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Die nachfolgende Masterarbeit untersucht die Nutzung von DeepFake-Anwendungen bei Personen mit einer Fazialisparese. Dabei handelt es sich um eine Lähmung des Gesichtnervs, wodurch die betroffenden Menschen keine bzw. keine vollständige Mimik im Gesicht haben. Es wird hierbei getestet, ob mithilfe von DeepFake eine möglichst realistische Mimik generiert werden kann. Für die Untersuchung werden zunächst sowohl die theoretischen Grundlagen als auch verschiedene potenzielle Anwendungen vorgestellt. Mithilfe der vorgestellten Anwendungen wird anschließend ein Versuch durchgeführt, in dem die künstliche Intelligenz mit Bildmaterial von Proband:innen trainiert und anschließend manipuliert wird. Die aus dem Versuch resultierenden Ergebnisse werden danach durch eine Umfrage mit Bildern, welche eine originale Mimik zeigen, verglichen. Dadurch soll überprüft werden, wie realistisch die manipulierten Bild- und Videomaterialien sind oder ob die künstliche Intelligenz an eine mögliche Grenze stößt. Abschließend werden weitere Forschungsansätze und Anwendungsmöglichkeiten vorgestellt, in welchem die betrachtete künstliche Intelligenz genutzt werden kann.
Aim: European cities are facing heighten hydrological risks as a result of climate change at the same time as ecological degradation has reduced the environmental capacity to absorb and regulate such fluctuations. Climate forecasts predict more intense convective rainfall and winter flood events in the Wupper Basin in Germany, against a background trend of reduced mean rainfall during the summer months. On 14 July 2021 intense convective rainfall fell at points across Western Germany and led to flash floods in the Wupper Basin, many sites were inundated and the Wupper and Dhünn rivers rose to new record highs. Green-blue infrastructure offers strategies to reduce the impacts of hazards at the same time as providing a range of co-benefits. A study was undertaken to find which green-blue interventions will be most effective at reducing the impacts of hydrometeorological hazards for a study area in the west of the Wupper basin. Furthermore, as landscape features are highly influential in hydrology, the study sought to establish which sites within the landscape can provide maximum results from green-blue interventions, with a minimum of change to current land uses.
Region: Europe, peri-urban and rural, undulating, low mountainous landscapes
Methods: Literature findings on observed and projected climate data are summarised and long-term rainfall data from the study area is analysed to confirm rainfall trends. A state-of-the-art review is conducted and summarised to form a toolbox of potential interventions. The most recent hazardous hydrometeorological event is analysed to inform the locational priorities of potential interventions. Landscape features that have the most influence on basin hydrology are identified from the literature. These sites are paired with green-blue interventions that are shown to have the highest potential impact on interception, infiltration, runoff and flooding. A series of spatial analyses are carried out to produce maps detailing location and intervention with high potential to reduce the impact of hydrometeorological hazards in the study area. All of the evidence gathered from the literature analysis is combined in an implementation guide for green-blue interventions in the Wupper Basin.
Results: The hazards caused by the hydrometeorological extremes of flooding and drought are addressed or minimised through the green-blue interventions that increase interception and infiltration and reduce runoff and flooding. Priority locations are identified as the riparian zone with slope ≤15%, hilltop, lower slope and toe slope, all locations with a slope ≥30% and areas with a high topographic wetness index (TWI). A series of spatial analyses were carried out and suggestions made including potential locations for retention or detention areas and ponds, sites for revegetation and potential locations for implementation of shelterbelts/hedgerows, buffer strips, conservation tillage or strip tillage, reduced mowing intensity or frequency and biochar additions. An implementation guide is created that provides a summary of the highest potential green-blue interventions and landscape locations, and a description of the mechanisms involved in addressing the hydrometeorological hazards.
Keywords: Green-blue interventions, hydrometeorological hazard reduction, Wupper Basin hydrology
As a customer, it can be frustrating to face an empty shelf in a store. The market does not always realize that a product has been out of stock for a while, as the item is still listed as in stock in the inventory management system. To address this issue, a camera should be used to check for Out-of-Stock (OOS) situations.
This master thesis evaluates different model configurations of Artificial Neural Networks (ANNs) to determine which one best detects OOS situations in the market using images. To create a dataset, 2,712 photos were taken in six stores. The photos clearly show whether there is a gap on the shelf or if the product is in stock. Based on the pre-trained VGG16 model from Keras, two fully connected layers were implemented, with 36 different ANNs differing in the optimization method and activation function pairings. In total, 216 models were generated in this thesis to investigate the effects of three different optimization methods combined with twelve different activation function pairings. An almost balanced ratio of OOS and in-stock data was used to generate these models.
The evaluation of the generated OOS models shows that the FTRL optimization method achieved the least favorable results and is therefore not suitable for this application. Model configurations using the Adam or SGD optimization methods achieve much better results. Of the top six model configurations, five use the Adam optimization method and one uses SGD. They all achieved an accuracy of at least 93% and were able to predict the Recall for the OOS class with at least 91%.
As the data ratio between OOS and in-stock data did not correspond to reality in the previously generated models, the in-stock images were augmented. Including the augmented images, new OOS models were generated for the top six model configurations. The results of these OOS models show no convergences. This suggests that more epochs in the training phase lead to better results. However, the results of the OOS model using the Adam optimization method and the Sigmoid and ReLU activation functions stand out positively. It achieved the best result with an accuracy of 97.91% and a Recall of the OOS class of 87.82%.
Overall, several OOS models have the potential to increase both market sales and customer satisfaction. In a future study, the OOS models should be installed in the market to evaluate their performance under real conditions. The resulting insights can be used for continuous optimization of the model.
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.
Cloud Computing ist der zentrale Faktor zur Beschleunigung der Digitalisierung in Deutschland und wird in den kommenden Jahren eine wichtige Rolle in jedem deutschen Unternehmen spielen. Für Unternehmen wird es dabei um die Umsetzung von
Cloud-Strategien und die praktische Einbindung in die täglichen Betriebsprozesse gehen. Zusätzlich müssen Unternehmen ihre bestehende Datenlandschaft in moderne Architekturen zum Datenmanagement in die Cloud migrieren. Dabei können Unternehmen auf eine Vielzahl an unterschiedlichen unternehmensweiten Datenarchitekturen
zurückgreifen. Die vorliegende Masterarbeit gibt eine Einführung in die aktuelle Entwicklung von Cloud Computing und erläutert, mit Data Fabric, Data Lakehouse und Data Mesh, drei unternehmensweite Datenarchitekturen für die Cloud. Data Fabric, Data Lakehouse und Data Mesh bilden dabei aktuell die modernsten Konzepte für unternehmensweite Datenarchitekturen. Zusätzlich werden ein Data Lakehouse und ein Data Mesh in einer ausgewählten Cloud-Umgebungen entworfen, prototypisch aufgebaut und praktisch analysiert. Ziel der Masterarbeit ist es, die unternehmensweiten Datenarchitekturen in der Cloud zu erläutern, konkrete technologische Architekturen zu entwerfen und entsprechende Hinweise zu Aufwandstreibern in Unternehmen zu identifizieren.
Architektur für ein Qualitätsmanagementsystem zur Verbesserung der Relevanz von Suchergebnissen
(2023)
Die Suchfunktion ist in vielen Softwareprodukten eine wichtige Komponente, die häufig zur Navigation in der Anwendung dient. Gerade, wenn große Datenmengen bereitgestellt werden, wie es bei Streamingdiensten (Netflix, Spotify) oder bei E-Commerce-Plattformen (Amazon, Zalando) der Fall ist, ist es wichtig, dass die Suchergebnisse für den Nutzer relevant sind. Eine für den Nutzer effektive Navigation mit der Suchfunktion ist nur möglich, wenn die Suchergebnisse eine ausreichend große Relevanz für den Nutzer bieten. Die Organisationen, welche die oben genannten Dienste betreiben, versuchen daher, die Relevanz ihrer Suchergebnisse zu optimieren. Eine Optimierung auf Relevanz ist zwar für eine spezielle Suche einfach, jedoch können dabei häufig Seiteneffekte auftreten, welche die Relevanz über alle Suchen verschlechtern. In einem E-Commerce-Shop kann das Einfiihren des Synonyms „Birne -> Glühbirne" dafür sorgen, dass Nutzer, die Gliihbirnen kaufen wollen und nach „Birne" suchen nun auch Gliihbirnen finden. Falls Nutzer aber das Obst Birne kaufen möchten, sind die Ergebnisse für diese Gruppe irrelevant. Bei einer Optimierung der Relevanz über alle Suchen können Qualitätsmanagementsysteme unterstützen. Ein Qualitätsmanagementsystem fiir die Relevanz von Suchergebnissen muss nicht nur fachliche und technische, sondern auch organisatorische Anforderungen beachten, um die Optimierungspotenziale vollständig auszuschöpfen. Diese Arbeit erläutert diese Anforderungen und stellt eine Architektur für ein Qualitätsmanagementsystem vor. Die Architektur wird hinsichtlich der Erfüllung der erläuterten Anforderungen analysiert. Desweiteren werden die Vor- und Nachteile fiir die jeweiligen Architekturentscheidungen unter Betrachtung der Anforderungen diskutiert. Das Ziel der Arbeit ist es, die Architektur entsprechend zu erläutern, sodass eine Organisation diese für sich angepasst implementieren kann.
Due to its location at the south-west coast of Ireland County (Co.) Cork is frequently affected by post tropical cyclones (PTCs). There have been several records of these post hurricanes in the past with the last severe PTC being Hurricane Ophelia in 2017. It caused severe disruption in the whole country, especially in Co. Cork with several thousand people without water, power and mobile service for up to 10 days and thousands of uprooted trees which blocked roads. PTCs, like Ophelia, will become more frequent under climate change conditions due to warmer sea surface temperatures and decreased vertical wind shear. Hence, hurricanes can reach northern latitudes more easily and have a higher chance of making landfall in Co. Cork. This thesis assesses the risk perception towards natural hazards (NHs) and the perception of the risk communication of hurricane Ophelia by the citizens of Co. Cork and suggests improvements in communication based on the people’s perception. This was achieved by conducting a standardised survey to analyse the perception. The risk communication chain, its content and media involved were evaluated with interviews with professionals involved in risk management in Ireland. Improvement suggestions were extracted of the survey and the expert interviews as well and have been ranked by the participating experts according to their importance. The people of Co. Cork are not overly concerned about being affected by NHs. The three hazards they feel threatened by most, after Ophelia hit the country, are storms, river floodings and hurricanes. Before Ophelia made landfall, they only ranked hurricanes in the 8th place (out of 8). Ergo, after experiencing Ophelia people are much more aware of hurricane risk in Ireland. People were very satisfied with the information they received during Ophelia. The improvements they wished for are: 1) information on how to deal with and how to prepare for impacts of the storm, 2) the impacts that can be expected locally and 3) information where to go to in case of severe impact to property. These are mostly in line with the improvements the experts ranked as most important for Cork. Experts voted the suggestion to include information on behavioural advice into risk communication before the NH hits and advice on how to organise for impacts afterwards as their number one priority. Their second rank is to have education and training for the citizens in Cork. On third place they voted for a change to impact forecasting. Even there are no central buildings or shelters available in Co. Cork, this improvement suggestion was only voted on rank 13 by the experts (out of 14). Having a participatory approach in risk communication can overcome the discrepancies between the wishes of the population and the ones of the experts and would lead to a better understanding of all stakeholders involved in risk communication and can reduce vulnerability of the people in Co. Cork to the impacts of NHs. The implementation of these activities would be in line with best practice examples and would support the guidelines of the Irish Framework for Major Emergency Management.
Diese Arbeit gibt einer postfundamentalistischen Perspektive auf politisches Handeln in der Sozialen Arbeit in einer qualitativen Erforschung der Fachkräftekampagne ‚#dauerhaftsystemrelevant‘ Raum. Zur theoretischen Rahmung werden in einem ersten Schritt zentrale Diskussionslinien um politisches Handeln in der Sozialen Arbeit dargelegt. Daraufhin eröffnen Theorien politischer Differenz eine kontingenzsensible und hegemoniekritische Perspektive auf Soziale Arbeit, ihr Verhältnis zu Politik und ihr politisches Handeln. Der Forschungsstand errichtet ein Mosaik aus internationalen Forschungserträgen, die das Thema dieser Arbeit tangieren. Es folgen eine inhaltsanalytische Untersuchung von Veröffentlichungen der Fachkräftekampagne ‚#dauerhaftsystemrelevant‘ und Leitfadeninterviews mit Kampagnenaktiven im Hinblick auf Momente politischer Differenz. Es zeichnen sich differenztheoretische Simultaneitäten und Bewegungen in den Kampagnenaktivitäten ab. Die Ergebnisse zeigen politische Differenz als einen Spielraum politischer Handlungen Sozialer Arbeit auf und offerieren diesen so eine postfundamentalistische Analyse- und Diskussionsfolie.
Die Digitalisierung hat Auswirkung auf die Entwicklung von Produkten. Die Teams werden agiler, die Kunden haben als Eigentümer eines Produktes Mitspracherecht und bestimmen gemeinsamen mit den Entwicklern, welche Features als Nächstes aus dem vordefinierten Backlog in dem nächsten Sprint als Inkrement eingebaut und ausgeliefert werden. Durch die enge Zusammenarbeit werden die Release-Zyklen eines Produktes kürzer und es werden mehr Features als in der Vergangenheit bei nicht agilen Methoden deployt. Durch die kurzen Release-Zyklen werden viele unterschiedlichen Versionen ausgerollt. Dies hat zur Folge, dass Fehler, die vorher durch das Testen nicht entdeckt worden sind, auf einer produktiven Umgebung ausgerollt werden. Hat der Fehler eine starke Auswirkung auf die Benutzung der Anwendung, dann besteht die Möglichkeit, die Änderung manuell durchzuführen. Diese muss beim nächsten Release eingebaut werden. Wenn die Release-Zyklen länger werden, birgt es die Gefahr, dass viele manuelle Änderungen in der Zeit entstehen. Der ausgerollte Zustand entspricht nach einer bestimmten Zeit nicht mehr dem eingecheckten Zustand im Git-Repository. An der Stelle bietet der GitOps-Ansatz eine mögliche Abhilfe, um den ausgerollten Ist-Zustand durch regelmäßiges Pullen so nah wie möglich an dem im Repository eingecheckten Soll-Zustand zu halten.