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Context: Organizations increasingly develop software in a distributed manner. The cloud provides an environment to create and maintain software-based products and services. Currently, it is unknown which software processes are suited for cloud-based development and what their effects in specific contexts are.
Objective: We aim at better understanding the software process applied to distributed software development using the cloud as development environment. We further aim at providing an instrument which helps project managers comparing different solution approaches and to adapt team processes to improve future project activities and outcomes.
Method: We provide a simulation model which helps analyzing different project parameters and their impact on projects performed in the cloud. To evaluate the simulation model, we conduct different analyses using a Scrumban process and data from a project executed in Finland and Spain. An extra adaptation of the simulation model for Scrum and Kanban was used to evaluate the suitability of the simulation model to cover further process models.
Results: A comparison of the real project data with the results obtaind from the different simulation runs shows the simulation producing results close to the real data, and we could successfully replicate a distributed software project. Furthermore, we could show that the simulation model is suitable to address further process models.
Conclusion: The simulator helps reproducing activities, developers, and events in the project, and it helps analyzing potential tradeoffs, e.g., regarding throughput, total time, project size, team size and work-in-progress limits. Furthermore, the simulation model supports project managers selecting the most suitable planning alternative thus supporting decision-making processes.
Die Erfindung betrifft einen Rollstuhl mit einem Gestell mit Rädern, einem Sitz sowie zwei gegenüber dem Sitz verlagerbaren Fußplatten und ein Trainingsgerät zur Bewegungstherapie der unteren Extremitäten einer in dem Rollstuhl sitzenden Person. Um das Trainingsgerät vereinfacht auszubilden, enthält das Trainingsgerät unabhängig von einer Fahrbewegung des Rollstuhls betreibbar eine an dem Gestell befestigbare, von einer Steuereinheit gesteuerte Elektromaschine, welche zur wechselweise erzwungenen Verlagerung der beiden Fußplatten mit den Fußplatten mechanisch gekoppelt ist.
Saving energy and road safety became important in the last decades, hence several driving assistant systems were developed that help to improve the driving behaviour. However, these driving systems cover the area of either energy-efficiency or safety. Furthermore, they do not consider the reaction of the driver to a shown recommendation and the driver stress level. In this paper, the decision process of showing a recommendation to the driver in an energy-efficient and safety relevant driving system is presented. The decision process considers the driver's reaction to a shown recommendation and the driver stress in order to increase the user acceptance and the road safety. The results of the evaluation showed that the driving system was able to show recommendations when needed, while suppressing recommendations when the driver ignored a recommendation repeatedly or when the driver was in stress.
46 Prozent der Arbeitsplätze in der Automobilindustrie sind bis 2030 durch Automatisierung und Digitalisierung bedroht – die Tätigkeiten werden dann nicht mehr von Menschen, sondern von intelligenten Robotern und Systemen erledigt. Das ist das zentrale Ergebnis unserer Studie „Digitale Transformation – Der Einfluss der Digitalisierung auf die Workforce in der Automobilindustrie“, die wir gemeinsam mit dem Herman Hollerith Lehr- und Forschungszentrum an der Hochschule Reutlingen erstellt haben.
- Die zunehmende Digitalisierung stellt sowohl Unternehmen als auch deren Mitarbeiter vor viele neue Herausforderungen und bietet zugleich ein hohes Chancenpotenzial.
- Die Chance, das mit der Digitalisierung verbundene Potenzial zu heben, ist abhängig von der Konsequenz der Umsetzung der Digitalisierung.
- Voraussetzung für eine erfolgreiche Umsetzung ist eine Digitalisierungsstrategie, die den Weg und die Ziele für alle Beteiligten transparent, nachvollziehbar und erstrebenswert macht.
- Eine gelebte und von allen mitgetragene Digitalisierungsstrategie impliziert eine Kulturveränderung im Unternehmen.
Knowledge is an important resource, whose transfer is still not completely understood. The underlying belief of this thesis is that knowledge cannot be transferred directly from one person to another but must be converted for the transfer and therefore is subject to loss of knowledge and misunderstanding. This thesis proposes a new model for knowledge transfer and empirically evaluates this model. The model is based on the belief that knowledge must be encoded by the sender to transfer it to the receiver, who has to decode the message to obtain knowledge.
To prepare for the model this thesis provides an overview about models for knowledge transfer and factors that influence knowledge transfer. The proposed theoretical model for knowledge transfer is implemented in a prototype to demonstrate its applicability. The model describes the influence of the four layers, namely code, syntactic, semantic, and pragmatic layers, on the encoding and decoding of the message. The precise description of the influencing factors and the overlapping knowledge from sender and receiver facilitate its implementation.
The application area of the layered model for knowledge transfer was chosen to be business process modelling. Business processes incorporate an important knowledge resource of an organisation as they describe the procedures for the production of products and services. The implementation in a software prototype allows a precise description of the process by adding semantic to the simple business process modelling language used.
This thesis contributes to the body of knowledge by providing a new model for knowledge transfer, which shows the process of knowledge transfer in greater detail and highlights influencing factors. The implementation in the area of business process modelling reveals the support provided by the model. An expert evaluation indicates that the implementation of the proposed model supports knowledge transfer in business process modelling. The results of the qualitative evaluation are supported by the findings of a qualitative evaluation, performed as a quasi-experiment with a pre-test/post-test design and two experimental groups and one control group. Mann-Whitney U tests indicated that the group that used the tool that implemented the layered model performed significantly better in terms of completeness (the degree of completeness achieved in the transfer) in comparison with the group that used a standard BPM tool (Z = 3.057, p = 0.002, r = 0.59) and the control group that used pen and paper (Z = 3.859, p < 0.001, r = 0.72). The experiment indicates that the implementation of the layered model supports the creation of a business process and facilitates a more precise representation.
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.
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.
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.
This paper contributes to the automatic detection of perioperative workflow by developing a binary endoscope localization. Automated situation recognition in the context of an intelligent operating room requires the automatic conversion of low level cues into more abstract high level information. Imagery from a laparoscope delivers rich content that is easy to obtain but hard to process. We introduce a system which detects if the endoscope's distal tip is inside or outsiede the patient based on the endoscope video. This information can be used as one parameter in a situation recognition pipeline. Our localization performs in real-time at a video resolution of 1280x720 and 5-fold cross validation yields mean F1-scores of up to 0,94 on videos of 7 laparoscopies.
The third Digital Enterprise Computing Conference DEC 17 at the Herman Hollerith Center in Böblingen brings together students, researchers, and practitioners to discuss solutions, experiences, and future developments for the digital transformation. Digitization of business and IT defines the conference agenda: digital models & architecture, digital marketing, agility & innovation.
This book showcases new and innovative approaches to biometric data capture and analysis, focusing especially on those that are characterized by non-intrusiveness, reliable prediction algorithms, and high user acceptance. It comprises the peer-reviewed papers from the international workshop on the subject that was held in Ancona, Italy, in October 2014 and featured sessions on ICT for health care, biometric data in automotive and home applications, embedded systems for biometric data analysis, biometric data analysis: EMG and ECG, and ICT for gait analysis. The background to the book is the challenge posed by the prevention and treatment of common, widespread chronic diseases in modern, aging societies. Capture of biometric data is a cornerstone for any analysis and treatment strategy. The latest advances in sensor technology allow accurate data measurement in a non-intrusive way, and in many cases it is necessary to provide online monitoring and real-time data capturing to support a patient’s prevention plans or to allow medical professionals to access the patient’s current status. This book will be of value to all with an interest in this expanding field.
Data collected from internet applications are mainly stored in the form of transactions. All transactions of one user form a sequence, which shows the user´s behaviour on the site. Nowadays, it is important to be able to classify the behaviour in real time for various reasons: e.g. to increase conversion rate of customers while they are in the store or to prevent fraudulent transactions before they are placed. However, this is difficult due to the complex structure of the data sequences (i.e. a mix of categorical and continuous data types, constant data updates) and the large amounts of data that are stored. Therefore, this thesis studies the classification of complex data sequences. It surveys the fields of time series analysis (temporal data mining), sequence data mining or standard classification algorithms. It turns out that these algorithms are either difficult to be applied on data sequences or do not deliver a classification: Time series need a predefined model and are not able to handle complex data types; sequence classification algorithms such as the apriori algorithm family are not able to utilize the time aspect of the data. The strengths and weaknesses of the candidate algorithms are identified and used to build a new approach to solve the problem of classification of complex data sequences. The problem is thereby solved by a two-step process. First, feature construction is used to create and discover suitable features in a training phase. Then, the blueprints of the discovered features are used in a formula during the classification phase to perform the real time classification. The features are constructed by combining and aggregating the original data over the span of the sequence including the elapsed time by using a calculated time axis. Additionally, a combination of features and feature selection are used to simplify complex data types. This allows catching behavioural patterns that occur in the course of time. This new proposed approach combines techniques from several research fields. Part of the algorithm originates from the field of feature construction and is used to reveal behaviour over time and express this behaviour in the form of features. A combination of the features is used to highlight relations between them. The blueprints of these features can then be used to achieve classification in real time on an incoming data stream. An automated framework is presented that allows the features to adapt iteratively to a change in underlying patterns in the data stream. This core feature of the presented work is achieved by separating the feature application step from the computational costly feature construction step and by iteratively restarting the feature construction step on the new incoming data. The algorithm and the corresponding models are described in detail as well as applied to three case studies (customer churn prediction, bot detection in computer games, credit card fraud detection). The case studies show that the proposed algorithm is able to find distinctive information in data sequences and use it effectively for classification tasks. The promising results indicate that the suggested approach can be applied to a wide range of other application areas that incorporate data sequences.
The troubles began when Tom, the business analyst, asked the customer what he wants. The customer came up with good ideas for software features. Tom created a brilliant roadmap and defined the requirements for a new software product. Mary, the development team leader, was already eager to start developing and happy when she got the requirements. She and her team went ahead and created the software right away. Afterwards, Paul tested the software against the requirements. As soon as the software fulfilled the requirements, Linda, the product manager, deployed it to the customer. The customer did not like the software and ignored it. Ringo, the head of software development, was fired. How come? Nowadays, we have tremendous capabilities for creating nearly all kinds of software to fulfill the needs of customers. We can apply agile practices for reacting flexibly to changing requirements, we can use distributed development, open source, or other means for creating software at low cost, we can use cloud technologies for deploying software rapidly, and we can get enormous amounts of data showing us how customers actually use software products. However, the sad reality is that around 90% of products fail, and more than 60% of the features of a typical software product are rarely or never used. But there is a silver lining – an insight regarding successful features: Around 60% of the successes stem from a significant change of an initial idea. This gives us a hint on how to build the right software for users and customers.