05 Fakultät Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik
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Item Open Access Performance Evaluation of Time-Based and Movement-Based Location Update Schemes(2006) Bachmaier, SebastianIn Personal Communications Service (PCS) networks, location management is a key issue. Mobility tracking operations are executed to maintain known the whereabouts of each mobile terminal. In this work, some modifications on the classical time-based and movement-based registration methods are evaluated. The goal is to provide a unified approach of the time-based and distance-based schemes on one hand, and the movement-based and distance-based strategies on the other hand. Furthermore what is achieved is that the Mobile Terminal sends less location update messages, which results in less contacts with the network and an increase in the uncertainty of the Mobile Terminal position. Although the Mobile Terminal Paging costs are lightly increased, the result is a significant reduction in the Location Update cost, and the net effect is a saving in the total location management cost per call arrival, i.e. the Location Update cost plus the Paging cost. The studied mechanisms will be compared with the original dynamic schemes by means of a performance evaluation method based on software simulation tools and contrasted to an analysis based on Markovian standard tools. The location management costs for all these dynamic policies will be evaluated.Item Open Access Visualisierung von Datenbank-Abfragen in Java(1999) Engelmann, RalfIn vielen Industriefirmen sind Produktionsanlagen mit Datenbanken verbunden, in welchen die anfallenden Prozessdaten gespeichert werden. Diese Prozessdaten werden nach verschiedenen Kriterien mit Hilfe von Datenbank-Abfragen ausgewertet und die Ergebnisse werden grafisch aufbereitet. Die Aufgabe des dieser Arbeit zu Grunde liegenden Projektes war es, solche Prozessdaten durch ein zu entwickelndes Anwendungssystem, basierend auf Java-Technologie in einem WWW-Browser zu präsentieren. CORBA (Common Object Request Broker Architecture) bietet ein standardisiertes Verfahren zur Realisierung verteilter Anwendungen. Die zu entwickelnde Anwendung wurde als verteilte Anwendung auf der Basis einer Three-tier-Anwendungsarchitektur entworfen und mit Hilfe der CORBA-Technologie realisiert. Der Einsatz der CORBA-Technologie in diesem Projekt erlaubt den flexiblen und intelligenten Zugriff auf die Datenbank und die gleichzeitige Verarbeitung der gelesenen Daten. Die Präsentation der aufbereiteten Daten erfolgt in einem Java-Applet, welches in einem WWW-Browser ausgeführt wird und durch die erwähnte CORBA-Technologie die Daten erhält. Dieses Projekt wurde in Zusammenarbeit mit der Industriefirma adstec Automation, Daten- und Systemtechnik GmbH (Oberaichen) durchgeführt.Item Open Access Adaptive Informationsaufbereitung(1996) Maile, AnnetteAm Institut für Informatik der Universität Stuttgart werden in der Abteilung Graphische Systeme im Rahmen des Projekts POWER (Product modelling in object-oriented Databases with efficient Methods for Retrieval) die Anforderungen an eine integrierte, umfassende Produktdatenmodellierung untersucht und richtungsweisende Konzepte für ganzheitliche, bereichsübergreifende Informationssysteme im CAD/CAM-Bereich entwickelt. In dieser Diplomarbeit wird das Konzept eines Architekturmodells für die adaptive Informationsaufbereitung in bereichsübergreifenden, betrieblichen Informationssystemen entwickelt. Dazu wird zunächst das betriebliche Umfeld untersucht, um die unterschiedlichen Informationsbedürfnisse von Mitarbeitern zu analysieren und Informationsaufbereitungsarten sowohl für verschiedene Funktionsgruppen, als auch innerhalb einer Abteilung zu erarbeiten. Im Anschluß daran werden die Konzepte neuer Informationssysteme - wie Hypermedia, intelligente Agenten und computerunterstützte Lernsysteme - daraufhin untersucht, inwieweit sie für die Realisierung der adaptiven Informationsaufbereitung im betrieblichen Umfeld geeignet sind. Darauf aufbauend wird in Kapitel 4 das Konzept eines Architekturmodells für die adaptive Informationsaufbereitung entwickelt. Das Konzept soll offen sein, so daß es jederzeit um Informationsaufbereitungsarten erweitert werden kann. Anschließend wird das Architekturmodell anhand einiger Bereiche einer Beispielfirma implementiert. Die Implementierung der Arbeit erfolgt in Perl an HP-Workstations der Serie 9000/700.Item Open Access Analysing names of organic chemical compounds : from morpho-semantics to SMILES strings and classes(2005) Anstein, Stefanie; Kremer, GerhardThe linguistic analysis of chemical terminology is a key to biochemical text processing and semi-automatic database curation. The system described analyses systematic and semi-systematic names of chemical compounds, class terms, and also otherwise underspecified names by means of a morpho-semantic grammar developed according to IUPAC nomenclature. It yields an intermediate semantic representation which describes the information encoded in a name. Our tool provides SMILES strings for the mapping of names to their molecule structure and also classifies the analysed terms. It was implemented in Prolog as a prototype and a basis for further development to support research in the life sciences.Item Open Access Numerische Verfahren zur Berechnung von Platinenströmen(1994) Wiedmann, FrankDas Ziel dieser Diplomarbeit ist die Entwicklung eines numerischen Algorithmus', der es erlaubt, aus den oberhalb einer Leiterplatte gemessenen magnetischen Feldern die auf der Leiterplatte fließenden Ströme zu berechnen. Dieser Algorithmus soll anschließend durch ein FORTRAN-Programm implementiert werden. Um eine eindeutige Lösung für das Problem zu ermöglichen, muß die Annahme getroffen werden, daß Ströme ausschließlich in der Platinenebene fließen. Bei der hier verwendeten Meßanordnung ergeben sich dann zwei leicht überbestimmte lineare Gleichungssysteme, die so zu lösen sind, daß die Summe der Fehlerquadrate minimiert wird. Außerdem muß ein Regularisierungsverfahren angewandt werden, um die numerische Instabilität auszugleichen, die bei der Lösung einer Integralgleichung erster Art regelmäßig auftritt [14]. Die Gleichungssysteme werden mit der von R. F. Harrington [18] entwickelten Momentenmethode aufgestellt. Dabei stellt man die Ströme als eine Summe von geeignet gewählten Ansatzfunktionen dar. Man fordert dann von den durch die Ströme verursachten elektromagnetischen Feldern die Erfüllung bestimmter Bedingungen, nämlich daß ein Skalarprodukt mit einer sogenannten Testfunktion bestimmteWerte annimmt. Das sich so ergebende lineare Gleichungssystem stellt eine diskretisierte Version der zu lösenden Integralgleichung dar. Es zeigt sich, daß die das Gleichungssystem repräsentierende Matrix eine besondere Struktur hat, die man als Block-Toeplitz-Toeplitz-Block-Matrix bezeichnet. Diese Struktur ergibt sich häufig bei der Diskretisierung zweidimensionaler Probleme, denen eine Integralgleichung mit einem Verschiebungskern zugrunde liegt. Eine kennzeichnende Eigenschaft dieser Matrixstruktur ist es, daß sich Produkte der Matrixmit einem Vektor sehr zeit- und speicherplatzsparend mit Hilfe einer zweidimensionalen diskreten Fouriertransformation berechnen lassen. Damit bieten sich iterative Verfahren, wie etwa das Verfahren der konjugierten Gradienten, angewandt auf die Normalengleichungen (CGNR), zur Lösung des Gleichungssystems an. Dieses Iterationsverfahren hat, wie viele andere auch, außerdem den Vorteil, daß es gleichzeitig regularisierend wirkt, es genügt dazu, die Iterationen an einer geeigneten Stelle abzubrechen. Es ergibt sich, daß mit einem solchen Verfahren auch relativ große Gleichungssysteme in einer angemessenen Zeit mit einem mäßigen Speicherplatzbedarf lösbar sind.Item Open Access Analyse der Eigenschaften von assoziativen Speichern für die Mustererkennung(1998) Bässler, MartinIn dieser Diplomarbeit werden Hopfield - Netzwerke mit bis zu 32 Neuronen und asynchroner Abfrage untersucht. Dabei werden auf empirische Art die stabilen Zustände des assoziativen Speichers mit ihren zugeordneten Einzugsgebiete ermittelt anhand von Beispielnetzen. Besonderer Schwerpunkt sind dabei die Trajektorien, auf denen die stabilen Zustände erreicht werden, ausserdem wird die Eindeutigkeit der Zuordnung eines Anfangszustandes zu einem stabilen Zustand geprüft. Dabei traten Phänomene wie das der residuellen Fehler auf. In einem ersten Teil wird die benötigte Theorie aus der Literatur zusammengestellt. Gleichzeitig wird eine neue Erklärung für residuelle Fehler unter Verwendung derEnergiefunktion vorgeschlagen. Es ergaben sich 3 Typen von Zuständen: (1) Zustände, die einen stabilen Zustand repräsentieren (eingeprägte Muster bzw. durch einen residuellen Fehlerleicht verschobene Muster), (2) Zustände, die unabhängig von der Abfragereihenfolge immer zum gleichen stabilen Zustand streben (Zustände in Attraktionsbecken) und (3) Zustände, die je nach Abfragereihenfolge unterschiedliche stabile Zustände erreichen (nicht-zuordenbare Zustände). Der prozentuale Anteil nicht-zuordenbarer Zustände steigt mit wachsender Zahl der stabilen Zustände. Zustände in Attraktionsbecken können über unterschiedliche Trajektorien den stabilen Zustand erreichen. Die gefundenen Ergebnisse werden anhand größerer Netzwerksbeispiele validiert und im Hinblick auf die Verwendung assoziativer Speicher für die Mustererkennung diskutiert.Item Open Access A mobility model for the realistic simulation of social context(2009) Fischer, DanielThe widespread use of user-carried devices with short-range communication leads to networks characterized by high dynamics, sporadic connectivity, and strong partitioning. In such networks, connectivity between mobile nodes is strongly influenced by sociological aspects. To enable the evaluation of mobile applications which communicate in such networks, we require an appropriate mobility model. In this thesis, we have designed and implemented a mobility model which focuses on the simulation of social context. It takes an arbitrary weighted social network as input and reflects its structural properties in its mobility scheme. Based on this approach, our model allows to integrate recent advances in the research of complex social networks. In addition, we focus on the simulation of different typical human characteristics such as the periodical reappearance at preferred locations and movement in groups. Furthermore, our model allows the integration of mobility models which concentrate on geographical aspects such as modeling obstacles or realistic movement between locations. We provide experimental results that show that our model reflects the input social network with an accuracy of up to 99%. In addition, we show that our model captures the characteristics measured in traces of human mobility, which shows the validity of our approach. The generalizational character of our model enables the fast integration of future research results in the areas of human mobility and complex social networks.Item Open Access Models for transient simulations of decentral power generation : implementation and verification in PowerFactory(2005) Braun, MartinAs part of the Institut für Solare Energieversorgungstechnik (ISET) e.V. in Kassel, the Design Center for Modular Supply Technology (DeMoTec) has the facilities for testing a variety of low-voltage power grid configurations. These configurations consist of decentralized power generation components in the kilowatt range. Transient simulations of components and grid configurations with MATLAB/Simulink, ATP-EMTP and SIMPLORER support research activities in this field. The aim of this work is to add a fourth tool - PowerFactory - which offers additional features for this application. All four simulation tools have their own specific characteristics which make them most suitable for particular applications. This work investigates the features of PowerFactory developed by DIgSILENT. The investigation uses components for grid configurations which are available in DeMoTec in order to verify the results of the simulations by measurements. The island grids which are investigated comprise three components: a bi-directional battery inverter which is able to form a grid, an asynchronous generator which simulates the feed-in of wind power, and a load which represents consumers and their consumption behaviour. In order to allow these components to be used in PowerFactory, this work presents the following three parts for the implementation of the components' models: 1) PowerFactory does not comprise a generic model for a battery inverter. However, single phase models in MATLAB/Simulink and ATP-EMTP are available which deliver details for the development of a PowerFactory model. For the implementation, the available models are enhanced to a three phase model and adjusted to the simulation environment of PowerFactory. 2) PowerFactory comprises a model for asynchronous generators. This generic model is adjusted to the considered asynchronous generator in DeMoTec. The electrical parameters of the analysed asynchronous generator are measured for this adjustment process and an optimisation process is performed to determine best fitting parameters. 3) A generic model for loads is available in PowerFactory. It is adjusted to correspond to the loads used in DeMoTec. The models implemented in PowerFactory form different configurations of island grids. Within these island grids, PowerFactory simulates characteristic load changes. The selected components enable measurements of the same load changes in the same grid configurations in DeMoTec. A comparison of the measured and simulated data shows a good congruence with few deviations. This thesis uses the power system analysis tool PowerFactory from DIgSILENT for transient simulations of decentralised power generation components in low-voltage grids which operate with a variable frequency and a variable voltage. Moreover, this thesis verifies the simulation results and illustrates their quality by comparing measured data at DeMoTec with simulated data using PowerFactory. Finally, one of the advantages of this simulation tool is presented by simulating a large grid configuration which is not available in the limited laboratory environment of DeMoTec.Item Open Access Ein Repository für semantische Geschäftsprozesse(2008) Anstett, TobiasDer Bereich des Computer-Aided Software Engineering gewinnt immer stärker an Bedeutung. Die Idee ist es, die Bearbeitung von Software über den kompletten Software-Lebenszyklus zu unterstützen (vgl. Ca94, HL93, LL07). Ein Repository kann dabei als eine Basiskomponente verstanden werden und liefert eine vollständige, aktuelle und konsistente Sicht auf alle Daten des Diskursbereichs (vgl. Mc93). Durch die zentrale Verfügbarkeit und Dokumentation der Daten kann das Repository als organisationsweite Informationsquelle genutzt werden. Geschäftsprozesse werden heute als eine wichtige Ressource einer Organisation gesehen und in Repositorys verwaltet. Betrachtet man einen Geschäftsprozess aus einer technischen Perspektive, so spricht man von einem Workflow [LR00]. Aufgrund des stetigen Wandels der Marktsituation durch neue Anbieter, verkürzte Produktionszeiten und der Verwendung neuster Technologien unterliegen Geschäftsprozesse einer kontinuierlichen Veränderung. Bisher getroffene Annahmen sind in der neuen Situation nicht länger gültig, und die zugrunde liegenden Prozessmodelle müssen angepasst werden. Ein wichtiger Aspekt der Anpassung bestehender Geschäftsprozesse und der Modellierung neuer Geschäftsprozesse ist die Komposition bereits entwickelter Bausteine unterschiedlicher Granularität. Während Prozessfragmente eine wiederkehrende Aufgabe abbilden, ohne selbst einen eigenständigen Prozess darzustellen, werden im Kontext der Service-Orientierten Architektur [WCL+05], kurz SOA, neue Services durch die Komposition bereits vorhandener Services erzeugt. SOA ist eine abstrakte Architektur und kann u.a. durch Web Service Technologie [WCL+05] realisiert werden. In diesem Zusammenhang erlangen semantische Technologien für das Auffinden eines Services über seine semantische Beschreibung an Bedeutung. In dieser Arbeit wird ein Repository für semantische Geschäftsprozesse entworfen und entwickelt. Kapitel 2 vermittelt die in diesem Dokument vorausgesetzten Grundlagen. Neben dem Semantic Business Process Management, welches mit der Hilfe semantischer Technologien die Lücke zwischen Business und IT [HLD+05] überbrückt, wird auf die Vorteile und Risiken bei der Einführung eines Repository in die Unternehmensstruktur, die Aufgaben eines Repository und die benötigten Konzepte, wie Versionsmodelle und Konfigurationsverwaltung eingegangen. Kapitel 3 stellt den Inhalt des Repository und die erweiterte Funktionalität gegenüber einem herkömmlichen Repository für Geschäftsprozesse vor. Des Weiteren wird die Integration eines Modellierungswerkzeugs für semantische Geschäftsprozesse diskutiert. Die Anforderungen an den in dieser Arbeit entstehenden Prototyp werden in Kapitel 4 anhand einer konzeptionellen Architektur analysiert und spezifiziert. Kapitel 5 beschreibt ausgehend von der konkreten Architektur den Entwurf und die Implementierung. Kapitel 6 liefert eine Zusammenfassung der Arbeit und einen Ausblick über derzeitige und zukünftige Entwicklungen im Bereich der Repositorys.Item Open Access Verteilte Versionsverwaltung von hierarchisch-sequentiellen Datenstrukturen am Beispiel von Eisenbahnfahrplänen(2009) Podolskiy, IgorDie Verwaltung von umfangreichen Datensätzen, die von mehreren Bearbeitern erstellt und gepflegt werden, ist eine anspruchsvolle Aufgabe, insbesondere wenn die Daten häufigen Änderungen unterworfen sind. Versionskontrollsysteme können in solchen Fällen mit Erfolg eingesetzt werden. Die verbreiteten Werkzeuge bieten für hierarchisch strukturierte Daten, die als geordnete Bäume modelliert werden, jedoch nur einen eingeschränkten Funktionsumfang. Insbesondere die Unterschiedsfeststellung und Zusammenführung verschiedener Version ist nicht optimal gelöst. Zudem haben Versionskontrollsysteme in dieser Form nur in wenigen Einsatzgebieten wie der Softwaretechnik Verbreitung gefunden. Diese Arbeit stellt einen Ansatz für die Versionsverwaltung komplexer Datenstrukturen am Beispiel von Eisenbahnfahrplandaten vor, die sich als Beispieldatensatz durch ihre Struktur, ihren Umfang und die komplexen Prozesse in ihrem Lebenszyklus gut als Beispiel eignen. Es werden sowohl die notwendigen Algorithmen als auch Einsatzszenarien für Versionskontrollsysteme im Rahmen der Fahrplanbearbeitungsprozesse vorgestellt und bewertet. Der vorgestellte Ansatz unterstützt die Unterschiedsfeststellung und Zusammenführung nah am fachlichen Datenmodell in vollen Umfang, fügt sich unterstützend in die fahrplanspezifischen Prozesse ein und ist im Rahmen dieser Arbeit prototypisch implementiert worden.