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Immer mehr Teilbereiche des Semantic Web sind in den letzten Jahren erfolgreich umgesetzt geworden. Ebenso wird bei der Bearbeitung von komplexen Problemräumen mittlerweile oft auf semantische Modelle zurückgegriffen, um eine flexible Beschreibung der Domäne zu erstellen. Werkzeuge, welche die Entwicklung von Anwendungen, die auf semantischen Modellen basieren, unterstützen, sind bislang jedoch nur in begrenztem Maße verfügbar. Insbesondere die Verarbeitung von verteilten und dynamischen Modellen ist mit keinem der derzeit verfügbaren Produkte vollständig zu realisieren. Diese Arbeit untersucht die Möglichkeiten zur Integration von semantischen Modellen in objektorientierte Programmiersprachen. Es werden bestehende Ansätze analysiert und ein formales Modell der Integration erstellt. Das formale Modell wird in Form eines prototypischen Rahmenwerks in der Programmiersprache Ruby implementiert und validiert.
Die Grundlage für das Datenmodell einer Arztpraxis sind alle relevanten Daten, die zum Betrieb einer Arztpraxis notwendig sind. Aktuell werden die Daten mittels einer Praxisverwaltungssoftware (PVS) erfasst, in einem proprietären Datenformat gespeichert und im Weiteren für die Abrechnung aufbereitet. Dabei ist es seit Mai 1989 möglich, dass die Abrechnung per Diskette erstellt wird. Für die Aufbereitung der Daten wurde zuerst der Abrechnungsdatenträger (ADT) und seit dem 1. Juli 1999 ist es Pflicht die Abrechnung über den KV – Datenträger (KVDT) zu verwenden. Damals wurde kein einheitliches Datenmodell eingeführt, welches über den Abrechnungsdatenaustausch hinaus geht. Dadurch ist es nur sehr beschränkt möglich, Daten zwischen den einzelnen Systemen auszutauschen. So ist es für einen Arzt äußerst schwierig auf ein neues PVS – System umzusteigen. Um einen Eindruck über die Vielfalt und Menge der verschiedenen PVS – Systeme zu vermitteln, werden im Folgenden die Anzahl der KVDT – Zulassungen und der Labordatenträger – Zulassungen (LDT–Zulassungen) beschrieben. Zum dritten Quartal 2005 sind 2541 PVS – Systeme von der Kassenärztlichen Bundesvereinigung (KBV) für den gesamten oder Teile des KVDT zugelassen. Des Weiteren sind 742 PVS – System – Hersteller für die Datenübertragung mittels des gesamten oder Teile des Labordatenträgers zugelassen. Seit dem 1. Januar 2004 sind die Ärzte, mit wenigen Ausnahmen, gesetzlich dazu verpflichtet, die Abrechnung elektronisch durchzuführen. Deswegen haben einige Ärzte aus Kostengründen eine Individuallösung konzipiert, die ausschließlich in ihrer Arztpraxis verwendet wird. Aber auch diese Lösungen müssen von der KBV zertifiziert werden. Diese Lösungen werden zu den zugelassenen PVS – Systemen gezählt. Zum dritten Quartal 2005 sind 373 Individuallösungen zugelassen. Die in einer Arztpraxis anfallenden Daten müssen für den geregelten Praxisbetrieb vom PVS – System verwaltet, gespeichert und zum Teil auch zum Datenaustausch nach außen kommuniziert werden. Dabei werden die Daten von jedem Hersteller unterschiedlich erfasst und weiterverarbeitet. Des Weiteren ist die Repräsentation dieser Daten nicht einheitlich und beinhaltet verschiedene Arten von Daten. Diese Daten sind unter anderem Verwaltungsdaten, Abrechnungsinformationen und medizinische Informationen. Die von den Herstellern der Praxisverwaltungssoftware zu Grunde gelegten Datenmodelle sind unabhängig voneinander und nicht standardisiert. Dabei extrahiert jede Praxisverwaltungssoftware die Daten, die es für wichtig hält und repräsentiert diese in einem eigenen Format. Dadurch ergibt sich die Schwierigkeit, dass die Interoperabilität der Systeme sowohl in funktioneller als auch in semantischer Sicht eingeschränkt ist. Die Lösung dieser Probleme ist ein einheitliches Datenmodell mit entsprechender Schnittstelle, die das Ergebnis der vorliegenden Arbeit darstellt.
Bei moderner Software kommt es auf verschiedene Faktoren an. Der erste für den Anwender zunächst sichtbare Faktor ist die Bedienungsfreundlichkeit des Produktes. Der zweite wichtige Faktor ist die Verwendbarkeit des Produktes auf verschiedenen Hardwareplattformen. Dies ist vor allem für Programme wichtig, die sich an einen großen Kundenkreis richten, da man nicht davon ausgehen kann, oder sollte, dass überall das gleiche Betriebssystem eingesetzt wird. Des weiteren wird so auch ein Umstieg auf ein anderes System erleichtert. Für das Softwarehaus selber ist die Wartbarkeit des Produktes von entscheidender Bedeutung. Objektorientierte Programmierung bietet hier durch Vererbungstechniken, Datenkapselung und ähnlichem die besten Voraussetzungen. Auch der Einsatz von Entwurfsmustern, also lange bewährten Konzepten objektorientierter Entwicklung, ist hier von Vorteil. Eine Datenbankanbindung ist für fast jede kommerzielle Software notwendig. Hierbei ist es auch von Vorteil sich nicht an eine spezielle Datenbank zu binden. Ein Mittel hierzu ist es die Datenbanksprache SQL und offene Datenbanktreiber wie etwa ODBC zu benutzen. Bei vielen Programmen ist es auch von Vorteil, wenn sie von Anfang an als verteilte Systeme entworfen werden. Verteilte Systeme haben den Vorteil, dass jedes Modul an einem anderen Ort sein kann und entweder über eine ständige oder aber auch eine temporäre Internetverbindung miteinander synchronisiert werden können. In dieser Arbeit werde ich anhand eines Praxisbeispieles beschreiben, wie man all diese Faktoren in ein Softwareprodukt unterbringt, und wie die Entwicklung aussieht.
PubMed stellt mit 21 Mio. Aufsatzzitaten eines der umfangreichsten Informationssysteme in Bereich der Medizin. Durch die Verwendung einer einheitlichen Terminologie (Medical Subject Heading - MeSH) bei der Indizierung von PubMed Inhalten kann die Orientierung in solch großen Datenbeständen optimiert werden. Zwar bietet ein kontrolliertes Vokabular bei der Informationsbeschaffung zahlreiche Vorteile gegenüber einer Freitextsuche doch fällt Nutzern das Abbilden eines Informationsbedarfs auf die verwendete Terminologie oftmals schwer. In dieser Arbeit wird eine Systemunterstützung geschaffen, die den Abbildungsprozess automatisiert indem eine automatische Verschlagwortung textbasierter Inhalte unter Verwendung eines kontrollierten Vokabulars vorgenommen wird. Durch die Verwendung einer einheitliche Terminologie kann so eine konsistente Integration von PubMed Inhalten erreicht werden.
Die Diplomarbeit entstand in Zusammenarbeit mit der Firma Pferd Rüggeberg. Die Grundlage kam von der Marketingabteilung, die eine Mutlimediadatenbank (MMDB) erstellen wollte. Die Daten der MMDB sollten zur Grundlage eines Produktkataloges auf CD-Rom, Internet und als Druckvorstufe dienen. Der erste Gedanke war die Erstellung einer völlig unabhängigen Datenbank auf der Basis von ORACLE. Da in der Firma jedoch SAP/R3 eingeführt wurde, kam nach einem Gespräch mit der EDV-Abteilung heraus, daß der Produktkatalog auf der Basis von SAP erstellt werden soll. Ziel der Arbeit ist es, mit den Möglichkeiten die durch SAP gegeben sind, einen Produktkatalog im Internet darzustellen. Die Realisation und die Werkzeuge die vorgestellt werden, befinden sich in der Version SAP 3.1 g.
Diese Arbeit untersucht verschiedene Ansätze, Daten im Google Cloud Firestore zu strukturieren und deren Auswirkungen auf Kosten, Performance sowie Codequalität. Zunächst folgt eine Aufbereitung des aktuellen Stands der Forschung. Darauf folgt die experimentelle Methodik. Hier dient eine prototypische Implementierung der Szenarien als Grundlage. Im Zuge des Experiments werden in unterschiedlichen Disziplinen Daten erhoben und im Anschluss ausgewertet, um empfehlenswerte Lösungen für definierte Anwendungsfälle zu benennen. Am Ende gibt die Arbeit ein kurzes Fazit zu den gewonnenen Erkenntnissen sowie einen Ausblick auf weitere Optimierungspotenziale ab.
Virtuelle Realität ist ein interessantes Gebiet dessen Entwicklung schon seit vielen Jahren vorangetrieben wird. Die neuen Möglichkeiten die sich aufgrund technischer Fortschritte daraus ergeben, sind umwerfend und finden in vielen Bereichen Verwendung. Doch das Potential der VR ist noch viel größer. Dazu passt es auch, das im Laufe der Jahre die Computer immer mehr Einzug in das Leben der Menschen nahmen. Gab es früher noch riesige Geräte, die mit Lochkarten arbeiteten und kaum aufwendige Aufgaben bewältigen konnten, so gibt es heute erheblich schnellere und kleinere Systeme, die zudem auch noch viel leistungsfähiger sind. Von den drastisch gesunkenen Kosten mal ganz abgesehen. Folglich findet auch die breite Öffentlichkeit Zugang zu leistungsfähigen Computersystemen, wodurch bei immer mehr Menschen das Interesse an Virtual Reality geweckt wird. Es ist ein enormer Markt und die Technologie hält immer wieder Einzug in neue Bereiche und ist aus manchen gar nicht mehr hinauszudenken.
Die vorliegende Diplomarbeit behandelt die Umsetzung der Datenbankgestützten Web-Applikation IMMOMENT, mit dem Ziel primär anhand der Softwaretechnik aufzuzeigen, in welchen Schritten IMMOMENT nach Anfertigung des Pflichtenheftes umgesetzt wurde. IMMOMENT wurde von der Firma IMMO-DATA AG (Bochum) für die Firma IMMO-CHECK GmbH (Bochum) entwickelt. Ziel war es Sachbearbeitern (z.B. einer Bank) die Möglichkeit zu verschaffen, über ein Immobilien-Objekt schnell und umfassend Informationen in Text und Bild zu bekommen.
In dieser Diplomarbeit wird die Lösung eines Standardproblems aus dem betrieblichen Umfeld behandelt. Die Aufgabenstellung ist die automatisierte Bereitstellung von Daten, die für die Produktion eines medienunabhängigen Produktkataloges notwendig sind. Ein zentraler Datenbestand soll als Quelle für Printkataloge, CD-ROM- und Internet-Präsentationen dienen.
Die Gebrauchstauglichkeit eines Produktes hat sich zu einem entscheidenden Qualitätskriterium in der Softwareentwicklung entwickelt. Neben den Nutzern erkennen auch immer mehr Organisationen den Mehrwert von gebrauchstauglichen Produkten, insbesondere die steigende Produktivität, die verbesserte Qualität und den damit verbunden Profit. In Praxis und Wissenschaft wird daher derzeit dem Wunsch nachgegangen, Usability Engineering und Software Engineering zu integrieren. In dieser Arbeit werden Standards der beiden Disziplinen in Bezug auf Aktivitäten und Artefakte analysiert, welche in einem ganzheitlichen Modell zur Integration von Usability Engineering und Software Engineering abgebildet werden sollen. So sollen mögliche Anknüpfungspunkte zwischen Aktivitäten und Artefakten aufgezeigt werden. Ziel ist die Evaluation dieses Modells anhand von Konformitäts- und Rahmenanforderungen, sowie durch eine Expertenbefragung.
Zu entwickeln ist eine graphische Simulation von LEGO® Mindstorms™ Robotern. Die Simulation soll die Möglichkeit bieten, ein virtuelles Robotergrundmodell mit verschiedenen Sensorausstattungen so zu programmieren, wie es auch bei einem echten Modell der Fall wäre. Das real zu erwartende Verhalten dieses Roboters bei Programmausführung soll auf dem Bildschirm in Echtzeit verfolgt werden können, wobei die Bedienung des virtuellen Roboters der des realen Robotermodells nachempfunden sein soll.
Durch die stetige Weiterentwicklung und die mediale Präsenz der künstlichen Intelligenz findet die Steigerung der Unternehmenssicherheit in Unternehmen besondere Bedeutung. Insbesondere aus dem Umfeld des Machine Learnings sind kontinuierlich Anwendungen zu verzeichnen, die dazu dienen, eine derartige Maßnahme zu unterstützen.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde untersucht, ob eine potenzielle Steigerung der Unternehmenssicherheit durch den Einsatz eines Prototyps für die Objekterkennung basierend auf einem YOLOv5-Algorithmus erreicht werden kann. Es wurden Beispielszenarien definiert und die Wirksamkeit dieses Algorithmus bei der Erkennung und Identifizierung in Bezug auf die Sicherheitsanforderungen in einem Unternehmensumfeld evaluiert.
Die Forschungsmethodik umfasste die Entwicklung und den Aufbau des Prototyps, der auf einem YOLOv5-Algorithmus basiert und auf einem Trainingsdatensatz der Objekterkennung trainiert wurde. Der Prototyp wurde anschließend in einer Laborumgebung implementiert und auf seine Fähigkeit getestet, Objekte nach definierten Sicherheitsanforderungen zu erkennen.
Die Implementierung eines solchen Prototyps konnte dazu beitragen, die Sicherheitsmaßnahmen in Unternehmen zu unterstützen, die Sicherheitsreaktion zu beschleunigen und proaktivere Ansätze zur Gefahrenabwehr zu ermöglichen. Aus diesen Ergebnissen sind weitere Forschungen und praktische Anwendungen im Bereich der Unternehmenssicherheit denkbar.
Im Zusammenhang mit dem Begriff Big Data können nicht nur immer größere Datenmengen verarbeitet werden, sondern auch neue Arten von Datenquellen genutzt werden. Insbesondere Web 2.0-Inhalte bieten dabei vielfältige Potenziale.
So können beispielsweise mit Hilfe einer Sentiment-Analyse Meinungen und Stimmungen zu Produkten und Unternehmen in sozialen Netzwerken beobachtet werden. Diese Infor-mationen sind für sich gesehen bereits wertvoll für viele Unternehmen. Jedoch ist eine effiziente Analyse und Auswertung der Informationen nur in Kombination mit weiteren Unternehmensdaten möglich, die typischerweise in einem Data Warehouse liegen. Diese Arbeit diskutiert die Unter-schiede, Möglichkeiten und Herausforde-rungen diese Kombination zu realisieren. Veranschaulicht wird dies durch einen Show-Case, der eine Ende-zu-Ende-Umsetzung
am Beispiel der Fernsehsendung Tatort zeigt. Dabei werden Zuschauerkommentare
aus Twitter extrahiert, mit einer Sentiment-Analyse bewertet und schließlich in einem Data Warehouse ausgewertet. Dabei können klassische BI-Kennzahlen, wie beispiels- weise Einschaltquoten, Folgen pro Ermittler etc. den Ergebnissen der Sentiment-Analyse gegenübergestellt werden.
Die Bedeutung der künstlichen Intelligenz (KI) in Computerspielen hat sich in den letzten Jahren bedeutend geändert. Es wird versucht Spielfiguren zu implementieren, die ein reales, menschenähnliches Verhalten aufweisen. Der primäre Grund ist die Erkenntnis, dass eine gute KI von Charakteren zum besseren Verkauf von Computerspielen beiträgt. Die Käufer wünschen reale Charaktere, mit denen sie sich identifizieren können. Der sekundäre Grund ist die Verbesserung der Computertechnik zugunsten einer Entlastung der CPU, die eine gute KI erst ermöglicht hat. Zurückzuführen ist dies auf die Optimierung der CPUs und des Arbeitsspeichers und vor allem aufgrund der Entwicklung leistungsstarker, moderner 3D Graphikkarten. Gerade diese erlauben mehr CPU-Rechenzeit für „Nicht-Grafiktasks“. Aufgrund des oftmals unrealistischen Charakterverhaltens in Computerspielen ist das Ziel der Diplomarbeit, die Entwicklung einer Spielfigur, im Sinne einer phänomenalen Gestalt. Die phänomenale Gestalt entsteht in dem Moment, indem ein Objekt oder ein Charakter reales Leben dermaßen echt abbildet, dass man ein „künstliches“ Bewusstsein wahrnehmen kann. Die Wahrnehmung findet statt, weil der Charakter fähig ist, sein Bewusstsein, sein Verhalten und das Verhalten anderer zu reflektieren.
Interaktive Systeme können ihre Nutzer bei der Erledigung alltäglicher Aufgaben, sowie beim Lernen unterstützen oder dienen der Unterhaltung. Sie können den Nutzer jedoch auch bei der Lösung eines bestimmten Problems unterstützen, wobei es sich hierbei häufig um sehr komplexe Probleme handelt. Diese lassen sich oftmals nicht klar definieren oder werden erst im Laufe der Entwicklung eindeutig identifiziert. Bei der Untersuchung der Probleme muss aufgrund ihrer Komplexität häufig multiperspektivisch vorgegangen werden, um möglichst alle Dimensionen potentieller Lösungen zu berücksichtigen. Eine Entwicklung in multidisziplinären Teams unter Einbeziehung der Kunden und zukünftiger Nutzer ist daher ratsam. Durch die multidisziplinäre Zusammensetzung von Entwicklungsteams können Kommunikations- und Verstädigungsschwierigkeiten auftreten, die sich aus der spezifischen Fachsprache der Domäne und individuellen Denkmustern ergeben. In dieser Arbeit wurde unter Berüksichtigung prozeduraler und kognitionspsychologischer Aspekte ein Ansatz entwickelt, um den Prozess der Problemlösung im Entwicklungsprozess zu unterstützen. Es wurde untersucht, inwieweit die Verwendung von Kreativitätstechniken in einem frühen Stadium des Entwicklungsprozesses zur Verbesserung des Verständnisses über die Aufgabe, sowie der Kommunikation zwischen den beteiligten Personen geeignet ist.
In der Masterthesis „Sentiment Analyse von informellen Kurztexten im Unternehmenskontext“ werden Ansätze und Methoden aufgezeigt hat mit denen Unternehmen in der Lage sind die Daten aus sozialen Netzwerken zu speichern, zu verarbeiten und schließlich zu analysieren. Praktisch wurde dies anhand des Beispiels mit Amazons Kundendienst auf Twitter mit Hilfe einer Sentiment Analyse aufgezeigt. Die aus der Theorie und den praktischen Ergebnissen gewonnenen Erkenntnisse über Herausforderungen, Nutzen, sowie Methoden zur Umsetzung sind universell in vielen Unternehmen einsetzbar und können wie aufgezeigt unter anderem zu einer Verbesserung der Kundenzufriedenheit führen. Dabei wurde ein lexikonbasietre Ansatz zur Sentimentanalyse benutzt.
In dieser Arbeit wurde die Slow Feature Analysis (SFA) auf ihre Einsatzmöglichkeiten zur Gestenerkennung zu untersuchen. SFA ist ein Lernalgorithmus, der aus den Neurowissenschaften stammt und aus sich schnell verändernden Signalen, die langsamsten Merkmale herausfiltert. Als Gesten werden in diesem Fall beschleunigungsbasierte dreidimensionale Signale des Wii-Controllers von Nintendo betrachtet. Für die Untersuchungen wurden fünf unterschiedliche Gesten von zehn Probanden verwendet. Diese Gesten liegen in Form von mehrdimensionalen Zeitreihen vor, die die Messwerte der Beschleunigungssensoren des Wii-Controllers enthalten. Die Gestendaten wurden mit einer Java-Anwendung aufgezeichnet, mit der die Wiimote über Bluetooth verbunden ist. Für die Untersuchungen wurde eine Implementierung des SFA-Toolkits (MATLAB, SFA-TK) verwendet und die Ergebnisse mit denen anderer gängiger Verfahren verglichen. Untersucht wurde hierzu sowohl die Klassifizierung von Gesten, als auch Ansätze zur Segmentierung, dem Erkennen von Anfang und Ende einer Geste.