05 Fakultät Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik
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Item Open Access Analyse der Echtzeitfähigkeit und des Ressourcenverbrauchs von OpenGL ES 2.0(2011) Cont, ArminOpenGL ES 2.0 (Open Graphics Library for Embedded Systems 2.0) ist eine Schnittstelle zur Entwicklung von 2D- und 3D-Computergrafik-Anwendungen. Die Spezifikation von OpenGL ES 2.0 definiert eine Reihe von Befehlen, mit denen Daten zum und vom OpenGL ES-System übermittelt werden können, mit denen das Zeichnen von Grafiken angestoßen werden kann (Rendering) und Einstellungen für das Rendering durchgeführt werden können. Üblicherweise verwenden OpenGL ES-Systeme für das Rendering physische Grafikkarten (GPUs). Keines der heute verfügbaren OpenGL ES-Systeme mit physischer GPU unterstützt aber die Priorisierung von Anwendungen hinsichtlich der Ausführung von OpenGL ES-Befehlen oder Einschränkungen von Anwendungen hinsichtlich der Nutzung von GPU-Ressourcen. Insbesondere bietet OpenGL ES weder einen konfigurierbaren Scheduler noch die Möglichkeit, Echtzeitgarantien für die Ausführung von OpenGL ES-Befehlen zu erfüllen. Ziel dieser Arbeit ist es, zu untersuchen, inwieweit dennoch sichergestellt werden kann, dass Befehle sicherheitskritischer Anwendungen rechtzeitig ausgeführt werden können. Dazu werden relevante Befehle bestimmt, deren Laufzeitverhalten und Ressourcenverbrauch analysiert wird. Außerdem werden spezielle Szenarien untersucht, um festzustellen, inwiefern das Verhalten von OpenGL ES-Systemen die rechtzeitige Ausführung kritischer Befehle verhindern kann. Schließlich werden Untersuchungsmethoden und Metriken für die Prognose des Ressourcenverbrauchs von OpenGL ES-Befehlen und die Ermittlung der dafür notwendigen systemspezifischen Kennzahlen entwickelt. Die Untersuchung werden auf einigen realen OpenGL ES-Systeme durchgeführt. Dabei wird gezeigt, dass insbesondere das Speicherbelegungsverhalten und die Nutzung der Renderpipeline mit Problemen verbunden sind, die der Erfüllung von Echtzeitgarantien im Wege stehen und nicht auf der Ebene von OpenGL ES gelöst werden können.Item Open Access Normalformenberechnung in Graph-Gruppen und Coxeter-Gruppen(2011) Kausch, JonathanIm Rahmen der Diplomarbeit wurde das Normalformenproblem für partiell kommutative Gruppen in logarithmischem Platz untersucht. Diese Gruppen sind in der Mathematik als Graph-Gruppen oder "rechtwinklige Artingruppen" bekannt und werden u.a. in der kombinatorischen Gruppentheorie untersucht. In der Informatik erscheinen sie als natürliche Erweiterung der Spurmonoide, die von Keller und Mazurkiewicz eingeführt wurden und insbesondere für die Untersuchung von Nebenläufigkeit in der Informatik von Bedeutung sind. Zur Analyse der Normalformenproblemberechnung werden die Graph-Gruppen zunächst in rechtwinklige Coxeter-Gruppen eingebettet. Für beliebige Coxeter-Gruppen kann das Alphabet der längenlexikographischen Normalform in logarithmischem Platz bestimmt werden. Darauf aufbauend kann die längenlexikographische Normalform in rechtwinkligen Coxeter-Gruppen berechnet werden. Für allgemeine Coxeter Gruppen wird in "Combinatorics of Coxeter Groups" (Björner, Brenti) ein Algorithmus vorgestellt, der die Normalform mit linear vielen reellen arithmetischen Operationen und Vergleichen bestimmt. Die Berechnung lässt sich allerdings nicht ausschließlich mit ganzen Zahlen durchführen, sondern es werden komplexe Einheitswurzeln benötigt. In dieser Arbeit wird geklärt, wie viele Bits zur Repräsentation notwendig sind. Außerdem wird ein elementarer Beweis angegeben, der zeigt, dass für Coxeter-Gruppen ein präperfektes Ersetzungssystem existiert. Ein präperfektes Ersetzungssystem ist ein Ersetzungssystem, welches nur längenerhaltende und längenreduzierende Regeln besitzt. Coxeter-Gruppen gehören unter anderem zur Klasse der automatischen Gruppen. Für rechtwinklige Coxeter-Gruppen wird in dieser Arbeit ein Beweis angegeben, der zeigt, dass diese automatisch sind.Item Open Access Konzeption und Realisierung eines Sicherheitskonzepts zur sicheren Datenstromverarbeitung in einer verteilten Ausfürhungsumgebung(2011) Dörler, OliverVorliegende Diplomarbeit entwickelt ein Sicherheitskonzept für NexusDS. Das Konzept definiert Sicherheitsmechanismen um den Zugriff und die Verarbeitung von sensiblen und geschützten Daten zu kontrollieren. Die Mechanismen beinhalten Funktionen um Daten zu Anonymisieren und zu Verschleiern. Die Entwicklung des Konzeptes beinhaltet die Abgrenzung von Sicherheit im Kontext von NexusDS, Erhebung von Anforderungen aus Anwendungsszenarien und NexusDS selbst, die Entwicklung entsprechend dienlicher Maßnahmen, deren Umsetzung in eine Sicherheitsarchitektur und eine prototypische Implementierung in NexusDS.Item Open Access Entwicklung eines Frontend-Generators für Testanwendungen eines Informationssystems(2011) Knittig, MarkusFür Informationssysteme zur Fahrplanauskunft im öffentlichen Verkehr sollen im Rahmen des Projektes IP-KOM-ÖV verschiedene Szenarien auf einer mobilen Plattform getestet werden. Um prototypische Anwendungen für Mobilgeräte, die diese Szenarien abbilden, zu generieren, wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Codegenerator mit dem Konzept der modellgetriebenen Softwareentwicklung entwickelt. Als erstes wurden verschiedene mobile Plattformen, Sprachen und Werkzeuge für die Erstellung domänenspezischer Sprachen (DSLs) sowie bestehende Verkehrsinformationssysteme für mobile Plattformen betrachtet. Für die Entwicklung wurden schließlich das Smartphone-Betriebssystem Android und das DSL-Framework Xtext gewählt. In der Konzeption wurde die grundlegende Architektur beschrieben. Schließlich wurden die Schritte zur prototypischen Implementierung des Codegenerators für Prototypen für Android erklärt und die relevanten Schnittstellen beschrieben.Item Open Access Ausführung einer Modellreduktion für Simulationen auf Basis der Workflow-Technologie(2011) Remppis, SimonBei der Durchführung wissenschaftlicher Computersimulationen wird immer häufiger Workflowtechnologie eingesetzt, was die Begriffe Scientific Workflow und Simulationsworkflow geprägt hat. Vorteile der Workflow-Technologie sind u.a. die Automatisierbarkeit der Simulationsprozesse und die Wiederverwendbarkeit der genutzten Komponenten. Teilweise können erprobte Werkzeuge und Technologie aus dem Bereich der Business Workflows auch im wissenschaftlichen Bereich eingesetzt werden. Von besonderem Interesse ist hier die Workflowsprache BPEL, die in der Geschäfts-IT große Verbreitung gefunden hat. Da die Aktivitäten eines BPEL-Workflows in der Regel als Webservices implementiert werden, kann der Workflow auf Ressourcen zugreifen, die über große, heterogene Netzwerke verteilt sind. In dieser Studienarbeit wird untersucht, wie die Workflowtechnologie zur automatisierten Ausführung der Modellreduktion eines elastischen Mehrkörpersystems verwendet werden kann. Die Modellreduktion ist eine Vorstufe zur Simulation eines mathematischen Modells und dient dazu, die Zahl der Freiheitsgrade des Simulationsmodells zu reduzieren und dabei das Verhalten des Originalsystems möglichst gut zu approximieren. Durch die verminderte Modelldimension kann die Komplexität der nachgelagerten Simulation gesenkt und ihre Ausführungsgeschwindigkeit erhöht werden. Zuerst wird erörtert, welche Operationen zur Ausführung einer Modellreduktion notwendig sind. Aus diesen Schritten wird ein Prozessmodell zusammengesetzt und unter Verwendung von BPMN-Diagrammen dargestellt. Ausgehend von diesem Prozessmodell werden anschließend ausführbare BPEL-Workflows zur Durchführung der Modellreduktion entwickelt. Da wesentliche Workflowschritte unter Verwendung von Matlab ausgeführt werden, wird in dieser Arbeit auch untersucht, wie Matlab-Operationen als Webservice bereitgestellt und an einen BPEL-Workflow angebunden werden können.Item Open Access Konzeption und Implementierung eines skalierbaren Systems zur Verfolgung mobiler Objekte(2011) Biliniewicz, Daniel AlexanderHeutzutage besitzen viele mobile Geräte wie Smartphones eine immer größere werdende Anzahl verschiedener Sensoren. Die Nutzung dieser, insbesondere in städtischen Gebieten, in hoher Zahl vorhandenen Geräte als mobiles Sensornetzwerk, eröffnet zur Zeit einen neuen Forschungsbereich, der als public sensing bezeichnet wird. In dieser Arbeit betrachten wir hierbei die Nutzung eines solchen Systems zur Verfolgung mobiler Objekte. Dabei legen wir unseren Fokus auf die Effizienz, hinsichtlich der gesamt übertragenen Daten zwischen mobilen Geräten und der Infrastruktur, bei gleichzeitig hoher Effektivität bezüglich der gemeldeten Objektpositionen. Um dies zu realisieren entwickeln wir einen auf einem Gitter basierenden Ansatz, der unter Einbeziehung der Mobilität der Objekte Suchaufträge gezielt an die mobilen Geräte verteilt. Der entworfene Ansatz wird in Simulationen mittels des Netzwerksimulators ns2 hinsichtlich seiner Effizient und Effektivität für verschiedene Gittergrößen untersucht. Hierfür vergleichen wir ihn mittels realistischer Mobilitätsdaten mit einem maximal effektiven Basis-Ansatz. Es zeigt sich, dass der Gitter-Ansatz bei nahezu gleichbleibender Effektivität, im Vergleich zum Basis-Ansatz, die Menge der übertragenen Daten minimiert.Item Open Access Web-based application integration: advanced business process monitoring in WSO2 carbon(2011) Krein, JakobToday’s business processes tend to get more and more complex and can sometimes have hundreds of activities. Maintaining and monitoring these business processes can get hard for companies’ IT experts. Process views support those experts by providing user-defined views of a process. Complexity can be reduced by aggregating activities or leaving them out. It is also possible to highlight parts of a process that are more im-portant than others. Business Process Illustrator is an open-source, web-based business process monitoring tool, developed at the Institute of Architecture of Application Systems at the University of Stuttgart. This tool uses process views to simplify the monitoring of complex business processes. It has a built-in adapter for the Apache ODE process engine, but it can basically support any type of Workflow Management System. WSO2 Carbon is a modular open-source middleware platform which hosts a rich set of middleware components encompassing capabilities such as business process man-agement and business activity monitoring. It is extensible and allows the installation of custom components through a technology called OSGi. WSO2 Business Process Server is a WSO2 Carbon-based product that executes business processes defined using the WS-BPEL standard. The WSO2 Process Server is powered by Apache ODE and therefore predestinated for the Business Process Illustrator to be integrated with WSO2 Carbon. The goal of this student thesis is to provide an open-source integration of the Business Process Illustrator with the WSO2 Carbon platform as an OSGi bundle and to establish a connection to the Business Process Server component.Item Open Access Segmental factors in language proficiency : degree of velarization, coarticulatory resistance and vowel formant frequency distribution as a signature of talent(2011) Baumotte, Henrike; Dogil, Grzegorz (Prof. Dr.)The present PhD proposes a reason for German native speakers of various proficiency levels and multiple English varieties producing their L2 English with different degrees of a foreign accent. The author took into account phonetic measurements to investigate the degree of velarization and coarticulation or coarticulatory resistance respectively in German and English, taking non-words and natural language stimuli. To get an impression of the differences between the productions of proficient, average and less proficient speakers in German and English, the mean F2 and Fv values in /ə/ before /l/ and in /l/ were calculated, for then comparing the degree of velarization in /əlV/ non-word sequences with each other. Proficient speakers gained lower formant frequencies for F2 and Fv in /ə/ than less proficient speakers, i.e. proficient speakers velarized more than less proficient speakers. Within the comparisons with respect to coarticulation or coarticulatory resistance results respectively the difference values for F2 and F2' out of /ə/ in /əleɪ/ vs. /əlu:/, /əly/ vs. /əleɪ/ and /əly/ vs. /əlaɪ/ were created. In the whole series of measurements, an overwhelming trend for proficient speakers being more coarticulatory resistant, i.e. velarizing more, and more precisely pronouncing English vowel characteristics than less proficient speakers was present, while average speakers did not continuously behave according to prediction, as a result of being sometimes “worse” than less proficient speakers. On the basis of Díaz et al. (2008) who pled for pre-existing individual differences in phonetic discrimination ability which enormously influence the achievement of a foreign sound system, it is claimed for a derivation of foreign language from native phonetic abilities.Item Open Access Konzeption und Implementierung eines OTX Test Frameworks für das emotive ODF(2011) Thai, Hai-LangDie vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich vordergründig mit dem Testen und Prüfen von OTX-Abläufen. OTX (Open Test sequence eXchange) wurde als ein ISO Standard entwickelt, um im Bereich der Fahrzeugdiagnose Testsequenzen mit einem hohen Abstraktionsniveau graphisch modellieren, spezifizieren und auch ausführen zu können. Die Arbeit befasst sich zuerst mit den theoretischen Aspekten des Testens von Workflows allgemein, um anschließend einen Testing-Ansatz speziell für OTX zu konzipieren. Der zweite Teil der Arbeit dokumentiert die Integration und Implementierung des Test Frameworks mit dem Open Diagnostic Framework (ODF). Das Open Diagnostic Framework ist eine von der Firma emotive GmbH entwickelte Entwicklungsumgebung, mit der sich Diagnoseabläufe auf Basis von OTX spezifizieren, realisieren, validieren, dokumentieren, debuggen, testen und ausführen lassen.Item Open Access Korrespondenzbasierte Distanzbestimmung von 3D Scanpunkten(2011) Gusinjac, AidaIn dieser Arbeit werden einen 3D Lasersysteme beobachtet und die Anwendung von Laserscanner vorgestellt. Außerdem werden die Algorithmen und die Verfahren beschrieben, die die Distanz zwischen korrespondierenden Objekten in einer 3D Umgebung bestimmen. Um diese Aufgabe zu lösen, soll man die Methoden von Model- und Weltkoordinatensystemen im 3D Umgebung anwenden. Außerdem wird eine geometrische Beziehung zwischen zwei Laserscanner Positionen beobachtet. Diese Beziehungen werden durch die Epipolargeometrie ausgeprägt. Mit ihrer Hilfe lässt sich die Abhängigkeit zwischen korrespondierenden Bildpunkten beschreiben, also den Punkten, die ein einzelner Objektpunkt in den beiden Bildern erzeugt. Die Korrespondenzanalyse Algorithmen bestimmen die Ähnlichkeit zwischen den Intensitätsvergleich der Pixel in dem entsprechenden Blocke des Bildes. Es gibt jedoch in der Regel eine große Anzahl von Pixel, die identische Werte in einem Bild haben. Um diese Problem zu vermeiden, muss man die Block-Matching Verfahren verwendet werden. Mit diesen Algorithmen kann man die Objekte, die außer Radiusumgebung des Laserscanner liegen, beobachten. Dieses System kann erweitert und optimiert werden. Möglichkeiten für die Erweiterungen des 3D Lasersystems sind: Entwicklung anderer Scan-Methoden, um komplexe Objekte detektieren und modellieren zu können, andere Verarbeitungsalgorithmen zur Analyse der 3D Punktwolke.