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D13 (2012) - Ausgezeichnete Informatikdissertationen

https://dl.gi.de/handle/20.500.12116/4408

Steffen Hölldobler et al. (Hrsg.)

GI-Edition - Lecture Notes in Informatics (LNI), D-13

Bonner Köllen Verlag (2012)

Auflistung nach:

Auflistung D13 (2012) - Ausgezeichnete Informatikdissertationen nach Titel

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    Analyse molekularbiologischer Daten mittels Self-organizing Maps
    (Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2012, 2013) Wirth, Henry
    Die Molekularbiologie sieht sich gegenwärtig mit enormen Datenmengen konfrontiert, welche durch moderne Hochdurchsatzmessungen wie Microarrays oder Sequenzierung erzeugt werden. Etablierte Methoden zur Datenanalyse erweisen sich zumeist als ungeeignet für solch hochdimensionale, komplexe und meist verrauschte Daten. Wir stellen hier kurz unsere Analysestrategie vor, welche essenzielle Methoden wie Dimensionsreduzierung, Clustering, multidimensionales Skalieren und Visualisierung vereint und zudem eine in hohem Maße intuitive Sicht auf die Daten erlaubt.
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    Analyse von Zeitreihen unter Verwendung orthogonaler Polynome am Beispiel der Online-Motivsuche und ihrer Anwendungen
    (Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2012, 2013) Gruber, Thiemo
    Die Analyse von Zeitreihen umfasst ein weites Spektrum an Zielsetzungen wie etwa die Zuordnung zu bereits bekannten Gruppen, die Suche nach einem enthaltenen und vorab festgelegten Muster oder die Erkennung neuer und bisher unbekannter Verläufe. Aufgrund der immer stärker zunehmenden Datenmengen sind insbesondere Effizienz und Geschwindigkeit der dabei eingesetzten Verfahren von zentraler Bedeutung. Bei einer Online-Analyse besteht die Herausforderung speziell in der Notwendigkeit, zu jedem Zeitpunkt eine Entscheidung treffen zu können, auch wenn die zu verarbeitenden Daten noch nicht vollständig vorliegen. Durch eine Ermittlung ähnlich wiederkehrender charakteristischer Abschnitte, sogenannter Motive, und die Überprüfung ihrer An- oder Abwesenheit in gegebenen Zeitreihen ist eine Vielzahl von Problemstellungen adressierbar. In der diesem Beitrag zugrundeliegenden Dissertation werden neuartige Lösungsansätze für alle notwendigen Schritte einer Online-Motivsuche basierend auf einer Approximation der Zeitreihen mit orthogonalen Polynomen vorgestellt. Die Besonderheit in der Verwendung orthogonaler Polynome besteht dabei in der Möglichkeit der Anwendung sehr schneller Approximationsverfahren sowie der besonderen Interpretierbarkeit der ermittelten Ergebnisse.
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    Approximationsalgorithmen für Spektrumsallokation und Power Control in Funknetzwerken
    (Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2012, 2013) Kesselheim, Thomas
    In einem Funknetzwerk können gleichzeitige Transmissionen aufgrund von Interferenzeffekten kollidieren. Um trotzdem eine zuverlässige Funktionsweise garantieren zu können, sind Algorithmen erforderlich, die die Zugriffe auf das Funkspektrum verwalten. In dieser Arbeit entwerfen und analysieren wir derartige Algorithmen aus der Perspektive der Theoretischen Informatik. Da sich die behandelten Probleme unter den üblichen Annahmen der Komplexitätstheorie nicht effizient exakt lösen lassen, betrachten wir Approximationsalgorithmen. Hierbei verfolgen wir das Ziel, beweisbare Garantien über die Qualität der berechneten Lösung herzuleiten. Im Gegensatz zu den meisten früheren Arbeiten in der Algorithmik modellieren wir die Interferenzbedingungen mit Hilfe des Signal-zu-Interferenz-plus-Rausch-Verhältnisses (signal-to-interference-plus-noise ratio, SINR). Auf diese Weise erlaubt uns das Interferenzmodell, variable Sendeleistungen zu berücksichtigen.
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    Der Asynchrone Graz Brain Switch
    (Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2012, 2013) Solis-Escalante, Teodoro
    Diese Dissertation führt den asynchronen Graz Brain Switch ein, ein nicht-invasives asynchrones Brain-Computer Interface basierend auf dem Beta Rebound Phänomen. Der Beta Rebound ist ein transientes Reaktionsphänomen im Elektroenzephalogramm, mit dem man Bewegungsvorstellungen detektieren kann. Der Graz Brain Switch verwendet das Beta Rebound Phänomen, um eine schnelle und einfache Anwendung sowie eine optimale Leistung mit möglichst wenigen falschen Aktivierungen zu ermöglichen. Diese Zusammenfassung präsentiert die Machbarkeitsstudien eines Beta Rebound basierenden Brain Switch und die online Evaluierung des Graz Brain Switches. Zusätzlich beschreibt diese Arbeit eines der ersten hybriden BCIs.
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    Benutzbare Sicherheit für wirksame Berechtigungen in Organisationen
    (Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2012, 2013) Bartsch, Steffen
    Berechtigungen in Informationssystemen können die tägliche Arbeit behindern. Um ungewollte Behinderungen und daraus resultierende Sicherheitsprobleme zu minimieren, betrachtet diese Dissertation nicht nur die technischen Aspekte dieser Probleme. Stattdessen wurde umfassend aus verschiedenen Perspektiven analysiert, welche Ursachen und Konsequenzen diese Probleme in Organisationen haben. Es wurden dabei verschiedenste Probleme, von der unerlaubten Weitergabe von Passwörtern bis zur Unbenutzbarkeit der Verwaltungswerkzeuge, identifiziert. Um diese Probleme fundamental zu beheben, wurden acht Prinzipien für benutzbare Berechtigungen vorgeschlagen und anhand von fünf konkreten Artefakten, wie etwa flexiblen Berechtigungen, evaluiert. Insbesondere die Einbindung der verschiedenen Betroffenen, die Kombination von technischen mit nicht-technischen Maßnahmen und die präzise Anpassung auf die jeweilige Umgebung erweisen sich als wirksame Ansätze.
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    Berechnungskomplexität von Problemen in der Computational Social Choice
    (Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2012, 2013) Baumeister, Dorothea
    Diese Arbeit untersucht die Berechnungskomplexität von verschiedenen Problemen aus drei Bereichen der Computational Social Choice. Der erste Bereich beschäftigt sich mit Wahlen und speziell dem Problem, zu bestimmen, ob ein ausgewählter Kandidat in einer Wahl mit unvollständiger Information ein Gewinner sein kann. Im zweiten Bereich, der im weiteren Sinne mit dem Problem der Gewinnerbestimmung verwandt ist, wird die Berechnungskomplexität von Problemen bezüglich minimal upward und minimal downward covering sets untersucht. Der letzte Bereich ist die gemeinsame Urteilsfindung. Hier wird nicht die Komplexität einer Art von "Gewinnerproblem" untersucht, sondern die dreier Formen von Beeinflussung, nämlich Manipulation, Bestechung und Kontrolle.
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    Branchenspezifische IT-Innovationssysteme: Von der Analyse zur Intervention - Am Beispiel des IT-Innovationssystems für Krankenhäuser in Deutschland
    (Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2012, 2013) Drews, Paul
    Bisher hat sich die Analyse der Entstehung und Aneignung von IT-Innovationen vor allem auf die Ebene der Organisationen und auf den Vergleich von nationalen Innovationssystemen konzentriert. Das Ergebnis dieser Arbeit ist ein integrierter Analyse- und Interventionsansatz für branchenspezifische IT-Innovationssysteme. Der Ansatz besteht aus einem theoretisch-konzeptuellen Rahmen und einem methodischen Rahmen, die jeweils sowohl die aus der Literatur als auch die aus dem empirischen Teil der Arbeit abgeleiteten Erkenntnisse berücksichtigen. Gegenstand der empirischen Untersuchung ist das IT-Innovationssystem für Krankenhäuser in Deutschland. Die bei der Analyse dieses Systems identifizierten Interventionspotenziale und Handlungsempfehlungen dienten als Ausgangspunkt für ein aktionsforschungsorientiertes Beratungsprojekt. In diesem Projekt konnten neue Strukturen für den Austausch von IT-Innovationen, die lokal in Krankenhäusern entwickelt werden, geschaffen werden.
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    Computationale Aspekte der Abstrakten Argumentation
    (Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2012, 2013) Dvořák, Wolfgang
    Diese Arbeit studiert Abstract Argumentation Frameworks, einen der erfolgreichsten Formalismen in der Formalen Argumentation, einem Teilgebiet der Künstlichen Intelligenz. Diese Frameworks abstrahieren von den konkreten Argumenten und ihren Inhalten zu abstrakten Entitäten und einer Konfliktrelation zwischen diesen. Auf Basis der Konfliktrelation werden nun kohärente Mengen von Argumenten identifiziert. Die Literatur kennt eine Vielzahl an unterschiedlichen Kriterien, sogenannte Semantiken, um kohärente Mengen zu definieren. Die Berechnung dieser kohärenten Mengen ist eine Kernaufgabe von Argumentations-Systemen weshalb sich diese Arbeit der computationalen Analyse dieses Schrittes widmet. Konkret präsentieren wir eine klassische Komplexitätsanalyse der verschieden Semantiken und studieren mögliche tractable fragments, d.h. wir betrachten Abstract Argumentation Frameworks mit einer bestimmte Struktur und untersuchen, ob diese mit geringerem Berechnungsaufwand ausgewertet werden können. Die erzielten Resultate nutzen wir abschließend auch um effiziente Übersetzbarkeit zwischen den verschiedenen Semantiken für Abstract Argumentation Frameworks zu studieren. Solche Übersetzungen erlauben die Nutzung eines effizienten Argumentations-Systems für eine Semantik A auch für andere Semantiken, die in Semantik A übersetzt werden können. Diese Untersuchungen bilden gemeinsam die Grundlage für das Design effizienter Argumentations-Systeme, welche eine breite Auswahl an Semantiken bereitstellen sollen.
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    Constraint Generierung für domänenspezifische Modellierungssprachen
    (Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2012, 2013) Geister, Dagi
    Anflugplanungssysteme dienen der Unterstützung von Fluglotsen bei der Planung und Koordinierung des anfliegenden Luftverkehrs innerhalb eines Flughafennahbereichs. In dieser Arbeit wurde die domänenspezifische Modellierungssprache AMAN-ML (Arrival Management Modeling Language) entwickelt, mit der ein Anflugplanungssystem mit geringem Aufwand an veränderte Anforderungen angepasst werden kann. Auf der Grundlage von AMAN-ML wurde ein Ansatz verfasst, um das erfahrungsbasierte Wissen von Fluglotsen in den Modellierungsprozess einer Software zu integrieren. Eine im Rahmen dieser Arbeit formulierte Grammatik für natürliche Sprache dient als Basis für eine Transformation in die Constraint-Beschreibungssprache OCL (Object Constraint Language). Aspekte der Vagheit und Unbestimmtheit der natürlichen Sprache werden bei der Transformation erkannt und entsprechend bei der Generierung von Constraints an die Modellierungssprache berücksichtigt. Zur Abbildung von linguistischen Variablen und unscharfen Ausdrücken wurde das Konzept der Fuzzy Mengen herangezogen und in die Syntax der OCL integriert. Das Constraint System von AMAN-ML wird für die Verifikation (Model Verification) und die Vervollständigung (Model Completion) von Modellen eingesetzt.