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Auflistung nach Autor:in "Funke, Florian"

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  • Konferenzbeitrag
    Benchmarking hybrid OLTP&OLAP database systems
    (Datenbanksysteme für Business, Technologie und Web (BTW), 2011) Funke, Florian; Kemper, Alfons; Neumann, Thomas
    Recently, the case has been made for operational or real-time Business Intelligence (BI). As the traditional separation into OLTP database and OLAP data warehouse obviously incurs severe latency disadvantages for operational BI, hybrid OLTP&OLAP database systems are being developed. The advent of the first generation of such hybrid OLTP&OLAP database systems requires means to characterize their performance. While there are standardized and widely used benchmarks addressing either OLTP or OLAP workloads, the lack of a hybrid benchmark led us to the definition of a new mixed workload benchmark, called TPC-CH. This benchmark bridges the gap between the existing single-workload suits: TPC-C for OLTP and TPC-H for OLAP. The newly proposed TPC-CH benchmark executes a mixed workload: A transactional workload based on the order entry processing of TPC-C and a corresponding TPC-H-equivalent OLAP query suite on this sales data base. As it is derived from these two most widely used TPC benchmarks our new TPC-CH benchmark produces results that are highly comparable to both, hybrid systems and classic single-workload systems. Thus, we are able to compare the performance of our own (and other) hybrid database system running both OLTP and OLAP workloads in parallel with the OLTP performance of dedicated transactional systems (e.g., VoltDB) and the OLAP performance of specialized OLAP databases (e.g., column stores such as MonetDB).
  • Konferenzbeitrag
    Digitale Bildung in verschiedenen Phasen der Aus- und Weiterbildung von Lehrkräften
    (DELFI 2021, 2021) Funke, Florian; Hofmann, Sven; Kießling, Peter
    Im Modul „Grundlagen digitaler Lehr-Lernszenarien“ erhalten Studierende des Lehramts in Studiengängen mit naturwissenschaftlichem Schwerpunkt sowie Lehrkräfte im Rahmen von Fort-bildungen die Möglichkeit, wichtige informatische Grundkompetenzen zu erwerben und zu vertie-fen. Organisatorisch vereint dies eine Fortbildungsveranstaltung, in der die Lehrkräfte ihre eigenen Berufserfahrungen einbringen, mit einem Modul, welches durch die Innovationen der Studierenden bereichert wird. Die in jedem Semester stattfindende Veranstaltung ermöglicht ein Ringkonzept, in das die Lehrer:innen je nach beruflicher Situation an beliebigen Punkten einsteigen können. Somit werden Teilnahmen langfristig planbar und Anpassungen schulischer Abläufe an das Fortbildungs-vorhaben ermöglicht. Inhaltlich steht die Vermittlung informatischer Kompetenzen und von Basis-konzepten der Informatik im Vordergrund. Die Teilnehmenden lernen geeignete Werkzeuge mit deren zugrundeliegenden informatischen Konzepten kennen und bekommen didaktisch-methodi-sche Möglichkeiten zur Gestaltung digitaler Lehr-Lernszenarien - angepasst an die jeweilige schul- und fachspezifische Situierung aufgezeigt. In diesem Praxisbeitrag werden die Leitideen der einzel-nen Lehrveranstaltungen als Teil des Ringkonzepts vorgestellt, welche individuell an die Anforde-rungen der Teilnehmenden-Klientel angepasst sind.
  • Konferenzbeitrag
    Digitalisierung von Analyse- und Auswertungsstrukturen im Kontext schulischer Wettbewerbsszenarien
    (DELFI 2020 – Die 18. Fachtagung Bildungstechnologien der Gesellschaft für Informatik e.V., 2020) Funke, Florian; Hofmann, Sven
    Im Rahmen des Mathematik-Wettbewerbs Run For Numbers nehmen Schülerinnen und Schüler an Schulen in den Bundesländern Sachsen, Thüringen und Brandenburg halbjährlich teil, um ihre mathematischen Fähigkeiten und Fertigkeiten zu testen. Mit Hilfe des siebenminütigen Speed-Tests soll ein möglichst umfassendes Bild des aktuellen Lernstands erfasst werden. Im folgenden Artikel werden die umgesetzten Maßnahmen zur Digitalisierung der Auswertung und Analyse der Wettbewerbsdaten sowie dabei eingesetzte Kenngrößen, Maße und Normen beschrieben. Es wird ebenso dargestellt, inwieweit die Verständlichkeit der Werte für Lernende und Lehrende im schulischen Kontext sichergestellt wird und welche Darstellungsformen und Formulierungen eingesetzt werden.
  • Conference paper
    Entwicklung und Evaluation einer KI-Assistenz zur didaktisch-pädagogischen Unterstützung des Lernprozesses mit Programmieraufgaben
    (Proceedings of DELFI 2024, 2024) Kießling, Peter; Funke, Florian; Hofmann, Sven
    Der Einsatz von Chat-Systemen mit KI-generierten Antworten nimmt in allen Lebens- bereichen kontinuierlich zu. Auch im Schulkontext wird vermehrt auf KI als Unterstützungssystem bspw. für die Erstellung von Aufgaben zurückgegriffen [Ma23]. Chatbots wie ChatGPT liefern hierbei oft vollständige Lösungen für gestellte Aufgaben. Dadurch lösen Lernende grundlegende Aufgaben mithilfe eines Werkzeugs, welches den Anspruch an die eigene kognitive Leistung der Lernenden verringert. Gleichzeitig eröffnet dies neue Lernansätze. Im Schulkontext ergeben sich jedoch zwei Probleme: Erstens steht die Generierung von vollständigen Lösungen einem produktiven Lernprozess entgegen. Zweitens verfügen die Lernenden unter Umständen über keinen eigenen Zugang zu solchen Systemen. Um diesen Problemen entgegenzuwirken, wird in diesem Beitrag die Entwicklung und Evaluierung eines eigenen Unterrichtswerkzeugs vorgestellt. Der sogenannte Programmier-Copilot beantwortet Fragen der Schülerinnen und Schüler und versucht dabei gleichzeitig ein hohes Maß an kognitiver Aktivierung zu erhalten. Im folgenden Beitrag werden die Entwicklung sowie die Erprobung der Wirksamkeit eines solchen Tools im Unterricht dargestellt.
  • Praxisbeiträge
    Gestaltung von Verkehrssimulationen zur Abbildung von Entwicklungsprozessen
    (INFOS 2023 - Informatikunterricht zwischen Aktualität und Zeitlosigkeit, 2023) Funke, Florian; Erbsmehl, Jörg; Hofmann, Sven; Kießling, Peter
    Iterative und inkrementelle Programmierung sind wesentliche Vorgehensmodelle für die Umsetzung von Programmierprojekten. Sie bieten für den Informatikunterricht Chancen der Individualisierung, Binnendifferenzierung und interessensorientierten Gestaltung von Szenarien im Unterricht und in Projekten. Die Anwendung dieser Arbeitsweisen auf alltagsnahe Beispiele fördert die Problemlösekompetenz sowie die Ergebnisorientierung im Entwicklungsprozess. In diesem Erfahrungsbericht wird die Umsetzung eines Projekttages für Schüler:innen vorgestellt, in dem diese Arbeitstechniken am Beispiel von Verkehrssimulationen durch die Lernenden intuitiv mittels forschend-entwickelndem Lernen, erprobt und angewandt werden. Dabei werden zur praxisnahen und realistischen Ausgestaltung Elemente des Physical Computing, insbesondere der Robotik, eingesetzt. In zwei Bausteinen gestalten die Teilnehmenden verschiedene Elemente des Verkehrsraumes von annäherungssensitiven verketteten Ampelsystemen bis zum fahrenden Roboter mit Straßen- und Kollisionserkennung aus. Im Fokus steht dabei das kollaborative Arbeiten der Lernenden in Kleingruppen. Die Teilnehmenden identifizieren selbstständig Probleme und Potenziale in der Ausgangsimplementation, entwickeln Verbesserungs- und Lösungsideen, planen und priorisieren Entwicklungsschritte und modellieren und implementieren ihre Ideen schließlich in ihr Produkt. Auf diesem Weg entsteht am Projekttag eine Vielzahl an individuellen Ergebnissen, die in einer gemeinsamen Testumgebung erprobt werden. In der anschließenden Auswertung werden Vor- und Nachteile einzelner Ergebnisse diskutiert und analysiert, sodass Stärken und Schwächen spezifischer alltagsbezogener Implementationen herausgearbeitet werden. Der Projekttag bildet damit den Ausgangspunkt für die weitere Ausgestaltung der Ideen im Informatik- und Profilunterricht.
  • Zeitschriftenartikel
    HyPer Beyond Software: Exploiting Modern Hardware for Main-Memory Database Systems
    (Datenbank-Spektrum: Vol. 14, No. 3, 2014) Funke, Florian; Kemper, Alfons; Mühlbauer, Tobias; Neumann, Thomas; Leis, Viktor
    In this paper, we survey the use of advanced hardware features for optimizing main-memory database systems in the context of our HyPer project. We exploit the virtual memory management for snapshotting the transactional data in order to separate OLAP queries from parallel OLTP transactions. The access behavior of database objects from simultaneous OLTP transactions is monitored using the virtual memory management component in order to compact the database into hot and cold partitions. Utilizing many-core NUMA-organized database servers is facilitated by the morsel-driven adaptive parallelization and partitioning that guarantees data locality w.r.t. the processing core. The most recent Hardware Transactional Memory support of, e.g., Intel’s Haswell processor, can be used as the basis for a lock-free concurrency control scheme for OLTP transactions. Finally, we show how heterogeneous processors of “wimpy” devices such as tablets can be utilized for high-performance and energy-efficient query processing.
  • Zeitschriftenartikel
    HyPer: Die effiziente Reinkarnation des Schattenspeichers in einem Hauptspeicher-DBMS
    (Datenbank-Spektrum: Vol. 11, No. 2, 2011) Funke, Florian; Kemper, Alfons; Mühe, Henrik; Neumann, Thomas
    HyPer ist ein modernes Hauptspeicher-Datenbanksystem, das die Hardware-unterstützte virtuelle Speicherverwaltung des Betriebssystems für die Datenverwaltung und die Synchronisation zwischen OLTP-Transaktionen und OLAP-Anfragen effektiv ausnutzt. In Bezug auf die „in-core“ Datenverwaltung werden die relationalen Daten direkt, also ohne zusätzliche Indirektion durch eine DBMS-kontrollierte Puffer- und Seitenverwaltung, auf den virtuellen Adressraum des OLTP-Prozesses abgebildet. Dieser Prozess kann transaktionskonsistente Snapshots der Datenbank anlegen, indem ein neuer OLAP-Prozess abgespaltet wird (in Linux mit dem Systembefehl fork). Der copy on write-Mechanismus des Betriebssystems/Prozessors sorgt für die Konsistenzerhaltung dieses Snapshots, indem Seiten mit sich ändernden Datenobjekten repliziert werden. Dieser Snapshot-Mechanismus entspricht dem alt-bekannten Schattenspeicherkonzept, das Lorie (ACM Trans. Database Syst. 2(1), 1977) schon 1977 erfunden hat. HyPer’s Leistungsfähigkeit wird anhand des neuen „Mixed Workload CH-BenCHmark“ nachgewiesen, der die Transaktionsverarbeitung des TPC-C- und die Anfragen des TPC-H-Benchmarks in einer gemischten, parallel auf demselben Datenbestand auszuführenden Workload vereint. Die Leistungsfähigkeit eines derartigen hybriden Datenbanksystems kann für die effektive Unterstützung sogenannter „real-time business intelligence“ ausgenutzt werden, wie dies von namhaften Industrievertretern wie H. Plattner (SIGMOD, 2009) von SAP gefordert wurde.
  • Report
    Informatikkompetenzen für alle Lehrkräfte
    (2023) Diethelm, Ira; Bergner, Nadine; Brinda, Torsten; Dittert, Nadine; Döbeli Honegger, Beat; Freudenberg, Rita; Funke, Florian; Hannappel, Marc; Hildebrandt, Claudia; Humbert, Ludger; Kramer, Matthias; Losch, Daniel; Nenner, Christin; Pampel, Barbara; Schmitz, Denise; Spalteholz, Wolf; Weinert, Martin
    In Folge der für Deutschland ernüchternden Ergebnisse der International Computer and Informati on Literacy Study (ICILS 2013, vgl. Bos u. a. 2014) und der auch dadurch geprägten KMK-Strategie zur Bildung in der digitalen Welt (Sekretariat der KMK 2016) wurde der Erwerb digitalisierungsbezogener Kompetenzen in den schulischen Lehrplänen und in allen Phasen der Lehrkräftebildung verankert. Dies geschah jedoch in der Breite mit einem Fokus auf die Einbeziehung digitaler Medien in den Unterricht und die Schulentwicklung aus der Perspektive der jeweiligen Fächer und der Bildungswissenschaften. Inzwischen nutzen Lehrkräfte aller Fächer und Schulstufen zunehmend Informatiksysteme für ihren Unterricht und andere professionsbezogene Tätigkeiten und gelangen bei deren Auswahl und Anwendung stets in Entscheidungssituationen, die auch aus Informatikperspektive kompetentes Handeln erfordern. Deshalb erscheint es unumgänglich, dass zukünftig alle (angehenden) Lehrkräfte auch mindestens grundlegende Informatikkompetenzen erwerben. Zur Konkretisierung, welche Informatikkompetenzen alle Lehrkräfte deshalb zukünftig in ihrer Aus- bzw. Fortbildung erwerben sollten, wird folgender Ansatz gewählt: Ausgehend von Bildungsstandards der Kultusministerkonferenz für das professionsbezogene Handeln von Lehrkräften, in denen die Tätigkeiten Unterrichten, Erziehen, Beurteilen und Innovieren differenziert werden, werden diesen Tätigkeiten zugeordnete Kompetenzanforderungen mit explizitem oder implizitem Bezug zur digitalen Transformation aus einer Informatikperspektive heraus analysiert. Dies erfolgt mittels der sog. Persona-Methode, indem für o. g. Kompetenzanforderungen anhand der fiktiven Lehrkraft Kim auch aus Informatikperspektive kompetentes Verhalten exemplarisch beschrieben wird. Diese Beschreibungen stellen im Weiteren dann die Grundlage für die 53 daraus abgeleiteten, von allen Lehrkräften für die Bewältigung ausgewählter Handlungssituationen ihres beruflichen Alltags benötigten Informatikkompetenzen dar. Zur Einordnung in den innerinformatischen Kompetenzdiskurs und zur Sicherung der Vollständigkeit werden anschließend die in den GI-Empfehlungen für Bildungsstandards Informatik für die Sekundarstufe I (Gesellschaft für Informatik e.V. 2008) enthaltenen Kompetenzbereiche genutzt, die aus den Handlungssituationen abgeleiteten Informatikkompetenzen zu ordnen. Die Empfehlungen für die Sekundarstufe I wurden gewählt, da sie eine informatische Allgemeinbildung für alle Schüler*innen beschreiben, was gut zum Ziel einer informatischen Bildung aller Lehrkräfte passt. Bei dieser Vorgehensweise zeigte sich, dass die aus den Handlungssituationen abgeleiteten und die in den GI-Empfehlungen für die Sekundarstufe I enthaltenen Informatikkompetenzen in etwa vergleichbaren Umfang haben. Abschließend werden konkrete Maßnahmen zur Implementierung in der Lehrkräftebildung empfohlen – darunter insbesondere eine Verankerung von entsprechenden Pflicht-Lehrveranstaltungen im Umfang von mindestens 5 bis 10 ECTS-Punkten. Die Empfehlungen schließen mit Hinweisen auf bereits erfolgte Pilotumsetzungen sowie verfügbare Materialien.