004 Datenverarbeitung; Informatik
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Der Zweck dieser Bachelorarbeit ist es Lisa - dem Roboter, der von der Arbeitsgruppe Aktives an der Universität Koblenz-Landau, Campus Koblenz, für die Teilnahme an der @home Liga des Robocups entwickelt wurde - das Zeichnen beizubringen. Dies erfordert die Erweiterung des Robbie Software Frameworks und den Einsatz der Hardware-Komponenten des Roboters. Unter Beachtung eines möglichen Einsatzes für die Open Challenge des RoboCups @home, sind die Ziele ein Blatt Papier mit Lisas optischem Sensor, einer Microsoft Kinect, zu erkennen und auf diesem zu Zeichnen unter Benutzung des Neuronics Katana Roboterarms. Zusätzlich muss eine Stifthalterung für den Gripper des Arms konstruiert werden.
Beschrieben in dieser Arbeit sind die notwendigen Schritte, um eine Zeichenvorlage in Bewegungen des Arms umzuwandeln, welche wiederum dazu führen, dass ein Bild gezeichnet wird durch den am Arm montierten Stift auf dem Blatt Papier, welches vom optischen Sensor durch Bilderkennung entdeckt wurde. Ermöglicht wurde es ein Object, welches aus einer beliebigen Anzahl gerader Linien besteht und aus einer SVG-Datei gelesen wird, auf ein weißes Blatt Papier zu zeichnen, das auf einer dunkleren Oberfläche erkannt wird, umgeben von anderen Gegenständen und Texturen.
Der Bereich der Annotation von digitalen Medien ist umfassend erforscht. Es gibt viele verschiedene innovative Ideen Annotationsprozesse zu gestalten. Den wahrscheinlich größten Anteil an verwandten Arbeiten hat die semiautomatische Annotation. Eine Eigenschaft aber ist allen Arbeiten gemein: Keine dieser Arbeiten untersucht, wie man ein Interface für einen Annotationsprozess optimieren kann, um den Nutzer zu unterstützen und folglich zufriedener zu machen. Die hier vorliegende Arbeit versucht im Rahmen einer Benutzerstudie die Usability Eigenschaften von verschiedenen Interface Varianten zu vergleichen, um anschließend Aussagen darüber machen zu können, welche Funktionen ein Annotationsinterface haben sollte und darf, um eben genau diese betreffenden Anforderungen zu erfüllen. Hierzu wurden verschiedene Ideen für Interfaces gesammelt, im Rahmen einer Diskussionsrunde mit Experten erörtert und letztendlich basierend auf den verbliebenen Ideen Variablen festgelegt, mit deren Kombination untereinander verschiedene Interfaces entstanden sind. Im Rahmen dieser Nutzerstudie konnte die Tendenz festgestellt werden, dass eine Autocompletion Funktion und Tag-Vorschläge während der Annotation hilfreich für den Nutzer sind. Außerdem konnte festgestellt werden, dass eine farbige Kennzeichnungen von Tag-Typen nicht störend auf den Nutzer wirken, sondern sich Ansätze in Richtung hilfreich erwiesen. Ähnliche Tendenzen wurden für ein Layout mit nur 2 User Interface Elementen aus den Daten abgelesen. Des weiteren konnte mit Hilfe der Evaluation ein weiteres Beispiel dafür gefunden werden, dass es zum Teil erhebliche Unterschiede zwischen den Nutzern gibt, was intuitiv ist und was nicht. Für die Gestaltung von zukünftigen Annotationsinterfaces bedeuten die Erkenntnisse, dass weitere Nutzerstudien im Bereich der Annotationsinterfaces durchgeführt und bei der Gestaltung der Interfaces von klassischen Merkmalen, im Sinne der Nutzerzufriedenheit, abgewichen werden darf.
Durch die Verbreitung von Smartphones und der damit einhergehenden, erhöhten Aufmerksamkeit für Augmented Reality Anwendungen, ist es spannend einen wirklichen Mehrwert durch eine solche Anwendung zu generieren. Es ist wichtig, die Grundfunktionen eines Computers mit den möglichen Vorteilen einer AR-Anwendung zu einer hilfreichen App zu verbinden. Es muss die Rechenkraft eines Computers mit hilfreichen, virtuellen Informationen in der realen Welt sinnvoll angereichert werden. Wichtig ist zudem, dass eine einfache Bedienung und schneller Umgang mit einer solchen Anwendung gewährleistet sein.
Ein Poker-Assistent kann all diese Stärken des Computers und einer AR-Anwendung einsetzen. Die schwierige Wahrscheinlichkeitsberechnung von Gewinnchancen sowie die schnelle automatisierte Kartenerfassung sollen hierbei im Vordergrund stehen.
AR-Anwendungen auf Smartphones bilden den Grundstein für ein zukünftiges AR-bestimmtes Leben. In diesem Kontext soll eine der Kernfragen dieser Masterarbeit die Frage nach dem wirklichen Mehrwert für Nutzer dieser App im Vergleich zu nicht unterstützten Spielern sein. Wobei auch geklärt werden soll, ob dieses Anwendungsbeispiel eine sinnvolle AR-Unterstützung benötigt und wie, im Hinblick auf die Zukunft und zukünftige Technologien, eine sinnvolle AR-Unterstützung aussehen sollte.
Customization is a phenomenon which was introduced quite early in information systems literature. As the need for customized information technology is rising, different types of customization have emerged. In this study, customization processes in information systems are analyzed from a perspective based on the concept of open innovation. The objective is to identify how customization of information systems can be performed in an open innovation context. The concept of open innovation distinguishes three processes: Outside-in process, inside-out process and coupled process. After categorizing the selected journals into three core processes, the findings of this analysis indicated that there is a major concentration on outside-in processes. Further research on customization in coupled and inside-out processes is recommended. In addition, the establishment of an extensive up-to-date definition of customization in information systems is suggested.
Die Personendetektion spielt eine wichtige Rolle in der Interaktion zwischen Mensch und Maschine. Immer mehr Roboter werden in menschlichen Umgebungen eingesetzt und sollen auf das Verhalten von Personen reagieren. Um das zu ermöglichen, muss ein Roboter zunächst in der Lage sein, die Person als solche zu erkennen. Diese Arbeit stellt ein System zur Detektion von Personen und ihrer Hände mittels einer RGBD-Kamera vor. Um eine Person zu erkennen werden zu Beginn modellbasierte Hypothesen über mögliche Personenpositionen aufgestellt. Anhand des Kopfes und Oberkörpers werden neu entwickelte Merkmale extrahiert, welche auf dem Relief und der Breite von Kopf und Schultern einer Person basieren. Durch die Klassifikation der Merkmale mit Hilfe einer Support Vector Machine (SVM) werden die Hypothesen überprüft und somit gültige Personenpositionen ermittelt. Dabei werden sowohl stehende, wie auch sitzende Personen anhand ihres sichtbaren Oberkörpers in verschiedenen Posen detektiert. Darüber hinaus wird ermittelt, ob die Person dem Sensor zugewandt oder abgewandt ist. Bei einer zugewandten Person werden zusätzlich, mit Hilfe der Farbinformation und der Entfernung zwischen Hand und Körper, die Positionen der Hände der Person bestimmt. Diese Information kann dann im nächsten Schritt zur Gestenerkennung genutzt werden.
Wir präsentieren die konzeptuellen und technologischen Grundlagen einer verteilten natürlich sprachlichen Suchmaschine, die einen graph-basierten Ansatz zum Parsen einer Anfrage verwendet. Das Parsing-Modell, das in dieser Arbeit entwickelt wird, generiert eine semantische Repräsentation einer natürlich sprachlichen Anfrage in einem 3-stufigen, übergangsbasierten Verfahren, das auf probabilistischen Patterns basiert. Die semantische Repräsentation einer natürlich sprachlichen Anfrage wird in Form eines Graphen dargestellt, der Entitäten als Knoten und deren Relationen als Kanten repräsentiert. Die präsentierte Systemarchitektur stellt das Konzept einer natürlich sprachlichen Suchmaschine vor, die sowohl in Bezug auf die einbezogenen Vokabulare, die zum Parsen der Syntax und der Semantik einer eingegebenen Anfrage verwendet werden, als auch in Bezug auf die Wissensquellen, die zur Gewinnung von Suchergebnissen konsultiert werden, unabhängig ist. Diese Funktionalität wird durch die Modularisierung der Systemkomponenten erreicht, die externe Daten durch flexible Module anspricht, welche zur Laufzeit modifiziert werden können. Wir evaluieren die Leistung des Systems indem wir die Genauigkeit des syntaktischen Parsers, die Präzision der gewonnenen Suchergebnisse sowie die Geschwindigkeit des Prototyps testen.
Die Erkennung von Fußgängern in digitalen Bildern ist von großem Interesse in der Entwicklung autonomer Systeme und der Interaktion von Computern mit ihrer Umgebung. Die Herausforderungen an ein solches System sind hoch, da die optische Erscheinung von Fußgängern stark variiert und die Umgebung unstrukturiert ist. In dieser Masterarbeit wird ein Standardverfahren aus der Forschung implementiert und erweitert. Dabei ist eine neue Erkenntnis, dass das Merkmal der Color Self-Similarity durch Vorberechnungen um den Faktor 4 beschleunigt werden kann. Das komplette Erkennungsystem wird in dieser Masterarbeit beschrieben und evaluiert, und der Source-Code unter einer Open Source Lizenz veröffσentlicht.
Geschäftsprozessmanagement (GPM) gilt in der heutigen Unternehmensentwicklung als einer der wichtigsten Erfolgsfaktoren und wird von modernen Unternehmen auch als solcher wahrgenommen [vgl. IDS Scheer 2008]. Bereits 1993 waren Geschäftsprozesse für Hammer und Champy der zentrale Schlüssel zur Reorganisation von Unternehmen [vgl. Hammer, Champy 1993, S. 35]. Den Paradigmenwechsel von der Aufbau- zur Ablauforganisation und letztendlich zur etablierten "Prozessorganisation" wurde von Gaitanides schon 1983 erstmals beschrieben [vgl. Gaitanides 2007].
Trotz einer breiten und tiefen Behandlung des Themengebiets "Geschäftsprozessmanagement" in der wissenschaftlichen Literatur, gestaltet es sich schwierig, einen schnellen Überblick in Bezug auf Vorgehensweisen zur Einführung von Geschäftsprozessmanagement zu erhalten. Dies ist im Wesentlichen der Tatsache geschuldet, dass in der Literatur "Geschäftsprozessmanagement" in unterschiedlichen wissenschaftlichen Bereichen wie z.B. der Organisationslehre [vgl. z.B. Vahs 2009; Schulte-Zurhausen 2005], der Betriebswirtschaft [vgl. z.B. Helbig 2003; Schmidt 2012] oder der Informatik bzw. Wirtschaftsinformatik [vgl. z.B. Schmelzer, Sesselmann 2008; Schwickert, Fischer 1996] behandelt und der Aufbau eines GPMs anhand unterschiedlicher Themenschwerpunkte beschrieben wird. Insbesondere gestaltet sich die Suche nach Literatur zu Geschäftsprozessmanagement speziell für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) und zu Einführungsmethoden von BPM in KMU als schwierig. Die Kombination "Vorgehensweisen zur Einführung von Geschäftsprozessmanagement bei KMU" ist in der wissenschaftlichen Literatur nicht aufzufinden. Mit der vorliegenden Arbeit soll ein erster Ansatz geschaffen werden, diese Lücke zu schließen. Diese Arbeit zielt darauf ab, anhand einer Auswahl von Vorgehensweisen zur Einführung von Geschäftsprozessmanagement deren charakteristische Eigenschaften zu analysieren und einander gegenüberzustellen. Zudem erfolgt eine Bewertung auf die Anwendbarkeit einzelner Vorgehensweisen auf kleine und mittlere Unternehmen anhand zuvor erhobener, für KMU wichtiger Anforderungen an BPM und dessen Einführung.
Auf Basis der dieser Arbeit zugrundeliegenden Bewertungskriterien schneidet die Vorgehensweise nach Schulte-Zurhausen im Gesamtergebnis am besten ab. Dennoch ist festzustellen, dass jede der untersuchten Vorgehensweisen Stärken und Schwächen bzgl. der Eignung für ein KMU aufweist. Dies hat zur Folge, dass bei der Einführung eines Geschäftsprozessmanagements jede der untersuchten Vorgehensweisen einer Anpassung und Adaption auf die Situation eines KMUs bedarf. Aus diesem Grund empfiehlt der Autor dieser Arbeit einem KMU, eine Vorgehensweise als grundlegende Vorgehensweise der Einführung festzulegen (in diesem Fall die Vorgehensweise nach Schulte-Zurhausen) und diese durch jeweils geeignete Aspekte der weiteren Vorgehensweisen anzureichern bzw. zu vervollständigen.
Im Rahmen dieser Masterarbeit wird ein umfassender Überblick über die Vielfalt der Sicherheitsmodelle gegeben, indem ausgewählte Sicherheitsmodelle beschrieben, klassifiziert und miteinander verglichen werden.
Sicherheitsmodelle beschreiben in einer abstrakten Weise die sicherheitsrelevanten
Komponenten und Zusammenhänge eines Systems. Mit den Sicherheitsmodellen können komplexe Sachverhalte veranschaulicht und analysiert werden.
Da Sicherheitsmodelle unterschiedliche Sicherheitsaspekte behandeln, beschäftigt
sich diese Arbeit mit der Ausarbeitung eines Klassifizierungsschemas, welches
die strukturelle und konzeptuelle Besonderheiten der Modelle in Bezug auf die zugrundeliegenden Sicherheitsaspekte beschreibt. Im Rahmen des Klassifizierungsschemas werden die drei grundlegenden Modellklassen gebildet: Zugriffskontrollmodelle, Informationsflussmodelle und Transaktionsmodelle.
Sicherheitsmodelle werden in einem direkten und indirekten Vergleich gegenüber gestellt. Im letzten Fall werden sie einer oder mehrerer Modellklassen des Klassifizierungsschemas zugeordnet. Diese Klassifizierung erlaubt, Aussagen über die betrachteten Sicherheitsaspekte und die strukturellen bzw. konzeptuellen Besonderheiten eines Sicherheitsmodells in Bezug auf die anderen Sicherheitsmodelle
zu machen.
Beim direkten Vergleich werden anhand der ausgewählten Kriterien die Eigenschaften
und Aspekte der Sicherheitsmodelle orthogonal zu den Modellklassen
betrachtet.
Aufgrund der zunehmenden Verbreitung des mobilen Internets, können E-Mails direkt von mobilen Geräten gesendet und empfangen werden. Inhalte digitaler Kommunikation sollten verschlüsselt werden, um zu verhindern, dass sie abgefangen und manipuliert werden. Entsprechende Verfahren setzen kryptographische Schlüssel ein, die zuvor ausgetauscht werden müssen. Es muss sichergestellt sein, dass ein kryptographischer Schlüssel tatsächlich der Person zugeordnet ist, zu der er angeblich gehört. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Konzept für eine Smartphone-Anwendung entwickelt, um kryptographische Schlüssel im persönlichen Kontakt auszutauschen. Das Konzept besteht aus dem Entwurf eines komponentenbasierten Frameworks, mit dem sich Daten sicher austauschen lassen. Das Framework wurde anschließend erweitert und als Grundlage für die Entwicklung einer Smartphone-Anwendung eingesetzt. Die Anwendung ermöglicht es, kryptographische Schlüssel zu erzeugen, zu verwalten und im persönlichen Kontakt auszutauschen. Für den Austausch wird die Near Field Communication genutzt. Durch implementierte Sicherheitsmechanismen ist gewährleistet, dass der Schlüsselaustausch weder abgehört, noch gezielt manipuliert werden kann. In Zukunft können das Konzept und die Anwendung erweitert und angepasst werden, um sie in anderen Arbeiten einzusetzen.
Das Ziel der Bachelor-Arbeit ist es, einen existierenden sechsbeinigen Kleinroboter zu programmieren, der dann in der Lage sein soll, seine Umgebung autonom zu explorieren und eine Karte selbiger zu erstellen. Zur Umgebungswahrnehmung soll ein Laserscanner integriert werden. Die Erstellung der Karte sowie die Selbstlokalisation des Roboters erfolgt durch Anbindung des Sensors an ein geeignetes SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) Verfahren. Die Karte soll die Grundlage für die Pfadplanung und Hindernisvermeidung des Roboters bilden, die ebenfalls im Rahmen dieser Arbeit entwickelt werden sollen. Dazu werden sowohl GMapping als auch Hector Mapping verwendet und getestet.
In der Arbeit wird zudem ein xplorationsalgorithmus beschrieben, mit welchem der Roboter seine Umgebung erkunden kann. Die Umsetzung auf dem Roboter erfolgt innerhalb des ROS (Robot Operating System) Frameworks auf einem "Raspberry Pi" Miniatur-PC.
Diese Bachelor-Thesis beschäftigt sich mit der Entwicklung eines Programms, welches den Zahnarzt durch die AR bei seiner Behandlung am Patienten unterstützen soll. Um eine angemessene theoretische Grundlage zu schaffen, wird zunächst der aktuelle Stand der Technik erläutert, der für dieses Projekt relevant ist. Daraufhin werden mögliche zukünftige Technologien vorgestellt, welche die hypothetische Basis dieser Arbeit darstellen. In dem darauffolgenden Unterkapitel wird die Auswahl der Systeme erläutert, die für dieses Projekt verwendet wurden. Der Hauptteil beschäftigt sich zunächst mit dem Vorgehen in der Vorbereitungs- und Planungsphase, um daraufhin den Programmablauf der Applikation sukzessiv vorzustellen. Dabei wird auch auf die Probleme eingegangen, die während des Programmierens entstanden sind. In dem reflektierenden Auswertungsteil werden Verbesserungsvorschlägen und Zusatzfunktionen für das geschriebene Programm präsentiert.
Das Kommunikationsverhalten hat sich in den letzten Jahren durch die Smartphonenutzung verändert. Die Nutzer kommunizieren oft nur noch über den elektronischen Weg. Die persönliche Kommunikation, außerhalb des Smartphones, nimmt ab. Das Umfeld gerät unterdessen in Vergessenheit. In der vorliegenden Arbeit werden verschiedene Spielkonzepte entwickelt, welche die Kommunikation steigern sollen. Realisiert wird der Ansatz in einer prototypischen Stadtführer-App, nach den Spielkonzepten von "Scotland Yard" und "Schnitzeljagd". Während der Nutzung müssen die Spieler verschiedene Aufgaben lösen. Welches Spielkonzept sich in Bezug auf die Kommunikationsförderung am besten eignet, wird in einer Evaluation analysiert.
Es werden Rezipienten-Kommentare der Videoplattform YouTube zu den jeweils fünf erfolgreichsten Liedern der Jahre 2011 und 2012 nach nostalgischen Inhalten untersucht. Diese als nostalgisch identifizierten Kommentare werden inhaltlich analysiert und ausgewertet. Es soll herausgefunden werden, ob nostalgische Inhalte in Musikstücken Erfolgsfaktoren sind. Mittels des Uses-and-Gratifications-Ansatzes wird ermittelt welchen Zweck Rezipienten mit dem Konsum von Nostalgie auslösender Musik verfolgen. Musik ist ein deutlich stärkerer Nostalgieauslöser als das Musikvideo, wohingegen Nostalgie positiven und/oder negativen Affekt auslöst. Zudem wurde persönliche Nostalgie sehr viel häufiger identifiziert als historische Nostalgie. Weiterhin hat das Liedelement Liedtext ein deutlich größeres persönlich-nostalgisches Potential als andere Liedelemente. Personen und bedeutsame Ereignisse scheinen die häufigsten Objekte während persönlich-nostalgischer Träumerei zu sein. Rezipienten konsumieren nostalgische Musik, um in ihnen gewollt positive und/oder negative Emotionen hervorzurufen. Somit scheint Nostalgie in Musik bestimmte Bedürfnisse der Rezipienten zu befriedigen und es kann angenommen werden, dass Nostalgie als ein Erfolgsfaktor angesehen werden kann.
The Apple ][ computer was one of the frst three completely assembled systems on the market. It was sold several million times from april 1977 to 1993. This 8 bit home computer was developed by Steve Wozniak and Steve Jobs. They paved the way for the Apple Macintosh computer and the nowadays well known brand Apple with its products.
This thesis describes the implementation of a software emulator for the complete Apple ][ computer system on a single Atmel AVR microcontroller unit (MCU). The greatest challenge consists of the fact that the MCU has only a slightly higher clock speed as the Apple ][. This requires an efcient emulation of the CPU and the memory management, which will be covered later on along with the runtime environment controlling the emulator. Furthermore the hardware implementation into a handheld prototype will be shown.
In summary this thesis presents a successful development of a portable Apple ][ emulator covering all aspects from software design over hardware design ending up in a prototype.
In diesem Bericht wird der Einsatz von drahtlosen Sensornetzen zur Temperaturmessung in Fließgewässern untersucht. Es wird dargestellt, inwieweit solche Netze als Bindeglied zwischen Fernerkundung und stationären Sensoren eingesetzt werden können. Es werden die Anforderungen an Sensornetze für die Anwendung Gewässermonitoring ermittelt und eine prototypische Realisierung von Netzknoten für ein solches Sensornetz dargestellt. Als Ergebnis dieser Arbeit werden die Genauigkeit von Temperaturmessungen mit solchen Sensorknoten im Vergleich zu einem Temperaturlogger als Referenzsystem dargestellt. Die Messungen zeigen, dass eine vergleichsweise gute Messgenauigkeit zu geringen Kosten erreichbar ist. Durch Weiterentwicklung des hier dargestellten Prototypen steht für die Temperaturüberwachung in Gewässern ein vielversprechendes und kostengünstiges neues Messinstrument zur Verfügung. Dieses kann auf der einen Seite in tieferen Regionen Gewässertemperaturen messen, als dies mit Fernerkundung möglich ist, und auf der anderen Seite eine höhere räumliche Auflösung als stationäre Messstationen erreichen. Zusätzlich dienen die Literaturrecherche und die Formulierung der Kriterien einer Eingrenzung des Anwendungsbereichs für weiterführende Arbeiten.
Der Markt der mobilen Endgeräte entwickelt sich schnell weiter und es kommen schon Kinder im frühsten Alter mit solchen Technologien in Berührung. Daher ist es wichtig, Kinder richtig an die Geräte heranzuführen. Von Vorteil wäre eine Einbindung von Smartphones und Tablets, im Bezug auf den Lernprozess, in den Unterricht. Die vorliegende Arbeit behandelt deshalb das Konzept einer Lernspielapp, die durch Pädagogen konfiguriert werden kann. Die Evaluation soll Aufschluss über die Motivation der Kinder geben und die Aufgeschlossenheit der Pädagogen gegenüber neuen Medien ermitteln.
Die Diplomarbeit "Entwicklung eines Telemedizinregister-Anforderungskatalog" behandelt die Erstellung eines Anforderungskatalogs für die Entwicklung eines im telemedizinischen Bereich anwendbaren Registers zur Unterstützung von Abrechnungsvorgängen. Diese werden im deutschen Gesundheitswesen zwischen telemedizinischen Dienstleistern und Kostenträgern in Zusammenhang mit der integrierten Versorgungsform durchgeführt, um die Finanzierung durchgeführter telemedizinischer Behandlungen abzurechnen. Dabei dient das Telemedizinregister als eine datenvorhaltende Speicherstelle, die Kopien von Behandlungsdaten telemedizinischer Dienstleister aufnimmt und deren Verarbeitungsprozesse im Register protokolliert. Den beteiligten Kostenträgern wird Zugriff auf dieses Telemedizinregister gewährt, um die Validität der Therapiedaten überprüfen zu können, die ihnen durch telemedizinische Dienstleister zur Analyse vorgelegt werden. Die Arbeit beschreibt die theoretischen Grundlagen der Bereiche Datenschutz und Telemedizin, mit denen Anforderungslisten und ein SOLL-Modell eines Telemedizinregisters erstellt werden. Dieses Modell setzt sich aus Datenmodellen und Prozessbeschreibungen zusammen und wird mit Hilfe eines praktischen Beispiels einer telemedizinischen Behandlung überprüft. Die Integration verschiedener Standards, welche bei Datenaustausch-Prozessen eingesetzt werden können, ist ein weiterer Teil zur Konzeptionierung des Telemedizinregisters, zu dem mögliche Anwendungsfelder zur Erweiterung der Funktionalität beschrieben werden.
Die Diffusionsbildgebung misst die Bewegung von Wassermolekülen in Gewebe mittelsrnvariierender Gradientenfelder unter Verwendung der Magnetresonanztomographie(MRT). Diese Aufnahmetechnik stellt eine große Chance für in vivo Untersuchung von neuronalen Bahnen dar, da das lokale Diffusionsprofil Rückschlüsse über die Position und Richtung von Nervenbahnen erlaubt. Zu den Anwendungsgebieten der Diffusionsbildgebung zählt die Grundlagenforschung in den Neurowissenschaften, in denen Nervenbahnen als Verbindungen kortikaler Areale bestimmt werden, und die neurochirurgische Operationsplanung, in der rekonstruierte Bahnen als Risikostrukturen für Interventionen angesehen werden.
Die Diffusionstensor-MRT (DT-MRT) ist aufgrund ihrer schnellen Aufnahme- und Rekonstruktionsgeschwindigkeit derzeitig klinischer Standard zur Bestimmung von Nervenbahnen. Jedoch erlaubt die DT-MRT nicht die Darstellung von komplexen intravoxel Diffusionsverteilungen. Daher etablierte sich eine weitere Modellierungstechnik, die als High Angular Resolution Diffusion Imaging (HARDI) bekannt ist. HARDITechniken erhielten wachsendes Interesse in den Neurowissenschaften, da sie großes Potential zur exakteren Darstellung der Nervenbahnen im menschlichen Gehirn besitzen.
Um die Vorteile von HARDI-Techniken gegenüber DT-MRT voll auszuschöpfen, werden fortgeschrittene Methoden zur Rekonstruktion und Visualisierung der Bahnen benötigt. In der vorliegenden Arbeit werden neue Techniken vorgestellt, welche zur aktuellen Forschung hinsichtlich der Verarbeitung und Visualisierung von Diffusionsbildgebungsdaten beitragen. Ansätze zur Klassifizierung, Traktographie und Visualisierung wurden entwickelt um eine aussagekräftige Exploration neuronaler Bahnen und deren Beschaffenheit zu ermöglichen. Des Weiteren wurde eine interaktive Software für die neurochirurgische Operationsplanung implementiert, welche Nervenbahnen als Risikostrukturen berücksichtigt.
Die vorgestellten Forschungsergebnisse bieten einen erweiterten und aufgabenorientierten Einblick in neuronale Verbindungen sowohl für Neurowissenschaftler als auch für Neurochirurgen und tragen zum Einsatz von HARDI-Techniken in einer klinischen Umgebung bei.