D02 (2001) - Ausgezeichnete Informatikdissertationen
Dorothea Wagner et al. (Hrsg.)
(in deutsch)
GI-Edition - Lecture Notes in Informatics (LNI), D-2
Bonner Köllen Verlag (2001)
ISBN 3-88579-406-3
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Neueste Veröffentlichungen
- TextdokumentDeduction-based software component retrieval(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2001, 2003) Fischer, BerndDeduktionsbasiertes Softwarekomponenten-Retrieval ist eine formale, semantik-basierte Methode zur Unterstützung der Software-Wiederverwendung. Dabei werden formale Spezifikationen als Komponentendeskriptoren und als Suchanfragen verwendet und passende Komponenten mit Hilfe automatischer Theorembeweiser ermittelt. Die direkte Realisierung dieses Konzepts scheitert allerdings an der Anzahl und am Profil der entstehenden Beweisbedingungen. Die Dissertation [Fis01] stellt einen alternativen Ansatz vor, der auf einer inkrementellen Filterpipeline basiert und so die Theorembeweiser entlastet. Der vorliegende Beitrag beschreibt verschiedene Wiederverwendungsmodelle, die mit Hilfe des deduktionsbasierten Softwarekomponenten- Retrievals realisiert werden können, erläutert das NORA/HAMMR-System, in dem dieser Ansatz implementiert ist, und fasst die durchgeführte ausführliche experimentelle Auswertung zusammen.
- TextdokumentFormal verification of pipelined microprocessors(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2001, 2003) Kröning, DanielGegenstand der Dissertation ist die formale Verifikation von Mikroprozessoren mit Pipeline. Dies beinhaltet auch Prozessoren mit aktuellen Scheduling-Verfahren, wie den Tomasulo Scheduler und spekulativer Ausführung. Im Gegensatz zu weiten Teilen der bestehenden Literatur führen wir die Verifikation auf Gatter-Ebene durch. Des weitern beweisen wir sowohl Datenkonsistenz als auch eine obere Schranke für die Ausführungszeit. Die Beweise werden mit dem Theorem Beweissystem PVS verifiziert. Es werden sowohl in-order Maschinen als auch out-of-order Maschinen verifiziert. Zur Verifikation der in-order Maschinen erweitern wir die Stall Engine aus [MP00]. Wir entwickeln und implementieren ein Verfahren das die Transformation in die "pipelined machine" durchführt. Wir beschreiben eine generische Maschine, die die Spekulation auf beliebige Werte erlaubt. Wir verifizieren die Beweise für den Tomasulo Scheduler mit Reorder Buffer.
- TextdokumentVisuelles Wissensmanagement mit adaptierbaren Dokumentenlandkarten(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2001, 2003) Becks, AndreasDokumentiertes Wissen zu analysieren, zu strukturieren und zu organisieren ist ein wichtiger Bestandteil des Wissensmanagements. In der Literatur sind sogenannte Dokumentenlandkarten zur Visualisierung der inhaltlichen Ähnlichkeitsstruktur eines Textkorpus vorgeschlagen worden. Ausgehend von einem empirischen Aufgabenmodell wird in dieser Arbeit ein adaptierbares Rahmenmodell zur Generierung von Dokumentenlandkarten vorgestellt. Dieses bietet im Gegensatz zu anderen Ansätzen eine flexible Verknüpfung ähnlichkeits- und topologieerhaltender Visualisierungsmethoden, sichert die Austauschbarkeit der Komponente für die Bewertung der Textähnlichkeit und ermöglicht dem Benutzer, den Prozess der Kartengenerierung durch Regeln zu beeinflussen. Das interaktive Werkzeug DocMINER realisiert die vorgeschlagene Methodik und bietet zusätzliche, auf die Kartendarstellung abgestimmte Funktionen für die Analyse von Textsammlungen an. Durch Fallstudien in Industrie und Wissenschaft sowie eine vergleichende empirische Untersuchung in einer kontrollierten Laborumgebung wird das entwickelte Konzept ausführlich evaluiert.
- TextdokumentThe maximum-margin approach to learning text classifiers: methods theory, and algorithms(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2001, 2003) Joachims, ThorstenDiese Dissertation entwickelt und erforscht einen neuen Ansatz zum Lernen von Textklassifikationsregeln aus Beispielen. Der Ansatz stützt sich auf die Einsicht, dass bei der Textklassifikation nicht die Anzahl der Attribute die Schwierigkeit einer Lernaufgabe bestimmt, sondern dass dimensionsunahängige Komplexitätsmaße notwendig sind. Die Dissertation zeigt den Zusammenhang dieser Maße mit den statistischen Eigenschaften von Text, deren Umsetzung in effektiven und praktikablen Methoden zur Textklassifikation und ihre Implementierung in effizienten Algorithmen.
- TextdokumentParametergesteuertes Software Radio für Mobilfunksysteme(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2001, 2003) Wiesler, AnneDas Design-Konzept heutiger Mobilfunkgeräte ist nicht ausreichend, um überall mobil telefonieren bzw. Datenübertragung durchführen zu können und um eine Kompatibilität zwischen den Systemen der zweiten und dritten Generation zu gewährleisten. Diese Anforderungen werden aus heutiger Sicht wohl nur durch Software (Defined) Radios erfüllt werden können. Bei der Realisierung eines Software Radios für Mobilfunksysteme steht man heute aber noch am Anfang der Entwicklung. Eine wesentliche Eigenschaft eines Software Radios ist seine Rekonfigurierbarkeit und damit die Fähigkeit, die Luftschnittstelle an die erforderliche Dienstgüte, die Übertragungssituation und an die vorhandene Netzinfrastruktur anzupassen. In dieser Arbeit wird hierfür als Ansatz die Parametrisierung der Basisbandfunktionen für Mobilfunksysteme realisiert. Hier werden erstmalig die Basisbandfunktionen für verschiedenste Mobilfunksysteme der zweiten und dritten Generation gemeinsam, durch einen parametrisierten Aufbau implementiert. Die Funktionen können allgemein verwendet und durch Parameter an verschiedene Mobilfunksysteme angepasst werden. Die Vorteile der gemeinsamen Nutzung der Basisbandfunktionen liegen in der Hardware-Einsparung, die um so größer ist, je mehr verschiedene Systeme in dem Software Radio integriert werden sollen, und in der hohen Flexibilität der Luftschnittstelle, die somit auch sehr schnell rekonfiguriert werden kann. Es kann gezeigt werden, dass mit einem entsprechend parametrisierten Aufbau von UTRA die meisten für GSM oder DECT benötigten Funktionen bereits enthalten sind. Da jedes zukünftige UTRA-Mobilfunkgerät ein nahtloses System-Handover zu GSM beherrschen muss, wird dies als Beispiel für ein Handover zwischen verschiedenen Mobilfunksystemen gewählt und gezeigt, welche Basisbandfunktionen hierfür durchzuführen sind und wie schnell die Rekonfiguration der Funktionsblöcke erfolgen muss.
- TextdokumentLocal and semi-global approaches to the extraction of 3D anatomical landmarks from 3D tomographic images(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2001, 2003) Frantz, SönkeDiese Arbeit beschäftigt sich mit der automatisierten Extraktion anatomischer Punktlandmarken aus dreidimensionalen medizinischen Bildern. Derartige Bildmerkmale sind wichtig fAür eine Vielzahl medizinischer Anwendungen. Die Hauptbeiträge der Arbeit liegen in der Entwicklung und Validierung neuer lokaler (differentieller) Verfahren wie auch einem neuen semi-globalen Verfahren basierend auf sog. deformierbaren Modellen zur zuverlässigen Detektion und genauen Lokalisation von anatomischen Punktlandmarken. Gegenüber den bisher existierenden Verfahren zur Landmarkenextraktion wird mit den in der Arbeit vorgestellten Verfahren sowohl die Detektionsleistung als auch die Lokalisationsgenauigkeit erheblich verbessert.
- TextdokumentAutonome Dynamische Rekonfiguration im kooperativen Problemlösungsprozess(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2001, 2003) Hannebauer, MarkusModerne Produktzyklen werden immer kürzer und verlangen ständige Umstrukturierungen in der betrieblichen Organisation. In gleichem Maße werden zunehmend höhere Anforderungen an Software gestellt, die betriebliche Prozesse unterstützen soll. Im Rahmen des Forschungsvorhabens AURECON wurden die theoretischen, konzeptuellen und praktischen Grundlagen geschaffen, die es einer IT-Infrastruktur ermöglichen, Umstrukturierungsprozesse dynamisch zu unterstützen bzw. sogar vorwegzunehmen. AURECON steht als Akronym für Autonome Dynamische Rekonfiguration. Diese neue Technologie implementiert einen Meta-Prozess, der einen kooperativen Arbeits- und Problemlösungsprozess zur Laufzeit begleitet und in dem intelligente Software-Agenten durch individuelle Verschmelzung und Zerteilung die Struktur ihrer eigenen Organisation selbstständig bestimmen. Anhand einer realistischen Fallstudie in der medizinischen Terminplanung konnte nachgewiesen werden, dass durch den Einsatz von AURECON der kooperative Prozess zwischen den Agenten deutlich effizienter abläuft und zu nachweislich besseren Ergebnissen führt.
- TextdokumentFormale Grundlagen der Fehlertoleranz in verteilten Systemen(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2001, 2003) Gärtner, Felix C.Die Literatur über fehlertolerante Computersysteme ist mannigfaltig: Mindestens ein halbes Dutzend wissenschaftliche Zeitschriften beschäftigen sich ausschließlich mit Fehlertoleranzmethoden und deren Validierungsmöglichkeiten, und es gibt etwa doppelt so viele jährlich stattfindende Konferenzen zu diesem Thema. Obwohl in den letzten Jahren durchaus lesenswerte Einführungen in Form von Büchern oder Zeitschriftenartikeln erschienen sind, ist das Gebiet noch weit entfernt von einer einheitlichen, konsistenten Darstellung. Für Neulinge bleibt der Einstieg in diesen Themenbereich darum schwer. Es gibt viele Argumente dafür, daß der Grund hierfür in der mangelnden formalen Ausrichtung des Gebietes liegt. Schließlich existiert noch keine gesicherte theoretische Basis vieler Fehlertoleranzverfahren. Dieser Beitrag faßt die Ansätze einer solchen Theorie aus der Literatur zusammen und beschreibt in aller Kürze die Beiträge, die in der Dissertation des Autors zu dieser Theorie geleistet wurden.
- TextdokumentEstimating and optimizing power consumption of integrated macro blocks at the behavioral level(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2001, 2003) Kruse, LarsDie stetig steigende Komplexität integrierter Schaltungen führt zu einer zunehmenden Bedeutung eines Verlustleistung reduzierenden Designprozesses. In dieser Arbeit sind neue Techniken zur Leistungsabschätzung und zur Reduktion der Leistungsaufnahme integrierter Schaltungen entwickelt worden, die bereits in der Spezifikationsphase eingesetzt werden können. Es kommen dabei Algorithmen aus dem Bereich des Operations Research zum Einsatz. Die Abweichungen der Verfahren liegen bei den betrachteten und für die Praxis relevanten Fälle im Bereich von wenigen Prozent.
- TextdokumentTowards a theory of representations for genetic and evolutionary algorithms: development of basic concepts and their application to binary and tree representations(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2001, 2003) Rothlauf, FranzDie in dem vorliegenden Beitrag zusammengefasste Dissertationsschrift beschäftigt sich mit der Theorie von Repräsentationen für Genetische und Evolutionäre Algorithmen (GEA). GEAs sind leistungsfähige, naturanaloge heuristische Lösungsraumsuchverfahren, welche insbesondere bei semiformalen Problemen, für welche keine analytische Problembeschreibung vorliegen, effektiv eingesetzt werden können. GEAs imitieren die Prinzipien der natürlichen Evolution und wenden genetische Operatoren auf eine Repräsentation des zu lösenden Problems an. Da bisher nur wenig theoretische Erkennntnisse über Repräsentationen vorlagen, war die Entwicklung von geeigneten Repräsentationen bisher überwiegend ein Ergebnis zufälligem Probierens. Im Folgenden werden grundlegende theoretische Konzepte für Repräsentationen entwickelt. Im speziellen wird untersucht, wie redundante Repräsentationen, Repräsentationen mit unterschiedlich skalierten Allelen und Repräsentationen mit niedriger Lokalität die Leistungsfähigkeit von GEAs beeinflussen. Mithilfe dieser Konzepte wird der Einfluß der Repräsentation auf die Leistungsfähigkeit von GEAs für ganzzahlige und baumförmige Optimierungsprobleme untersucht. Abschließend werden theoriegeleitet neue Repräsentationen für Bäume entwickelt. Es zeigt sich, dass durch die vorgestellten Modelle sowohl das Verhalten von GEAs vorhergesagt, als auch deren Leistungsfähigkeit vorteilhaft beeinflusst werden kann.