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Software process improvement (SPI) is around for decades, but it is a critically discussed topic. In several waves, different aspects of SPI have been discussed in the past, e.g., large scale company-level SPI programs, maturity models, success factors, and in-project SPI. It is hard to find new streams or a consensus in the community, but there is a trend coming along with agile and lean software development. Apparently, practitioners reject extensive and prescriptive maturity models and move towards smaller, faster and continuous project-integrated SPI. Based on data from two survey studies conducted in Germany (2012) and Europe (2016), we analyze the process customization for projects and practices for implementing SPI in the participating companies. Our findings indicate that, even in regulated industry sectors, companies increasingly adopt in-project SPI activities, primarily with the goal to continuously optimize specific processes. Therefore, with this paper, we want to stimulate a discussion on how to evolve traditional SPI towards a continuous learning environment.
The emergence of agile methods and practices has not only changed the development processes but might also have affected how companies conduct software process improvement (SPI). Through a set of complementary studies, we aim to understand how SPI has changed in times of agile software development. Specifically, we aim (a) to identify and characterize the set of publications that connect elements of agility to SPI, (b) to explore to which extent agile methods/practices have been used in the context of SPI, and (c) to understand whether the topics addressed in the literature are relevant and useful for industry professionals. To study these questions, we conducted an in-depth analysis of the literature identified in a previous mapping study, an interview study, and an analysis of the responses given by industry professionals to SPI related questions stemming from an independently conducted survey study. Regarding the first question, we identified 55 publications that focus on both SPI and agility of which 48 present and discuss how agile methods/practices are used to steer SPI initiatives. Regarding the second question, we found that the two most frequently mentioned agile methods in the context of SPI are Scrum and Extreme Programming (XP), while the most frequently mentioned agile practices are integrate often, test-first, daily meeting, pair programming, retrospective, on-site customer, and product backlog. Regarding the third question, we found that a majority of the interviewed and surveyed industry professionals see SPI as a continuous activity. They agree with the agile SPI literature that agile methods/practices play an important role in SPI activities but that the importance given to specific agile methods/practices does not always coincide with the frequency with which these methods/practices are mentioned in the literature.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Software-Architektur entwickelt, mit der sich Interaktionen zwischen autonomen Fahrzeugen und Passanten im Straßenverkehr in einer simulierten Umgebung untersuchen lassen. Hierbei wird das autonome Fahrzeug durch einen externen Fahrsimulator gesteuert. Der Einsatz eines Motion-Capture-Systems ermöglicht dabei die Aufzeichnung und Übertragungen der Bewegungsdaten von Passant und Fahrer in die virtuelle Umgebung. Durch den Einsatz von head-mounted Displays sollen Akteure die virtuelle Umgebung möglichst als real empfinden. Auf Basis der entwickelten Software-Architektur wurde eine Simulationsumgebung realisiert, in der Interaktionen zwischen einem Passant und einem autonomem Fahrzeug untersucht werden können. Das Projekt soll das Potential von Motion-Capture gestützten Simulationsumgebungen für die Konzeption und Entwicklung von autonomen Fahrsystemen aufzeigen.
Über die letzten Jahre nehmen die Verkehrsunfälle zwischen Fahrzeugen und Fahrrädern und Motorrädern immer weiter zu. Die Ursache ist meistens eine unachtsam geöffnete Fahrzeugtür, mit der ein anfahrender Zweiradfahrer kollidiert. Diese Unfälle können verheerende Folgen für alle Beteiligten haben. Aus diesem Grund soll der technologische Fortschritt, welcher sich durch die gesamte Automobilbranche zieht, um eine zusätzliche Komponente erweitert werden. Hierbei handelt es sich um ein System für Zweiradfahrer, welches eine sich öffnende Fahrzeugtür frühzeitig erkennen soll, den Fahrer somit frühzeitig warnen kann und gegebenenfalls Strategien zu Unfallvermeidung einleiten kann. Dieses Konzept soll die Entwicklung des Systems vorgeben und grundlegend erläutern.
Digitalization of products and services commonly causes substantial changes in business models, operations, organization structures and IT infrastructures of enterprises. Motivated by experiences and observations from digitalization projects, the paper investigates the effects of digitalization on enterprise architectures (EA). EA models serve as representation of business, information system and technical aspects of an enterprise to support management and development. By comparing EA models before and after digitalization, the paper analyzes the kinds of changes visible in the EA model. The most important finding is that newly created digitized products and the associated (product)- and enterprise architecture are no longer properly integrated into the overall architecture and even exist in parallel. Thus, the focus of this work is on showing these parallel architectures and proposing derivations for a better integration.
Die Navigation mit dem E-Bike soll eine positive Nutzerfahrung sein. Deshalb wurde im Zuge dieser Arbeit im Rahmen von Bosch E-Bike Systems ein multimodales smart User Interface (MSUI) entwickelt. Das Konzept umfasst visuelle Turn-by-Turn Signale, taktile Vibrationssignale im Lenker und eine auditive Sprachausgabe. Ziel der Arbeit ist ein Prototyp, der sich für die Evaluation von Nutzerbedürfnissen in Bezug auf verschiedene multimodale Rückmeldemöglichkeiten eignet.
Die Simulation menschlichen Gruppenverhaltens kann bei der Kapazitäten-, Risiko- und Evakuierungs Planung von Gebäuden hilfreich sein, bei der Produktion von Filmen für eindrucksvolle Massen-Szenen eingesetzt werden oder virtuelle Schauplätze in Echtzeit-Anwendungen beleben. Die Herausforderungen liegen vor allem in einem realistischen Erscheinungsbild der virtuellen Crowd, glaubwürdigem Verhalten innerhalb eines sozialen Verbundes, realitätsnahen Animationen und der Wahrung der Echtzeitfähigkeit interaktiver Anwendungen. Im Rahmen dieser Arbeit wird der aktuelle Stand der Technik vorgestellt, Technologien evaluiert und ein Crowd Simulation Prototyp mit der Unity Engine implementiert.
Die Bedeutung und Stellung der Informationstechnologie erlebte in den letzten 60 Jahren einen fortlaufenden Wandel. Der anfänglich rein unterstützende Charakter entwickelte sich immer mehr zu einem wichtigen Bestandteil der Aufbau- und Ablauforganisation im Unternehmen. Ein definiertes IT-Servicemanagement im Unternehmen sieht sich mittlerweile gleichgeordnet mit den restlichen Fachabteilungen, tritt mit seinen Leistungen als Dienstleister auf und betrachtet die Fachabteilungen als „Kunde“. Neue Technologien und Innovationen und die daraus resultierenden Neudefinitionen bestehender Anforderungen sollen im Rahmen der Digitalisierung in Unternehmen positive Effekte zeigen. IT Infrastructure Library (ITIL) wird als Framework für IT-Servicemanagement in der Industrie und im öffentlichen Dienst genutzt. Der Ansatz von ITIL unterstützte den Kulturwandel und sensibilisierte das Management und die Mitarbeiter darin, serviceorientiert zu denken. Da dieser Ansatz einen vordefinierten, zyklischen Ablauf hat, könnten schnell eintreffende Kundenanforderungen nicht fristgerecht umgesetzt werden, weshalb agile Methoden wie der DevOps-Ansatz in den Vordergrund rücken. Die Herausforderung besteht darin, den Kulturwandel bei der Einführung von DevOps in bestehenden ITIL-Strukturen in Unternehmen zu fördern.
Eines der gängigsten bildgebenden Verfahren in der Medizin ist die Sonografie. Jedoch ist die Reproduzierbarkeit der Ultraschalldiagnostik bis heute noch immer ein Problem, wodurch Fehldiagnosen gestellt werden. Durch das in diesem Papier vorgestellte prototypische System zur Unterstützung für Medizinstudenten in Ultraschallseminaren sollen Anforderungen zur Reproduzierbarkeit einer Ultraschalluntersuchung definiert werden. Durch Experteninterviews wurden Einblicke in die klinischen Abläufe und den Krankenhaus-Alltag gewonnen, welche Inhalte relevant sind, um die Reproduzierbarkeit von Ultraschalluntersuchungen zu ermöglichen.
Durch das stetige Wachstum an neuen Technologien und Möglichkeiten steht der Verschmelzung von Technologien mit dem Menschen kaum noch etwas im Wege. Die Untersuchung der Implantate und die damit verbundenen Risiken sind ein Teil dieser Arbeit. Von Bedeutung sind hier die Funktionsweise und die IT-Sicherheitsaspekte. Alle in dieser Arbeit dargestellten Implantate benötigen eine Kommunikation nach außen. Diese Kommunikationsmöglichkeit birgt Risiken, die nicht nur auf die Daten der Träger beschränkt sind, sondern auch gesundheitliche Risiken beinhalten.
Segmentierung von Polypen in Koloskopie-Bilddaten : eine Potentialanalyse von Deep-Learning-Methoden
(2018)
Kolorektale Karzinome haben eine hohe Sterblichkeitsrate, wenn sie spät entdeckt werden. Eine frühzeitige Entfernung von bösartigen Polypen im Magen-Darm-Trakt, die deren Vorstufen bilden, bietet jedoch hohe Überlebenschancen. Bei Darmspiegelungen werden gerade kleine Polypen aber recht häufig übersehen. Zuverlässige bildverarbeitende Systeme, die Polypen in einem Koloskopie-Frame nicht nur detektieren, sondern pixelgenau segmentieren, könnten Ärzten bei Darmkrebs-Screenings helfen. Diese Arbeit analysiert den aktuellen Stand der Segmentierung von Polypen im Gastrointestinaltrakt. Weiterführend wird untersucht, inwiefern die in letzter Zeit sehr erfolgreichen Methoden des Deep Learning hier Vorteile bieten.
Enterprises are transforming their strategy, culture, processes, and their information systems to enlarge their digitalization efforts or to approach for digital leadership. The digital transformation profoundly disrupts existing enterprises and economies. In current times, a lot of new business opportunities appeared using the potential of the Internet and related digital technologies: The Internet of Things, services computing, cloud computing, artificial intelligence, big data with analytics, mobile systems, collaboration networks, and cyber physical systems. Digitization fosters the development of IT environments with many rather small and distributed structures, like the Internet of Things, microservices, or other micro-granular elements. Architecting micro-granular structures have a substantial impact on architecting digital services and products. The change from a closed-world modeling perspective to more flexible Open World of living software and system architectures defines the context for flexible and evolutionary software approaches, which are essential to enable the digital transformation. In this paper, we are revealing multiple perspectives of digital enterprise architecture and decisions to effectively support value and service oriented software systems for intelligent digital services and products.
Presently, many companies are transforming their strategy and product base, as well as their culture, processes and information systems to become more digital or to approach for a digital leadership. In the last years new business opportunities appeared using the potential of the Internet and related digital technologies, like Internet of Things, services computing, cloud computing, edge and fog computing, social networks, big data with analytics, mobile systems, collaboration networks, and cyber physical systems. Digitization fosters the development of IT environments with many rather small and distributed structures, like the Internet of Things, Microservices, or other micro-granular elements. This has a strong impact for architecting digital services and products. The change from a closed-world modeling perspective to more flexible open-world composition and evolution of micro-granular system architectures defines the moving context for adaptable systems. We are focusing on a continuous bottom-up integration of micro-granular architectures for a huge amount of dynamically growing systems and services, as part of a new digital enterprise architecture for service dominant digital products.
New business opportunities appeared using the potential of the Internet and related digital technologies, like the Internet of Things, services computing, artificial intelligence, cloud, edge, and fog computing, social networks, big data with analytics, mobile systems, collaboration networks, and cyber-physical systems. Companies are transforming their strategy and product base, as well as their culture, processes and information systems to adopt digital transformation or to approach for digital leadership. Digitalization fosters the development of IT environments with many rather small and distributed structures, like the Internet of Things, Microservices, or other micro-granular elements. Digitalization has a substantial impact for architecting the open and complex world of highly distributed digital servcies and products, as part of a new digital enterprise architecture, which structure and direct service-dominant digital products and services. The present research paper investigates mechanisms for supporting the evolution of digital enterprise architectures with user-friendly methods and instruments of interaction, visualization, and intelligent decision management during the exploration of multiple and interconnected perspectives by an architecture management cockpit.
Enterprise Governance, Risk and Compliance (GRC) systems are key to managing risks threatening modern enterprises from many different angles. Key constituent to GRC systems is the definition of controls that are implemented on the different layers of an Enterprise Architecture (EA). Controls become part of a “concern” of the EA, which allows to use an EA viewpoint to cover control compliance assessments. In this article we explore this relationship further, derive a metamodel linking control and EA, and elicit how this linkage give rise to a hierarchic understanding of the viewpoint concept for EAs. We complement these considerations with an expository instantiation in a cockpit for control compliance applied in an international enterprise in the insurance industry.
Recognizing human actions is a core challenge for autonomous systems as they directly share the same space with humans. Systems must be able to recognize and assess human actions in real-time. To train the corresponding data-driven algorithms, a significant amount of annotated training data is required. We demonstrate a pipeline to detect humans, estimate their pose, track them over time and recognize their actions in real-time with standard monocular camera sensors. For action recognition, we transform noisy human pose estimates in an image like format we call Encoded Human Pose Image (EHPI). This encoded information can further be classified using standard methods from the computer vision community. With this simple procedure, we achieve competitive state-of-the-art performance in pose based action detection and can ensure real-time performance. In addition, we show a use case in the context of autonomous driving to demonstrate how such a system can be trained to recognize human actions using simulation data.
RoPose-Real: real world dataset acquisition for data-driven industrial robot arm pose estimation
(2019)
It is necessary to employ smart sensory systems in dynamic and mobile workspaces where industrial robots are mounted on mobile platforms. Such systems should be aware of flexible and non-stationary workspaces and able to react autonomously to changing situations. Building upon our previously presented RoPose-system, which employs a convolutional neural network architecture that has been trained on pure synthetic data to estimate the kinematic chain of an industrial robot arm system, we now present RoPose-Real. RoPose-Real extends the prior system with a comfortable and targetless extrinsic calibration tool, to allow for the production of automatically annotated datasets for real robot systems. Furthermore, we use the novel datasets to train the estimation network with real world data. The extracted pose information is used to automatically estimate the observing sensor pose relative to the robot system. Finally we evaluate the performance of the presented subsystems in a real world robotic scenario.
Learning to translate between real world and simulated 3D sensors while transferring task models
(2019)
Learning-based vision tasks are usually specialized on the sensor technology for which data has been labeled. The knowledge of a learned model is simply useless when it comes to data which differs from the data on which the model has been initially trained or if the model should be applied to a totally different imaging or sensor source. New labeled data has to be acquired on which a new model can be trained. Depending on the sensor, this can even get more complicated when the sensor data becomes more abstract and hard to be interpreted and labeled by humans. To enable reuse of models trained for a specific task across different sensors minimizes the data acquisition effort. Therefore, this work focuses on learning sensor models and translating between them, thus aiming for sensor interoperability. We show that even for the complex task of human pose estimation from 3D depth data recorded with different sensors, i.e. a simulated and a Kinect 2TM depth sensor, human pose estimation can greatly improve by translating between sensor models without modifying the original task model. This process especially benefits sensors and applications for which labels and models are difficult if at all possible to retrieve from raw sensor data.
The investigation of stress requires to distinguish between stress caused by physical activity and stress that is caused by psychosocial factors. The behaviour of the heart in response to stress and physical activity is very similar in case the set of monitored parameters is reduced to one. Currently, the differentiation remains difficult and methods which only use the heart rate are not able to differentiate between stress and physical activity, without using additional sensor data input. The approach focusses on methods which generate signals providing characteristics that are useful for detecting stress, physical activity, no activity and relaxation.
Autismus-Spektrum-Störungen (ASD) bei Kindern werden häufig zu spät diagnostiziert und die Begleitung der chronischen Krankheit gestaltet sich schwierig. Der vorgestellte Ansatz erlaubt die Behandlung der Kinder in dem bekannten häuslichen Umfeld und versucht die Beziehungen zwischen Schlaf und Verhalten herauszuarbeiten. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen die Lebensqualität der Patienten verbessern und den Eltern Hilfestellung geben. Die notwendige infrastrukturelle Unterstützung wird durch medizinisches Fachpersonal geleistet, das auf einen web-basierten Service zurückgreifen kann, der sämtliche Prozesse (Diagnostik, Datenerfassung, -aufzeichnung und Training etc.) begleitet. Die anonymisierten Daten werden in einem Diagnosesystem zentral abgelegt und können so für zukünftige Behandlungsstrategien nutzbar sein. Die umfassende Lösung setzt auf zentrale Elemente von Smart-Homes und AAL auf.