004 Datenverarbeitung; Informatik
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Die Arbeit stellt Path Tracing zum Rendern von Bildern mitrnglobaler Beleuchtung vor. Durch die Berechnung der Rendergleichung, mithilfe von Zufallsexperimenten, ist das Verfahren physikalisch plausibel. Entscheidend für die Qualität der Ergebnisse ist Sampling. Der Schwerpunktrnder Arbeit ist die Untersuchung verschiedener Samplingstrategien. Dazu werden die Ergebnisse unterschiedlicher Dichtefunktionen verglichenrnund die Methoden bewertet. Außerdem werden Effekte, wie beispielsweise Depth of Field, mittels Sampling visualisiert.
Diese Bachelorarbeit beschreibt die Konzeption, Implementierung und Evaluierung eines kollaborativen Multiplayer-Games für Kleinkinder für mobile Geräte.
Das Ziel dieser Bachelorarbeit war es, herauszufinden in wie weit sich mobile Geräte wie etwa Tablet-PCs und Smartphones für das Zusammenspiel von Kindern eignen. In diesem Rahmen wurden die für die Entwicklung eines solchen Spiels relevanten Aspekte recherchiert und darauf aufbauend ein Spiel entwickelt, welches anschließend von Kleinkindern getestet wurde.
Um Altsysteme beim sogenannten Software-Reengineering an neue Anforderungen mittels Computerunterstützung anpassen zu können, wird eine effiziente Repräsentation der vorliegenden und im Laufe des Prozesses anfallenden Daten und Informationen benötigt. Als geeignete Repräsentationsform haben sich TGraphen herausgestellt, da sowohl Knoten als auch gerichtete Kanten typisiert sind und über Attribute verfügen können. Darüber hinaus besteht eine globale Anordnung aller Elemente des Graphen sowie eine Reihenfolge der Inzidenzen jedes Knoten. In dieser Arbeit wurde die "Extractor Description Language" (EDL) entwickelt, um die Syntax der Eingabedaten zu beschreiben und mittels frei definierbarer semantischer Aktionen einen TGraphen aufzubauen. Im Gegensatz zu klassischen Parsergeneratoren wie ANTLR werden mehrdeutige Grammatiken, Modularisierung, Inselgrammatiken und Symboltabellen-Stacks von EDL unterstützt, wodurch die Erstellung der Syntaxbeschreibung vereinfacht wird. Nach der Erhebung der Anforderungen an EDL, werden zunächst die existierenden Parsergeneratoren daraufhin untersucht, welcher zur Realisierung der Anforderungen am geeignetsten ist.
Im Anschluss wird die Syntax sowie die Semantik von EDL beschrieben und unter Nutzung des geeigneten Parsergenerators implementiert. Anhand von zwei mittels EDL generierten exemplarischen Extraktoren für XML und Java wird der zeitliche Aufwand zum Verarbeiten der Eingabe gemessen.
Die Suche nach wissenschaftlicher Literatur ist eine Forschungsherausforderung für das Information Retrieval im besonderen Umfeld der digitalen Bibliotheken. Aktuelle Nutzerstudien zeigen, dass im klassischen IR-Modell zwei typische Schwächen auszumachen sind: das Ranking der gefundenen Dokumente und Probleme bei der Formulierung von Suchanfragen. Gleichzeitig ist zu sehen, dass traditionelle Retrievalsysteme, die primär textuelle Dokument- und Anfragemerkmale nutzen, bei IR-Evaluationskampagnen wie TREC und CLEF in ihrer Leistung seit Jahren stagnieren.
Zwei informetrisch-motivierte Verfahren zur Suchunterstützung werden vorgestellt und mittels einer Laborevaluation mit den beiden IR-Testkollektionen GIRT und iSearch sowie 150 und 65 Topics evaluiert. Die Verfahren sind: (1) eine auf der Kookkurrenz von Dokumentattributen basierende Anfrageerweiterung und (2) ein Rankingansatz, der informetrische Beobachtungen zur Produktivität von Informationserzeugern ausnutzt. Beide Verfahren wurden mit einer Referenzimplementation auf Basis der Suchmaschine Solr verglichen. Beide Verfahren zeigen positive Effekte beim Einsatz von zusätzlichen Dokumentattributen wie Autorennamen, ISSN-Codes und kontrollierten Schlagwörtern. Bei der Anfrageerweiterung konnte ein positiver Effekt in Form einer Verbesserung der Precision (bpref +12%) und des Recall (R +22%) erzielt werden. Die alternativen Rankingansätze konnten beim Ansatz von Autorennamen und ISSN-Codes die Baseline erreichen bzw. diese beim Einsatz der kontrollierten Schlagwörter über- treffen (MAP +14%). Einen negativen Einfluss auf das Ranking hatten allerdings die Einbeziehung von Faktoren wie Verlagsnamen oder Erscheinungsorten. Für beide Verfahren konnte eine substantiell andere Sortierung der Ergebnismenge, gemessen anhand von Kendalls, beobachtet werden. Zusätzlich zu der verbesserten Relevanz der Ergebnisliste kann der Nutzer so eine neue Sicht auf die Dokumentenmenge gewinnen.
Die Anfrageerweiterung mit Autorennamen, ISSN-Codes und Thesaurustermen zeigt das bisher ungenutzte Potential, das sich in digitalen Bibliotheken durch die Datenfülle und -qualität ergibt. Die Rankingverfahren konnten die Leistung des Baseline-Systems übertreffen, nachdem eine Überprüfung auf Vorliegen einer Power Law-Verteilung und eine anschließende Filterung durchgeführt wurde. Dies zeigt, dass die Rankingverfahren nicht universell für alle Suchanfragen anwendbar sind, sondern ein Vorhandensein bestimmter Häufigkeitsverteilungen voraussetzen. So wird die enge Verbindung der Verfahren zu informetrischen Gesetzmäßigkeiten wie Bradfords, Lotkas oder Zipfs Gesetz deutlich. Die beiden in der Arbeit evaluierten Verfahren sind als interaktive Suchunterstützungsdienste in der sozialwissenschaftlichen digitalen Bibliothek Sowiport implementiert. Die Verfahren lassen sich über entsprechende Web- Schnittstellen auch in anderen Anwendungskontexten einsetzen.
Interaktive Visualisierungen für den Linking- und Suchprozess heterogener Informationen im Web
(2013)
Die Informationsmenge im Web nimmt stetig zu und auch die Art und Vielfalt von Informationen wird immer größer. Es stehen die unterschiedlichsten Informationen wie Nachrichten, Artikel, Statistiken, Umfragedaten, Börsendaten, Veranstaltungen, Literaturnachweise usw. zur Verfügung. Die Informationen zeichnen sich durch Heterogenität in Aspekten wie Informationsart, Modalität, Strukturiertheit, Granularität, Qualität und ihre Verteiltheit aus. Die zwei Haupttechniken, mit denen Nutzer im Web nach diesen Informationen suchen, sind die Suche mit Websuchmaschinen und das Browsing über Links zwischen Informationseinheiten. Die vorherrschende Art der Informationsdarstellung ist dabei weitgehend statisch in Form von Text, Bildern und Grafiken. Interaktive Visualisierungen bieten eine Reihe von Vorteilen für die Aufbereitung und Exploration von heterogenen Informationen im Web: (1) Sie bieten verschiedene Darstellungsformen für unterschiedliche, sehr große und auch komplexe Informationsarten und (2) große Datenmengen können interaktiv anhand ihrer Eigenschaften exploriert werden und damit den Denkprozess des Nutzers unterstützen und erweitern. Bisher sind interaktive Visualisierungen aber noch kein integraler Bestandteil des Suchprozesses im Web. Die technischen Standards und Interaktionsparadigmen, um interaktive Visualisierungen als Massentechnik im Web nutzbar zu machen, werden erst langsam durch Standardisierungsgremien eingeführt. Diese Arbeit untersucht, wie interaktive Visualisierungen für den Linking- und Suchprozess heterogener Informationen im Web eingesetzt werden können. Basierend auf Grundlagen in den Bereichen Informationssuche, Informationsvisualisierung und Informationsverarbeitung wird ein Modell gebildet, das bestehende Strukturmodelle der Informationsvisualisierung um zwei neue Prozesse erweitert: (1) das Linking von Informationen in Visualisierungen und (2) das Glyphenbasierte Suchen, Browsen und Filtern. Das Vizgr-Toolkit implementiert das entwickelte Modell in einer Webanwendung. In vier verschiedenen Anwendungsszenarien werden Teilaspekte des Modells instanziiert und in Nutzertests evaluiert oder anhand von Beispielen untersucht.
Das Vertrauen von jungen Erwachsenen in politische Beiträge aus Rundfunk, Print- und Digitalmedien
(2013)
Die Kernfrage dieser Bachelorarbeit ist, ob das Vertrauen in Medien auf die politische Einstellung wirkt und ob Mediennutzung auf diese Wirkungsrichtung Einfluss nimmt. Hierbei werden sowohl Mediengattungen als auch einzelne Medienformate differenziert betrachtet. Die politische Einstellung wird anhand der Einstellungsdimensionen Effektivität der Regierung, Legitimität der Regierung, Einflussüberzeugung, Responsivität der politischen Akteure und Integrität der politischen Akteure operationalisiert. Hierbei wird der Fokus auf junge Erwachsene gelegt, welchen verbreitet Politikverdrossenheit nachgesagt wird.
Zur Prüfung des Zusammenhangs zwischen Medienvertrauen und der politischen Einstellung wird eine quantitative Online-Befragung der Studenten/ Studentinnen der Universität Koblenz (N = 496) durchgeführt. Zur Datenauswertung werden Regressionsanalysen sowie die ANOVA angewandt. Die Ergebnisse weisen nicht auf eine allgemeine negative politische Grundhaltung junger Erwachsenen hin. Zudem indizieren die Resultate, dass das Vertrauen in Medien einen signifikanten Effekt auf die politische Einstellung hat (p ≤ .05). Mediennutzung hat hingegen unzureichende Erklärungskraft. Auch in zukünftigen Studien würde es sich anbieten, das Medienvertrauen als zentrale unabhängige Variable zu untersuchen, wobei ein Generationenvergleich unterschiedlicher Bildungsschichten empfehlenswert wäre.
Ein Kinect-Sensor verfügt über die Fähigkeit, gleichzeitig Farb- und Tiefenbilder aufzunehmen. In dieser Bachelorarbeit wird versucht, das Tiefenbild zu nutzen, um Beleuchtungsinformationen und Materialeigenschaften im Farbbild zu manipulieren. Die vorgestellten Verfahren zur Beleuchtungs- und Materialmanipulation benötigen eine Lichtsimulation der Lichtverhältnisse zum Zeitpunkt der Aufnahme und übertragen dann Informationen aus einer neuen Lichtsimulation direkt zurück in das Farbbild. Da die Simulationen auf einem dreidimensionalen Modell durchgeführt werden, wird nach einem Weg gesucht, ein solches aus einem einzigen Tiefenbild zu erzeugen. Dabei wird auf Probleme der Tiefendatenerfassung des Kinect-Sensors eingegangen. Es wird ein Editor entwickelt, mit dem Beleuchtungsund Materialmanipulationen möglich gemacht werden sollen. Zum Erzeugen einer Lichtsimulation werden einfache, echtzeitfähige Renderingverfahren und Beleuchtungsmodelle vorgestellt. Mit ihnen werden neue Beleuchtungssituationen, Schatten und Spiegelungen in das Farbbild eingefügt. Einfache Umgebungen mit definierten Lichtverhältnissen werden in Experimenten manipuliert, um Grenzen und Möglichkeiten des Sensors und der verwendeten Verfahren aufzuzeigen.
In dieser Masterarbeit geht es im Wesentlichen um die Umsetzung eines Pfadplanungsverfahrens basierend auf schnell wachsenden Suchbäumen für allgemeine Gliederfahrzeuge. Es handelt sich dabei um ein probabilistisches Verfahren, das sich durch eine schnelle und gleichmäßige Exploration auszeichnet. Das Verfahren ist etabliert, wurde bisher allerdings nur auf Fahrzeuge mit einfacher Kinematik angewendet. Die im Rahmen dieser Masterarbeit betrachteten Gliederfahrzeuge stellen mit ihrer eingeschränkten Steuerbarkeit eine besondere Herausforderung dar. Im Fokus dieser Masterarbeit steht daher die Anwendung des genannten Verfahrens auf allgemeine Gliederfahrzeuge. Dabei werden systematische Zusammenhänge zwischen den Fahrzeugeigenschaften von Gliederfahrzeugen und den Möglichkeiten zur Realisierung und Anwendung des Verfahrens untersucht.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit einigen Problemen, die beim Rendern von stereoskopischen Inhalten auftreten können. Die Probleme werden dabei mit Hilfe eines selbstentwickelten Programms simuliert und von einer Gruppe von Testpersonen bewertet. Dabei soll festgehalten werden, wie stark die Fehler wahrnehmbar sind und welchen Einfluss sie auf den 3D-Eindruck haben. Des Weiteren soll untersucht werden, ob die verschiedenen Kameraanordnungen einen Einfluss auf die Wahrnehmung des 3D-Eindrucks und des Fehlers haben.