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Neueste Veröffentlichungen
- KonferenzbeitragSichtbarkeitsoptimierung und Massebehaftete Partikel in der Strömungsvisualisierung(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2016, 2017) Günther, TobiasDie folgende Arbeit ist im Bereich der wissenschaftlichen Visualisierung angesiedelt, die sich als Teilgebiet der Computergrafik versteht und interdisziplinär mit anderen wissenschaftlichen Disziplinen, wie etwa der Meteorologie, der Medizin und dem Ingenieurswesen, verknüpft ist. Im ersten Teil werden optimierungsbasierte Ansätze vorgestellt, die die Sichtbarkeit von allgemeinen Linien und Flächen einstellen um eine Balance zwischen der Darstellbarkeit von Informationen und der Vermeidung von Verdeckung zu finden. Der zweite Teil ist neuen Visualisierungsmethoden für zeitabhängige Strömungen gewidmet, was die erwartungstreue Darstellung von integrationsbasierten Skalarfeldern und die Einführung einer neuen Klasse von Wirbeldefinitionen beinhaltet. Im dritten Teil werden massebehaftete Partikel als ein neues Anwendungsfeld in der Strömungsvisualisierung eingeführt. Im Einzelnen wird Integralgeometrie extrahiert und visualisiert, das Wirbelverhalten und die Separation von masseabhängigen Partikeln studiert, traditionelle Vektorfeldtopologie auf den masseabhängigen Fall erweitert und ein neuer Ansatz zur Entdeckung der Herkunft von Schmutzartikeln in Strömungen präsentiert.
- KonferenzbeitragAutonome Quadrokopter zur Innenraumerkundung(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2016, 2017) Gageik, NilsDiese Schrift ist die Kurzfassung der gleichnamigen Dissertation [Ga15]. Die Arbeit beschreibt alle Aspekte der Entwicklung eines neuartigen, autonomen Quadrokopters, genannt AQopterI8, zur Erkundung von beliebigen Innenräumen. Dank seiner einzigartigen modularen Komposition von Soft- und Hardware ist der AQopterI8 in der Lage auch unter widrigen Umweltbedingungen autonom zu agieren und eine breite Bandbreite an Anforderungen zu erfüllen.
- KonferenzbeitragFinite Punktprozesse und deren Anwendung im Target Tracking(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2016, 2017) Degen, ChristophDas mathematische Modell eines Punktprozesses beschreibt die zufällige Verteilung von Punkten sowohl in der Kardinalität als auch in der räumlichen Verteilung. In dieser Arbeit werden symmetrische Punktprozesse und deren eindeutige Charakterisierung in Form von wahrscheinlichkeitserzeugenden Funktionalen genutzt, um neue und exisitierende Verfahren des Trackings von Objekten zu formulieren und herzuleiten. Dabei entsteht nicht nur ein Katalog, der dem Anwender die Vielfalt der existierenden Tracking–Methoden erklärt und Zusammenhänge zwischen bekannten Algorithmen aufdeckt, sondern der vorgestellte Formalismus eröffnet zusätzlich die Möglichkeit, individuelle Lösungen für neue Problemstellungen des Trackings auf intuitive Art und Weise zu modellieren und anzuwenden. Die Leistungsfähigkeit der präsentierten Methodik wird durch die konkrete Anwendung auf das Problem der passiven, nicht–kooperativen Lokalisierung und Verfolgung von elektromagnetischen Emittern mit Hilfe eines mobilen Antennen–Arrays im urbanen Umfeld unterstrichen.
- KonferenzbeitragVisuelle Odometrie und dichte Rekonstruktion für mobile Roboter(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2016, 2017) Forster, ChristianDamit ein autonomer Roboter sich bewegen und den Raum mit Menschen teilen kann, muss er eine interne Repräsentation seiner Umgebung erstellen und sich gleichzeitig darin positionieren. In dieser Dissertation werden Methoden untersucht, wie ein Roboter in Echtzeit eine solche Repräsentation mittels Kameras und Inertialsensoren erstellen kann. Der erste Beitrag ist eine semidirekte Methode zur Bewegungsschätzung welche sehr genau und robust ist und darüber hinaus den aktuellen Stand der Technik im Bereich Rechenzeit signifikant übertrifft. Im zweiten Beitrag wird gezeigt, wie die Genauigkeit der vorgeschlagenen Methode durch die Fusion mit Inertialsensoren nochmals verbessert werden kann. In einem Experiment wurde gezeigt wie die Kameraposition über eine Distanz von 300 Metern auf 0.3 Meter genau bestimmt werden kann. Im dritten Beitrag wird eine probabilistische Methode entwickelt welche es ermöglicht die Oberflächenrekonstruktion zu verdichten. In einem integrierten System erlaubt dieser Algorithmus einem autonomen Mikrodrone selbständig einen Landeplatz zu finden welcher frei von Hinternissen ist. Der letze Beitrag nützt die Tatsache aus, dass der Roboter die Datenaufnahme beeinflussen kann. Es wird ein Algorithmus entwickelt der die optimale Trajektorie berechnet um möglichst schnell die Tiefe jedes Pixels im Referenzbild zu schätzen, d.h. die Oberfläche im Bild dreidimensional rekonstruiert.
- KonferenzbeitragLoad Disaggregation Anwendungen basierend auf Wirkleistungsmessungen(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2016, 2017) Egarter, DominikMit der Hilfe von Smart Metering können wertvolle Informationen über die Gerätenutzung in Haushalten abgerufen werden. Dabei wird mittels Load Disaggregation versucht herauszufinden, welche Geräte benützt werden und wie viel diese Geräte verbrauchen. Diese Dissertation beschäftigt sich mit diesem Thema und präsentiert dabei 3 unterschiedliche Anwendungen, die unterschiedliche Probleme im Bereich Load Disaggregation lösen.
- KonferenzbeitragSimulation von Privatsphärenschutz in Fahrzeug-Ad-hoc-Netzen(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2016, 2017) Eckhoff, DavidDer drahtlose Datenaustausch zwischen Fahrzeugen ist eine vielversprechende Technologie, um die Sicherheit im Straßenverkehr zu erhöhen. Gleichzeitig könnte die große Menge an erhobenen und gesendeten Daten jedoch starke Einschnitte in die Privatsphäre der Fahrer bedeuten. Die diesem Artikel zugrunde liegende Dissertation beschäftigt sich mit der simulativen Bewertung von Privatsphäre in Fahrzeug-Ad-hoc-Netzen. Die vorgestellte Methodik ermöglichte es, das Privatsphärenproblem detailliert zu erfassen und darauf aufbauend umsetzbare und vor allem zu Sicherheitsfunktionen kompatible Vorschläge auszuarbeiten und zu bewerten.
- KonferenzbeitragDesign und Evaluation von Verfahren zur 1 Ereigniserkennung in Sozialen Datenströmen(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2016, 2017) Weiler, AndreasDie Dissertation beschreibt Forschungsergebnisse aus der Entwicklung und Evaluation von Verfahren zur Ereigniserkennung in Sozialen Datenströmen. Im ersten Teil pra ̈sentieren wir eine auf die besonderen Merkmale von Datenströmen fokussierte Technik zur Erkennung von Ereignissen in Echtzeit. Zusätzlich wird eine Technik zur Erkennung von Ereignissen in vordefinierten geographischen Bereichen vorgestellt. Im zweiten Teil analysieren wir die aufgabenbezogene sowie die Laufzeitperformance von mehreren modernen Techniken zur Ereigniserkennung unter Verwendung von realen Twitter Datenströmen. Um die Laufzeitperformance reproduzierbar zu vergleichen, basiert unsere Methode auf einem Datenstrommanagementsystem. Die aufgabenbezogene Performance wird basierend auf einer Reihe von neuartigen Maßen evaluiert. Diese Maße wurden speziell zur Gegenüberstellung der quantitativen und der qualitativen Performance entworfen. Der letzte Teil beschreibt das Design zweier Visualisierungen zur Unterstützung der visuellen Erkennung von Ereignissen. Mit Stor-e-Motion präsentieren wir eine Visualisierung zur Überwachung der fortlaufenden Entwicklung von Wichtigkeit, Stimmung und Kontext in benutzerdefinierten Themen. Mit SiCi Explorer präsentieren wir eine Visualisierung zur Überwachung von Ereignissen, Themen und Stimmungen über die Zeit und Raum für benutzerdefinierte geographische Bereiche. Für diese Visualisierung wird abschließend eine Benutzerstudie vorgestellt.
- KonferenzbeitragQuicksort mit zwei Pivots und mehr: Eine mathematische Analyse von Mehrwege-Partitionierungsverfahren und der Frage, wie Quicksort dadurch schneller wird(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2016, 2017) Wild, SebastianSeit 2011 kommt in der Java runtime library eine Quicksort-Variante mit zwei Pivots zum Einsatz, von der lange unklar war, warum sie gegenüber der vorherigen, ausoptimierten Quicksort-Implementierung nochmals über 10% Laufzeit einsparen kann. Das verwundert umso mehr, da frühere Untersuchungen keinen Vorteil in der Verwendung mehrerer Pivots erwarten ließen. Durch eine umfassende mathematische Analyse aller sinnvollen Quicksort-Varianten konnte ich beweisen, dass durch die Verwendung mehrerer Pivots tatsächlich keine wesentliche Ersparnis bei der Anzahl an Vergleichen, und allgemeiner dem Aufwand innerhalb der CPU, zu erwarten ist, wohl aber eine deutliche Reduktion des Datenvolumens, das zwischen Hauptspeicher und CPU transferiert werden muss. Diese effizientere Nutzung der Speicherhierarchie ist dabei nur durch den Einsatz mehrerer Pivots, und durch keine andere der vielen bekannten Optimierungen von Quicksort zu erreichen.
- KomplettbandAusgezeichnete Informatikdissertationen 2016(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2016, 2017) Hölldobler, Steffen
- KonferenzbeitragParametrisierte Komplexität in der polynomiellen Hierarchie(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2016, 2017) De Haan, RonaldIn dieser Arbeit erweitern wir die Theorie der parametrisierten Komplexität, um Probleme, die von häheren Ebenen der polynomiellen Hierarchie stammen, adäquat analysieren zu kännen. Wir erweitern die bekannten Konzepte und Methoden in grundlegender Weise, um auch die bemerkenswerte Effektivität von existierenden SAT-Solvern theoretisch zu berücksichtigen. Wir demonstrieren, dass unser neues Instrumentarium es ermöglicht, die exakte Komplexität einer Vielzahl von fundamentaler Berechnungsproblemen zu bestimmen, und in Folge deren theoretische Schwere einzuordnen und zu vergleichen. Die betrachteten Probleme stammen aus vielen Bereichen der Informatik, z.B. der Künstlichen Intelligenz, Wissensräpresentation, Verifikation und Optimierung.