05 Fakultät Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik
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Item Open Access Leseaktivitäten auf großen, hochauflösenden Displays(2015) Mannweiler, EugenIn der heutigen Wissenschaft- und Geschäftswelt ist das Lesen und Verarbeiten großer Informationsmengen immer wichtiger geworden. Deswegen wird nach Lösungen zur Verbesserung der Informationserfassung und Informationsbearbeitung gesucht. Ein möglicher Ansatz ist der Einsatz großer, hochauflösender Displays. Mit Hilfe dieser Displays gibt es Möglichkeiten größere Informationsmengen auf einmal darstellen zu können. Das kann in paralleler Darstellung mehrerer Texte oder zusätzlicher Informationsebenen resultieren. Desweiteren sollen Alternativen zu herkömmlichen Eingabegeräten, wie Tastatur oder Maus, untersucht werden. Dabei kann der zukünftige Benutzer mit dem System interagieren, indem er Handbewegungen oder den Abstand zum Monitor als Hilfsmittel zur Interaktion nimmt. Die Bewegungen können von einem Bewegungserkennungssystem erfasst werden und die gewünschte Aktion ausführen. So kann der Abstand zwischen dem Benutzer und dem Monitor dazu genutzt werden, um die Schriftgröße zu beeinflussen. In dieser Arbeit wird der Einsatz große, hochauflösender Displays im Zusammenhang mit Textlesen und Textverstehen untersucht. Dabei wird insbesondere auf die verschiedenen Interaktionsmöglichkeiten, die sich aus der Kombination von großen, hochauflösenden Displays und Bewegungserkennungssystem entstehen, eingegangen. Auch die Darstellung des Textes und der Position des Lesers relativ zu den Displays soll auf Vorteile und Nachteile untersucht werden. Diesbezüglich wird eine Studie durchgeführt und ihre Ergebnisse statistisch erfasst und anschließend diskutiert werden.Item Open Access Development and analysis of a window manager concept for consolidated 3D rendering on an embedded platform(2015) Zhao, HanNowadays with the information technology rapidly developing, an increasing number of 2D and 3D graphics are used in automotive displaying systems, to provide vehicle information, driving assistance, etc. With the demand of 3D models interacting with each other, an implementation should have a 3D compositing capability. However, traditional 2D compositing implementations are not capable of 3D models compositing tasks. In order to composite 3D graphics on embedded platform, the 3D compositing implementation is necessary. Therefore, a concept of window manager is developed aiming to composite 3D graphics with an optimized efficiency for embedded platform. Specially for automotive platforms, a virtualization is made to unify multiple Electronic Control Units (ECUs) into one single ECU platform. On this platform, a server and multiple clients are implemented with dedicated Virtual Machines (VMs). The server is in charge of rendering tasks requested from clients. Based on this, a 3D compositing concept is implemented. It handles efficiently the multiple 3D applications situation using a method of off-screen rendering. A server-side virtualization is also implemented by replacing certain client-side commands during commands forwarding. With this virtualization implementation, multiple applications run simultaneously with accessing single 3D GPU only. Moreover, due to this implementation, monolithic rendering operations affecting all applications, e.g. uniform lighting operation, are possible.Item Open Access Query visualization for time-based graph data(2015) Väth, DirkFür die visuelle Filterung graphbasierter Daten existieren schon verschiedene Konzepte, die aber meist die Filterung nach temporalen Daten vernachlässigen und diese wie andere Datentypen behandeln. In dieser Arbeit soll ein Konzept vorgestellt werden, das sich darauf konzentriert, graphbasierte Daten nicht nur nach absoluten Zeitpunkten, sondern auch nach Anordnung der temporalen Daten zu ermöglichen, mit dem Ziel einer guten Lesbarkeit und Verständlichkeit der temporalen Filter. Um dies feststellen zu können, wurde ein Prototyp implementiert und in einer Nutzerstudie getestet. Die Ergebnisse dieser Studie und deren Bedeutung für die Ziele des Konzepts sollen ebenfalls in dieser Arbeit vorgestellt werden.Item Open Access Analyse existierender Arbeiten zur Realisierung situationsabhängiger Workflows(2015) Berhe, SenaitUnternehmen stehen gegenwärtig vor der Herausforderung, ihre Geschäftsprozesse dynamisch und automatisiert auf neue Gegebenheiten anzupassen. Um wettbewerbsfähig zu bleiben, ist es von signifikanter Relevanz, situations- und kontextbewusste Workflows zu entwickeln, die ihr Verhalten an die Benutzer und die jeweils vorherrschenden Situationen anpassen. Das bedeutet, dass ein Workflow in der Lage sein muss, seine Umwelt zu interpretieren und passend auf diese zu reagieren. Um dies zu ermöglichen, benötigen Workflows Kontext- und Situationsinformationen über die Umgebung, z.B.: plötzliche Ausfälle einer Maschine eines Produktionsprozesses. Die Entwicklung solcher Workflows, insbesondere deren Modellierung und Ausführung, ist jedoch eine komplexe Herausforderung. In dieser Bachelorarbeit werden wissenschaftliche Veröffentlichungen, die sich mit kontextbewussten Workflow-Systemen auseinander setzen, analysiert. Daraufhin werden sie anhand aufgestellter Kriterien verglichen, die eingeführt werden, um als Grundlage für den Vergleich der verschiedenen Ansätze zu dienen. Die Arbeit gibt abschließend eine Übersicht, welche Arbeiten welche Kriterien erfüllen. Somit dient die Arbeit der Orientierung, welche Ansätze für ein bestimmtes Szenario geeignet sind und welche Forschungsfragen gegenwärtig in diesem Bereich offen sind.Item Open Access Dekonvolution mit Variationsansätzen(2015) Hager, Janik M.Viele Störungen in Bildern lassen sich durch einen mathematischen Prozess, die sogenannte Faltung, beschreiben. Hierzu gehören insbesondere Bilder, die aufgrund von Bewegung oder Defokussierung bei der Aufnahme unscharf geworden sind. Das Thema dieser Arbeit ist die Dekonvolution, auch Entfaltung genannt, d.h. die Wiederherstellung dieser ursprünglich scharfen Bilder aus ihren gegebenen unscharfen Aufnahmen. Ist die genaue Ursache der Störung, d.h. der sogenannte Faltungskern, bekannt, spricht man von nicht-blinder Dekonvolution. Im Rahmen der Arbeit werden hierfür zwei Klassen von Verfahren miteinander verglichen: Fourier-basierte Filter, die das unscharfe Eingangsbild in den Frequenzbereich transformieren und dort den Faltungsprozess umkehren sowie Variationsansätze, die das gesuchte scharfe Bild als Minimierer eines geeigneten Energiefunktionals berechnen. Während als Vertreter der Klasse der Fourier-basierten Verfahren der häufig verwendete Wiener-Filter betrachtet wird, werden als Vertreter der Variationsansätze Varianten mit homogener (quadratischer) und kantenerhaltender (subquadratischer) Regularisierung diskutiert. Auch die numerische Implementierung der einzelnen Verfahren wird im Rahmen der Arbeit untersucht. Während für die Fourier-basierten Verfahren die Schnelle Fourier-Transformation (FFT) verwendet wird, kommen bei den Variationsansätzen ein explizites und ein stabilisiertes explizites Schema als Gradientenabstiegsverfahren zum Einsatz. Im Fall der quadratischen Regularisierung wird zudem noch ein Löser im Frequenzbereich vorgestellt. Ein Vergleich der beiden Klassen anhand eines Testbildes mit verschiedenen Faltungskernen schließt die Arbeit ab.Item Open Access Software-basierter Selbsttest eingebetteter Speicher(2015) Ebinger, FelixProzessoren werden häufig mittels softwarebasierter Selbsttests (SBST) getestet, da dieses Testverfahren mehrere Vorteile besitzt. Zunächst ist der Test zerstörungsfrei, und wird im funktionalen Betriebszustand des Prozessors durchgeführt. Es ist weder eine Veränderung des Hardwaredesigns erforderlich noch ist ein Übertesten möglich. Die Testmethode ist flexibel einsetzbar und kann sowohl beim Herstellungstest als auch im Feld genutzt werden. Speicher werden dagegen üblicherweise mittels eingebauter Selbsttests (engl. built-in self-test, BIST) getestet, da der Overhead durch die zusätzliche Testhardware nur gering ausfällt und diese Tests bei Speichern ohne Performance-Einbußen realisiert werden können. In dieser Arbeit wird die softwarebasierte Umsetzung von Speichertests untersucht um die Vorteile softwarebasierter Selbsttests auch bei Speichertests nutzen zu können. Dies stellt eine Herausforderung dar, da softwarebasiert nicht jede Operationsfolge mit frei wählbarem Zeitverhalten erzeugt werden kann. Insbesondere bei dynamischen Fehlern kann dies zu einer Verringerung der Testabdeckung führen. Hierzu wird ein Framework zur automatischen Umwandlung von Marchtestbeschreibungen in Testprogramme für den miniMIPS-Prozessor vorgestellt. Dabei steht besonders die Laufzeit des Testprogramms und die erreichte Testabdeckung im Vordergrund. Die Testabdeckung wird durch Simulation und Fehlerinjektion experimentell bestimmt. Es zeigt sich, dass die Fehlerabdeckung für die untersuchten statische und dynamische Fehlermodelle durch die vorgestellte Implementierung in Software nicht beeinträchtigt wird.Item Open Access Separierbarkeit über endlichen Wörtern bei einer Quantorenalternierung(2015) Abdelaziz, AmirDas Separierbarkeitsproblem entspricht der Fragestellung ob für zwei Mengen X und Y ein sogenannter Separator S existiert mit X ⊆ S und Y ∩ S = ∅. Man sagt dann, dass S die Menge X von Y trennt. Formale Sprachen können durch prädikatenlogische Formeln definiert werden. Ein bekanntes Logikfragment der prädikatenlogischen Formeln ist Σ2 . Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Σ2 -Separierbarkeit von regulären Sprachen, d.h. mit der Entscheidbarkeit ob für zwei reguläre Sprachen L1 und L2 eine dritte Sprache S existiert die durch eine Formel in Σ2 definiert werden kann und L1 von L2 trennt. Grundlage dafür ist der Artikel Going Higher in the First-Order Quantifier Alternation Hierarchy on Words von Thomas Place und Marc Zeitoun.Item Open Access Supporting multi-tenancy in Relational Database Management Systems for OLTP-style software as a service applications(2015) Schiller, Oliver; Mitschang, Bernhard (Prof. Dr.-Ing. habil.)The consolidation of multiple tenants onto a single relational database management system (RDBMS) instance, commonly referred to as multi-tenancy, turned out being beneficial since it supports improving the profit margin of the provider and allows lowering service fees, by what the service attracts more tenants. So far, existing solutions create the required multi-tenancy support on top of a traditional RDBMS implementation, i. e., they implement data isolation between tenants, per-tenant customization and further tenant-centric data management features in application logic. This is complex, error-prone and often reimplements efforts the RDBMS already offers. Moreover, this approach disables some optimization opportunities in the RDBMS and represents a conceptual misstep with Separation of Concerns in mind. For the points mentioned, an RDBMS that provides support for the development and operation of a multi-tenant software as a service (SaaS) offering is compelling. In this thesis, we contribute to a multi-tenant RDBMS for OLTP-style SaaS applications by extending a traditional disk-oriented RDBMS architecture with multi-tenancy support. For this purpose, we primarily extend an RDBMS by introducing tenants as first-class database objects and establishing tenant contexts to isolate tenants logically. Using these extensions, we address tenant-aware schema management, for which we present a schema inheritance concept that is tailored to the needs of multi-tenant SaaS applications. Thereafter, we evaluate different storage concepts to store a tenant’s tuples with respect to their scalability. Next, we contribute an architecture of a multi-tenant RDBMS cluster for OLTP-style SaaS applications. At that, we focus on a partitioning solution which is aligned to tenants and allows obtaining independently manageable pieces. To balance load in the proposed cluster architecture, we present a live database migration approach, whose design favors low migration overhead and provides minimal interruption of service.Item Open Access Distinguish the input finger while interacting with mobile phones using wearable devices(2015) Linn, TobiasDespite the longer time smartphones have been available on the consumer market, they are still very limited concerning touchscreen interaction options. Compared to the classic PC, accessing additional options provided by the operating system, is only slowly feasible. To remove this unfamiliar constraint, this thesis addresses to finger distinction, while interacting with the smartphone to add known options e.g. a right click and also additional options to the smartphone. Distinguishing fingers should be achieved evaluating data provided by a wristband with capacitive sensors, which is worn while interacting with the smartphone. The attachment of the electrodes to the arm, the developed software to collect data, a study conducted using the developed software and the evaluation of the collected data are part of this thesis. Based on the results, options are presented, which could improve the user experience on the smartphone.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.