05 Fakultät Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik
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Item Open Access Adaption des Systems XSTAMPP 4 an die Analysemethode STAMP/CAST in der Einzelplatzanwendung(2020) Zimmermann, EvaTäglich geschehen Unfälle, die analysiert werden müssen und für die Erklärungen gefunden warden sollten. Dazu gibt es einen Analyseprozess CAST, der auf STAMPP aufbauend, existierende Unfälle betrachtet und durch dessen Erkenntnisse weitere Unfälle verhindert werden sollen. Um diesen Prozess zu unterstützen, wird in dieser Bachelorarbeit eine Einzelplatzanwendung umgesetzt, die den Anwender bei der Analyse von Unfällen unterstützt. Dafür wurde aufbauend auf der Theorie und den existierenden Arbeiten, eine Anforderungsanalyse durchgeführt, auf dessen Grundlage dann die Einzelplatzanwendung implementiert wurde. Als Ergebnis der Arbeit wurde eine Software fertiggestellt, die es dem Analyst ermöglicht, alle Schritte von CAST durchzuführen.Item Open Access Interactive visualizations for multivariate weather data on smartwatches(2024) Rohwer, Jakob MoritzDer Markt für Smartwatches wächst schnell und birgt viel Potenzial. Doch der kleine Bildschirm der Geräte stellt Entwickler vor neue Herausforderungen, wenn es um Visualisierung geht. Das gilt insbesondere für komplexere Darstellungen. Für Wetterdaten gibt es viele komplexere Möglichkeiten der Visualisierung, sei es der Temperaturverlauf dargestellt als Diagramm oder die Luftfeuchtigkeit als Fortschrittsanzeige. In dieser Arbeit wird die neue Wetterapplikation WeDaVis vorgestellt, welche neue Arten der Visualisierung für Wetterdaten benutzt. Wie die Ergebnisse unserer Studie gezeigt haben, präferierten die Teilnehmer keine bestimmte Art der Datenrepräsentation, sondern stattdessen hingen die Präferenzen von der Art der Wetterinformation ab. Teilnehmer präferierten die Visualisierungen von WeDaVis bei eher ungewöhnlicheren Daten, wie zum Beispiel der Windstärke oder dem Luftdruck. Textbasierte Darstellungen wurden präferiert, wenn es um bekanntere Informationen, wie die Temperatur, ging. Weitere Ergebnisse der Studie zeigten, dass Möglichkeiten der Interaktion visualisiert werden sollten, denn sonst hatten die Teilnehmer Probleme, diese wahrzunehmen. Da sich die Interessen der Teilnehmer für verschiedene Wetterinformationen unterschieden, sollten Applikationen dementsprechend anpassbar sein, und sollten ungefähr sechs Datenrepräsentationen auf einem Bildschirm anzeigen. Da das Forschungsgebiet der Wetterinformationen relativ neu ist, strebte dieses Projekt an, zu dieser Forschung beizutragen, indem wir versucht haben, eine möglichst effiziente Wetterapplikation zu entwickeln, die auf die Benutzung auf der Smartwatch abgestimmt ist.Item Open Access Classifying physical exercises and counting repetitions using three-dimensional pose estimation(2023) Wallmann, JonasResistance training is known to increase physical and mental health but requires a lot of knowledge and experience to be done effectively and safely. Personal trainers and physiotherapists provide their knowledge to athletes but their profession requires a lot of learning and experience, thus making their services often not affordable to the general public. Automating certain aspects of their work will make their services more available to the general population and therefore lead to more safe and more effective athletes. The first steps of automating personal training lie in observing a subject train and understanding their performed workout. This provides the basics for future work of automating providing feedback on exercise execution and improving their training regimes. In order to do so, we developed a proof-of-concept program, that uses a two-dimensional camera video as an input to classify what exercise a user performs and automatically counts the number of performed repetitions, in real-time. It should work without imposing requirements in the camera perspective or needing to know what exercise will be performed in advance. This is achieved by using a three-dimensional pose estimation model and defining a rule-based algorithm, that considers the position and angle of joints that characterize the performed exercises We evaluate our proof-of-concept program using videos of subjects performing squats and push-ups in order to understand the accuracy in a real-world scenario. Our program achieved an overall accuracy of 95.57% for the squats and 93.69% for the push-up evaluation.Item Open Access A systematic mapping study on development and use of AI planning tools(2021) Philippsohn, RobertArtificial intelligence (AI) planning is a big area in the AI field with many needs and special problems. Therefore, it needs tools to suit these special problems and request, as well as for trends in the AI planning community. Since 1971 there has been an influx of many tools that assist insolving planning problems and making plans. To give a better overview of the available landscape of AI planning tools this systematic mapping study was conducted and try also to shows what software engineering principles are used in creating the tools. We also try to depict in which industry domains the AI planning tools are used and how many papers mention the tools being used in the industry. In the end, we conclude that there are at least 106 different tools out there, with only a fraction being used in the industry. While only a small part of the tools are talked about being used in the industry, this small part is covering a wide array of industry domains.Item Open Access Informelle Sicherheitsanalyse der Sequent Tech Identitäts- und Zugriffsmanagementkomponente(2022) Vatic, AmelDie IAM-Komponente wurde von Sequent Tech Inc. für ihre E-Voting-Anwendung entwickelt und anschließend als eigenständige Software-Komponente veröffentlicht. Sie bietet Funktionalität zur Authentifizierung und Autorisierung von Benutzern in einem Anwendungssystem. In dieser Arbeit wird eine informelle Sicherheitsanalyse der IAM-Komponente und der in der Komponente definierten Authentifizierungsprotokolle angefertigt. Die Authentifizierungsprotokolle legen dabei jeweils fest, wie sich die Benutzer bei der IAM-Komponente authentisieren müssen. Die Grundlage dieser Analyse bildet dabei eine ausführliche Beschreibung dieser Komponente und ihrer Authentifizierungsprotokolle, die im Rahmen dieser Arbeit ebenfalls angefertigt wird. Von besonderer Interesse ist dabei das Single-Sign-On Authentifizierungsprotokoll SmartLink. Nachdem wir die Beschreibung angefertigt haben, werden die IAM-Komponente und ihre Authentifizierungsprotokolle informell analysiert. Dabei beginnen wir mit der Identifikation der Annahmen und der Angreifermodelle, die für die Sicherheitsanalyse zu Grunde gelegt werden. Die drei Sicherheitsziele, die in von der IAM-Komponente erfüllt werden müssen sind dabei Authentifizierung, Autorisierung und Session Integrity. In der darauffolgenden Sicherheitsanalyse werden die Komponente und die Authentifizierungsprotokolle bezüglich allen Sicherheitsdefinitionen überprüft.Item Open Access Visuelle Unterstützung bei der Planung der Bildentwicklung in Lateinformationschoreografien(2023) Schmierer, FabianDas Gebiet der Visualisierung von Teamsportdaten wächst in den letzten Jahren stetig. Grund dafür sind die steigende Popularität und Kommerzialisierung von Sportarten wie Fußball. Für Randsportarten existieren indes jedoch kaum digitale Lösungen. Eine dieser Sportarten ist der Lateinformationstanz. In dieser Arbeit soll deswegen ein digitales Werkzeug entwickelt werden, mit dem Choreografien für Lateinformationen erstellt, analysiert und mit den Tänzern kommuniziert werden können. Der Fokus liegt hierbei insbesondere auf der Erstellung von Bildern einer Choreografie und der Bildentwicklung. Dieser Prozess wird bisher nur von einfachen Programmen unterstützt, mit welchen man die Positionen der Tänzer in einem Koordinatensystem einzeichnet und dies dann in einer 2D- oder 3D-Ansicht betrachtet. In Zusammenarbeit mit drei Formationstrainern wurden deshalb Anforderungen erhoben, die ein Programm zur Bildentwicklung erfüllen sollte. Anschließend wurden die Anforderungen in einem webbasierten Prototypen implementiert. Der Prototyp wurde daraufhin in einer qualitativen Studie mit vier Domänenexperten evaluiert. Hierbei stellte sich heraus, dass Choreografien mit dem Prototyp ohne großen Aufwand editiert und analysiert werden können. Als positive Merkmale wurden insbesondere die gewählten visuellen Kodierungen und die Möglichkeiten zur Analyse der Choreografie von den Teilnehmern hervorgehoben. Die Spezifikation von Bildübergängen, das visuelle Erkennen von Kollisionen und die Erstellung von Posen im 3D-Modus wurden ebenfalls gelobt. Jedoch brauchen diese Funktionen Überarbeitungen im Bereich des Interaktionsdesigns. Eine Zeitleiste, bestehend aus Takten mit jeweils acht Schlägen, in der die zeitliche Verordnung der Bilder eingetragen ist, wurde als zu vereinfacht bezeichnet. Basierend auf dem Feedback wurden abschließend neun Designrichtlinien herausgearbeitet, welche für digitale Werkzeuge zur Bildentwicklung angewandt werden können.Item Open Access Fully-polynomial-time approximation schemes for the Euclidean shortest path problem(2024) Schneewind, AxelThe shortest path problem is a well-studied problem in computer-science. For transport networks, there exist natural graph representations and highly efficient algorithms that can compute shortest paths on millions of nodes within milliseconds. In contrast, computing shortest paths in space (e.g. in R^2) poses some challenges. Shortest path computations in space have applications in robotics, naval routing or video games. As shortest paths in a continuum are hard to compute (with the Euclidean shortest-path problem in 3D even proven to be NP-hard), approximations can be necessary to obtain acceptable runtimes. In this thesis, an approximation scheme is studied that guarantees solutions with cost at most (1+ε) times the optimum. It uses a triangulation of the domain and, given ε, construct a discretization. By performing a Dijkstra search, one can then approximate shortest paths with the given quality guarantee. This scheme is implemented and its practicality evaluated on larger instances.Item Open Access Effects of paraphrasing and demographic metadata on NLI classification performance(2023) Marx Larre, MiguelNative language identification (NLI) refers to the task of automatically deducing the native language (L1) of a document's author, when the document is written in a second language (L2). Documents stem from different sources, but recently more documents are altered before publication through paraphrasing methods. This alteration changes the content, grammar, and style of the document, which inherently obfuscates the L1 of the author. In addition, the demographic metadata of the author, such as age and gender, may influence the performance with which an author's L1 may be detected. In this thesis, two corpora which provide necessary demographic metadata, the International Corpus of Learner English (ICLE) and the \textsc{Trustpilot} corpus, are used to analyze the impact of paraphrasing and demographic factors in the context of NLI tasks. To analyze the effect of paraphrasing on a document, new versions of both corpora are created, which contain paraphrased versions of the documents contained. The effect is inspected using two state-of-the-art NLI systems to perform the task, while the results were analyzed using a regression analysis in combination with dominance analysis (DA). Paraphrasing was found to have a substantial influence in performance of NLI tasks, regardless of corpus, classifier, or paraphrasing method. The usual influence of demographic factors on NLI tasks could not be confirmed in this thesis. Regression analysis and DA allowed for a more profound analysis of the results, which allowed for findings regarding the influence of specific L1s on performance of NLI tasks.Item Open Access Emotion classification based on the emotion component model(2020) Heindl, AmelieThe term emotion is, despite its frequent use, still mysterious to researchers. This poses difficulties on the task of automatic emotion detection in text. At the same time, applications for emotion classifiers increase steadily in today's digital society where humans are constantly interacting with machines. Hence, the need for improvement of current state-of-the-art emotion classifiers arises. The Swiss psychologist Klaus Scherer published an emotion model according to which an emotion is composed of changes in the five components cognitive appraisal, physiological symptoms, action tendencies, motor expressions, and subjective feelings. This model, which he calls CPM gained reputation in psychology and philosophy, but has so far not been used for NLP tasks. With this work, we investigate, whether it is possible to automatically detect the CPM components in social media posts and, whether information on those components can aid the detection of emotions. We create a text corpus consisting of 2100 Twitter posts, that has every instance labeled with exactly one emotion and a binary label for each CPM component. With a Maximum Entropy classifier we manage to detect CPM components with an average F1-score of 0.56 and average accuracy of 0.82 on this corpus. Furthermore, we compare baseline versions of one Maximum Entropy and one CNN emotion classifier to extensions of those classifiers with the CPM annotations and predictions as additional features. We find slight performance increases of up to 0.03 for the F1-score for emotion detection upon incorporation of CPM information.Item Open Access Flutter on Windows Desktop: a use case based study(2021) Zindl, StefanIn the last years, the number of different computer platforms increased from Desktop, mobile devices, tablets to the Web. Among others, cross-platform frameworks enable to target all platforms. One of those cross-platform frameworks is Flutter which is developed by Google and targets Windows Desktop in beta stage since 2020. Because of this early stage, it is relevant to verify how well Flutter already works on Windows Desktop. In the first part of this bachelor thesis, we compare a simple image gallery in Flutter and WPF with .NET 5. The implementation in both frameworks worked well with similar kind of realization. Our comparison concentrates on metrics such as code, startup time, and packaged size. In addition, we measure RAM usage and CPU usage. We measure these in two scenarios which we automated with a simulation script. In the second part, we focus on the available third-party extensions and the current missing functionalities of the Flutter framework. Our results indicate that we could implement the Flutter application with 55% less code and with a 70 times faster startup time. Surprisingly, Flutter uses less RAM most of the time, but instead, it needs more CPU to process the images. Nevertheless, there are some missing important functionalities for Desktop applications such as adding icons in the system tray or adding a menubar to the application. We show that some functionality is still missing in the current stage of the Flutter framework, but it has a good chance to become a well established framework for new developers. Keywords: Desktop, WPF, Windows, Cross-Platform, Flutter, Use-Case Study