Informatik
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Scheduled flexibility and individualization of knowledge transfer in foundations of computer science
(2017)
The opening of the German higher education system for new target groups involves a heterogeneous composition of students as never before and face up the universities to new challenges. Due to different educational biographies, the students don't show a homogeneous level of knowledge. Furthermore, their access to course content and their individual learning methods are very diverse. The existing lack of knowledge and the very unequal study speed have a significant influence on the learning behavior and learning motivation. During the first semesters, the dropout rate is appreciably higher. The reform project gives an overview of a didactic restructuring from a formerly conventional teaching and learning concept to a stronger combination of digital offers, combined with classical lectures in the basic modules of computer science. The teaching content is adjusted to the individual requirements and knowledge. Students with different previous knowledge get the possibility to increase their knowledge in different levels of abstraction. The aim of the reform project has to point out the possibilities, also the challenges of the digital process in higher education. At the same time the question has to be explored, how far does an accompanied and self-directed learning in own speed and in own individual depth of knowledge have a positive impact on the motivation and on the study success of a learner.
In this paper we build on our research in data management on native Flash storage. In particular we demonstrate the advantages of intelligent data placement strategies. To effectively manage phsical Flash space and organize the data on it, we utilize novel storage structures such as regions and groups. These are coupled to common DBMS logical structures, thus require no extra overhead for the DBA. The experimental results indicate an improvement of up to 2x, which doubles the longevity of Flash SSD. During the demonstration the audience can experience the advantages of the proposed approach on real Flash hardware.
Clinical reading centers provide expertise for consistent, centralized analysis of medical data gathered in a distributed context. Accordingly, appropriate software solutions are required for the involved communication and data management processes. In this work, an analysis of general requirements and essential architectural and software design considerations for reading center information systems is provided. The identified patterns have been applied to the implementation of the reading center platform which is currently operated at the Center of Ophthalmology of the University Hospital of Tübingen.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein urbaner Mixed-Reality Fahrsimulator umgesetzt. Die reale Umgebung wird hierbei in einer Greenscreen-Kammer mit Hilfe von Kamerabildern aus Nutzersicht und einem Chroma Key Shader innerhalb der virtuellen Umgebung sichtbar gemacht. Dies soll die Immersion und die Interaktivität innerhalb der virtuellen Umgebung durch die Darstellung und Verwendung von realen Elementen erhöhen.
Als virtuelle Umgebung wurde eine zufallsgenerierte Stadt geschaffen, in der KI-Fahrzeuge fahren. Die Ergebnisse der Entwicklung dieses Fahrsimulators werden in dieser Arbeit erläutert.
Der Fahrsimulator soll der Entwicklung von menschzentrierten Human-Machine-Interfaces und Motion-Capture-Komponenten dienen.
Automatisierte Analyse von Review-Daten beschäftigt sich mit den Möglichkeiten, freien Text zu analysieren und relevante Informationen daraus zu extrahieren. Die Arbeit setzt sich dabei mit Methoden des unüberwachten Lernens auseinander. Hierbei steht die Methode der Topic Modellierung im Mittelpunkt. Es werden Verfahren betrachtet, die im Bereich der textbasierten Informationsgewinnung bekannt sind. Latent Semantic Indexing LSI, (probabilistic) pLSI und Latent Dirichlet Allocation (LDA) werden erläutert und verglichen. Die Arbeit zeigt, wie LDA genutzt wurde, um einen nhaltlichen Überblick über einen Datenkorpus von 1 Mio. Reviews zu bekommen und diesen auf einen feineren Detailgrad zu betrachten. Die Topic-basierte Analyse wird genutzt, um Erkentnisse für ein Opinion Mining System zu generieren, welches eine tiefergehende Analyse vornehmen wird. Der gesamte Prozess ist als vollständig automatisiert und maschinell unüberwacht konzeptioniert.
Im Rahmen der wissenschaftlichen Vertieung werden unterschiedliche empirische Forschungsmethoden erörtert.
Im ersten Schritt werden die Grundlagen der empirischen Forschungsmethoden ermittelt und klassifiziert. Nach der Klassifikation der Forschungsmethoden werden zwei Forschunsmethoden angewandt. Die Auswahl der Methoden fällt auf die quantitative und qualitative Forschungsmethode.
Diese Forschungsmethoden werden während der Analysephase eingesetzt, um den weltweiten Ist-Zustand der Tochtergesellschaften zu ermitteln. Hierbei geht es um die Analyse des Import- und Export-Prozesses bei den Tochtergesellschaften der HUGO BOSS AG. Ziel ist es, die Ergebnisse für die Master Thesis einzusetzen. Anhand der Ergebnisse können Gemeinsamkeiten oder auch Abweichungen im Zollabwicklungsprozess aufgezeigt werden, die später in der Konzeption berücksichtigt werden.
Hierzu wird die qualitative Methode eingesetzt, welche die Basis für die Konzeptionierung der Umfrage liefert. Abschließend wurde für die Verifikation der Ergebnisse die qualitative Methode für die Interviews eingesetzt.
Rapid Prototyping Plattformen reduzieren die Entwicklungszeit, indem das Überprüfen einer Idee in Form eines Prototyps schnell umzusetzen ist und mehr Zeit für die eigentliche Anwendungsentwicklung mit Benutzerschnittstellen zur Verfügung steht. Dieser Ansatz wird schon lange bei technischen Plattformen, wie bspw. dem Arduino, verfolgt. Um diese Form von Prototyping auf Wearables zu übertragen, wird in diesem Paper WearIT vorgestellt. WearIT besteht als Wearable Prototyping Plattform aus vier Komponenten: Einer Weste, Sensor- und Aktorshieldss, einer eigenen bibliothek sowie einem Mainboard bestehend aus Arduino, Raspberry Pi, einer Steckplatine und einem GPS-Modul. Als Ergebnis kann ein Wearable Prototyp schnell, durch das Anbringen von Sensor- und Aktorshields an der WearIT Weste, entwickelt werden. Diese Sensor- und Aktorshields können anschließend durch die WearIT-Bibliothek programmiert werden. Dafür kann über Virtual Network Computing (VNC) mit einem entfernten Rechner auf die Bildschirminhalte des Rasperry Pis zugegriffen und der Arduino programmiert werden.
Die meisten der aktuell im Allag vorfindlichen Touch-Flächen wurden unter Anwendung komplexer und kostenintensiver Technologien realisiert. Gerade für das Anwendungsszenario eines Touchfloors, bei welchem meist eine überdurchschnittlich große Touch-Fläche erwünscht ist, werden kostengünstigere Umsetzungsmöglichkeiten angestrebt. Dieses Paper dient als Ausgangsbasis für die Umsetzung eines Low-cost Touchfloors, der die kollaborative Arbeit eines Projektteams unterstützen soll. Mithilfe einer Analyse des State of the Arts der Touch-Technologien und einer anschließenden Evaluation, wird die Touch-Technologie abgeleitet, die sich am besten zur Realisierung dieses low-cost Touchfloors eignet. Aus der Evaluation geht hervor, dass vor allem optische Touch-Technologien, insbesondere visionsbasierte, für die Umsetzung von kostengünstigen großen Touch-Flächen geeignet sind.
Integrierte Schaltkreise (IC) sind ein integraler Bestandteil vieler Geräte wie zum Beispiel Smartphones, Computer oder Fernseher. Auf den Schaltkreisen werden immer mehr Funktionen integriert. Um die Arbeit auch zukünftig in gegebener Zeit bewältigen zu können, bedarf es daher einer Möglichkeit für die gleichzeitige Zusammenarbeit der Entwickler. Unter dem Arbeitstitel eCEDA (eCollaboration for Electronic Design Automation) wird ein Konzept für eine Webanwendung entwickelt, die die Echtzeitkollaboration von Entwicklern im Chipentwurf ermöglichen soll. Dieses Konzept sowie verschiedene Aspekte der Kollaboration werden in dieser Arbeit behandelt.
Anforderungen an die Mensch-Maschine-Schnittstelle im Automobil auf dem Weg zum autonomen Fahren
(2017)
In den letzten Jahrzehnten haben immer mehr Fahrerassistenzsysteme Einzug in das Automobil gefunden und bereiten damit den Weg zu vollautonomen Fahrzeugen der Zukunft vor. So bieten bereits viele Hersteller Ausstattungsvarianten ihrer Fahrzeuge an, die für den Umstieg in die vollautonome Zukunft gewappnet sind. Um den Menschen mit auf den Weg zu nehmen, werden einige Anforderungen an die Mensch-Maschine-Schnittstelle (MMS) des Automobils gestellt. Für die teilautonomen Fahrzeuge der nächsten Generation gilt es, den Fahrerwechsel zwischen manuellem und autonomen Fahren für die Menschen bestmöglich zu gestalten. Die Arbeit wirft einen Blick auf ausgewählte Ansätze für zukünftige MMS-Systeme und bewertet diese anhand der Übergabezeiten zwischen Mensch und Maschine. Ein Wandel der MMS im Automobil wird empfohlen, um den Menschen mit den neuen Technologien vertraut zu machen.
This paper investigates the impact of dynamic capabilities (DC) on brand love. From a resource-based view, there is little clarity vis-à-vis the specific capabilities that drive the ability to create brand love. This paper focuses on three research questions: Firstly, which dynamic capabilities are relevant for brand love? Secondly, how strong is the impact of certain dynamic capabilities on brand love? Thirdly, which conditions mediate and moderate the impact of specific dynamic capabilities on brand love? Data from a multi-method research approach have been used to itentify the specific capabilities that corporations need, to enhance brand love. Furthermore, a standardized online survey was conducted on marketing executives and evaluated by structural equation modeling. The results indicate, that customer expertise plays a major role in the relationship between dynamic capabilities and brand love. Furthermore, this relationship is more important in markets that have a low competitive differentiation in products and services.
Pokémon Go was the first mobile Augmented Reality (AR) game that made it to the top of the download charts of mobile applications. However, very little is known about this new generation of mobile online Augmented Reality (AR) games. Existing media usage and technology acceptance theories provide limited applicability to the understanding of its users. Against this background, this research provides a comprehensive framework that incorporates findings from uses & gratification theory (U>), technology acceptance and risk research as well as flow theory. The proposed framework aims at explaining the drivers of attitudinal and intentional reactions, such as continuance in gaming or willingness to conduct in-app purchases. A survey among 642 Pokémon Go players provides insights into the psychological drivers of mobile AR games. Results show that hedonic, emotional and social benefits, and social norms drive, vice versa physical risks (but not privacy risks) hinder consumer reactions. However, the importance of these drivers differs between different forms of user behavior.
The increasing number of connected mobile devices such as fitness trackers and smartphones define new data for health insurances, enabling them to gain deeper insights into the health of their customers. These additional data sources plus the trend towards an interconnected health community, including doctors, hospitals and insurers, lead to challenges regarding data filtering, organization and dissemination. First, we analyze what kind of information is relevant for a digital health insurance. Second, functional and non-functional requirements for storing and managing health data in an interconnected environment are defined. Third, we propose a data architecture for a digitized health insurance, consisting of a data model and an application architecture.
Digitization in the energy sector is a necessity to enable energy savings and energy efficiency potentials. Managing decentralized corporate energy systems is hindered by a non-existence. The required integration of energy objectives into business strategy creates difficulties resulting in inefficient decisions. To improve this, practice-proven methods such as Balanced Scorecard, Enterprise Architecture Management and the Value Network approach are transferred to the energy domain. The methods are evaluated based on a case study. Managing multi-dimensionality, high complexity and multiple actors are the main drivers for an effective and efficient energy management system. The underlying basis to gain the positive impacts of these methods on decentralized corporate energy systems is digitization of energy data and processes.
Smart meter based business models for the electricity sector : a systematical literature research
(2017)
The Act on the Digitization of the Energy Transition forces German industries and households to introduce smart meters in order to save engery, to gain individual based electricity tariffs and to digitize the energy data flow. Smart meter can be regarded as the advancement of the traditional meter. Utilizing this new technology enables a wide range of innovative business models that provide additional value for the electricity suppliers as well as for their customers. In this study, we followed a two-step approach. At first, we provide a state-of-the-art comparison of these business models found in the literature and identify structural differences in the way they add value to the offered products and services. Secondly, the business models are grouped into categories with respect to customer segmetns and the added value to the smart grid. Findings indicate that most business models focus on the end-costumer as their main customer.
In recent times, enterprises have been increasingly dealing with the use of social media in internal communication and collaboration. In particular, so-called Enterprise Social Networks (ESN) promise meaningful benefits for the nature of work in corporations. However, these platforms often suffer from poor degrees of use. This raises the question of what initiatives enterprise can launch in order to stimulate the vitality of ESN. Since the use of ESN is often voluntary, individual adoption by employees need to be examined to find an answer. Therefore, the Unified Theory of Acceptance and Use of Technology (UTAUT) model was selected for the theoretical foundation of this paper. Following a qualitative research approach, the available research provides an analysis of expert interviews on specific ESN implementation strategies and included factors. In order to extensively conceptualize and generalize these strategic considerations, we conducted an inductive coding process. The results reveal that ESN implementation strategies can be understood as a multi-level construct (individual vs. group vs. organizational level) containing different factors dependent on the degree of documentation and intensity. This research in progress describes a qualitative evaluation as a preliminary study for further quantitative analysis of an ESN adoption model.
Steady growing research material in a variety of databases, repositories and clouds make academic content more than ever hard to discover. Finding adequate material for the own research however is essential for every researcher. Based on recent developments in the field of artificial intelligence and the identified digital capabilities of future universities a change in the basic work of academic research is predicted. This study defines the idea of how artificial intelligence could simplifiy academic research at a digital university. Today's studies in the field of AI spectacle the true potential and its commanding impact on academic research.
The digital transformation of our society changes the way we live, work, learn, communicate, and collaborate. This disruptive change drive current and next information processes and systems that are important business enablers for the context of digitization since years. Our aim is to support flexibility and agile transformations for both business domains and related information technology with more flexible enterprise information systems through adaptation and evolution of digital architectures. The present research paper investigates the continuous bottom-up integration of micro-granular architectures for a huge amount of dynamically growing systems and services, like microservices and the Internet of Things, as part of a new composed digital architecture. To integrate micro-granular architecture models into living architectural model versions we are extending enterprise architecture reference models by state of art elements for agile architectural engineering to support digital products, services, and processes.
With the Internet of Things being one of the most discussed trends in the computer world lately, many organizations find themselves struggling with the great paradigm shift and thus the implementation of IoT on a strategic level. The Ignite methodoogy as a part of the Enterprise-IoT project promises to support organizations with these strategic issues as it combines best practices with expert knowledge from diverse industries helping to create a better understanding of how to transform into an IoT driven business. A framework that is introduced within the context of IoT business model development is the Bosch IoT Business Model Builder. In this study the provided framework is compared to the Osterwalder Business Model Canvas and the St. Gallen Business Model Navigator, the most commonly used and referenced frameworks according to a quantitative literature analysis.
Diese Arbeit liefert einen Konzeptentwurf, der die Integration verschiedener Systeme mit prozessrelevanten klinischen Diensten gewährleistet. Chirurgische Abläufe werden in Form von Prozessen modelliert. Die Wahl der Notation und die Art der Modellierung dieser Prozesse spielt in der heutigen Forschung in diesem Gebiet eine zentrale Rolle. Sind diese Prozesse modelliert, besteht die Möglichkeit, diese in einer Workflow-Engine automatisiert auszuführen. Im Rahmen der Entwicklung eines Workflow-Managment-Systems stellt sich die Frage, wie die Anbindung dieser Workflow-Engine mit anderen Systemen erfolgen soll. In der Arbeit werden Schnittstellen abstrakt in der Web Services Description Language (WSDL) definiert. Darum werden automatisiert Artefakte erzeugt. Auf der Grundlage dieser Artefakte erfolgt die Integration der Systeme. Die Workflow-Engine kommunizieren über SOAP-Nachrichten (Simple Object Access Protocol) mit den entsprechenden Systemen. Dieser Ansatz wurde mithilfe eines Prototyps validiert und umgesetzt.