@phdthesis{Dietze2004,
  author    = {Dietze, Stefan},
  title     = {Modell und Optimierungsansatz f{\"u}r Open Source Softwareentwicklungsprozesse},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001594},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2004},
  abstract  = {Gerade in den letzten Jahren erfuhr Open Source Software (OSS) eine zunehmende Verbreitung und Popularit{\"a}t und hat sich in verschiedenen Anwendungsdom{\"a}nen etabliert. Die Prozesse, welche sich im Kontext der OSS-Entwicklung (auch: OSSD \– Open Source Software-Development) evolution{\"a}r herausgebildet haben, weisen in den verschiedenen OSS-Entwicklungsprojekten z.T. {\"a}hnliche Eigenschaften und Strukturen auf und auch die involvierten Entit{\"a}ten, wie z.B. Artefakte, Rollen oder Software-Werkzeuge sind weitgehend miteinander vergleichbar. Dies motiviert den Gedanken, ein verallgemeinerbares Modell zu entwickeln, welches die generalisierbaren Entwicklungsprozesse im Kontext von OSS zu einem {\"u}bertragbaren Modell abstrahiert. Auch in der Wissenschaftsdisziplin des Software Engineering (SE) wurde bereits erkannt, dass sich der OSSD-Ansatz in verschiedenen Aspekten erheblich von klassischen (propriet{\"a}ren) Modellen des SE unterscheidet und daher diese Methoden einer eigenen wissenschaftlichen Betrachtung bed{\"u}rfen. In verschiedenen Publikationen wurden zwar bereits einzelne Aspekte der OSS-Entwicklung analysiert und Theorien {\"u}ber die zugrundeliegenden Entwicklungsmethoden formuliert, aber es existiert noch keine umfassende Beschreibung der typischen Prozesse der OSSD-Methodik, die auf einer empirischen Untersuchung existierender OSS-Entwicklungsprojekte basiert. Da dies eine Voraussetzung f{\"u}r die weitere wissenschaftliche Auseinandersetzung mit OSSD-Prozessen darstellt, wird im Rahmen dieser Arbeit auf der Basis vergleichender Fallstudien ein deskriptives Modell der OSSD-Prozesse hergeleitet und mit Modellierungselementen der UML formalisiert beschrieben. Das Modell generalisiert die identifizierten Prozesse, Prozessentit{\"a}ten und Software-Infrastrukturen der untersuchten OSSD-Projekte. Es basiert auf einem eigens entwickelten Metamodell, welches die zu analysierenden Entit{\"a}ten identifiziert und die Modellierungssichten und -elemente beschreibt, die zur UML-basierten Beschreibung der Entwicklungsprozesse verwendet werden. In einem weiteren Arbeitsschritt wird eine weiterf{\"u}hrende Analyse des identifizierten Modells durchgef{\"u}hrt, um Implikationen, und Optimierungspotentiale aufzuzeigen. Diese umfassen beispielsweise die ungen{\"u}gende Plan- und Terminierbarkeit von Prozessen oder die beobachtete Tendenz von OSSD-Akteuren, verschiedene Aktivit{\"a}ten mit unterschiedlicher Intensit{\"a}t entsprechend der subjektiv wahrgenommenen Anreize auszu{\"u}ben, was zur Vernachl{\"a}ssigung einiger Prozesse f{\"u}hrt. Anschließend werden Optimierungszielstellungen dargestellt, die diese Unzul{\"a}nglichkeiten adressieren, und ein Optimierungsansatz zur Verbesserung des OSSD-Modells wird beschrieben. Dieser Ansatz umfasst die Erweiterung der identifizierten Rollen, die Einf{\"u}hrung neuer oder die Erweiterung bereits identifizierter Prozesse und die Modifikation oder Erweiterung der Artefakte des generalisierten OSS-Entwicklungsmodells. Die vorgestellten Modellerweiterungen dienen vor allem einer gesteigerten Qualit{\"a}tssicherung und der Kompensation von vernachl{\"a}ssigten Prozessen, um sowohl die entwickelte Software- als auch die Prozessqualit{\"a}t im OSSD-Kontext zu verbessern. Desweiteren werden Softwarefunktionalit{\"a}ten beschrieben, welche die identifizierte bestehende Software-Infrastruktur erweitern und eine gesamtheitlichere, softwaretechnische Unterst{\"u}tzung der OSSD-Prozesse erm{\"o}glichen sollen. Abschließend werden verschiedene Anwendungsszenarien der Methoden des OSS-Entwicklungsmodells, u.a. auch im kommerziellen SE, identifiziert und ein Implementierungsansatz basierend auf der OSS GENESIS vorgestellt, der zur Implementierung und Unterst{\"u}tzung des OSSD-Modells verwendet werden kann.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Knoepfel2004,
  author    = {Kn{\"o}pfel, Andreas},
  title     = {Konzepte der Beschreibung interaktiver Systeme},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-2898},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2004},
  abstract  = {Interaktive System sind dynamische Systeme mit einem zumeist informationellen Kern, die {\"u}ber eine Benutzungsschnittstelle von einem oder mehreren Benutzern bedient werden k{\"o}nnen. Grundlage f{\"u}r die Benutzung interaktiver Systeme ist das Verst{\"a}ndnis von Zweck und Funktionsweise. Allein aus Form und Gestalt der Benutzungsschnittstelle ergibt sich ein solches Verst{\"a}ndnis nur in einfachen F{\"a}llen. Mit steigender Komplexit{\"a}t ist daher eine verst{\"a}ndliche Beschreibung solcher Systeme f{\"u}r deren Entwicklung und Benutzung unverzichtbar. Abh{\"a}ngig von ihrem Zweck variieren die Formen vorgefundener Beschreibungen in der Literatur sehr stark. Ausschlaggebend f{\"u}r die Verst{\"a}ndlichkeit einer Beschreibung ist jedoch prim{\"a}r die ihr zugrundeliegende Begriffswelt. Zur Beschreibung allgemeiner komplexer diskreter Systeme - aufbauend auf einer getrennten Betrachtung von Aufbau-, Ablauf- und Wertestrukturen - existiert eine bew{\"a}hrte Begriffswelt. Eine Spezialisierung dieser Begriffs- und Vorstellungswelt, die den unterschiedlichen Betrachtungsebenen interaktiver Systeme gerecht wird und die als Grundlage beliebiger Beschreibungsans{\"a}tze interaktiver Systeme dienen kann, gibt es bisher nicht. Ziel dieser Arbeit ist die Bereitstellung einer solchen Begriffswelt zur effizienten Kommunikation der Strukturen interaktiver Systeme. Dadurch soll die Grundlage f{\"u}r eine sinnvolle Erg{\"a}nzung bestehender Beschreibungs- und Entwicklungsans{\"a}tze geschaffen werden. Prinzipien der Gestaltung von Benutzungsschnittstellen, Usability- oder Ergonomiebetrachtungen stehen nicht im Mittelpunkt der Arbeit. Ausgehend von der informationellen Komponente einer Benutzungsschnittstelle werden drei Modellebenen abgegrenzt, die bei der Betrachtung eines interaktiven Systems zu unterscheiden sind. Jede Modellebene ist durch eine typische Begriffswelt gekennzeichnet, die ihren Ursprung in einer aufbauverwurzelten Vorstellung hat. Der durchg{\"a}ngige Bezug auf eine Systemvorstellung unterscheidet diesen Ansatz von dem bereits bekannten Konzept der Abgrenzung unterschiedlicher Ebenen verschiedenartiger Entwurfsentscheidungen. Die Fundamental Modeling Concepts (FMC) bilden dabei die Grundlage f{\"u}r die Findung und die Darstellung von Systemstrukturen. Anhand bestehender Systembeschreibungen wird gezeigt, wie die vorgestellte Begriffswelt zur Modellfindung genutzt werden kann. Dazu wird eine repr{\"a}sentative Auswahl vorgefundener Systembeschreibungen aus der einschl{\"a}gigen Literatur daraufhin untersucht, in welchem Umfang durch sie die Vorstellungswelt dynamischer Systeme zum Ausdruck kommt. Defizite in der urspr{\"u}nglichen Darstellung werden identifiziert. Anhand von Alternativmodellen zu den betrachteten Systemen wird der Nutzen der vorgestellten Begriffswelt und Darstellungsweise demonstriert.},
  subject      = {Systementwurf},
  language  = {de}
}
@phdthesis{RobinsonMallett2005,
  author    = {Robinson-Mallett, Christopher},
  title     = {Modellbasierte Modulpr{\"u}fung f{\"u}r die Entwicklung technischer, softwareintensiver Systeme mit Real-Time Object-Oriented Modeling},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-6045},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2005},
  abstract  = {Mit zunehmender Komplexit{\"a}t technischer Softwaresysteme ist die Nachfrage an produktiveren Methoden und Werkzeugen auch im sicherheitskritischen Umfeld gewachsen. Da insbesondere objektorientierte und modellbasierte Ans{\"a}tze und Methoden ausgezeichnete Eigenschaften zur Entwicklung großer und komplexer Systeme besitzen, ist zu erwarten, dass diese in naher Zukunft selbst bis in sicherheitskritische Bereiche der Softwareentwicklung vordringen. Mit der Unified Modeling Language Real-Time (UML-RT) wird eine Softwareentwicklungsmethode f{\"u}r technische Systeme durch die Object Management Group (OMG) propagiert. F{\"u}r den praktischen Einsatz im technischen und sicherheitskritischen Umfeld muss diese Methode nicht nur bestimmte technische Eigenschaften, beispielsweise temporale Analysierbarkeit, besitzen, sondern auch in einen bestehenden Qualit{\"a}tssicherungsprozess integrierbar sein. Ein wichtiger Aspekt der Integration der UML-RT in ein qualit{\"a}tsorientiertes Prozessmodell, beispielsweise in das V-Modell, ist die Verf{\"u}gbarkeit von ausgereiften Konzepten und Methoden f{\"u}r einen systematischen Modultest. Der Modultest dient als erste Qualitit{\"a}tssicherungsphase nach der Implementierung der Fehlerfindung und dem Qualit{\"a}tsnachweis f{\"u}r jede separat pr{\"u}fbare Softwarekomponente eines Systems. W{\"a}hrend dieser Phase stellt die Durchf{\"u}hrung von systematischen Tests die wichtigste Qualit{\"a}tssicherungsmaßnahme dar. W{\"a}hrend zum jetzigen Zeitpunkt zwar ausgereifte Methoden und Werkzeuge f{\"u}r die modellbasierte Softwareentwicklung zur Verf{\"u}gung stehen, existieren nur wenig {\"u}berzeugende L{\"o}sungen f{\"u}r eine systematische modellbasierte Modulpr{\"u}fung. Die durchg{\"a}ngige Verwendung ausf{\"u}hrbarer Modelle und Codegenerierung stellen wesentliche Konzepte der modellbasierten Softwareentwicklung dar. Sie dienen der konstruktiven Fehlerreduktion durch Automatisierung ansonsten fehlertr{\"a}chtiger, manueller Vorg{\"a}nge. Im Rahmen einer modellbasierten Qualit{\"a}tssicherung sollten diese Konzepte konsequenterweise in die sp{\"a}teren Qualit{\"a}tssicherungsphasen transportiert werden. Daher ist eine wesentliche Forderung an ein Verfahren zur modellbasierten Modulpr{\"u}fung ein m{\"o}glichst hoher Grad an Automatisierung. In aktuellen Entwicklungen hat sich f{\"u}r die Generierung von Testf{\"a}llen auf Basis von Zustandsautomaten die Verwendung von Model Checking als effiziente und an die vielf{\"a}ltigsten Testprobleme anpassbare Methode bew{\"a}hrt. Der Ansatz des Model Checking stammt urspr{\"u}nglich aus dem Entwurf von Kommunikationsprotokollen und wurde bereits erfolgreich auf verschiedene Probleme der Modellierung technischer Software angewendet. Insbesondere in der Gegenwart ausf{\"u}hrbarer, automatenbasierter Modelle erscheint die Verwendung von Model Checking sinnvoll, das die Existenz einer formalen, zustandsbasierten Spezifikation voraussetzt. Ein ausf{\"u}hrbares, zustandsbasiertes Modell erf{\"u}llt diese Anforderungen in der Regel. Aus diesen Gr{\"u}nden ist die Wahl eines Model Checking Ansatzes f{\"u}r die Generierung von Testf{\"a}llen im Rahmen eines modellbasierten Modultestverfahrens eine logische Konsequenz. Obwohl in der aktuellen Spezifikation der UML-RT keine eindeutigen Aussagen {\"u}ber den zur Verhaltensbeschreibung zu verwendenden Formalismus gemacht werden, ist es wahrscheinlich, dass es sich bei der UML-RT um eine zu Real-Time Object-Oriented Modeling (ROOM) kompatible Methode handelt. Alle in dieser Arbeit pr{\"a}sentierten Methoden und Ergebnisse sind somit auf die kommende UML-RT {\"u}bertragbar und von sehr aktueller Bedeutung. Aus den genannten Gr{\"u}nden verfolgt diese Arbeit das Ziel, die analytische Qualit{\"a}tssicherung in der modellbasierten Softwareentwicklung mittels einer modellbasierten Methode f{\"u}r den Modultest zu verbessern. Zu diesem Zweck wird eine neuartige Testmethode pr{\"a}sentiert, die auf automatenbasierten Verhaltensmodellen und CTL Model Checking basiert. Die Testfallgenerierung kann weitgehend automatisch erfolgen, um Fehler durch menschlichen Einfluss auszuschließen. Das entwickelte Modultestverfahren ist in die technischen Konzepte Model Driven Architecture und ROOM, beziehungsweise UML-RT, sowie in die organisatorischen Konzepte eines qualit{\"a}tsorientierten Prozessmodells, beispielsweise das V-Modell, integrierbar.},
  subject      = {Software},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Groene2004,
  author    = {Gr{\"o}ne, Bernhard},
  title     = {Konzeptionelle Patterns und ihre Darstellung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-2302},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {vii ; 120},
  year      = {2004},
  abstract  = {Zur Beherrschung großer Systeme, insbesondere zur Weitergabe und Nutzung von Erfahrungswissen in der fr{\"u}hen Entwurfs- und Planungsphase, ben{\"o}tigt man Abstraktionen f{\"u}r deren Strukturen. Trennt man Software- von Systemstrukturen, kann man mit letzteren Systeme auf ausreichend hohem Abstraktionsgrad beschreiben.Software-Patterns dienen dazu, Erfahrungswissen bez{\"u}glich programmierter Systeme strukturiert weiterzugeben. Dabei wird unterschieden zwischen Idiomen, die sich auf L{\"o}sungen mit einer bestimmten Programmiersprache beziehen, Design-Patterns, die nur einen kleinen Teil des Programms betreffen und Architektur-Patterns, deren Einfluss {\"u}ber einen gr{\"o}ßeren Teil oder gar das komplette Programm reicht. Eine Untersuchung von existierenden Patterns zeigt, dass deren Konzepte n{\"u}tzlich zum Finden von Systemstrukturen sind. Die grafische Darstellung dieser Patterns ist dagegen oft auf Software-Strukturen eingeschr{\"a}nkt und ist f{\"u}r die Vermittlung von Erfahrungen zum Finden von Systemstrukturen meist nicht geeignet. Daher wird die Kategorie der konzeptionellen Patterns mit einer darauf abgestimmten grafischen Darstellungsform vorgeschlagen, bei denen Problem und L{\"o}sungsvorschlag im Bereich der Systemstrukturen liegen. Sie betreffen informationelle Systeme, sind aber nicht auf L{\"o}sungen mit Software beschr{\"a}nkt. Die Systemstrukturen werden grafisch dargestellt, wobei daf{\"u}r die Fundamental Modeling Concepts (FMC) verwendet werden, die zur Darstellung von Systemstrukturen entwickelt wurden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hagedorn2016,
  author    = {Hagedorn, Benjamin},
  title     = {Konzepte und Techniken zur servicebasierten Visualisierung von geovirtuellen 3D-Umgebungen},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {140},
  year      = {2016},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Muehlbauer2011,
  author    = {M{\"u}hlbauer, Felix},
  title     = {Entwurf, Methoden und Werkzeuge f{\"u}r komplexe Bildverarbeitungssysteme auf Rekonfigurierbaren System-on-Chip-Architekturen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-59923},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2011},
  abstract  = {Bildverarbeitungsanwendungen stellen besondere Anspr{\"u}che an das ausf{\"u}hrende Rechensystem. Einerseits ist eine hohe Rechenleistung erforderlich. Andererseits ist eine hohe Flexibilit{\"a}t von Vorteil, da die Entwicklung tendentiell ein experimenteller und interaktiver Prozess ist. F{\"u}r neue Anwendungen tendieren Entwickler dazu, eine Rechenarchitektur zu w{\"a}hlen, die sie gut kennen, anstatt eine Architektur einzusetzen, die am besten zur Anwendung passt. Bildverarbeitungsalgorithmen sind inh{\"a}rent parallel, doch herk{\"o}mmliche bildverarbeitende eingebettete Systeme basieren meist auf sequentiell arbeitenden Prozessoren. Im Gegensatz zu dieser "Unstimmigkeit" k{\"o}nnen hocheffiziente Systeme aus einer gezielten Synergie aus Software- und Hardwarekomponenten aufgebaut werden. Die Konstruktion solcher System ist jedoch komplex und viele L{\"o}sungen, wie zum Beispiel grobgranulare Architekturen oder anwendungsspezifische Programmiersprachen, sind oft zu akademisch f{\"u}r einen Einsatz in der Wirtschaft. Die vorliegende Arbeit soll ein Beitrag dazu leisten, die Komplexit{\"a}t von Hardware-Software-Systemen zu reduzieren und damit die Entwicklung hochperformanter on-Chip-Systeme im Bereich Bildverarbeitung zu vereinfachen und wirtschaftlicher zu machen. Dabei wurde Wert darauf gelegt, den Aufwand f{\"u}r Einarbeitung, Entwicklung als auch Erweiterungen gering zu halten. Es wurde ein Entwurfsfluss konzipiert und umgesetzt, welcher es dem Softwareentwickler erm{\"o}glicht, Berechnungen durch Hardwarekomponenten zu beschleunigen und das zu Grunde liegende eingebettete System komplett zu prototypisieren. Hierbei werden komplexe Bildverarbeitungsanwendungen betrachtet, welche ein Betriebssystem erfordern, wie zum Beispiel verteilte Kamerasensornetzwerke. Die eingesetzte Software basiert auf Linux und der Bildverarbeitungsbibliothek OpenCV. Die Verteilung der Berechnungen auf Software- und Hardwarekomponenten und die daraus resultierende Ablaufplanung und Generierung der Rechenarchitektur erfolgt automatisch. Mittels einer auf der Antwortmengenprogrammierung basierten Entwurfsraumexploration ergeben sich Vorteile bei der Modellierung und Erweiterung. Die Systemsoftware wird mit OpenEmbedded/Bitbake synthetisiert und die erzeugten on-Chip-Architekturen auf FPGAs realisiert.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kirsch2005,
  author    = {Kirsch, Florian},
  title     = {Entwurf und Implementierung eines computergraphischen Systems zur Integration komplexer, echtzeitf{\"a}higer 3D-Renderingverfahren},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-6079},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2005},
  abstract  = {Thema dieser Arbeit sind echtzeitf{\"a}hige 3D-Renderingverfahren, die 3D-Geometrie mit {\"u}ber der Standarddarstellung hinausgehenden Qualit{\"a}ts- und Gestaltungsmerkmalen rendern k{\"o}nnen. Beispiele sind Verfahren zur Darstellung von Schatten, Reflexionen oder Transparenz. Mit heutigen computergraphischen Software-Basissystemen ist ihre Integration in 3D-Anwendungssysteme sehr aufw{\"a}ndig: Dies liegt einerseits an der technischen, algorithmischen Komplexit{\"a}t der Einzelverfahren, andererseits an Ressourcenkonflikten und Seiteneffekten bei der Kombination mehrerer Verfahren. Szenengraphsysteme, intendiert als computergraphische Softwareschicht zur Abstraktion von der Graphikhardware, stellen derzeit keine Mechanismen zur Nutzung dieser Renderingverfahren zur Verf{\"u}gung. Ziel dieser Arbeit ist es, eine Software-Architektur f{\"u}r ein Szenengraphsystem zu konzipieren und umzusetzen, die echtzeitf{\"a}hige 3D-Renderingverfahren als Komponenten modelliert und es damit erlaubt, diese Verfahren innerhalb des Szenengraphsystems f{\"u}r die Anwendungsentwicklung effektiv zu nutzen. Ein Entwickler, der ein solches Szenengraphsystem nutzt, steuert diese Komponenten durch Elemente in der Szenenbeschreibung an, die die sichtbare Wirkung eines Renderingverfahrens auf die Geometrie in der Szene angeben, aber keine Hinweise auf die algorithmische Implementierung des Verfahrens enthalten. Damit werden Renderingverfahren in 3D-Anwendungssystemen nutzbar, ohne dass ein Entwickler detaillierte Kenntnisse {\"u}ber sie ben{\"o}tigt, so dass der Aufwand f{\"u}r ihre Entwicklung drastisch reduziert wird. Ein besonderer Augenmerk der Arbeit liegt darauf, auf diese Weise auch verschiedene Renderingverfahren in einer Szene kombiniert einsetzen zu k{\"o}nnen. Hierzu ist eine Unterteilung der Renderingverfahren in mehrere Kategorien erforderlich, die mit Hilfe unterschiedlicher Ans{\"a}tze ausgewertet werden. Dies erlaubt die Abstimmung verschiedener Komponenten f{\"u}r Renderingverfahren und ihrer verwendeten Ressourcen. Die Zusammenarbeit mehrerer Renderingverfahren hat dort ihre Grenzen, wo die Kombination von Renderingverfahren graphisch nicht sinnvoll ist oder fundamentale technische Beschr{\"a}nkungen der Verfahren eine gleichzeitige Verwendung unm{\"o}glich machen. Die in dieser Arbeit vorgestellte Software-Architektur kann diese Grenzen nicht verschieben, aber sie erm{\"o}glicht den gleichzeitigen Einsatz vieler Verfahren, bei denen eine Kombination aufgrund der hohen Komplexit{\"a}t der Implementierung bislang nicht erreicht wurde. Das Verm{\"o}gen zur Zusammenarbeit ist dabei allerdings von der Art eines Einzelverfahrens abh{\"a}ngig: Verfahren zur Darstellung transparenter Geometrie beispielsweise erfordern bei der Kombination mit anderen Verfahren in der Regel vollst{\"a}ndig neuentwickelte Renderingverfahren; entsprechende Komponenten f{\"u}r das Szenengraphsystem k{\"o}nnen daher nur eingeschr{\"a}nkt mit Komponenten f{\"u}r andere Renderingverfahren verwendet werden. Das in dieser Arbeit entwickelte System integriert und kombiniert Verfahren zur Darstellung von Bumpmapping, verschiedene Schatten- und Reflexionsverfahren sowie bildbasiertes CSG-Rendering. Damit stehen wesentliche Renderingverfahren in einem Szenengraphsystem erstmalig komponentenbasiert und auf einem hohen Abstraktionsniveau zur Verf{\"u}gung. Das System ist trotz des zus{\"a}tzlichen Verwaltungsaufwandes in der Lage, die Renderingverfahren einzeln und in Kombination grunds{\"a}tzlich in Echtzeit auszuf{\"u}hren.},
  subject      = {Dreidimensionale Computergraphik},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Moebert2021,
  author    = {Moebert, Tobias},
  title     = {Zum Einfluss von Adaptivit{\"a}t auf die Wahrnehmung von Komplexit{\"a}t in der Mensch-Technik-Interaktion},
  doi       = {10.25932/publishup-49992},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-499926},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {449},
  year      = {2021},
  abstract  = {Wir leben in einer Gesellschaft, die von einem stetigen Wunsch nach Innovation und Fortschritt gepr{\"a}gt ist. Folgen dieses Wunsches sind die immer weiter fortschreitende Digitalisierung und informatische Vernetzung aller Lebensbereiche, die so zu immer komplexeren sozio-technischen Systemen f{\"u}hren. Ziele dieser Systeme sind u. a. die Unterst{\"u}tzung von Menschen, die Verbesserung ihrer Lebenssituation oder Lebensqualit{\"a}t oder die Erweiterung menschlicher M{\"o}glichkeiten. Doch haben neue komplexe technische Systeme nicht nur positive soziale und gesellschaftliche Effekte. Oft gibt es unerw{\"u}nschte Nebeneffekte, die erst im Gebrauch sichtbar werden, und sowohl Konstrukteur*innen als auch Nutzer*innen komplexer vernetzter Technologien f{\"u}hlen sich oft orientierungslos. Die Folgen k{\"o}nnen von sinkender Akzeptanz bis hin zum kompletten Verlust des Vertrauens in vernetze Softwaresysteme reichen. Da komplexe Anwendungen, und damit auch immer komplexere Mensch-Technik-Interaktionen, immer mehr an Relevanz gewinnen, ist es umso wichtiger, wieder Orientierung zu finden. Dazu m{\"u}ssen wir zuerst diejenigen Elemente identifizieren, die in der Interaktion mit vernetzten sozio-technischen Systemen zu Komplexit{\"a}t beitragen und somit Orientierungsbedarf hervorrufen. Mit dieser Arbeit soll ein Beitrag geleistet werden, um ein strukturiertes Reflektieren {\"u}ber die Komplexit{\"a}t vernetzter sozio-technischer Systeme im gesamten Konstruktionsprozess zu erm{\"o}glichen. Dazu wird zuerst eine Definition von Komplexit{\"a}t und komplexen Systemen erarbeitet, die {\"u}ber das informatische Verst{\"a}ndnis von Komplexit{\"a}t (also der Kompliziertheit von Problemen, Algorithmen oder Daten) hinausgeht. Im Vordergrund soll vielmehr die sozio-technische Interaktion mit und in komplexen vernetzten Systemen stehen. Basierend auf dieser Definition wird dann ein Analysewerkzeug entwickelt, welches es erm{\"o}glicht, die Komplexit{\"a}t in der Interaktion mit sozio-technischen Systemen sichtbar und beschreibbar zu machen. Ein Bereich, in dem vernetzte sozio-technische Systeme zunehmenden Einzug finden, ist jener digitaler Bildungstechnologien. Besonders adaptiven Bildungstechnologien wurde in den letzten Jahrzehnten ein großes Potential zugeschrieben. Zwei adaptive Lehr- bzw. Trainingssysteme sollen deshalb exemplarisch mit dem in dieser Arbeit entwickelten Analysewerkzeug untersucht werden. Hierbei wird ein besonderes Augenmerkt auf den Einfluss von Adaptivit{\"a}t auf die Komplexit{\"a}t von Mensch-Technik-Interaktionssituationen gelegt. In empirischen Untersuchungen werden die Erfahrungen von Konstrukteur*innen und Nutzer*innen jener adaptiver Systeme untersucht, um so die entscheidenden Kriterien f{\"u}r Komplexit{\"a}t ermitteln zu k{\"o}nnen. Auf diese Weise k{\"o}nnen zum einen wiederkehrende Orientierungsfragen bei der Entwicklung adaptiver Bildungstechnologien aufgedeckt werden. Zum anderen werden als komplex wahrgenommene Interaktionssituationen identifiziert. An diesen Situationen kann gezeigt werden, wo aufgrund der Komplexit{\"a}t des Systems die etablierten Alltagsroutinen von Nutzenden nicht mehr ausreichen, um die Folgen der Interaktion mit dem System vollst{\"a}ndig erfassen zu k{\"o}nnen. Dieses Wissen kann sowohl Konstrukteur*innen als auch Nutzer*innen helfen, in Zukunft besser mit der inh{\"a}renten Komplexit{\"a}t moderner Bildungstechnologien umzugehen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Dehne2021,
  author    = {Dehne, Julian},
  title     = {M{\"o}glichkeiten und Limitationen der medialen Unterst{\"u}tzung forschenden Lernens},
  doi       = {10.25932/publishup-49789},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-497894},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xvii, 404},
  year      = {2021},
  abstract  = {Forschendes Lernen und die digitale Transformation sind zwei der wichtigsten Einfl{\"u}sse auf die Entwicklung der Hochschuldidaktik im deutschprachigen Raum. W{\"a}hrend das forschende Lernen als normative Theorie das sollen beschreibt, geben die digitalen Werkzeuge, alte wie neue, das k{\"o}nnen in vielen Bereichen vor. In der vorliegenden Arbeit wird ein Prozessmodell aufgestellt, was den Versuch unternimmt, das forschende Lernen hinsichtlich interaktiver, gruppenbasierter Prozesse zu systematisieren. Basierend auf dem entwickelten Modell wurde ein Softwareprototyp implementiert, der den gesamten Forschungsprozess begleiten kann. Dabei werden Gruppenformation, Feedback- und Reflexionsprozesse und das Peer Assessment mit Bildungstechnologien unterst{\"u}tzt. Die Entwicklungen wurden in einem qualitativen Experiment eingesetzt, um Systemwissen {\"u}ber die M{\"o}glichkeiten und Grenzen der digitalen Unterst{\"u}tzung von forschendem Lernen zu gewinnen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Lorenz2011,
  author    = {Lorenz, Haik},
  title     = {Texturierung und Visualisierung virtueller 3D-Stadtmodelle},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-53879},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2011},
  abstract  = {Im Mittelpunkt dieser Arbeit stehen virtuelle 3D-Stadtmodelle, die Objekte, Ph{\"a}nomene und Prozesse in urbanen R{\"a}umen in digitaler Form repr{\"a}sentieren. Sie haben sich zu einem Kernthema von Geoinformationssystemen entwickelt und bilden einen zentralen Bestandteil geovirtueller 3D-Welten. Virtuelle 3D-Stadtmodelle finden nicht nur Verwendung als Mittel f{\"u}r Experten in Bereichen wie Stadtplanung, Funknetzplanung, oder L{\"a}rmanalyse, sondern auch f{\"u}r allgemeine Nutzer, die realit{\"a}tsnah dargestellte virtuelle St{\"a}dte in Bereichen wie B{\"u}rgerbeteiligung, Tourismus oder Unterhaltung nutzen und z. B. in Anwendungen wie GoogleEarth eine r{\"a}umliche Umgebung intuitiv erkunden und durch eigene 3D-Modelle oder zus{\"a}tzliche Informationen erweitern. Die Erzeugung und Darstellung virtueller 3D-Stadtmodelle besteht aus einer Vielzahl von Prozessschritten, von denen in der vorliegenden Arbeit zwei n{\"a}her betrachtet werden: Texturierung und Visualisierung. Im Bereich der Texturierung werden Konzepte und Verfahren zur automatischen Ableitung von Fototexturen aus georeferenzierten Schr{\"a}gluftbildern sowie zur Speicherung oberfl{\"a}chengebundener Daten in virtuellen 3D-Stadtmodellen entwickelt. Im Bereich der Visualisierung werden Konzepte und Verfahren f{\"u}r die multiperspektivische Darstellung sowie f{\"u}r die hochqualitative Darstellung nichtlinearer Projektionen virtueller 3D-Stadtmodelle in interaktiven Systemen vorgestellt. Die automatische Ableitung von Fototexturen aus georeferenzierten Schr{\"a}gluftbildern erm{\"o}glicht die Veredelung vorliegender virtueller 3D-Stadtmodelle. Schr{\"a}gluftbilder bieten sich zur Texturierung an, da sie einen Großteil der Oberfl{\"a}chen einer Stadt, insbesondere Geb{\"a}udefassaden, mit hoher Redundanz erfassen. Das Verfahren extrahiert aus dem verf{\"u}gbaren Bildmaterial alle Ansichten einer Oberfl{\"a}che und f{\"u}gt diese pixelpr{\"a}zise zu einer Textur zusammen. Durch Anwendung auf alle Oberfl{\"a}chen wird das virtuelle 3D-Stadtmodell fl{\"a}chendeckend texturiert. Der beschriebene Ansatz wurde am Beispiel des offiziellen Berliner 3D-Stadtmodells sowie der in GoogleEarth integrierten Innenstadt von M{\"u}nchen erprobt. Die Speicherung oberfl{\"a}chengebundener Daten, zu denen auch Texturen z{\"a}hlen, wurde im Kontext von CityGML, einem international standardisierten Datenmodell und Austauschformat f{\"u}r virtuelle 3D-Stadtmodelle, untersucht. Es wird ein Datenmodell auf Basis computergrafischer Konzepte entworfen und in den CityGML-Standard integriert. Dieses Datenmodell richtet sich dabei an praktischen Anwendungsf{\"a}llen aus und l{\"a}sst sich dom{\"a}nen{\"u}bergreifend verwenden. Die interaktive multiperspektivische Darstellung virtueller 3D-Stadtmodelle erg{\"a}nzt die gewohnte perspektivische Darstellung nahtlos um eine zweite Perspektive mit dem Ziel, den Informationsgehalt der Darstellung zu erh{\"o}hen. Diese Art der Darstellung ist durch die Panoramakarten von H. C. Berann inspiriert; Hauptproblem ist die {\"U}bertragung des multiperspektivischen Prinzips auf ein interaktives System. Die Arbeit stellt eine technische Umsetzung dieser Darstellung f{\"u}r 3D-Grafikhardware vor und demonstriert die Erweiterung von Vogel- und Fußg{\"a}ngerperspektive. Die hochqualitative Darstellung nichtlinearer Projektionen beschreibt deren Umsetzung auf 3D-Grafikhardware, wobei neben der Bildwiederholrate die Bildqualit{\"a}t das wesentliche Entwicklungskriterium ist. Insbesondere erlauben die beiden vorgestellten Verfahren, dynamische Geometrieverfeinerung und st{\"u}ckweise perspektivische Projektionen, die uneingeschr{\"a}nkte Nutzung aller hardwareseitig verf{\"u}gbaren, qualit{\"a}tssteigernden Funktionen wie z.~B. Bildraumgradienten oder anisotroper Texturfilterung. Beide Verfahren sind generisch und unterst{\"u}tzen verschiedene Projektionstypen. Sie erm{\"o}glichen die anpassungsfreie Verwendung g{\"a}ngiger computergrafischer Effekte wie Stilisierungsverfahren oder prozeduraler Texturen f{\"u}r nichtlineare Projektionen bei optimaler Bildqualit{\"a}t. Die vorliegende Arbeit beschreibt wesentliche Technologien f{\"u}r die Verarbeitung virtueller 3D-Stadtmodelle: Zum einen lassen sich mit den Ergebnissen der Arbeit Texturen f{\"u}r virtuelle 3D-Stadtmodelle automatisiert herstellen und als eigenst{\"a}ndige Attribute in das virtuelle 3D-Stadtmodell einf{\"u}gen. Somit tr{\"a}gt diese Arbeit dazu bei, die Herstellung und Fortf{\"u}hrung texturierter virtueller 3D-Stadtmodelle zu verbessern. Zum anderen zeigt die Arbeit Varianten und technische L{\"o}sungen f{\"u}r neuartige Projektionstypen f{\"u}r virtueller 3D-Stadtmodelle in interaktiven Visualisierungen. Solche nichtlinearen Projektionen stellen Schl{\"u}sselbausteine dar, um neuartige Benutzungsschnittstellen f{\"u}r und Interaktionsformen mit virtuellen 3D-Stadtmodellen zu erm{\"o}glichen, insbesondere f{\"u}r mobile Ger{\"a}te und immersive Umgebungen.},
  language  = {de}
}