05 Fakultät Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik
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Item Open Access Entwicklung und Implementierung von Analysetools zur Dimensionierung von Entwässerungsanlagen am Bahnkörper und zur Aufstellung der Investitionsschätzung von vorgeplanten Eisenbahninfrastrukturen in das vorhandene DCC-Modell(2020) Koch, DanielDiese Arbeit beschreibt die Entwicklung und Implementierung von zwei Analysetools in das vorhandene DCC-Modell. Dabei wird der DCC-Ansatz erläutert und die Umsetzung in Bezug auf die zu implementierenden Tools aufgeführt. Eine der Softwarelösungen dient zur Aufstellung der Investitionsschätzung von vorgeplanten Eisenbahninfrastrukturen. Hierbei wird die Kostenermittlung in Form einer Kostenschätzung für den Verkehrsträger Schiene im Detail betrachtet. Das zweite Analysetool unter-sucht die Dimensionierung von Entwässerungsanlagen am Bahnkörper. Dafür wird auf die hydraulische Bemessung von offenen Entwässerungsanlagen umfänglich eingegangen. Für beide Softwarelösungen wird die Vorgehensweise der Implementierung schrittweise erklärt und die enthaltenen Funktionen dargelegt. Zudem wird die Integration der Analysetools in die vom Studienprojekt „ModellBahn“ entwickelte Software namens „PULTrack“ ausführlich beschrieben, und mögliche Anpassungen und Optimierungen dieser erwähnt.Item Open Access Entwicklung und Implementierung von Analysemethoden zur Einzelfehlerdetektion in Verbindung mit Deep Learning und Machine Learning(2020) Pavlovski, AlexanderIn Deutschland beförderte die Deutsche Bahn AG 148 Millionen Fahrgäste und erreichte eine Gesamtbetriebsleistung von 1,09 Milliarden Trassenkilometern. Die Fahrgastanzahl stieg hier um 4% im Vergleich zum Vorjahr [1]. Dieser Trend lässt vermuten, dass in den kommenden Jahren der Zugverkehr weiter zunehmen wird, so auch aber auch die Belastung der Schienenwege. Aus diesem Grund ist es maßgeblich die Instandhaltung dieser weiter zu verbessern, um einen reibungslosen Schienenverkehr zu gewährleisten. Dazu existiert die Möglichkeit die Vertikalbewegung bzw. Vertikalbeschleunigung der Achse eines Zuges auf dem Gleis zu messen und darauf Fehler zu erkennen. Damit der Prozess der Fehlererkennung aus dem Signal vereinfacht wird, beauftragte das Institut für Eisenbahn- und Verkehrswesen im Sommersemester 2019 an der Universität Stuttgart, über das Studienprojekt der Fakultät Informatik, acht Studenten damit, eine Software zu entwickeln, die diesem Problem abhilft. Das Ergebnis ist die Software PUL-Anfahr, welche aus zwei Prozessabläufen besteht: Aufbereitung und Analyse der Messdaten. In dem Analyseteil geschieht die tatsächliche Fehlererkennung. Jede Gleisinstabilität folgt einem bestimmten Muster im Signal. Jedes dieser Fehlermuster gilt es zu erkennen. Insbesondere hatten Machine Learning Algorithmen, ein Teilbereich der Künstlichen Intelligenz, in den letzten Jahren starke Fortschritte im Themengebiet Mustererkennung zu verzeichnen. Somit bietet es sich an solche Algorithmen in PUL-Anfahr zu integrieren, die in dieser Bachelorarbeit implementiert und erörtert werden.Item Open Access How to speed up BDD automated acceptance testing for safety-critical systems(2018) Degutis, Daniel RyanAn important aspect of developing safety-critical systems is testing, and in some cases an agile development and testing approach is desirable. To reflect and test safety requirements, a process based on Behavior Driven Development (BDD) is considered in this work. The goal is to have an as efficient as possible process for BDD automated acceptance testing. The original process for this, used in an earlier experiment, is examined and automatable parts are identified. Based on this, improvements to the process are proposed and implemented. This results in an updated process, that utilizes a newly implemented command line tool written for the purpose of producing test cases. These can then be used for the BDD automated acceptance testing process. Finally, an evaluation with students BDD acceptance testing a sample system is conducted, to determine the effectiveness of the improved process. The results of the evaluation show benefits in productivity when using the improved process.Item Open Access A meta-approach to guide architectural refactoring from monolithic applications to microservices(2020) Gu, QiwenThe concept of microservices in the software development industry is getting growing attention nowadays. This architectural style is widely discussed both in industry and academia. Refactoring a monolithic application into a microservice application is common practice. Nevertheless, software architects and developers often find it di cult because they lack a structured overview of various migration approaches. Even though literature views about microservice migration were conducted, they were either obsolete or did not follow a systematic approach to ensure correctness and reproducibility of results. The goal of this study is to provide a classification framework as well as a web-based tool that can guide software architects and developers to comprehend up-to-date migration approaches and select a suitable one according to their requirements. In order to achieve this, a systematic literature review was conducted, resulting in thirty-one contributions from 2017 to 2020. Next, a web-based tool was developed based on the knowledge repository created after review. An evaluation of the developed tool by experts and students in the field revealed that it was able to serve the predefined purpose. The proposed framework, as well as the web-based tool, can provide the users a comprehensive overview of microservice migration and various practical approaches. Keywords: Microservices, Monolith Migration, Architectural Refactoring, Microservice Migration FrameworkItem Open Access Detecting anomalies in system log files using machine learning techniques(2014) Zwietasch, TimLog files, which are produced in almost all larger computer systems today, contain highly valuable information about the health and behavior of the system and thus they are consulted very often in order to analyze behavioral aspects of the system. Because of the very high number of log entries produced in some systems, it is however extremely difficult to find relevant information in these files. Computer-based log analysis techniques are therefore indispensable for the process of finding relevant data in log files. However, a big problem in finding important events in log files is, that one single event without any context does not always provide enough information to detect the cause of the error, nor enough information to be detected by simple algorithms like the search with regular expressions. In this work, three different data representations for textual information are developed and evaluated, which focus on the contextual relationship between the data in the input. A new position-based anomaly detection algorithm is implemented and compared to various existing algorithms based on the three new representations. The algorithms are executed on a semantically filtered set of a labeled BlueGene/L log file and evaluated by analyzing the correlation between the labels contained in the log file and the anomalous events created by the algorithms. The results show, that the developed anomaly detection algorithm generates the most correlating set of anomalies by using one of the three representations.Item Open Access Analysis of leadership and personality styles in a software project(2017) Theil, Karl-HeinzGiven the current data on how software engineers are working together with their leader, you will most likely find a lot of data that is outdated or not focused on the software engineering part. Behavioral Software Engineering tries to change the focus to the software engineering part. The path is hard though because the information for this topic is sparse. This bachelors thesis contributes to the few sources out there who try to understand how software engineers are coping with the leadership styles of their leaders. By analyzing the personality traits of two teams and comparing them to the different leadership styles I am trying to outline what the styles and traits have in common and how they are interacting with each other. This will help team leaders understand their leadership style and how they are affecting their team with their behavior.Item Open Access Automatisierte Transformation von Daten aus Software Repositories und ihre Vorbereitung für Data Mining(2015) Lehmann, SimonBei dem Prozess der Softwareentwicklung werden viele verschiedene Dokumente und Daten erstellt, die wichtig für das Projekt sind, aber gleichzeitig nicht zu dem Programmcode gehören. Seien es die Arbeitspakete jedes einzelnen Entwicklers, die Dokumentationen zur Einarbeitung in einzelne Themengebiete und Testfälle oder auch Metadaten der Versionsverwaltung. Diese Daten sollen eingelesen, verarbeitet und in eine Datenbank gespeichert werden, damit sie danach analysiert und ausgewertet werden können. Der Prozess der Transformation soll mithilfe von Datenströmen durchgeführt werden, ohne dass weitere Dateien erstellt werden können. Im Rahmen dieser Bachelorarbeit wurde ein Programm entwickelt, welches die Daten von drei bestehenden Formaten erfasst, verarbeitet und abspeichert. Dazu wurde analysiert mit welchem Verfahren die Transformationen durchgeführt wurden und wie der gewünschte Ablauf funktionieren sollte. Aus diesen Informationen ist ein Konzept für das Programm entstanden und aus diesem wurde die Software entwickelt wurde. Das komplette Programm ist bisher für Datentransformation von Metadaten eines Repositories und Datenformate wie CSV-Dateien konstruiert. Dabei werden alle Transformationen in einer MySQL-Datenbank gespeichert. Ein wichtiger Aspekt des Konzepts ist die Erweiterbarkeit. Es sollen noch weitere Formate transformiert werden können und deswegen muss das Programm leicht erweitert sein.Item Open Access Analyse und Erweiterung des ibb TestDesigners(2015) Michel, DavidDas Testen von Steuergeräten in Automobilen gewinnt zunehmend an Bedeutung. Das Ingenieurbüro Brinkmeyer & Partner hat sich auf den Aufbau von individuellen Testsystemen und die Erstellung von Tests für Steuergeräte spezialisiert. Zur Generierung von Programm Code für Tests wird der vom Unternehmen entwickelte ibb TestDesigner genutzt. Diese Software erzeugt XML-Code, der auf der Testumgebung ausgeführt werden kann. Im Rahmen dieser Arbeit soll das bestehende Konzept beschrieben und die Erzeugung eines weiteren Ausgabeformats ermöglicht werden. Dieses weitere Format für die Testbeschreibung ist eine Programmiersprache namens CAPL. Mithilfe von CAPL sollen sich mehr Möglichkeiten für eine Testdefinition ergeben und Funktionalitäten erreichbar sein, die allein mit XML nicht möglich waren.Item Open Access Visualization of performance antipattern detection results(2018) Popp, MatthiasIn many cases developers do not understand appearing performance problems after the implementation or some changes. The problems can often be traced back to same root causes, which are present in many different software systems. Some of these problems are collected and analyzed, called anti-patterns, and can be detected by software diagnosis tools. Thus, organizations are using application performance management (APM) tools, to detect bottlenecks and other performance problems in their product. To support the developers, this thesis will deal with visualization of detected anti-patterns. Information about the anti-pattern, individual data from the system under test (SUT) to understand the problem and their solutions are a part of the report. The result of the work will be a prototype framework, which uses available diagnosis and APM results to generate the visualized based report, e.g. stack traces and time series.Item Open Access A-CAST: Entwicklung eines Plugin-basierten Tools zur Unfallanalyse mit CAST (Causal Accident Analysis)(2015) Root, MartinUnfälle sind auch in der heutigen Zeit keine Seltenheit. Bei sicherheitskritischen Systemen kann ein Unfall viele Menschenleben kosten. Deshalb sollte aus bereits geschehenen Unfällen gelernt werden. Durch eine Analyse solcher lassen sich mögliche zukünftige Unfälle vermeiden. Eine neue Methode für die Unfallanalyse ist der CAST-Ansatz, welcher auf dem STAMP-Modell basiert. Im Zuge dieser Arbeit wird ein Tool entwickelt, dass die Funktionen der CAST Analyse implementiert und so eine Unterstützung für die Analyse von Unfällen bieten soll.