürokratische Hindernisse abbauen, den grenzüberschreitenden Handel mit Dienstleistungen fördern und damit zur Verwirklichung des einheitlichen Binnenmarktes beitragen. Die Europäische Kommission hat am 12. Dezember 2006 die EU-Dienstleistungsrichtlinie verabschiedet. Jeder Mitgliedstaat der EU verpflichtet sich bis zum Jahr 2009 die Richtlinie umzusetzen und zugleich einen Bericht der Kommission vorzulegen. Innerhalb der Diplomarbeit werden mehrere Themenbereiche bearbeitet. Zu Beginn erfolgt eine allgemeine Einführung in die EU-Dienstleistungsrichtlinie. Als nächstes erfolgt eine Analyse aktueller Ansätze zur Umsetzung der EU-Richtlinie in Deutschland, Österreich und Großbritannien, dabei wird der Fortschritt der Länder anhand der Kernstrukturen der Direktive betrachtet. Zusätzlich wird für jedes betrachtete Land ein mögliches Anmeldeszenario, ohne die Vorgaben der Richtlinie, vorgestellt. Zur Vervollständigung der Betrachtung erfolgt zum Schluss eine länderübergreifende Auswertung. Diese wird sich sowohl auf die zurzeit vorherrschende Ländersituation als auch auf die erzielten Ergebnisse innerhalb der Direktive beziehen.
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.
Gegenstand dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Generators für Datenschutzpolicies. Diese werden in der P3P-Sprache formuliert. P3P steht für Platform for Privacy Preferences und ist ein Standard zum Schutz der Privatsphäre im Internet, der vom World Wide Web Consortium (W3C) entwickelt wurde. Er dient zum Austausch von Datenschutzinformationen. Die Datenschutzpraktiken einer Website können durch P3P in maschinenlesbarer Form durch sogenannte Policies beschrieben werden. So wird ein automatisierter Vergleich mit den entsprechenden Präferenzen auf Nutzerseite möglich. Der im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Generator soll das Erstellen der Policies auf Anbieterseite erleichtern. Er entstand in Zusammenarbeit mit dem Landesbeauftragten für den Datenschutz Rheinland-Pfalz und geht auf die Bedürfnisse von Behörden ein, die P3P-Policies auf ihren Webseiten verwenden wollen.
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.
Enterprise Resource Planning Systeme (ERP) bilden für viele Unternehmen eine wertvolle informationstechnische Unterstützung in der täglichen Wertschöpfung. Sie repräsentieren eine Klasse von hoch-integrierten und standardisierten betrieblichen Anwendungssystemen, deren Nutzenpotential für ein Unternehmen wettbewerbsentscheidend sein kann. Trotzdem muss eine Einführung von den verantwortlichen CEOs und CIOs sorgsam abgewogen werden, denn zu voreilige oder schlecht geplante ERPProjekte können ein erhebliches finanzielles Risiko darstellen, so dass am Ende sogar die Existenz eines Unternehmens bedroht ist. Bereits bestehende Systeme können aufgrund von einer unzureichenden Integrationsfähigkeit oder veralteten Technologie zusätzliche Wartungskosten verursachen, die in keinem Verhältnis zu den initialen Lizenzkosten mehr stehen. Wie kann man nun eine Vorstellung davon erhalten, welches ERP-System für ein Unternehmen geeignet ist? Gibt es bereits Standardpakete, deren Wartung und Pflege deutlich einfacher ist? Oder ist eine Mietlösung ein zu gewagtes Risiko? Diese Fragen haben den Anstoß zu der folgenden Arbeit gegeben. Die Aufgabe besteht darin, ein möglichst umfassendes Bild der kurz- bis mittelfristigen Zukunft des deutschen ERP-Marktes zu zeichnen. Dafür wurden in einer längeren Zeitperiode zahlreiche in Deutschland tätige Softwarehäuser hinsichtlich wichtiger Aspekte ihres ERPSystems befragt und die Antworten ausgewertet. Welchen Herausforderungen und welchen Anforderungen sich deutsche Anbieter in den kommenden drei bis fünf Jahren stellen müssen, werden die folgenden Kapitel erläutern.
Im Laufe der Zeit fallen in einem Unternehmen große Mengen von Daten und Informationen an. Die Daten stehen im Zusammenhang mit unternehmensinternen Vorgängen, mit dem Marktumfeld, in dem das Unternehmen positioniert ist, und auch mit den Wettbewerbern. Sie sind vielfältiger Art, normalerweise inhomogen und aus verteilten Datenquellen zu beziehen. Um in dieser Flut von Daten die Übersicht zu behalten, die Menge an Informationen effektiv für das Unternehmen nutzbar zu machen, vor allem auch nachhaltig für kommende Entscheidungsfindungen, müssen die Daten analysiert und integriert werden. Diese Optimierung der Entscheidungsfindung durch Zugang zu Informationen, deren Analyse und Auswertung wird häufig unter dem Begriff "Business Intelligence" zusammengefasst. Der Wert der vorhandenen Informationen hängt stark von dem erwähnten Zugang und einer ausdrucksstarken Repräsentation ab. RIA-Techniken ermöglichen eine einfache Verfügbarkeit der verarbeiteten Geschäftsdaten über Inter- und Intranet ohne große Anforderungen an ihre Nutzbarkeit zu stellen. Sie bieten zudem spezialisierte leistungsfähige und in großem Maße programmierbare Visualisierungstechniken. Die Diplomarbeit soll zwei Schwerpunkte habe. Zum Einen wird sie sich mit Arten der Informationsvisualisierung im Allgemeinen und deren Eignung für Geschäfsdaten beschäftigen. Der Fokus liegt hierbei auf Daten und Informationen in Management-Informationsberichten. Ziel ist eine Visualisierungsform, die es dem Nutzer ermöglicht, die zu kommunizierenden Informationen effizient auszuwerten. Zum anderen untersucht die Diplomarbeit die Vor- und Nachteile des Einsatzes von RIAs. Der Implementierungsteil umfasst eine RIA als "Proof of Concept", deren Hauptaugenmerk auf eine dynamische Interaktion und optimierte Informationsvisualisierung gerichtet sein soll. Die Diplomarbeit wird bei der Altran CIS in Koblenz durchgeführt.
In unserer heutigen Welt spielen soziale Netzwerke eine immer größere werdende Rolle. Im Internet entsteht fast täglich eine neue Anwendung in der Kategorie Web 2.0. Aufgrund dieser Tatsache wird es immer wichtiger die Abläufe in sozialen Netzwerken zu verstehen und diese für Forschungszwecke auch simulieren zu können. Da alle gängigen sozialen Netzwerke heute nur im eindimensionalen Bereich arbeiten, beschäftigt sich diese Diplomarbeit mit mehrdimensionalen sozialen Netzwerken. Mehrdimensionale soziale Netzwerke bieten die Möglichkeit verschiedene Beziehungsarten zu definieren. Beispielsweise können zwei Akteure nicht nur in einer "kennt"-Beziehung stehen, sondern diese Beziehungsart könnte auch in diverse Unterbeziehungsarten, wie z.B. Akteur A "ist Arbeitskollege von" Akteur B oder Akteur C "ist Ehepartner von" Akteur D, unterteilt werden. Auf diese Art und Weise können beliebig viele, völlig verschiedene Beziehungsarten nebeneinander existieren. Die Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, in welchem Grad die Eigenschaften von eindimensionalen auch bei mehrdimensionalen sozialen Netzwerken gelten. Um das herauszufinden werden bereits bestehende Metriken weiterentwickelt. Diese Metriken wurden für eindimensionale soziale Netzwerke entwickelt und können nun auch für die Bewertung mehrdimensionaler sozialer Netzwerke benutzt werden. Eine zentrale Fragestellung ist hierbei wie gut sich Menschen finden, die sich etwas zu sagen haben. Um möglichst exakte Ergebnisse zu erhalten, ist es notwendig reale Daten zu verwenden. Diese werden aus einem Web 2.0-Projekt, in das Benutzer Links zu verschiedenen Themen einstellen, gewonnen (siehe Kapitel 4). Der erste praktische Schritte dieser Arbeit besteht daher darin, das soziale Netzwerk einzulesen und auf diesem Netzwerk eine Kommunikation, zwischen zwei Personen mit ähnlichen Themengebieten, zu simulieren. Die Ergebnisse der Simulation werden dann mit Hilfe der zuvor entwicklelten Metriken ausgewertet.
Program slicing
(2008)
Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird das Dienstmodell für Program Slicing, welches von Hannes Schwarz vorgestellt wurde, zu einem komponentenbasierten Referenztool weiterentwickelt und implementiert. Dieses Referenztool verwendet zum Slicen ein Referenzschema für Programmiersprachen, welches ebenfalls in dieser Arbeit eingeführt wird. Die hier eingesetzten Slicing-Verfahren basieren auf diesem Referenzschema. Somit kann das Referenztool als Grundlage zum Slicen von Quellcode in beliebigen Programmiersprachen genutzt werden, wenn das Referenzschema vorab an die Gegebenheiten dieser Sprachen angepasst wird. Exemplarisch wird in dieser Diplomarbeit ein Program Slicing Tool für C-Quellcode entwickelt. Dieses Slicing Tool basiert auf dem Referenztool, in dem es die einzelnen Komponenten des Referenztools bei Bedarf spezialisiert oder in der ursprünglichen Form übernimmt. Damit das Program Slicing Tool als Referenz gelten kann, wird in dieser Arbeit eine einfache, erweiterbare und komponentenbasierte Architektur entwickelt. Diese entsteht durch den Einsatz aktueller Prinzipien der Softwaretechnik.
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.
Die Erstellung räumlicher Abbilder aus planaren Ansichten gewinnt immer mehr Bedeutung in der modernen Medizintechnik. 3D-Rekonstruktionen haben wesentlich zur besseren Detektion,wie auch zu Optimierung und Innovation in der Diagnostik und Behandlungsmethodik bestimmter Krankheitsbilder beigetragen. Durch die Verfahren der Bildverarbeitung ist es möglich, aus Bildsequenzen eine 3D-Abbildung der gefilmten Szene zu erstellen. Ziel dieser Diplomarbeit soll es sein, zu untersuchen, inwieweit sich aus der Aufnahmetechnik aus einer Reihe unkalibrierter Endoskopiebilder weitere Rückschlüsse über die Oberflächenbeschaffenheit des betrachteten Gewebes ziehen lassen. Hierbei wird das Phänomen zugrundegelegt, daß bei der Aufnahme der Bilder Glanzlichter auftreten, wenn die Beleuchtung am Kamerakopf orthogonal zur Gewebeoberfläche auftrifft. Diese Glanzlichter geben daher implizit Aufschluss über die Oberflächenorientierung des Gewebes. Aufgabe ist es nun, diese Glanzlichter in einer Reihe von unkalibrierten Endoskopieaufnahmen zu finden, die Bilder aus der Sequenz einander zuzuordnen, also Korrespondenzen zwischen den Bildern zu finden, und unter Einbeziehung der Kamerageometrie Rückschlüsse auf die Gewebeoberfläche zu ziehen. Zuerst müssen hierfür die Glanzlichter in den Einzelbildern der Sequenz gefunden werden. Dazu wird ein Verfahren verwendet, welches die Glanzlichter durch eine Zerlegung des HSV-Farbraums detektiert und deren Mittelpunkt errechnet. Um die Kamerageometrie zu schätzen, werden mihilfe eines Punktverfolgers Punktkorrespondenzen zwischen den Einzelbildern erstellt, anhand derer sich die Fundamentalmatrix durch RANSAC errechnen läßt. Unter Anwendung eines Autokalibrierungsverfahrens werden aus den geschätzten Fundamentalmatrizen dann in einem abschließenden Schritt die internen Kameraparameter ermittelt. So sollte möglich sein, die Glanzlichter durch eine Sequenz von Bildern zu verfolgen und die Oberflächennormalen einem Referenzbild zuzuordnen.
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.
Diese Arbeit macht sich zur Aufgabe, das effiziente Navigieren in virtuellen Szenen näher zu betrachten, um bereits bestehende Navigationsmetaphern genauer zu erforschen und für unterschiedliche Einsatzgebiete anwendbar zu machen. Betrachtet werden Softwareprodukte für durchschnittliche Desktop-Benutzer, die mit Standard-Eingabegeräten arbeiten. Hierzu werden zunächst bestehende Navigationsmetaphern analysiert und Möglichkeiten der Benutzerperspektive sowie andere Hilfsmittel im Hinblick auf ihr aktuelles Anwendungsgebiet diskutiert. Anschließend wird ein theoretisches Testszenario erstellt, in dem alle analysierten Metaphern betrachtet und verglichen werden können. Ein Teil dieses Szenarios wird praktisch umgesetzt, in eine Testumgebung integriert und anhand von Benutzertests evaluiert. Zuletzt werden Möglichkeiten aufgezeigt, inwiefern die betrachteten Navigationsmetaphern in verschiedenen Einsatzgebieten sinnvoll und effizient anwendbar gemacht werden können.
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.
The automatic detection of position and orientation of subsea cables and pipelines in camera images enables underwater vehicles to make autonomous inspections. Plants like algae growing on top and nearby cables and pipelines however complicate their visual detection: the determination of the position via border detection followed by line extraction often fails. Probabilistic approaches are here superior to deterministic approaches. Through modeling probabilities it is possible to make assumptions on the state of the system even if the number of extracted features is small. This work introduces a new tracking system for cable/pipeline following in image sequences which is based on particle filters. Extensive experiments on realistic underwater videos show robustness and performance of this approach and demonstrate advantages over previous works.
Der Zwang zur Entwicklung immer neuer Technologien hat den Entwicklungsaufwand vieler Spiele enorm in die Höhe getriebenen. Aufwändigere Grafiken und Spiele-Engines erfordern mehr Künstler, Grafiker, Designer und Programmierer, weshalb die Teams immer größer werden. Bereits jetzt liegt die Entwicklungszeit für einen Ego-Shooter bei über 3 Jahren, und es entstehen Kosten bis in den zweistelligen Millionenbereich. Neue Techniken, die entwickelt werden sollen, müssen daher nach Aufwand und Nutzen gegeneinander abgewogen werden. In dieser Arbeit soll daher eine echtzeitfähige Lösung entwickelt werden, die genaue und natürlich aussehende Animationen zur Visualisierung von Charakter-Objekt-Interaktionen dynamisch mithilfe von Inverser Kinematik erstellt. Gleichzeitig soll der Aufwand, der für die Nutzung anfällt, minimiert werden, um möglichst geringe zusätzliche Entwicklungskosten zu generieren.
In Silico simulation of biological systems is an important sub area of computational biology (system biology), and becomes more and more an inherent part for research. Therefore, different kinds of software tools are required. At present, a multitude of tools for several areas exists, but the problem is that most of the tools are essentially application specific and cannot be combined. For instance, a software tool for the simulation of biochemical processes is not able to interact with tools for the morphology simulation and vice versa. In order to obtain realistic results with computer-aided simulations it is important to regard the biological system in its entirety. The objective is to develop a software framework, which provides an interface structure to combine existing simulation tools, and to offer an interaction between all affiliated systems. Consequently, it is possible to re-use existing models and simulation programs. Additionally, dependencies between those can be defined. The system is designed to interoperate as an extendable architecture for various tools. The thesis shows the usability and applicability of the software and discusses potential improvements.
Die Computergrafik befasst sich mit der Erzeugung von virtuellen Bildern. Im Bereich der 3D-Computergrafik werden die dargestellten Objekte im dreidimensionalen Raum beschrieben. Dazu bedient man sich diverser Generierungsverfahren. Einer dieser so genannten Renderer ist das Raytracing-Verfahren. Es erfreut sich in der Computergrafik wegen der erreichten Bildqualität bei ueberschaubarer Komplexität großer Beliebtheit. Dabei wird versucht, immer realistischere Ergebnisse zu erreichen. In der Vergangenheit wurde Raytracing deswegen beispielsweise um globale Beleuchtungsmodelle oder um reflektierende beziehungsweise um transparente Objekte erweitert. Dabei wurde aber ein wichtiger Punkt häufig vernachlässigt, welcher ebenfalls den Grad an Realismus deutlich erhöhen kann: die Kamera. Meistens geht man auch heutzutage von einem vereinfachten Lochkameramodell aus. Aus diesem Grund genügen solche Modelle nicht den Ansprüchen physikalisch-korrekter Renderingverfahren. Eine wirklich umfassend korrekte Abbildung von Szenen darf also nicht vernachlässigen, dass ein generiertes Bild durch ein Linsensystem noch einmal entscheidend beeinflusst wird. In dieser Arbeit wird deswegen ein physikalisch korrektes Kameramodell vorgestellt, welches die geometrischen Eigenschaften des Linsensystems berücksichtigt und die Belichtung auf der Bildebene korrekt berechnet.
Diese Diplomarbeit analysiert die Voraussetzungen für eine Simulation mit Normen, schlägt einen Coderahmen vor und stellt ein Modellierungs- und Codegenerierungs-Plugin für Eclipse, das auf einem Metamodell für Multi-Agenten-Simulationen basiert, zur Verfügung. Mit Hilfe des Plugins werden zwei Beispiele, die Normen aus verschiedenen Blickwinkeln betrachten, implementiert und diskutiert. Das erste ist das Kirk-Coleman-Modell, welches sich mit dem Verhalten von Menschen in einer 3-Personen-Gruppe beschäftigt. Das zweite Modell beinhaltet den fördernden Effekt von Sanktionierung auf Kooperation. Abschließend werden die erarbeiteten Lösungsansätze und Alternativen diskutiert und Vorschläge für das EU-Projekt "Emergence in the Loop" (EMIL) abgeleitet.
Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung von Zukunftsszenarien, anhand derer die Entwicklung der Technik und des Einsatzes elektronischer Signaturen im europäischen eGovernment im Jahr 2020 untersucht werden kann. Mit Hilfe der Ergebnisse im Vergleich zur aktuellen Situation soll ein Forschungsplan entworfen werden, der vorhandene Lücken schließt und die Weiterentwicklung des Themas auf die zukünftigen Veränderungen unserer Gesellschaft vorbereitet.
Die vorliegende Diplomarbeit untersucht die Emergenz eines gemeinsam genutzten Lexikons anhand einer Implementierung des Modells von Edwin Hutchins und Brian Hazlehurst. Zunächst erläutert diese Arbeit das oben genannte Modell und analysiert sowohl verschiedene Simulationstechniken, insbesondere die der Multi-Agenten-Simulation, als auch den Aufbau und die Funktionalität künstlicher neuronaler Netze, welche als Hauptbestandteile des Modells angesehen werden können. Der Modellbeschreibung folgen Entwurf, Architektur und eine detaillierte Erläuterung der Implementierung des Werkzeugs LexLearn. LexLearn ist ein in Java komplett neu konzipiertes und implementiertes Programm und bietet dem Benutzer die Möglichkeit, die Emergenz einer gemeinsam genutzten Sprache innerhalb verschiedener Agentengemeinschaften zu simulieren und zu analysieren. In mehreren Simulationsdurchläufen werden sowohl die Ergebnisse von Edwin Hutchins und Brian Hazlehurst reproduziert als auch weitere Erkenntnisse durch neu erstellte Simulationen gewonnen.
Diese Arbeit stellt ein Werkzeug zur Verfügung, das strukturierte Tests des RIP-MTI Algorithmus vereinfachen, beschleunigen und automatisieren kann. Die vormals zwei Dimensionen Topologie und Updatekonstellation, auf die die MTI-Erweiterung getestet werden musste, konnten auf den variablen Anteil der Topologie vereinfacht werden. Die zeitliche Reihenfolge des Auftretens der Updates kann zentral gesteuert werden. Bisher mussten Tests händisch und sehr aufwändig über Skripte auf der Konsole gesteuert werden. Die entwickelte Testumgebung "XTPeer" ermöglicht es, die gleichen und viele weitere Tests mit kleinem Aufwand durchzuführen.
Im Rahmen der Arbeit wurde ein mehrstufiger Algorithmus entwickelt, der es ermöglicht, aus Bildfolgen eine Trajektorie der Kamerabewegung zu rekonstruieren. Die Kalibrierung der Kamera beruht auf dem Verfahren von Zhang und ermöglicht den Ausgleich der durch das Objektiv entstehenden radialen Verzerrung der Bilder. Die sich anschließende Detektion prägnanter Merkmale wird durch den SIFT-Operator geleistet, welcher neben subpixelgenauer Lokalisation der Merkmale zusätzlich einen stark markanten Deskriptor zu deren Beschreibung liefert. Außerdem sind die Merkmale invariant gegenüber Rotationen, was für einige mögliche Anwendungsfälle sehr relevant ist. Die Suche nach Korrespondenzen wurde auf Basis der Distance Ratio ausgeführt. Hier wurde eine komplette Formalisierung der Korrelationsbeziehung zwischen Merkmalsvektoren präsentiert, welche eindeutig eine symmetrische Beziehung zwischen SIFT-Merkmalsvektoren definiert, die den an eine Korrespondenz gestellten Ansprüchen gerecht wird. Zusätzlich wurde motiviert, warum die sonst in der Bildverarbeitung gängige Methode der Hierarchisierung zur Reduktion des Aufwands in diesem speziellen Fall zu schlechteren Inlier-Raten in den gefundenen Korrespondenzen führen kann. Anschließend wurde ein genereller Überblick über den RANSAC-Algorithmus und die aus ihm entspringenden Derivate gegeben.
