Universität Stuttgart

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Start date: 2016End date: 2016Institute: search.filters.UBSInstitut.Institut für Parallele und Verteilte SystemePublication Type: search.filters.UBSTyp.Abschlussarbeit (Diplom)

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    Visual Analytics im Kontext der Daten- und Analysequalität am Beispiel von Data Mashups
    (2016) Behringer, Michael
    Viele Prozesse und Geschäftsmodelle der Gegenwart basieren auf der Auswertung von Daten. Durch Fortschritte in der Speichertechnologie und Vernetzung ist die Akquisition von Daten heute sehr einfach und wird umfassend genutzt. Das weltweit vorhandene Datenvolumen steigt exponentiell und sorgt für eine zunehmende Komplexität der Analyse. In den letzten Jahren fällt in diesem Zusammenhang öfter der Begriff Visual Analytics. Dieses Forschungsgebiet kombiniert visuelle und automatische Verfahren zur Datenanalyse. Im Rahmen dieser Arbeit werden die Verwendung und die Ziele von Visual Analytics evaluiert und eine neue umfassendere Definition entwickelt. Aus dieser wird eine Erweiterung des Knowledge Discovery-Prozesses abgeleitet und verschiedene Ansätze bewertet. Um die Unterschiede zwischen Data Mining, der Visualisierung und Visual Analytics zu verdeutlichen, werden diese Themengebiete gegenübergestellt und in einem Ordnungsrahmen hinsichtlich verschiedener Dimensionen klassifiziert. Zusätzlich wird untersucht, inwiefern dieser neue Ansatz im Hinblick auf Daten- und Analysequalität eingesetzt werden kann. Abschließend wird auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse eine prototypische Implementierung auf Basis von FlexMash, einem an der Universität Stuttgart entwickelten Data Mashup-Werkzeug, beschrieben. Data Mashups vereinfachen die Einbindung von Anwendern ohne technischen Hintergrund und harmonieren daher ausgezeichnet mit Visual Analytics.
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    Comparison of time series databases
    (2016) Bader, Andreas
    Storing and analyzing large amounts of data are growing in importance since the fourth industrial revolution. As more devices are becoming “smart” and are equipped with sensors in today’s world, the amount of data that can be stored and analyzed grows. Insights from this data are important for several industries, e. g., energy companies for controlling smart grids. Traditional Relational Database Management Systems (RDBMS) have reached their limits with such huge amounts of data, which resulted in a new database type, the NoSQL Database Management Systems (DBMS). NoSQL DBMS are specialized in handling huge amounts of data with the help of distribution and weaker consistency. Between these two a new type arose: Time Series Database (TSDB), which is specialized for storing and querying time series data. The amount of existing TSDBs is big, whereby for this thesis 75 TSDBs have been found. 42 of them are open source, the remaining TSDBs are commercial. Many of the found open source TSDBs are under ongoing development. The challenge is the selection of one TSDB for a given scenario or problem. Benchmarks that have the ability to compare several TSDBs for a specific scenario or in general are hardly existing. This currently makes a choice based on performance only possible if TSDBs are manually compared in a test environment or with a self-written benchmark. In this thesis, a feature comparison with 19 criteria in five groups between ten of these TSDB is presented and discussed. After presenting metrics, scenarios, and requirements for a benchmark, a benchmark for TSDB, TSDBBench, is presented. TSDBBench uses an Elastic Infrastructure (EI) and alterable workloads to measure the query latency and space consumption in different scenarios that include an alterable cluster setup. All benchmarking steps are automated, so that no user interaction is required after starting the benchmark. It also uses an adapted version of Yahoo Cloud Server Benchmark (YCSB) that is named Yahoo Cloud Server Benchmark for Time Series (YCSB-TS) for creating and measuring the queries of a workload, which is also presented in this thesis. For the performance part of the comparison, two scenarios are compared between the ten TSDBs with the use of TSDBBench. The results of the performance comparison are presented and discussed afterward. The thesis concludes with a discussion of the results from the feature and performance comparison.
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    Regelbasiertes Pattern-Mapping von Mashup Plans
    (2016) Kalyoncu, Baris
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    Design and implementation of next-best-view algorithms for automatic robotic-based (dis)assembly tasks
    (2016) Zielke, Viktor
    Robots tasked with the autonomous interaction of objects, such as assembly and disassembly tasks, in a dynamic environment require the ability to explore their environment and detect objects for interactions. State-of-the-art methods exist which can handle these tasks separately. This work describes a method for combining both tasks and therefor reduce the amount of costly operations like motion and sensing. A next-best-view system is developed which incrementally builds a map of the environment and enables the selection of view poses for an eye-in-hand robot system. The system and the performance of the selected view poses is evaluated on a robotic system. The evaluations showed that the method selected view poses which explored the environment and detected objects.
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    Aktionen autonomer Systeme als Elemente relationaler nebenläufiger Markov-Entscheidungsprozesse
    (2016) Böhm, Robin
    In der vorliegenden Arbeit wird die Frage behandelt, welche Eigenschaften die Implementierung von Aktionen autonomer Agenten erfüllen muss um als Elemente relationaler Markov-Entscheidungsprozesse nutzbar zu sein. Sie formalisieren ein stochastisches Zustandsmodell als Grundlage des Entscheidungsproblems der Aktionsplanung. Neben der Untersuchung, wie dieses Modell erweiterbar ist um nebenläufige Aktionsausführung zu ermöglichen, werden auch verschiedene Modelle beschrieben die auftretende Ressourcenkonflikte lösen. Anhand der theoretischen Untersuchung dieser Frage wird an der praktischen Umsetzung einer Softwareumgebung zur Implementierung von autonomen Aktionen gearbeitet. Diese bietet dem Programmierer ein Interface, welches die stabile Umsetzung unterschiedlichster Prozesse der Robotik ermöglicht, sodass diese einer Aktionsplanung zur Verfügung stehen. Es wird um eine Ausnahmebehandlung erweitert, sodass an Stellen, die vorher zum Programmabbruch geführt haben nun eine Fehlerbehandlung greift welche eine adäquate Reaktion des Aktionsplaners ermöglicht. Neben der genauen Beschreibung der Architektur und einer Anleitung zur Implementierung neuer Aktionen, werden auch die Möglichkeiten der Software experimentell evaluiert.