05 Fakultät Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik
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Item Open Access Interaktive Analyse von Supercomputer-Leistungsdaten(2013) Hackländer, JessicaMit den stetig wachsenden Datenmengen wachsen auch heutige High Performance Computing (HPC)-Umgebungen in ihrer Größe und Komplexität. Gleichzeitig wächst aber auch ihre Fehleranfälligkeit, wodurch es zunehmend wichtig ist, HPC-Systeme fehlertoleranter zu machen. In dieser Arbeit werden Visualisierungstechniken vorgestellt, die für die Visualisierung und Analyse von HPC-Leistungsdaten geeignet scheinen und gezeigt, dass keine dieser Visualisierungen alleine die Komplexität dieser Daten vollständig erfassen kann. Bereits bestehende Ansätze im Bereich der HPC-Leistungsanalyse werden vorgestellt und gezeigt, dass diese entweder nur Anwendungsdaten betrachten oder nur einfache Visualisierungs- und Interaktionstechniken bieten. Im Hauptteil dieser Arbeit wird die Entwicklung eines Prototyps beschrieben, der auf diesen Kenntnissen basierend verschiedene Visualisierungen implementiert, die unterschiedliche Aspekte der Daten betrachten und anwendungsbasierte mit infrastrukturellen Daten kombinieren. Durch die Implementierung verschiedener Interaktionstechniken, wie Multiple Coordinated Views, Selektion und Filtermöglichkeiten, bietet der Prototyp unterschiedliche Möglichkeiten, um die Daten zu explorieren und analysieren. In einer anschließenden beschriebenen Benutzerstudie wird für einzelne umgesetzte Visualisierungs- und Interaktionstechniken gezeigt, dass diese sinnvoll und hilfreich für die Analyse von HPC-Leistungsdaten sind. Der Prototyp stellt damit einen sinnvollen Ansatz für die Analyse von HPC-Leistungsdaten dar und kann in Zukunft durch weitere Visualisierungs- und Interaktionstechniken erweitert werden.Item Open Access Visualisierung von dynamischen Software-Entwicklerzahlen in Arbeitsbereichen(2014) Munz, TanjaSoftwaresysteme werden häufig über mehrere Jahre von vielen Entwicklern bearbeitet. In dieser Zeit können sich sowohl die Beteiligung der Entwickler als auch die Arbeitsbereiche, in denen entwickelt wird, stark verändern. In dieser Arbeit wird das Konzept der AOI Rivers für die Visualisierung von Softwareentwicklungsprozessen angepasst, indem es zu WOI Rivers erweitert wird. Mit WOI Rivers ist es möglich, die dynamischen Verhaltensweisen von Entwicklergruppen zu beobachten. Es kann sichtbar gemacht werden, wie sich die Anzahl von Entwicklern oder die Häufigkeit ihrer Beteiligung an Dateiveränderungen in verschiedenen Arbeitsbereichen über die Zeit verändert. Zusätzlich kann über Transitionen gezeigt werden, wie zwischen verschiedenen Arbeitsbereichen gewechselt wird und wann bzw. wo neue Entwickler hinzukommen oder das Projekt wieder verlassen. Da sich Entwickler zur gleichen Zeit an vielen verschiedenen Dateien bzw. verschiedenen Arbeitsbereichen in unterschiedlichen Stärken beteiligen können, ist die Höhe, die jedem Entwickler in einem Intervall zugewiesen wird, variabel und muss auf mehrere Transitionen aufgeteilt werden. Hierfür werden verschiedene Möglichkeiten untersucht und es wird eine Methode entwickelt, Transitionen zwischen gleichen Arbeitsbereichen nicht unnötig aufzuteilen, um die Anzahl an Überkreuzungen, und dadurch Visual Clutter, zu reduzieren. Die Visualisierungstechnik wurde als interaktives Visualisierungswerkzeug implementiert. In diesem können Arbeitsbereiche, sogenannte Workspaces of Interest (WOIs), in einer Hierarchiedarstellung, Entwicklergruppen aus einer Liste aller Entwickler und der darzustellende Zeitbereich für die WOI River-Visualisierung festgelegt werden. Anhand dreier Open-Source-Softwareprojekte werden Fallstudien durchgeführt, um Einsichten in die Entwicklungsprozesse dieser Projekte zu erhalten.Item Open Access Skizzenbasierte Trajektoriensuche in Videos(2012) Engelhardt, JohannesDie visuelle Analyse von Videodaten aus Überwachungsvideos ist eine mühsame und zeitaufwändige Aufgabe. Eine Möglichkeit zur Beschleunigung des Analysevorgangs ist die Extraktion von Trajektorien. In dieser Arbeit werden zwei Methoden zur Suche nach Trajektorien vorgestellt. Diese ermöglichen das skizzenbasierte sowie zeitabhängige Durchsuchen von Trajektorienmengen in Form von Filtern, die in ein bestehendes Visual-Analytics-System integriert sind. Für die skizzenbasierte Suche wurde eine Oberfläche zur Modellierung der Trajektorienskizze entwickelt. Für die vorgestellten Filter werden detaillierte Konfigurationsmöglichkeiten zur Verfügung gestellt. Dabei wird auch das Formulieren unscharfer Anfragen unterstützt.Item Open Access Evaluierung der Effizienz eines auf personenbezogenen Daten basierenden Passwortsystems(2013) Hoser, SerkanImmer mehr Menschen benutzen Smartphones und Tablets um online Geschäfte zu tätigen. Daher müssen sie sich immer mehr Passwörter merken. Das Problem mit Passwörtern ist, dass sie kompliziert genug sein müssen, um genug Sicherheit zu liefern, da sie sonst leicht geknackt werden können. Wenn sie jedoch zu kompliziert sind, kann man sie sich schlecht merken. Die Sicherheit von Passwörtern wird heutzutage durch Erhöhung der Komplexität erreicht um gegen Wörterbuch Angriffe und Brute-Force Angriffe geschützt zu sein. Die Benutzer konnten sich in Folge dessen nicht mehr an ihre Passwörter erinnern. In dieser Arbeit soll eine Methode der Authentifizierung untersucht werden, die persönliche Daten auf dem Smartphone dazu verwendet Passwortabfragen an den Benutzer zu stellen. Dazu wird eine App für das Android Betriebssystem entwickelt, die über einen Zeitraum Daten der Benutzer sammelt. Anschließend sollen diese Daten zur Authentifizierung der Benutzer verwendet werden. Dazu wurde eine Benutzerstudie durchgeführt welche die Eignung der Daten untersuchte. Die Ergebnisse führen zu dem Schluss, dass sich Bilder und Kontaktfotos am Besten für die kontextbasierte Authentifizierung eignen. Am Ende wird die Arbeit zusammengefasst und ein Ausblick auf Themen gegeben die zukünftig noch untersucht werden sollten.Item Open Access Gestensteuerung für Powerwall-basierte Visualisierungen(2012) Ploner, NicoEine Stärke von großflächigen, hochauflösenden Displays ist es, große Datenmengen anzuzeigen und beispielsweise einer Gruppe zur Analyse zu präsentieren. Insbesondere für mehrere Benutzer, die gemeinsam mit Powerwall-Visualisierungen interagieren möchten, eignen sich Tastatur und Maus nur bedingt zur Interaktion mit den dargestellten Daten. Nachteile der Maus- und Tastatursteuerung können durch Freihandgesten vermieden werden. Zusätzlich ermöglichen Freihandgesten einen natürlichen Umgang mit den dargestellten Visualisierungen. In dieser Diplomarbeit wird anhand zweier Szenarien zur Powerwall-gestützten Datenanalyse ein Interaktionskonzept zur Gestensteuerung von Powerwalls entwickelt. Um die Anwendbarkeit dieses Konzepts zu untersuchen wird ein Prototyp implementiert, der eines der beiden Szenarien realisiert. Zusätzlich wird eine Benutzerstudie konzipiert und als Pilotstudie durchgeführt, um das Interaktionskonzept zu evaluieren. Darüber hinaus sollen mit dieser Studie weitere intuitive Gesten zur Interaktion mit Powerwall-Visualisierungen identifiziert werden. Ebenso wird ein Framework konstruiert, mit dem das Interaktionskonzept zur Gestensteuerung mit anderen Interaktionskonzepten zu multimodalen Interaktionsumgebungen kombiniert werden können.Item Open Access Analyse der Oberflächenstruktur von Proteinen(2011) Schulz, ChristophDiese Diplomarbeit befasst sich mit dem Thema Analyse der Oberflächenstruktur von Proteinen auf moderner Grafikhardware. Das Ziel der Diplomarbeit war es die technische Machbarkeit des interaktiven Umgangs mit zeitabhängigen Datensätzen aus Molekulardynamik-Simulationen zu zeigen. Es wurde ein Verfahren entwickelt, um aus Volumendaten ein Dreiecksnetz zu extrahieren, Komponenten zu erkennen, diese über Zeit zu korrelieren und Ereignisse mit zeitlichem Bezug, wie Amalgamieren und Aufspalten, zu erkennen. Die Implementierung erfolgte mittels NVIDIAs CUDA-Technologie. Anschließend wurde das Leistungsverhalten des Verfahrens untersucht und so der Beweis erbracht, dass der interaktive Umgang mit zeitabhängigen Proteindaten machbar ist.Item Open Access Item Open Access Einfache Herstellung durch natürliche Interaktion mit Lasercuttern im Heimbereich(2013) Schmid, DavidDie Einstiegshürde für die Prototypentwicklung mit elektronischen Komponenten ist mit der Einführung von Microsofts .NET Gadgeteer deutlich gesunken. Möchte man nun ein Gehäuse für einen Prototyp herstellen, so benötigt man jedoch entweder CAD-Kenntnisse oder handwerkliches Geschick. In dieser Arbeit wird ein Konzept vorgestellt, mit dem Gehäuse in wenigen Minuten entworfen werden können. Ein Lasercutter schneidet anschließend die Teile aus, die sich zu dem Gehäuse zusammensetzen lassen. Besonderes Augenmerk wird dabei auf die einfache Bedienung gelegt, so dass die Anwendung auch von Personen ohne technisches Hintergrundwissen genutzt werden kann. Für die Erstellung des Gehäusedesigns kommt Microsofts Touch-Tisch PixelSense zum Einsatz, der neben der Bedienung mit der Hand auch das Erkennen von Objekten ermöglicht. Damit können für externe Komponenten wie Displays und Buttons Aussparungen automatisch eingefügt werden. Platziert man eine externe Komponente auf dem Touch-Tisch, so wird diese erkannt und eine entsprechende Aussparung wird im Gehäuse eingefügt. Durch Verschieben und Drehen dieser externen, physikalischen Komponenten kann die virtuelle Position der Aussparung bestimmt werden. Die Implementierung zeigt eine erste Umsetzung des Konzepts. Durch eine explorative Benutzerstudie wurden die grundlegenden Ideen evaluiert und Ansätze für Verbesserungen untersucht. Alle Teilnehmer konnten in wenigen Minuten ein Gehäuse entwerfen und bestätigen das grundlegende Konzept.Item Open Access Parallel exhibitions : empowering users to virtually and physically design customized museum exhibits(2014) Lischke, LarsDigital content is ubiquitous in all parts of life today. In particular Web 2.0 technology changed the way of communication. It allows everybody to contribute to digital content and to reach a large audience. The possibility to contribute also has an effect on the desire to contribute to real world'' matters. At the same time an incredible amount of information is online accessible without any effort. In many cases this enables us to find specific information fast and without leaving our current location. This forces public knowledge places, like libraries or museums, to re-think their role as knowledge providers. These institutions have to become places of social interaction which provide meaningful collections of objects and information as well as space for creativity. Visiting a museum is a great experience. Seeing objects, which have texture and physical characteristics combined with the history and the story of the exhibit, is an adventure and beneficial for engagement with a certain topic. Museums store much more objects, than they can present. These exhibits are not accessible for the public and sometimes not even for research purposes. It is a challenging task for curators and museum professionals to select objects for a meaningful and appealing arrangement. Re-creating and re-arranging exhibits in museums is mostly prohibited for visitors, because shown exhibits are often one of a kind, expensive, or damageable. During the last decade museums build large databases to index their objects. In Parallel Exhibitions we make use of these databases to invite visitors to become co-curators in museums. We design and implemented an application, which allows museum visitors to contribute to the exhibition design. Curators can additionally include physical exhibition in the virtual interaction space to create a close relationship to other exhibits in the museum. To evaluate our concept and our application we conducted a field test in a museum as well as an online study. In addition we interviewed possible users and museums professionals. We observed a rich social interaction around our application in the field study and the studies confirm that visitors have an interest to contribute to exhibitions they are visiting, both locally and on social media.Item Open Access Natürliche Benutzerschnittstellenkonzepte(2014) Neupert, AndreasNeue Technologien und Geräte wie die Microsoft Kinect oder die Leap Motion ermöglichen die Verwendung von Freihandgesten zur Mensch-Computer-Interaktion. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird mit Hilfe dieser Technologien untersucht, wie sich etablierte Interaktionstechniken, wie Tastatur und Maus oder die Bedienung per Touchscreen durch die Interaktion mittels Freihandgesten ersetzen lassen. Hierfür werden zwei Szenarien untersucht: Zum Einen wird die Bedienung einer klassischen Desktop-Applikation mittels Gesten ermöglicht, zum Anderen wird eine gestenbasierte Interaktion für einen Fahrkartenautomaten umgesetzt. Für die Desktop-Anwendung soll dabei ein Expertensytem umgesetzt werden und für den Fahrkartenautomaten eine möglichst intuitive Steuerung. Das bedeutet, für die Desktop-Applikation werden komplexere Eingabemodi für spezifische Funktionen der Anwendung umgesetzt, während die Interaktion des Fahrkartenautomaten selbsterklärend sein soll. Die beiden entstandenen Lösungen werden anschließend bezüglich der Benutzbarkeit, der Beanspruchung des Benutzers, der Fehlerrate und der Interaktionsgeschwindigkeit evaluiert und mit den ersetzten Interaktionstechniken verglichen.