Dissertations
Im Strang "Dissertations" werden Abstracts der für den GI-Dissertationspreis vorgeschlagegen Arbeiten veröffentlich.
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- Textdokument2D-3D Registrierung von Gefäßbildern – Ein Beitrag zur Realisierung von 3D-gestützten Katheterinterventionen(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2008, 2009) Groher, MartinDie 2D-3D Registrierung von Gefäßbilddaten stellt ein zentrales Problem von computergestützten medizinischen Eingriffen dar. Insbesondere in Unterleibsregionen wird diese Aufgabe zusätzlich durch Atmungsverzeichnungen erschwert, die eine Deformation der Anatomie des Patienten verursachen. In diesem Beitrag werden folgende grundlegende Neuerungen behandelt: Zum einen wird ein Verfahren vorgestellt, das die globale Stellung eines präoperativ akquirierten 3D Patientenvolumens zu einem 2D Angiogramm (Gefäßröntgenbildes) robust schätzt. Diese Methode passt sich den unterschiedlichen Gefäßdarstellungen in 2D und 3D iterativ an und ermöglicht somit eine sehr robuste rigide Registrierung in deformierter Anatomie verglichen zu Algorithmen aus der Literatur. Zum anderen wird zum ersten Mal gezeigt, dass eine deformierbare Registrierung von 3D Gefäßen zu nur einem Projektionsbild möglich ist. Hierfür wird der Raum möglicher Transformationen durch physikalisch sinnvolle Vorgaben so eingeschränkt, dass selbst Aussagen in Projektionsrichtung getroffen werden können. Durch Evaluationen auf synthetischen und Patientendatensätzen wird die praktische Anwendbarkeit der vorgestellten Verfahren veranschaulicht.
- Textdokument3D-Invarianten zur automatischen Pollenerkennung(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2007, 2008) Ronneberger, Olaf
- TextdokumentDas 3d-Puzzle-Problem - Effiziente Methoden zum paarweisen Zusammensetzen von dreidimensionalen Fragmenten(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2006, 2007) Winkelbach, SimonDas automatische Zusammenfügen von dreidimensionalen Objekten aus Einzelteilen (3d-Puzzle-Problem) ist in vielen wichtigen Forschungs- und Anwen- dungsbereichen von hoher Relevanz. In diesen Bereichen können insbesondere durch Methoden der Informatik und der 3d-Bildverarbeitung substanzielle Fortschritte er- zielt werden. Diese Arbeit gibt einen Überblick über die gesamte Prozesskette von der Datenakquisition, über die allgemeine Registrierung von Oberflächen, bis hin zu speziellen Anforderungen beim Zusammensetzen von Fragmenten in unterschiedlichen Anwendungsfällen. Insbesondere werden neuartige Ansätze vorgestellt, mit denen Fragmentoberflächen auf äußerst effiziente Weise und ohne Wissen über eine Initiallösung automatisch zusammengefügt werden können. Hierbei wird eine hohe Robustheit gegenüber Messungenauigkeiten, Fragmentschädigungen und Materialverschleiß erreicht. Darüber hinaus gelingt es, durch Ausnutzung von Symmetrieebenen und Achsen gebrochene Oberschenkel- und Beckenknochen virtuell zusammenzufügen und somit einen wichtigen Baustein für die computerassistierte Frakturbehandlung in der Chirurgie zu schaffen.
- KonferenzbeitragA Categorical Approach to Algebraic(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2018, 2019) Urbat, Henning
- TextdokumentA GPU framework for interactive simulation and rendering of fluid effects(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2006, 2007) Krüger, JensZiel dieser Arbeit ist die Entwicklung von Konzepten und Methoden zur interaktiven visuellen Simulation von Fluid-Phänomenen auf PC-Grafikkarten (GPUs). Für die numerische Simulation auf GPUs wurde eine GPU-Abstraktionsschicht entwickelt, die Operatoren für Lineare Algebra bereitstellt. Damit wurden komplexere Algorithmen, z.B. Löser für große lineare Gleichungssysteme, realisiert und zur effizienten numerischen Lösung von Differentialgleichungen auf der GPU verwendet. Zur Modellierung von Strömungsstrukturen wurden neue Interaktionstechniken entwickelt. Für die Darstellung der dynamischen Phänomene wurden partikelund texturbasierte Volume-Rendering-Techniken erforscht. Durch das Zusammenspiel mit der Simulation auf der GPU lassen sich realistische 3D-Effekte sehr schnell generieren und visualisieren (s. Abbildung 1) Abbildung 1: Eine Auswahl von Fluid-Phänomenen auf PC-Grafikkarten. Alle diese Bilder wurden auf heutiger Standardhardware in Echtzeit sowohl simuliert als auch dargestellt.
- TextdokumentA pattern approach to interaction design(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2000, 2003) Borchers, JanDiese Arbeit stellt eine Methode zur Darstellung von Entwurfserfahrungen in der Gestaltung von Benutzerschnittstellen vor, die auf dem Konzept der Entwurfsmuster beruht, dieses jedoch formalisiert, erweitert und vereinheitlicht, um auch Richtlinien zur Programmentwicklung und das Wissen der Anwendungsdomäne eines Softwareprojekts in gleicher Weise zu modellieren. Nach einer Darstellung der Problematik beim Entwurf von Benutzerschnittstellen wird die Entwicklung von Entwurfmustern in Architektur, Programmiertechnik und Mensch-Maschine-Interaktion (MMI) untersucht und eine Reihe von Anforderungen an ein Entwurfsprinzip zur Lösung dieser Probleme aufgestellt. Anschließend wird der neuartige Entwurfsansatz präsentiert und anhand dreier Mustersprachen für diese Gebiete demonstriert. Die Sprachen spiegeln Erfahrungen aus einer Reihe von Projekten wider, in denen der Autor interaktive Exponate entwarf. Da das Thema der meisten Exponate musikalischer Natur war, wird dieses Anwendungsgebiet in einer Mustersprache für Bluesmusik repräsentiert. Die zentrale MMI-Mustersprache beschreibt Regeln für die Gestaltung interaktiver Exponate, während die Muster zur Programmentwicklung sich mit Lösungsvorschlägen für die Entwicklung interaktiver Musiksoftware befassen. Der Einsatz dieses musterbasierten Entwurfskonzepts wird abschließend anhand verschiedener Kriterien evaluiert und der Entwurf eines Werkzeugs zur rechnergestützten Arbeit mit Entwurfsmustern vorgestellt. Im Anhang der Arbeit findet sich unter anderem eine Darstellung einer typischen Interaktion mit WorldBeat [Bor97], einem ausgezeichneten interaktiven Musikexponat, das vom Autor entworfen wurde und in vielen Entwurfsmustern dieser Arbeit als Beispiel zitiert wird.
- KonferenzbeitragA Physical Layer Experimentation Framework for Automotive WLAN(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2018, 2019) Bloessl, Bastian
- TextdokumentA system-oriented approach to efficiency and quality of service for Internet service providers(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2004, 2005) Heckmann, OliverDiese Dissertation untersucht, wie man die Effizienz und Dienstgüte eines IP Netzwerkes aus der Sicht eines Internet Netzwerkbetreibers optimieren kann und sollte. Da die Gesamteffizienz und -dienstgüte von verschiedenen Aspekten des Betriebs eines Netzwerkes abhängt, wird ein systemorientierter Ansatz in der Dissertation entwickelt und verwendet, d.h. es werden verschiedene Aspekte des Betriebs eines Netzwerks und ihre gegenseitigen Beeinflussungen untersucht. Die untersuchten Aspekte untergliedern sich in drei Bereiche: die Netzwerkarchitektur, die Interkonnektion (Anbindung an andere Netzwerke) und den Bereich der Verkehrsund Netzwerkanpassungsmaßnahmen (traffic and network engineering).
- KonferenzbeitragA Verified ODE Solver and Smale's 14th Problem(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2018, 2019) Immler, Fabian
- KonferenzbeitragAbstraktionen zur performanten Programmierung von Multi-Core Architekturen mit hierarchischem Speicher(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2016, 2017) Terboven, ChristianParallelprogrammierung für Computer mit gemeinsamem Speicher (Shared Memory) erscheint oftmals einfach. Allerdings hängt die für Anwendungen erreichbare Leistung von bestimmten Eigenschaften der Systemarchitektur ab. Diese Arbeit präsentiert Lösungen um Shared Memory-parallele Anwendungen mittels eines methodischen Ansatzes für aktuelle und zukünftige Architekturen auszulegen. Geeignete Abstraktionen für Parallelität und Lokalität müssen, um erfolgreich zu sein, gleichzeitig leistungsfähig und einfach in der Verwendung in bestehendem Programmcode sein. Dabei kommen dem Begriff ”Abstraktion“ in dieser Arbeit zwei Bedeutungen zu. Zum einen ist damit die methodische Auswahl von berücksichtigungswürdigen Architektureigenschaften gemeint. Zum anderen wird hierunter der Entwurf von Konzepten und Mustern für die Parallelprogrammierung zur Unterstützung der Softwareentwicklung verstanden.