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Elasticity is considered to be the most beneficial characteristic of cloud environments, which distinguishes the cloud from clusters and grids. Whereas elasticity has become mainstream for web-based, interactive applications, it is still a major research challenge how to leverage elasticity for applications from the high-performance computing (HPC) domain, which heavily rely on efficient parallel processing techniques. In this work, we specifically address the challenges of elasticity for parallel tree search applications. Well-known meta-algorithms based on this parallel processing technique include branch-and-bound and backtracking search. We show that their characteristics render static resource provisioning inappropriate and the capability of elastic scaling desirable. Moreover, we discuss how to construct an elasticity controller that reasons about the scaling behavior of a parallel system at runtime and dynamically adapts the number of processing units according to user-defined cost and efficiency thresholds. We evaluate a prototypical elasticity controller based on our findings by employing several benchmarks for parallel tree search and discuss the applicability of the proposed approach. Our experimental results show that, by means of elastic scaling, the performance can be controlled according to user-defined thresholds, which cannot be achieved with static resource provisioning.
Public transport maps are typically designed in a way to support route finding tasks for passengers while they also provide an overview about stations, metro lines, and city-specific attractions. Most of those maps are designed as a static representation, maybe placed in a metro station or printed in a travel guide. In this paper we describe a dynamic, interactive public transport map visualization enhanced by additional views for the dynamic passenger data on different levels of temporal granularity. Moreover, we also allow extra statistical information in form of density plots, calendar-based visualizations, and line graphs. All this information is linked to the contextual metro map to give a viewer insights into the relations between time points and typical routes taken by the passengers. We illustrate the usefulness of our interactive visualization by applying it to the railway system of Hamburg in Germany while also taking into account the extra passenger data. As another indication for the usefulness of the interactively enhanced metro maps we conducted a user experiment with 20 participants.
JumpAR kombiniert die Welt der Augmented Reality (AR) mit dem weltbekannten Jump ’n’ Run Genre in einem Mobile Game. Der Spieler kreiert einen individuellen Spielparcours in seiner realen Umgebung und navigiert seine Spielfigur auf virtuellen Plattformen durch diesen. Der mit Unity entwickelte JumpAR Prototyp wurde nach Umsetzungen der Grundfunktionen und Mechaniken im Rahmen eines Nutzertests analysiert. Die Integration von echten Gegenständen aus dem Umfeld des Spielers führt im Spielfluss zu einer starken Verknüpfung der virtuellen und realen Welt, was eine neue AR-Interaktionsform für Handyspiele darstellt.
Systemische Betrachtung des therapeutischen Roboters Paro im Vergleich zu dem Haustierroboter AIBO
(2020)
Roboter sind in der heutigen Zeit nicht nur in der Industrie zu finden, sondern werden immer häufiger in privaten Lebensbereichen eingesetzt. Ein Beispiel hierfür ist der soziale Therapie-Roboter Paro. Dieser ist dem Verhalten und Aussehen einer jungen Robbe nachempfunden, drückt Gefühle aus und wird besonders in Pflegeheimen eingesetzt. Dabei zeigt er positive Auswirkungen auf das Wohlbefinden pflegebedürftiger Menschen. Diese Arbeit stellt den Roboter Paro in einer systemischen Analyse dar: hierbei werden Systemkontext, Anwendungsfälle, Anforderungen und Struktur betrachtet. Anschließend erfolgt eine Analyse des Haustierroboters AIBO, welcher einem Welpen ähnelt und verstärkt der Unterhaltung von Privatpersonen dient. Es werden Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen den Systemen herausgearbeitet. Dabei wird ersichtlich, dass beide Systeme dem Nutzer vorrangig Gesellschaft leisten, jedoch verschiedene Anforderungen besitzen und in unterschiedlichen Anwendungsdomänen eingesetzt werden. Zudem besitzt AIBO vielfältigere Fähigkeiten und einen höheren Bewegungsgrad als Paro. Dies spiegelt sich in einer komplexeren Struktur der Hardware wider.
Die rasante Entwicklung der Sensortechnik im Endverbraucherbereich lässt einen klinischen Nutzen der verfügbaren dezentral erhobenen Daten aus dem Patientenalltag zur Überwachung des individuellen Gesundheitszustands vermuten. Zur Überprüfung dieser Vermutung ist die Bereitstellung einer entsprechenden Plattform in den klinischen Alltag erforderlich. Hierzu wird die bwHealthApp entwickelt, mit der sowohl die aktuelle Bandbreite als auch die Evolution der Sensortechnik auf die klinische Anwendung abbildbar ist. Mit dem flexiblen Entwurf lässt sich der klinische Nutzen für die personalisierte Medizin evaluieren. Außerdem bietet die bwHealthApp einen an Machbarkeit orientierten Diskussionsbeitrag zu offenen rechtlichen, regulatorischen und ethischen Fragestellungen der Digitalisierung in der Medizin in Deutschland.
The livestock sector is growing steadily and is responsible for around 18% of global greenhouse‐gas‐emissions, which is more than the global transport sec-tor (Steinfeld et al. 2006). This paper examines the potential of social marketing to reduce meat consumption. The aim is to understand consumers’ motivation in diet choices and to learn what opportunities social marketing can provide to counteract negative environmental and health trends. The authors believe that research to answer this question should start in metropolitan areas, be-cause measures should be especially effective there. Based on the Theory of Planned Behaviour (TPB, Ajzen 1991) and the Technology‐Acceptance‐Model by Huijts et al. (2012), an online‐study with participants from the metropolitan region (n = 708) was conducted in which central socio‐psychological constructs for a meat consumption reduction were examined. It was shown that attitude, personal norm and habit have a critical influence on the intention to reduce meat consumption. A segmentation of consumers based on these factors led to three consumer clusters: vegetarians/flexitarians, potential flexitarians and convinced meat eaters. Potential flexitarians are an especially relevant target group for the development of social‐marketing‐measures to reduce meat consumption. In co‐creation‐workshops with potential flexitarians from the metropolitan region, barriers and benefits of reducing meat consumption were identified. The factors of environmental protection, animal welfare and desire for variety turn out to be the most relevant motivational factors. Based on these factors, consumers proposed a variety of social marketing measures, such as applications and labels to inform about the environmental impact of meat products.
In diesem Beitrag wird ein neuer Ansatz vorgestellt, welcher eine schwerkraftreduzierte Navigation innerhalb einer VR-Umgebung erlaubt, wie beispielsweise ein simulierter Mondspaziergang. Zur Navigation in der VR-Umgebung wird der Cyberith Virtualizer ein-gesetzt. Die Schwerkraftsimulation erfolgt mittels eines einstellbaren Gurtsystems, das anelastischen Seilen aufgehängt wird und abgestufte Schwerkraftkompensationen erlaubt. Als Umgebung wurde ein Raumschiffszenario sowie eine Mondoberfläche generiert. Hier sind in der aktuellen Anwendung einfache Interaktionen möglich. In Anlehnung an existierende Gravity Offload Systeme wird die Lösung ViRGOS bezeichnet. ViRGOS wurde bereits bei verschiedenen Besuchsterminen und Hochschulevents eingesetzt, so dass erste Rückmeldungen von Nutzern eingeholt werden konnten.
Motto der Herbstkonferenz Informatics Inside 2020 ist KInside. Wieder einmal blicken Studierende inside und schauen sich Methoden, Anwendungen und Zusammenhänge genauer an. Die Beiträge sind vielfältig und entsprechend dem Studiengang human-centered. Es ist der Anspruch, dass sich die Themen um die Bedürfnisse der Menschen drehen und eingesetzte Methoden kein Selbstzweck sind, sondern am Nutzen für den Menschen gemessen werden.
Modern mixed (HTAP)workloads execute fast update-transactions and long running analytical queries on the same dataset and system. In multi-version (MVCC) systems, such workloads result in many short-lived versions and long version-chains as well as in increased and frequent maintenance overhead.
Consequently, the index pressure increases significantly. Firstly, the frequent modifications cause frequent creation of new versions, yielding a surge in index maintenance overhead. Secondly and more importantly, index-scans incur extra I/O overhead to determine, which of the resulting tuple versions are visible to the executing transaction (visibility-check) as current designs only store version/timestamp information in the base table – not in the index. Such index-only visibility-check is critical for HTAP workloads on large datasets.
In this paper we propose the Multi Version Partitioned B-Tree (MV-PBT) as a version-aware index structure, supporting index-only visibility checks and flash-friendly I/O patterns. The experimental evaluation indicates a 2x improvement for analytical queries and 15% higher transactional throughput under HTAP workloads. MV-PBT offers 40% higher tx. throughput compared to WiredTiger’s LSM-Tree implementation under YCSB.
In this paper, we present a new approach for achieving robust performance of data structures making it easier to reuse the same design for different hardware generations but also for different workloads. To achieve robust performance, the main idea is to strictly separate the data structure design from the actual strategies to execute access operations and adjust the actual execution strategies by means of so-called configurations instead of hard-wiring the execution strategy into the data structure. In our evaluation we demonstrate the benefits of this configuration approach for individual data structures as well as complex OLTP workloads.
