Browsing by Author "Singer, Ken"

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Open Access
Entwicklung einer generischen Architektur für Quanten-Services in der Cloud
(2019) Singer, Ken
Quantenalgorithmen haben das Potenzial bestimmte Probleme deutlich schneller lösen zu können, als klassische Algorithmen. Daher kann es in Zukunft von Vorteil sein, klassische Anwendungen durch Quantenalgorithmen zu unterstützen. Für die Programmierung eines Quantenalgorithmus werden Frameworks benötigt, welche häufig nur für eine Programmiersprache verfügbar sind. Dadurch sind sie nicht in jede beliebige Anwendung integrierbar. Außerdem stellt jeder Hersteller von Quantencomputern ein eigenes Framework bereit, das sich unter anderem in der Syntax von den anderen Frameworks unterscheidet und ein anderes Paradigma bei der Konstruktion der Quantencomputer verfolgt. Dadurch gibt es Unterschiede in den Implementierungen eines Algorithmus, wenn er für verschiedene Provider entwickelt wird. Im Rahmen dieser Arbeit werden die existierenden Paradigmen und Frameworks untersucht. Die daraus resultierenden Erkenntnisse werden für die Konzeption einer Plattform verwendet, die Quantenalgorithmen verwaltet und sie als Quanten-Services bereitstellt, um die Algorithmen programmiersprachenunabhängig verwenden zu können und die Details zu Framework, Paradigma und Implementierung zu verbergen. Diese Arbeit spezifiziert Anforderungen für die Plattform bzw. Quanten-Services und entwirft eine Architektur. Darüber hinaus werden empfohlene Praktiken für die Umsetzung von Quanten-Services herausgearbeitet. Um das vorgestellte Konzept zu validieren, wird die Plattform prototypisch umgesetzt. Das Anwendungsbeispiel zeigt, dass die Plattform, unabhängig vom verwendeten Framework, Quanten-Services aus Quantenalgorithmen generiert. Die entstandenen Quanten-Services können in der Cloud bereitgestellt und programmiersprachenunabhängig von einer klassischen Anwendung verwendet werden.
Open Access
Gamifikation und Evaluierung eines Handy-Toolkits zur Bestimmung kognitiver Performanz
(2017) Singer, Ken
Unsere kognitive Performanz ist über den Tag hinweg starken Schwankungen unterlegen. Zu einem Teil sind insbesondere die zirkadianen Rhythmen für diese Schwankungen verantwortlich, welche von Mensch zu Mensch unterschiedlich sind und maßgeblich durch den Chronotypen der Person bestimmt werden. Zum anderen zeigen andere Faktoren, wie die vorherige Nahrungszunahme, Koffeinzufuhr, aber auch der vorangegangene Schlaf, Auswirkungen und tragen zu den Schwankungen bei. Nathaniel Kleitman gilt als der erste Wissenschaftler, dem ein Zusammenhang zwischen der kognitiven Performanz und den zirkadianen Rhythmen aufgefallen ist. Aufbauend auf seinen Erkenntnissen wird erforscht, wie sich diese Schwankungen am besten messen lassen, um in Zukunft Systemen die Möglichkeit zu geben, sich auf die momentane kognitive Leistung eines Menschen einstellen zu können. Diese Circadian-Aware-Systems sollen in Zukunft den Menschen unterstützen und entlasten. So könnten Kalenderapplikationen kognitiv anspruchsvolle Termine zu Zeiten planen, zu denen der jeweilige Mensch die geforderte kognitive Leistung erbringen kann. Das würde den Stress im Alltag verringern und stressbedingten Krankheiten entgegenwirken. In dieser Arbeit wird ein vorhandenes Toolkit zur Bestimmung der kognitiven Performanz gamifiziert, damit es sich besser als das bisherige Toolkit in den Alltag integrieren lässt. Dazu werden die einzelnen Aufgaben PVT, GNG und MOT in einen Spielablauf integriert und mit zusätzlichen Spiel-Design-Elementen ausgestattet. Anschließend wurde mit der Applikation eine Studie durchgeführt, um sie dahingehend zu evaluieren, ob sie die Schwankungen der kognitiven Performanz messen kann.