05 Fakultät Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik
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Item Open Access Weiterentwicklung des BPMN-Ansatzes für Geschäftsprozessmodelle(2014) El Hussein, RobertIm Rahmen des Business Process Management (BPM) stellt die Prozessmodellierung eine einleitende Phase dar, in der Arbeitsabläufe in Form von Prozessmodellen abgebildet werden. Hierbei hat sich die graphische Modellierungssprache Business Process Model and Notation (BPMN) als Standard für die Prozessmodellierung etabliert. Die vergangene BPMN-Forschung hat zufriedenstellende Lösungen für die Themen Evaluation, Semantik, Ausführbarkeit und Compliance entwickelt. Diese Ergebnisse bilden eine formale Grundlage für anknüpfende Forschungsarbeiten und industrielle Anwendungen. Die BPMN-Forschung befindet sich nun in einer Phase, in der neue Forschungsthemen identifiziert werden müssen, welche sich an den Bedürfnissen der Anwender sowie an den zukünftigen Anforderungen der Prozessmodellierung und des BPM orientieren. Im Hinblick auf diese Herausforderung analysiert die vorliegende Arbeit die bisherige BPMN-Forschung auf Basis einer umfangreichen Literaturrecherche. Es werden vergangene Forschungsergebnisse zusammengefasst und aktuelle Forschungsansätze ausführlich und zusammenhängend dargelegt. Darauf aufbauend werden neue BPMN-Themen aufgezeigt, die für zukünftige Forschungsaktivitäten von Bedeutung sein können. Bei der Analyse wird deutlich, dass es sich bei der aktuellen BPMN-Forschung um ein fragmentiertes Themenfeld handelt, welches diverse inhaltliche Schnittstellen zu benachbarten und übergeordneten Forschungsgebieten aufweist. Ebenfalls stellt sich heraus, dass zukünftige wissenschaftliche BPMN-Arbeiten von konsolidierenden und innovativen Forschungsmaßnahmen profitieren können.Item Open Access Photometrische Kalibrierung von großen, hochauflösenden Displays(2014) Frech, FlorianAus den Projektionen mehreren Projektoren zusammengesetzte Darstellungen ermöglichen den Aufbau eines großen Displays. Der Eindruck als homogenes Display wird dabei von ver-schiedenen Faktoren geschmälert. Einer dieser Faktoren ist die Variation der Darstellung von Farben über der Displayfläche. Nahtlose Integration von Projektionen in das zusammenge-setzte Display braucht deshalb die Korrektur dieser Variationen, sowohl innerhalb der einzel-nen Projektionen wie auch über das gesamte zusammengesetzte Display. Die Arbeit analysiert und implementiert ein bestehendes Verfahren zur Korrektur der Vari-ation der Luminanz in Multi-Projektor-Systemen, also einem Teilproblem der Variation von Farben. Der Nachteil der Korrektur ist jedoch eine durchgehend dunklere Darstellung, da der dunkelste Bereich des zusammengesetzten Displays die Korrektur bestimmt. Neben der Im-plementierung dieses Verfahrens auf dem Multi-Projektor-Systems der Universität Stuttgart, wird deshalb ein modifiziertes Verfahren entwickelt und implementiert, welches Helligkeits-unterschiede lokal korrigiert und zulässt, dass verschiedenen räumlich entfernt liegende Be-reiche des Displays unterschiedlich hell sind. Die Übergänge sollen jedoch so fließend gestal-tet werden, dass ein homogener Eindruck bestehen bleibt. Die Implementierungen basieren allein auf einer digitalen Spiegelreflexkamera zur Messung des Displays. Zudem werden in der Arbeit die besondere Schwierigkeit der Gestaltung überlappender Projektionen und die Grenzen der Verfahren in diesem Problemfeld betrachtet.Item Open Access Kapselung von bestehenden Simulationsanwendungen mit Hilfe von Web Services(2014) Nemet, MarkusDas Exzellenzcluster Simulation Technology beschäftigt sich mit Simulationen in der Wissenschaft. In diesem Rahmen arbeitet das Institut für Architektur von Anwendungssystemen der Universität Stuttgart an einem Workflow-Management-System. Mit diesem soll es ermöglicht werden komplexe Simulationen zu erstellen. Diese Arbeit erstellt ein Webservice als Grundlage für einen wissenschaftlichen Simulations-Workflow. Dabei stellt der Webservice die Funktionalität einer bereits existierenden Simulationsanwendung, vom Institut für Materialprüfung, Werkstoffkunde und Festigkeitslehre, zur Verfügung. Später soll der Webservice in Rahmen einer weiteren Arbeit in ein Simulations-Workflow integriert werden. Es werden verschiedene Ansätze der Umsetzung als Webservice diskutiert und der Webservice mittels Java implementiert.Item Open Access Specification and development of choreography fragments for a choreography designer(2014) Schilling, JoasThis thesis specifies choreography fragments. Also the process of extracting them from an existing choreography as well as importing them into another choreography is defined. Then these choreography fragments are implemented for a choreography designer, that was written by Oliver Sonnauer. The implementation also connects the choreography designer with a repository for fragments called Fragmento, which can be used to version, share and reuse fragments easily.Item Open Access Evaluation des Designs von Metro-Karten mit einer Eyetracking-Studie(2014) Ohlhausen, BettinaMetro-Karten werden zumeist als schematische Karten abgebildet, auf denen die Verbindungen zwischen den einzelnen Stationen des Kartennetzes durch Verkehrslinien dargestellt sind. Sowohl die übersichtliche Darstellung als auch eine gute Lesbarkeit sind für Reisende wichtig. Diese Ausarbeitung bezieht sich auf die Ergebnisse einer Eyetracking Studie, deren Ziel die Untersuchung von Schwierigkeiten beim Lesen von Metro-Karten ist. Zu diesem Zweck werden Versuchspersonen Metro-Karten in verschiedener Komplexität und Farbgestaltung vorgelegt, in denen sie Verbindungen zwischen vorgegebenen Start- und Zielstationen finden sollen. Für die Evaluation der Augenbewegungsdaten werden sowohl Visualisierungstechniken verwendet als auch Statistiken der Augenbewegungsmetriken erstellt. Des weiteren enthält diese Ausarbeitung Ausführungen zu themenverwandten Arbeiten und zu Auffälligkeiten des verwendeten Metro-Karten-Designs. Die Auswertung der Ergebnisse zeigt unterschiedliche Herangehensweisen der Versuchspersonen an die ihnen gestellte Aufgabe. Unterschiede in der Farbgestaltung der Metro-Karten wirken sich auf deren Lesbarkeit aus. Im Gegensatz zu den graustufigen Metro-Karten fallen bei farbigen Karten sowohl Bearbeitungsdauer als auch Fehlerrate geringer aus, auch sind die Fixationen hier kürzer und die Sakkaden länger.Item Open Access Kollaborative Musteridentifikation basierend auf Wiki-Technologien(2014) Willig, DanielPatterns haben sich als gute Möglichkeit herausgestellt, um wiederkehrende kontextbezogene Entwurfsprobleme zu lösen. In der Vergangenheit wurden diese Patterns meist in gedruckten Sammlungen veröffentlicht. Die sich daraus ergebenden Nachteile, wie etwa der feste Autorenkreis, die Beschränkung auf eine Domäne sowie die Unmöglichkeit nachträglicher Ergänzungen bzw. Korrekturen, wurden im Rahmen dieser Diplomarbeit durch die Entwicklung eines wiki-basierten Systems angegegangen. Dabei wurde zunächst versucht, einen bereits existierenden Prototypen auf eine wartbare und zukunftsfähige Basis zu stellen. Nach dem Scheitern dieses Vorhabens wurden die zentralen Anforderungen an eine solche Lösung herausgearbeitet und als Basis für einen eigenen Prototypen verwendet. Dieser wurde auf Basis des MediaWiki-Frameworks implementiert und bietet die Möglichkeit, Patterns mit semantischen Daten zu annotieren. ie Patterndokumente lassen sich mit Hilfe von frei konfigurierbaren Templates auf ein einheitliches Format bringen. Durch die Verwendung von semantischen Wiki-Erweiterungen wurde das Erstellen, Suchen und Betrachten von Patterns deutlich verbessert. MediaWiki als Grundsystem sorgt dafür, dass das System sich ideal für kollaboratives Arbeiten eignet.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.Item Open Access Flexible processing of streamed context data in a distributed environment(2014) Cipriani, Nazario; Mitschang, Bernhard (Prof. Dr.-Ing. habil.)Nowadays, stream-based data processing occurs in many context-aware application scenarios, such as in context-aware facility management applications or in location-aware visualization applications. In order to process stream-based data in an application-independent manner, Data Stream Processing Systems (DSPSs) emerged. They typically translate a declarative query to an operator graph, place the operators on stream processing nodes and execute the operators to process the streamed data. Context-aware stream processing applications often have different requirements although relying on the same processing principle, i.e. data stream processing. These requirements exist because context-aware stream processing applications differ in functional and operational behavior as well as their processing requirements. These facts are challenging on their own. As a key enabler for the effcient processing of streamed data the DSPS must be able to integrate this speciVc functionality seamlessly. Since processing of data streams usually is subject to temporal aspects, i.e. they are time critical, custom functionality should be integrated seamlessly in the processing task of a DSPS to prevent the formation of isolated solutions and to support exploitation of synergies. Depending on the domain of interest, data processing often depends on highly domain-specific functionalities, e.g. for the application of a location-aware visualization pipeline displaying a three-dimensional map of its surroundings. The application runs on a mobile device and consists of many interconnected operations that form a network of operators called stream processing graph (SP graph). First, the friends’ locations must be collected and connected to their public profile. However, to enable the application to run smoothly for some parts of data processing the presence of a Graphics Processing Unit (GPU) is mandatory. To solve that challenge, we have developed concepts for a flexible DSPS that allows the integration of specific functionality to enable a seamless integration of applications into the DSPS. Therefore, an architecture is proposed. A DSPS based on this architecture can be extended by integrating additional operators responsible for data processing and services realizing additional interaction patterns with context-aware applications. However, this specific functionality is often subject to deployment and run time constraints. Therefore, an SP graph model has been developed which reWects these constraints by allowing to annotate the graph by constraints, e.g. to constrain the execution of operators to only certain processing nodes or specify that the operator necessitates a GPU. The data involved in the processing steps is often subject to restrictions w.r.t the way it is accessed and processed. Users participating in the process might not want to expose their current location to potentially unknown parties, restricting e.g. data access to known ones only. Therefore, in addition to the Wexible integration of specialized operators security aspects must also be considered, limiting the access of data as well as the granularity of which data is made available. We have developed a security framework that defines three different types of security policies: Access Control (AC) policies controlling data access, Process Control (PC) policies influencing how data is processed, and Granularity Control (GC) policies defining the Level of Detail (LOD) at which the data is made available. The security policies are interpreted as constraints which are supported by augmenting the SP graph by the relevant security policies. The operator placement in a DSPS is very important, as it deeply influences SP graph execution. Every stream-based application requires a different placement of SP graphs according to its specific objectives, e.g. bandwidth should not fall below 500 MBit/s and is more important than latency. This fact constrains operator placement. As objectives might conflict among each other, operator placement is subject to trade-offs. Knowing the bandwidth requirements of a certain application, an application developer can clearly identify the specific Quality of Service (QoS) requirements for the correct distribution of the SP graph. These requirements are a good indicator for the DSPS to decide how to distribute the SP graph to meet the application requirements. Two applications within the same DSPS might have different requirements. E.g. if interactivity is an issue, a stream-based game application might in a first place need a minimization of latency to get a fast and reactive application. We have developed a multi-target operator placement (M-TOP) algorithm which allows the DSPS to find a suitable deployment, i.e. a distribution of the operators in an SP graph which satisfies a set of predefined QoS requirements. Thereby, the M-TOP approach considers operator-specific deployment constraints as well as QoS targets.Item Open Access Kombination von Regularisierern verschiedener Ordnung zur Berechnung des optischen Flusses(2014) Richter, SebastianBetrachtet man zwei oder mehr Bilder der gleichen Szene, zum Beispiel auch aus einer Videosequenz, stellt man fest, dass eine räumliche Verschiebung der Objekte statt- gefunden hat. Diese Verschiebung wird optischer Fluss genannt. Es gibt zahlreiche Algorithmen zur Berechnung des optischen Flusses. Die meisten haben ihre Stärken und Schwächen, abhängig davon, auf welche Art von Bildern sie angewendet werden. Allerdings müssen Annahmen getroffen werden, da die Lösung sonst nicht eindeu- tig wird. Verschiedene Ansätze und Annahmen werden je nach Bildtyp besser oder schlechter erfüllt. Ein Beispiel dafür ist die Ordnung des Regularisierers des Glatt- heitsterms. Bei Verwendung der ersten Ordnung wird ein konstanter optischer Fluss angenommen. Das ist dann der Fall, wenn sich das Objekt parallel zur Bildebene be- wegt, zum Beispiel bei Bildern, die seitlich aus einem fahrenden Zug gemacht wurden. Verwendet man Glattheitsterme zweiter Ordnung, geht man von einem linearen opti- schen Fluss aus. Ein Anwendungsbeispiel hierfür wäre die Bilder einer Frontkamera eines Autos. Grundsätzlich kann ein Regularisierer zweiter Ordnung auch konstante Flussfelder erzeugen, ist aber deutlich anfälliger gegenüber Rauschen. In dieser Ar- beit wurde ein Verfahren entwickelt, das sowohl mit der ersten als auch der zweiten Ordnung arbeiten kann und sogar selbstständig entscheiden kann, welch von beiden Annahmen für eine gegebene Bildsequenz besser geeignet ist. Dazu wurde zunächst das Verfahren von Horn und Schunck nachimplementiert und mit der Jakobimethode oder dem Gauß-Seidel Verfahren gelöst. Anschließend wird dieser Algorithmus um einige Funktionen erweitert, wie SOR-Verfahren, Gradientenkonstanz, Warping und robusten Datentermen. Danach wird der Algorithmus um einen Regularisierer zwei- ter Ordnung erweitert. Zum Schluss werden einige Ergebnisse mit erster oder zweiter Ordnung und mit einer Kombination aus beiden beschrieben und diskutiert.Item Open Access Improving and updating the Nefolog system(2014) Chen, NaAn increasing number of companies are offering nowadays Cloud Computing services. For example, they offer different services like doing calculations on virtual machines with different CPU cores and RAM sizes. A growing number of enterprises take advantage of these services for efficient data processing. The Nefolog system helps users to identify the most cost efficient cloud provider for their needs. However, the existing system provides RESTful services and does not offer a graphical interface for direct interaction with the users. This work designs and implements such an interface as a Web application, so that users can get information out of the Nefolog system in an easy to use manner.