TY - JOUR A1 - von Steinau-Steinrück, Robert A1 - Sura, Stephan T1 - Die (Rest-)Zulässigkeit von Verboten religiöser Zeichen am Arbeitsplatz JF - NJW spezial N2 - In einer Reihe von Urteilen hat der EuGH seit 2017 die Zulässigkeit von Verboten religiöser Zeichen und Kleidung am Arbeitsplatz bewertet. Obwohl die Einordnungen des Gerichtshofs der deutschen Rechtslage zunächst diametral entgegenstanden, hat sich diese letztlich nicht verändert. Y1 - 2023 UR - https://beck-online.beck.de/Bcid/Y-300-Z-NJW-SPEZIAL-B-2023-S-242-N-1 SN - 1613-4621 VL - 20 IS - 8 SP - 242 EP - 243 PB - C.H. Beck CY - München ER - TY - JOUR A1 - von Steinau-Steinrück, Robert A1 - Miller, Denis T1 - Rückzahlungsklauseln für Fortbildungen BT - typische Fehler JF - Neue juristische Wochenschrift : NJW Spezial N2 - Mit Urteil vom 1.3.2022 (NZA2022, NZA Jahr 2022 Seite 780) hat das BAG erneut über die Wirksamkeit einer Rückzahlungsklausel in einer Fortbildungsvereinbarung entschieden. Die Entscheidung reiht sich in eine nicht leicht zu durchschauende Anzahl von Urteilen hierzu ein. Sie dient uns zum Anlass, einen Überblick über die Rechtsprechung zu geben. Y1 - 2022 UR - https://beck-online.beck.de/Bcid/Y-300-Z-NJW-SPEZIAL-B-2022-S-370-N-1 SN - 1613-4621 VL - 19 IS - 12 SP - 370 EP - 371 PB - C.H. Beck CY - München ER - TY - JOUR A1 - von Steinau-Steinrück, Robert A1 - Jöris, Nils T1 - Brexit-Arbeitsrecht und die Folgen JF - NJW spezial N2 - Die Corona-Pandemie hat den Brexit ein wenig in den Hintergrund gedrängt. Dabei hat er gerade im Arbeitsrecht ganz erhebliche Auswirkungen. Über sie geben wir einen Überblick. Y1 - 2021 UR - https://beck-online.beck.de/Bcid/Y-300-Z-NJW-SPEZIAL-B-2021-S-242-N-1 SN - 1613-4621 VL - 18 IS - 8 SP - 242 EP - 243 PB - C.H. Beck CY - München ER - TY - JOUR A1 - von Steinau-Steinrück, Robert A1 - Höltge, Clara T1 - Krieg in Europa BT - Beschäftigung ukrainischer Geflüchteter in Deutschland JF - NJW spezial N2 - Am 24.2.2022 begann der russische Angriffskrieg in der Ukraine. Seitdem fliehen täglich zahlreiche ukrainische Staatsbürger in die Europäische Union, viele davon nach Deutschland. Vorrangig ist jetzt die Sicherung der Grundbedürfnisse, wie Verpflegung, Unterkunft und medizinischer Versorgung. Daneben fragen sich Arbeitgeber, wie sie ukrainische Staatsbürger möglichst schnell beschäftigen können. Wir geben einen Überblick über die Möglichkeiten, ukrainische Geflüchtete möglichst schnell in den deutschen Arbeitsmarkt zu integrieren. Y1 - 2022 UR - https://beck-online.beck.de/Bcid/Y-300-Z-NJW-SPEZIAL-B-2022-S-242-N-1 SN - 1613-4621 VL - 19 IS - 8 SP - 242 EP - 243 PB - C.H. Beck CY - München ER - TY - JOUR A1 - von Steinau-Steinrück, Robert A1 - Beismann, Lukas T1 - (Corona-)Homeoffice und betriebliche Übung JF - NJW spezial N2 - Homeoffice und mobiles Arbeiten haben sich infolge der Covid-19-Pandemie bei vielen Unternehmen bekanntlich etabliert. Die Anweisung bzw. „Duldung“ des Homeoffice beruhte allerdings meist mehr auf tatsächlicher als auf rechtlicher Grundlage. Letztere könnte aber aus betrieblicher Übung erwachsen. Dieser Beitrag geht dem rechtlichen Rahmen dafür nach. Y1 - 2020 UR - https://beck-online.beck.de/Bcid/Y-300-Z-NJW-SPEZIAL-B-2020-S-626-N-1 SN - 1613-4621 VL - 17 IS - 20 SP - 626 EP - 627 PB - C.H. Beck CY - München ER - TY - JOUR A1 - von Steinau-Steinrück, Robert T1 - Was ist bei "Workation" und "Bleisure" rechtlich zu beachten? JF - NJW spezial N2 - Die Digitalisierung unseres Lebens löst die Grenzen zwischen Privat- und Berufsleben immer weiter auf. Bekanntes Beispiel ist das Homeoffice. Arbeitgeber begegnen aber auch zahlreichen weiteren Trends in diesem Zusammenhang. Dazu gehören „workation“, also die Verbindung zwischen Arbeit („work“) und Urlaub („vacation“) ebenso wie „bleisure“, dh die Verbindung von Dienstreisen („business“) und Urlaub („leisure“). Der Beitrag geht den rechtlichen Rahmenbedingungen hierfür nach. Y1 - 2021 UR - https://beck-online.beck.de/Bcid/Y-300-Z-NJW-SPEZIAL-B-2021-S-626-N-1 SN - 1613-4621 VL - 18 IS - 20 SP - 626 EP - 627 PB - C.H. Beck CY - München ER - TY - JOUR A1 - von Steinau-Steinrück, Robert A1 - Jöris, Nils T1 - Arbeitsschutz bei Corona BT - Versuch einer Entwirrung JF - NJW spezial N2 - Den Überblick im Arbeitsschutzrecht zu behalten, ist schwierig. Der Arbeitsschutz spielt sich in unterschiedlichen Bereichen und auf verschiedenen Ebenen ab. Außerdem sind die einschlägigen Rechtsnormen überaus verästelt. Der folgende Beitrag soll daher zur Entwirrung beitragen. Y1 - 2020 UR - https://beck-online.beck.de/Bcid/Y-300-Z-NJW-SPEZIAL-B-2020-S-370-N-1 SN - 1613-4621 VL - 17 IS - 12 SP - 370 EP - 371 PB - C.H. Beck CY - München ER - TY - GEN A1 - von Steinau-Steinrück, Robert T1 - Gesetzesentwurf zu Corona-bedingten Änderungen des ArbGG/SGG T2 - NJW spezial Y1 - 2020 UR - https://beck-online.beck.de/Bcid/Y-300-Z-NJW-SPEZIAL-B-2020-S-340-N-2 SN - 1613-4621 VL - 17 IS - 11 SP - 340 EP - 340 PB - C.H. Beck CY - München ER - TY - GEN A1 - von Steinau-Steinrück, Robert T1 - Koalitionsausschuss beschließt Verlängerung des Kurzarbeitergelds T2 - NJW spezial Y1 - 2020 UR - https://beck-online.beck.de/Bcid/Y-300-Z-NJW-SPEZIAL-B-2020-S-596-N-2 SN - 1613-4621 VL - 17 IS - 19 SP - 596 EP - 596 PB - C.H. Beck CY - München ER - TY - GEN A1 - Hesse, Günter A1 - Matthies, Christoph A1 - Sinzig, Werner A1 - Uflacker, Matthias T1 - Adding Value by Combining Business and Sensor Data BT - an Industry 4.0 Use Case T2 - Database Systems for Advanced Applications N2 - Industry 4.0 and the Internet of Things are recent developments that have lead to the creation of new kinds of manufacturing data. Linking this new kind of sensor data to traditional business information is crucial for enterprises to take advantage of the data’s full potential. In this paper, we present a demo which allows experiencing this data integration, both vertically between technical and business contexts and horizontally along the value chain. The tool simulates a manufacturing company, continuously producing both business and sensor data, and supports issuing ad-hoc queries that answer specific questions related to the business. In order to adapt to different environments, users can configure sensor characteristics to their needs. KW - Industry 4.0 KW - Internet of Things KW - Data integration Y1 - 2019 SN - 978-3-030-18590-9 SN - 978-3-030-18589-3 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-030-18590-9_80 SN - 0302-9743 SN - 1611-3349 VL - 11448 SP - 528 EP - 532 PB - Springer CY - Cham ER - TY - BOOK A1 - Schneider, Sven A1 - Lambers, Leen A1 - Orejas, Fernando T1 - Symbolic model generation for graph properties N2 - Graphs are ubiquitous in Computer Science. For this reason, in many areas, it is very important to have the means to express and reason about graph properties. In particular, we want to be able to check automatically if a given graph property is satisfiable. Actually, in most application scenarios it is desirable to be able to explore graphs satisfying the graph property if they exist or even to get a complete and compact overview of the graphs satisfying the graph property. We show that the tableau-based reasoning method for graph properties as introduced by Lambers and Orejas paves the way for a symbolic model generation algorithm for graph properties. Graph properties are formulated in a dedicated logic making use of graphs and graph morphisms, which is equivalent to firstorder logic on graphs as introduced by Courcelle. Our parallelizable algorithm gradually generates a finite set of so-called symbolic models, where each symbolic model describes a set of finite graphs (i.e., finite models) satisfying the graph property. The set of symbolic models jointly describes all finite models for the graph property (complete) and does not describe any finite graph violating the graph property (sound). Moreover, no symbolic model is already covered by another one (compact). Finally, the algorithm is able to generate from each symbolic model a minimal finite model immediately and allows for an exploration of further finite models. The algorithm is implemented in the new tool AutoGraph. N2 - Graphen sind allgegenwärtig in der Informatik. Daher ist die Verfügbarkeit von Methoden zur Darstellung und Untersuchung von Grapheigenschaften in vielen Gebieten von großer Wichtigkeit. Insbesondere ist die vollautomatische Überprüfung von Grapheigenschaften auf Erfüllbarkeit von zentraler Bedeutung. Darüberhinaus ist es in vielen Anwendungsszenarien wünschenswert diejenigen Graphen geeignet aufzuzählen, die eine Grapheigenschaft erfüllen. Im Falle einer unendlich großen Anzahl von solchen Graphen ist ein kompletter und gleichzeitig kompakter Überblick über diese Graphen anzustreben. Wir zeigen, dass die Tableau-Methode für Grapheigenschaften von Lambers und Orejas den Weg für einen Algorithmus zur Generierung von symbolischen Modellen frei gemacht hat. Wir formulieren Grapheigenschaften hierbei in einer dedizierten Logik basierend auf Graphen und Graphmorphismen. Diese Logik ist äquivalent zu der First-Order Logic auf Graphen, wie sie von Courcelle eingeführt wurde. Unser parallelisierbarer Algorithmus bestimmt graduell eine endliche Menge von sogenannten symbolischen Modellen. Hierbei beschreibt jedes symbolische Modell eine Menge von endlichen Graphen, die die Grapheigenschaft erfüllen. Die symbolischen Modelle decken so gemeinsam alle endlichen Modelle ab, die die Grapheigenschaft erfüllen (Vollständigkeit) und beschreiben keine endlichen Graphen, die die Grapheigenschaft verletzen (Korrektheit). Außerdem wird kein symbolisches Modell von einem anderen abgedeckt (Kompaktheit). Letztlich ist der Algorithmus in der Lage aus jedem symbolischen Modell ein minimales endliches Modell zu extrahieren und weitere endliche Modelle abzuleiten. Der Algorithmus ist in dem neuen Werkzeug AutoGraph implementiert. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 115 KW - model generation KW - nested graph conditions KW - tableau method KW - graph transformation KW - satisfiabilitiy solving KW - Modellerzeugung KW - verschachtelte Graphbedingungen KW - Tableaumethode KW - Graphtransformation KW - Erfüllbarkeitsanalyse Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-103171 SN - 978-3-86956-396-1 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 115 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Klauck, Stefan A1 - Maschler, Fabian A1 - Tausche, Karsten T1 - Proceedings of the Fourth HPI Cloud Symposium "Operating the Cloud" 2016 N2 - Every year, the Hasso Plattner Institute (HPI) invites guests from industry and academia to a collaborative scientific workshop on the topic Every year, the Hasso Plattner Institute (HPI) invites guests from industry and academia to a collaborative scientific workshop on the topic "Operating the Cloud". Our goal is to provide a forum for the exchange of knowledge and experience between industry and academia. Co-located with the event is the HPI's Future SOC Lab day, which offers an additional attractive and conducive environment for scientific and industry related discussions. "Operating the Cloud" aims to be a platform for productive interactions of innovative ideas, visions, and upcoming technologies in the field of cloud operation and administration. On the occasion of this symposium we called for submissions of research papers and practitioner's reports. A compilation of the research papers realized during the fourth HPI cloud symposium "Operating the Cloud" 2016 are published in this proceedings. We thank the authors for exciting presentations and insights into their current work and research. Moreover, we look forward to more interesting submissions for the upcoming symposium later in the year. Every year, the Hasso Plattner Institute (HPI) invites guests from industry and academia to a collaborative scientific workshop on the topic "Operating the Cloud". Our goal is to provide a forum for the exchange of knowledge and experience between industry and academia. Co-located with the event is the HPI's Future SOC Lab day, which offers an additional attractive and conducive environment for scientific and industry related discussions. "Operating the Cloud" aims to be a platform for productive interactions of innovative ideas, visions, and upcoming technologies in the field of cloud operation and administration. N2 - Jedes Jahr lädt das Hasso-Plattner-Institut (HPI) Gäste aus der Industrie und der Wissenschaft zu einem kooperativen und wissenschaftlichen Workshop zum Thema Cloud Computing ein. Unser Ziel ist es, ein Forum für den Austausch von Wissen und Erfahrungen zwischen der Industrie und der Wissenschaft zu bieten. Parallel zur Veranstaltung findet der HPI Future SOC Lab Tag statt, der eine zusätzliche attraktive Umgebung für wissenschaftliche und branchenbezogene Diskussionen bietet. Der Workshop zielt darauf ab, eine Plattform für produktive Interaktionen von innovativen Ideen, Visionen und aufkommenden Technologien im Bereich von Cloud Computing zu bitten. Anlässlich dieses Symposiums fordern wir die Einreichung von Forschungsarbeiten und Erfahrungsberichte. Eine Zusammenstellung der im Rahmen des vierten HPI-Cloud-Symposiums "Operating the Cloud" 2016 angenommenen Forschungspapiere wird veröffentlicht. Wir danken den Autoren für spannende Vorträge und Einblicke in ihre aktuelle Arbeit und Forschung. Darüber hinaus freuen wir uns auf weitere interessante Einreichungen für das kommende Symposium im Laufe des Jahres. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 117 KW - cloud security KW - cloud storage KW - dependable computing KW - resource optimization KW - in-memory database KW - distribution algorithm KW - virtualization KW - Cloud-Speicher KW - Cloud-Sicherheit KW - zuverlässige Datenverarbeitung KW - Ressourcenoptimierung KW - In-Memory Datenbank KW - Verteilungsalgorithmen KW - Virtualisierung Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-394513 SN - 978-3-86956-401-2 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 117 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Dyck, Johannes A1 - Giese, Holger A1 - Lambers, Leen T1 - Automatic verification of behavior preservation at the transformation level for relational model transformation N2 - The correctness of model transformations is a crucial element for model-driven engineering of high quality software. In particular, behavior preservation is the most important correctness property avoiding the introduction of semantic errors during the model-driven engineering process. Behavior preservation verification techniques either show that specific properties are preserved, or more generally and complex, they show some kind of behavioral equivalence or refinement between source and target model of the transformation. Both kinds of behavior preservation verification goals have been presented with automatic tool support for the instance level, i.e. for a given source and target model specified by the model transformation. However, up until now there is no automatic verification approach available at the transformation level, i.e. for all source and target models specified by the model transformation. In this report, we extend our results presented in [27] and outline a new sophisticated approach for the automatic verification of behavior preservation captured by bisimulation resp. simulation for model transformations specified by triple graph grammars and semantic definitions given by graph transformation rules. In particular, we show that the behavior preservation problem can be reduced to invariant checking for graph transformation and that the resulting checking problem can be addressed by our own invariant checker even for a complex example where a sequence chart is transformed into communicating automata. We further discuss today's limitations of invariant checking for graph transformation and motivate further lines of future work in this direction. N2 - Die Korrektheit von Modelltransformationen ist von zentraler Wichtigkeit bei der Anwendung modellgetriebener Softwareentwicklung für die Entwicklung hochqualitativer Software. Insbesondere verhindert Verhaltensbewahrung als wichtigste Korrektheitseigenschaft die Entstehung semantischer Fehler während des modellgetriebenen Entwicklungsprozesses. Techniken zur Verifikation von Verhaltensbewahrung zeigen, dass bestimmte spezifische Eigenschaften bewahrt bleiben oder, im allgemeineren und komplexeren Fall, dass eine Form von Verhaltensäquivalenz oder Verhaltensverfeinerung zwischen Quell- und Zielmodell der Transformation besteht. Für beide Ansätze existieren automatisierte Werkzeuge für die Verifikation auf der Instanzebene, also zur Überprüfung konkreter Paare aus Quell- und Zielmodellen der Transformation. Allerdings existiert kein automatischer Verifikationsansatz, der auf der Transformationsebene arbeitet, also Aussagen zu allen Quell- und Zielmodellen einer Modelltransformation treffen kann. Dieser Bericht erweitert unsere Vorarbeit und Ergebnisse aus [27] und stellt einen neuen Ansatz zur automatischen Verifikation von Verhaltensbewahrung vor, der auf Bisimulation bzw. Simulation basiert. Dabei werden Modelltransformationen durch Triple-Graph-Grammatiken und Verhaltensdefinitionen mittels Graphtransformationsregeln beschrieben. Insbesondere weisen wir nach, dass das Problem der Verhaltensbewahrung durch Bisimulation auf Invariant-Checking für Graphtransformationssysteme reduziert werden kann und dass das entstehende Invariant-Checking-Problem für ein komplexes Beispiel durch unser Werkzeug zur Verifikation induktiver Invarianten gelöst werden kann. Das Beispiel beschreibt die Transformation von Sequenzdiagrammen in Systeme kommunizierender Automaten. Darüber hinaus diskutieren wir bestehende Einschränkungen von Invariant-Checking für Graphtransformationssysteme und Ansätze für zukünftige Arbeiten in diesem Bereich. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 112 KW - model transformation KW - behavior preservation KW - semantics preservation KW - relational model transformation KW - bisimulation KW - simulation KW - invariant checking KW - transformation level KW - behavioral equivalenc KW - behavioral refinement KW - behavioral abstraction KW - graph transformation systems KW - graph constraints KW - triple graph grammars KW - Modelltransformationen KW - Verhaltensbewahrung KW - relationale Modelltransformationen KW - Bisimulation KW - Simulation KW - Invariant-Checking KW - Transformationsebene KW - Verhaltensäquivalenz KW - Verhaltensverfeinerung KW - Verhaltensabstraktion KW - Graphtransformationssysteme KW - Graph-Constraints KW - Triple-Graph-Grammatiken Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-100279 SN - 978-3-86956-391-6 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 112 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Bein, Leon A1 - Braun, Tom A1 - Daase, Björn A1 - Emsbach, Elina A1 - Matthes, Leon A1 - Stiede, Maximilian A1 - Taeumel, Marcel A1 - Mattis, Toni A1 - Ramson, Stefan A1 - Rein, Patrick A1 - Hirschfeld, Robert A1 - Mönig, Jens T1 - SandBlocks T1 - SandBlocks BT - Integration visueller und textueller Programmelemente in Live-Programmiersysteme BT - integration of visual and textual elements in live programming systems N2 - Visuelle Programmiersprachen werden heutzutage zugunsten textueller Programmiersprachen nahezu nicht verwendet, obwohl visuelle Programmiersprachen einige Vorteile bieten. Diese reichen von der Vermeidung von Syntaxfehlern, über die Nutzung konkreter domänenspezifischer Notation bis hin zu besserer Lesbarkeit und Wartbarkeit des Programms. Trotzdem greifen professionelle Softwareentwickler nahezu ausschließlich auf textuelle Programmiersprachen zurück. Damit Entwickler diese Vorteile visueller Programmiersprachen nutzen können, aber trotzdem nicht auf die ihnen bekannten textuellen Programmiersprachen verzichten müssen, gibt es die Idee, textuelle und visuelle Programmelemente gemeinsam in einer Programmiersprache nutzbar zu machen. Damit ist dem Entwickler überlassen wann und wie er visuelle Elemente in seinem Programmcode verwendet. Diese Arbeit stellt das SandBlocks-Framework vor, das diese gemeinsame Nutzung visueller und textueller Programmelemente ermöglicht. Neben einer Auswertung visueller Programmiersprachen, zeigt es die technische Integration visueller Programmelemente in das Squeak/Smalltalk-System auf, gibt Einblicke in die Umsetzung und Verwendung in Live-Programmiersystemen und diskutiert ihre Verwendung in unterschiedlichen Domänen. N2 - Nowadays, visual programming languages exist but are rarely used because textual languages dominate the field. Even though visual languages can offer many virtues - such as protection from syntax errors, concise notation for specific domains, improved readability and maintainability of programs – professional software developers tend to only employ textual programming languages. We propose an approach to combine both textual and visual elements in a shared programming system. Developers can rely on the familiar textual representation of source code but also leverage the programming experience with a visual language as needed. This work presents the SandBlocks framework, which enables a joint experience of visual and textual programming elements. It discusses the virtues of visual languages and related work, describes a technical integration of visual elements into the Squeak/Smalltalk programming system, sketches potential workflows in live programming systems, and illustrates applications for several domains. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 132 KW - Programmieren KW - Benutzerinteraktion KW - visuelle Sprachen KW - Liveness KW - Smalltalk KW - programming KW - user interaction KW - visual languages KW - liveness KW - Smalltalk Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-439263 SN - 978-3-86956-482-1 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 132 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Weyand, Christopher A1 - Chromik, Jonas A1 - Wolf, Lennard A1 - Kötte, Steffen A1 - Haase, Konstantin A1 - Felgentreff, Tim A1 - Lincke, Jens A1 - Hirschfeld, Robert T1 - Improving hosted continuous integration services T1 - Verbesserung gehosteter Dienste für kontinuierliche Integration N2 - Developing large software projects is a complicated task and can be demanding for developers. Continuous integration is common practice for reducing complexity. By integrating and testing changes often, changesets are kept small and therefore easily comprehensible. Travis CI is a service that offers continuous integration and continuous deployment in the cloud. Software projects are build, tested, and deployed using the Travis CI infrastructure without interrupting the development process. This report describes how Travis CI works, presents how time-driven, periodic building is implemented as well as how CI data visualization can be done, and proposes a way of dealing with dependency problems. N2 - Große Softwareprojekte zu entwickeln, ist eine komplizierte Aufgabe und fordernd für Entwickler. Kontinuierliche Integration ist eine geläufige Praxis zur Komplexitätsreduktion. Durch häufiges Integrieren und Testen werden Änderungen klein gehalten und sind daher übersichtlich. Travis CI ist ein Dienst, der kontinuierliche Integration und kontinuierliche Bereitstellung in der Cloud anbietet. Softwareprojekte werden auf der Travis CI Infrastruktur gebaut, getestet und bereitgestellt, ohne dass der Entwicklungsprozess unterbrochen wird. Dieser Bericht beschreibt, die Travis CI funktioniert, zeigt wie zeitgesteuertes, periodisches Bauen implentiert wurde, wie CI-Daten visualisiert werden können und schlägt ein Verfahren vor mit dem Abhängigkeitsprobleme gelöst werden können. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 108 KW - Travis CI KW - continuous integration KW - continuous testing KW - software tests KW - software architecture KW - periodic tasks KW - dependencies KW - visualization KW - Travis CI KW - kontinuierliche Integration KW - kontinuierliches Testen KW - Softwaretests KW - Softwarearchitektur KW - periodische Aufgaben KW - Abhängigkeiten KW - Visualisierung Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-94251 SN - 978-3-86956-377-0 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 108 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - CHAP A1 - Dennert-Möller, Elisabeth A1 - Garmann, Robert A1 - Kujath, Bertold A1 - Zscheyge, Oliver A1 - Weicker, Karsten A1 - Böhne, Sebastian A1 - Knobelsdorf, Maria A1 - Kreitz, Christoph A1 - Steen, Alexander A1 - Wisniewski, Max A1 - Benzmüller, Christoph A1 - Gebhardt, Kai A1 - Ehlenz, Matthias A1 - Bergner, Nadine A1 - Schroeder, Ulrik ED - Schwill, Andreas ED - Lucke, Ulrike T1 - Hochschuldidaktik der Informatik BT - HDI2016 – 7. Fachtagung des GI-Fachbereichs Informatik und Ausbildung / Didaktik der Informatik ; 13.-14. September 2016 an der Universität Potsdam N2 - Die 7. Fachtagung für Hochschuldidaktik, die 2016 erneut mit der DeLFI E-Learning Fachtagung Informatik stattfand, setzte das erfolgreiche Modell einer Tagung fort, die sich mit hochschuldidaktischen Fragen und der Gestaltung von Studiengängen der Informatik beschäftigt. Thema der Tagung waren alle Fragen, die sich der Vermittlung von Informatikgegenständen im Hochschulbereich widmen. Dazu gehörten u.a.: • fachdidaktische Konzepte der Vermittlung einzelner Informatikgegenstände • methodische Lösungen, wie spezielle Lehr- und Lernformen, Durchführungskonzepte • empirische Ergebnisse und Vergleichsstudien • E-Learning-Ansätze, wenn sie ein erkennbares didaktisches Konzept verfolgen • Studienkonzepte und Curricula, organisatorische Fragen, wie Gewinnung von Studierenden, Studieneingangsphase, Abbrecher. Die Fachtagung widmete sich ausgewählten Fragestellungen dieses Themenkomplexes, die durch Vorträge ausgewiesener Experten, durch eingereichte Beiträge und durch Präsentationen und Poster intensiv behandelt wurden. Unser besonderer Dank gilt dem Programmkomitee und den hier nicht genannten Helfern für ihren Einsatz bei der Vorbereitung und Durchführung der Tagung. T3 - Commentarii informaticae didacticae (CID) - 10 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-93511 SN - 978-3-86956-376-3 SN - 1868-0844 SN - 2191-1940 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Tessenow, Philipp A1 - Felgentreff, Tim A1 - Bracha, Gilad A1 - Hirschfeld, Robert T1 - Extending a dynamic programming language and runtime environment with access control T1 - Verbesserung gehosteter Dienste für kontinuierliche Integration N2 - Complexity in software systems is a major factor driving development and maintenance costs. To master this complexity, software is divided into modules that can be developed and tested separately. In order to support this separation of modules, each module should provide a clean and concise public interface. Therefore, the ability to selectively hide functionality using access control is an important feature in a programming language intended for complex software systems. Software systems are increasingly distributed, adding not only to their inherent complexity, but also presenting security challenges. The object-capability approach addresses these challenges by defining language properties providing only minimal capabilities to objects. One programming language that is based on the object-capability approach is Newspeak, a dynamic programming language designed for modularity and security. The Newspeak specification describes access control as one of Newspeak’s properties, because it is a requirement for the object-capability approach. However, access control, as defined in the Newspeak specification, is currently not enforced in its implementation. This work introduces an access control implementation for Newspeak, enabling the security of object-capabilities and enhancing modularity. We describe our implementation of access control for Newspeak. We adapted the runtime environment, the reflective system, the compiler toolchain, and the virtual machine. Finally, we describe a migration strategy for the existing Newspeak code base, so that our access control implementation can be integrated with minimal effort. N2 - Die Komplexität von Softwaresystemen hat einen hohen Einfluss auf Entwicklungs- und Wartungskosten. Um diese Komplexität zu beherschen, werden Softwaresysteme in Module unterteilt, da diese getrennt leichter zu entwickeln und zu testen sind. Zur Unterstützung einer sauberen Aufteilung von Modulen, sollten sie minimale und klar definierte Schnittstellen haben. Dafür ist die Fähigkeit, mit Hilfe der Berechtigungskontrolle selektiv die Sichtbarkeit von Funktionen eines Modules einzuschränken, von zentraler Bedeutung. Softwaresysteme sind immer stärker verteilt, was nicht nur zu ihrer Komplexität beiträgt, sondern auch Herausforderungen bezüglich der Sicherheit mit sich bringt. Der Object-Capability-Ansatz löst genau jene Sicherheitsprobleme, da dadurch Programmobjekten nur die minimal erforderlichen Fähigkeiten gegeben werden. Für diesen Ansatz ist es essentiell, dass die öffentliche Schnittstelle eines Objektes durch Berechtigungskontrolle eingeschränkt werden kann. Auf dem Object-Capability-Ansatz basiert Newspeak, eine moderne und dynamische Programmiersprache, die besonders auf Sicherheit sowie Modularität Wert legt. Die Berechtigungskontrolle ist eine zentrale Funktion, sowohl für die Modularität, als auch für die Sicherheit von Newspeak. Daher ist sie auch in der Spezifikation von Newspeak definiert. Bisher gibt es allerdings keine Implementierung, die die Berechtigungskontrolle durchsetzt. In dieser Arbeit stellen wir eine Implementierung der Berechtigungskontrolle für Newspeak vor. Damit wird sowohl die Modularität von Newspeak Programmen verbessert, als auch die Sicherheit durch den Object-Capability-Ansatz erst ermöglicht. Wir beschreiben eine Implementierung der Berechtigungskontrolle für Newspeak und passen dabei die Laufzeitumgebung, die Reflexions- und Introspektionsmodule, den Compiler sowie die virtuelle Maschine an. Große Teile des Newspeak-Programmcodes müssen für die Benutzung der Berechtigungskontrolle angepasst werden. Durch eine Migration des Newspeak-Programmcodes wird es möglich, unsere Implementierung mit existierenden Newspeak-Programmen zu benutzen. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 107 KW - access control KW - virtual machines KW - Newspeak KW - dynamic programming languages KW - Zugriffskontrolle KW - virtuelle Maschinen KW - Newspeak KW - dynamische Programmiersprachen Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-92560 SN - 978-3-86956-373-2 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 107 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Feinbube, Lena A1 - Richter, Daniel A1 - Gerstenberg, Sebastian A1 - Siegler, Patrick A1 - Haller, Angelo A1 - Polze, Andreas T1 - Software-Fehlerinjektion T1 - Software Fault Injection N2 - Fehlerinjektion ist ein essentielles Werkzeug, um die Fehlertoleranz komplexer Softwaresysteme experimentell zu evaluieren. Wir berichten über das Seminar zum Thema Software-Fehlerinjektion, das am Fachgebiet für Betriebssysteme und Middleware am Hasso-Plattner-Institut der Universität Potsdam im Sommersemester 2015 stattfand. In dem Seminar ging es darum, verschiedene Fehlerinjektionsansätze und -werkzeuge anzuwenden und hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit in verschiedenen Szenarien zu bewerten. In diesem Bericht werden die studierten Ansätze vorgestellt und verglichen. N2 - Fault injection is an essential tool for experimentally evaluating the fault tolerance of complex software systems. We report on the seminar on Software Fault Injection, which took place at the Operating Systems and Middleware Group at Hasso Plattner Institute at University Potsdam in the summer term 2015. The seminar focussed on applying different fault injection approaches and tools, and on evaluating them regarding their applicability to different use cases. In this technical report, we present and compare the examined approaches. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 109 KW - Fehlerinjektion KW - Verlässlichkeit KW - Fehlertoleranz KW - Software-Testen KW - fault injection KW - dependability KW - fault tolerance KW - software testing Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-97435 SN - 978-3-86956-386-2 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 109 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Beckmann, Tom A1 - Hildebrand, Justus A1 - Jaschek, Corinna A1 - Krebs, Eva A1 - Löser, Alexander A1 - Taeumel, Marcel A1 - Pape, Tobias A1 - Fister, Lasse A1 - Hirschfeld, Robert T1 - The font engineering platform T1 - Eine Plattform für Schriftarten BT - collaborative font creation in a self-supporting programming environment BT - kollaborative Schriftartgestaltung in Einer selbsttragenden Programmierumgebung N2 - Creating fonts is a complex task that requires expert knowledge in a variety of domains. Often, this knowledge is not held by a single person, but spread across a number of domain experts. A central concept needed for designing fonts is the glyph, an elemental symbol representing a readable character. Required domains include designing glyph shapes, engineering rules to combine glyphs for complex scripts and checking legibility. This process is most often iterative and requires communication in all directions. This report outlines a platform that aims to enhance the means of communication, describes our prototyping process, discusses complex font rendering and editing in a live environment and an approach to generate code based on a user’s live-edits. N2 - Die Erstellung von Schriften ist eine komplexe Aufgabe, die Expertenwissen aus einer Vielzahl von Bereichen erfordert. Oftmals liegt dieses Wissen nicht bei einer einzigen Person, sondern bei einer Reihe von Fachleuten. Ein zentrales Konzept für die Gestaltung von Schriften ist der Glyph, ein elementares Symbol, das ein einzelnes lesbares Zeichen darstellt. Zu den erforderlichen Domänen gehören das Entwerfen der Glyphenformen, technische Regeln zur Kombination von Glyphen für komplexe Skripte und das Prüfen der Lesbarkeit. Dieser Prozess ist meist iterativ und erfordert ständige Kommunikation zwischen den Experten. Dieser Bericht skizziert eine Plattform, die darauf abzielt, die Kommunikationswege zu verbessern, beschreibt unseren Prototyping-Prozess, diskutiert komplexe Schriftrendering und -bearbeitung in einer Echtzeitumgebung und einen Ansatz zur Generierung von Code basierend auf direkter Manipulation eines Nutzers. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 128 KW - smalltalk KW - squeak KW - font rendering KW - font engineering KW - prototyping KW - Smalltalk KW - Squeak KW - Schriftrendering KW - Schriftartgestaltung KW - Prototyping Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-427487 SN - 978-3-86956-464-7 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 128 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Schneider, Sven A1 - Lambers, Leen A1 - Orejas, Fernando T1 - A logic-based incremental approach to graph repair T1 - Ein logikbasierter inkrementeller Ansatz für Graphreparatur N2 - Graph repair, restoring consistency of a graph, plays a prominent role in several areas of computer science and beyond: For example, in model-driven engineering, the abstract syntax of models is usually encoded using graphs. Flexible edit operations temporarily create inconsistent graphs not representing a valid model, thus requiring graph repair. Similarly, in graph databases—managing the storage and manipulation of graph data—updates may cause that a given database does not satisfy some integrity constraints, requiring also graph repair. We present a logic-based incremental approach to graph repair, generating a sound and complete (upon termination) overview of least-changing repairs. In our context, we formalize consistency by so-called graph conditions being equivalent to first-order logic on graphs. We present two kind of repair algorithms: State-based repair restores consistency independent of the graph update history, whereas deltabased (or incremental) repair takes this history explicitly into account. Technically, our algorithms rely on an existing model generation algorithm for graph conditions implemented in AutoGraph. Moreover, the delta-based approach uses the new concept of satisfaction (ST) trees for encoding if and how a graph satisfies a graph condition. We then demonstrate how to manipulate these STs incrementally with respect to a graph update. N2 - Die Reparatur von Graphen, die Wiederherstellung der Konsistenz eines Graphen, spielt in mehreren Bereichen der Informatik und darüber hinaus eine herausragende Rolle: Beispielsweise wird in der modellgetriebenen Konstruktion die abstrakte Syntax von Modellen in der Regel mithilfe von Graphen kodiert. Flexible Bearbeitungsvorgänge erstellen vorübergehend inkonsistente Diagramme, die kein gültiges Modell darstellen, und erfordern daher eine Reparatur des Diagramms. Auf ähnliche Weise können Aktualisierungen in Graphendatenbanken - die das Speichern und Bearbeiten von Graphendaten verwalten - dazu führen, dass eine bestimmte Datenbank einige Integritätsbeschränkungen nicht erfüllt und auch eine Graphreparatur erforderlich macht. Wir präsentieren einen logikbasierten inkrementellen Ansatz für die Graphreparatur, der eine solide und vollständige (nach Beendigung) Übersicht über die am wenigsten verändernden Reparaturen erstellt. In unserem Kontext formalisieren wir die Konsistenz mittels sogenannten Graphbedingungen die der Logik erster Ordnung in Graphen entsprechen. Wir stellen zwei Arten von Reparaturalgorithmen vor: Die zustandsbasierte Reparatur stellt die Konsistenz unabhängig vom Verlauf der Graphänderung wieder her, während die deltabasierte (oder inkrementelle) Reparatur diesen Verlauf explizit berücksichtigt. Technisch stützen sich unsere Algorithmen auf einen vorhandenen Modellgenerierungsalgorithmus für in AutoGraph implementierte Graphbedingungen. Darüber hinaus verwendet der deltabasierte Ansatz das neue Konzept der Erfüllungsbäume (STs) zum Kodieren, ob und wie ein Graph eine Graphbedingung erfüllt. Wir zeigen dann, wie diese STs in Bezug auf eine Graphaktualisierung inkrementell manipuliert werden. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 126 KW - nested graph conditions KW - graph repair KW - model repair KW - consistency restoration KW - verschachtelte Graphbedingungen KW - Graphreparatur KW - Modellreparatur KW - Konsistenzrestauration Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-427517 SN - 978-3-86956-462-3 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 126 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Giese, Holger A1 - Maximova, Maria A1 - Sakizloglou, Lucas A1 - Schneider, Sven T1 - Metric temporal graph logic over typed attributed graphs BT - extended version N2 - Graph repair, restoring consistency of a graph, plays a prominent role in several areas of computer science and beyond: For example, in model-driven engineering, the abstract syntax of models is usually encoded using graphs. Flexible edit operations temporarily create inconsistent graphs not representing a valid model, thus requiring graph repair. Similarly, in graph databases—managing the storage and manipulation of graph data—updates may cause that a given database does not satisfy some integrity constraints, requiring also graph repair. We present a logic-based incremental approach to graph repair, generating a sound and complete (upon termination) overview of least-changing repairs. In our context, we formalize consistency by so-called graph conditions being equivalent to first-order logic on graphs. We present two kind of repair algorithms: State-based repair restores consistency independent of the graph update history, whereas deltabased (or incremental) repair takes this history explicitly into account. Technically, our algorithms rely on an existing model generation algorithm for graph conditions implemented in AutoGraph. Moreover, the delta-based approach uses the new concept of satisfaction (ST) trees for encoding if and how a graph satisfies a graph condition. We then demonstrate how to manipulate these STs incrementally with respect to a graph update. N2 - Verschiedene Arten typisierter attributierter Graphen können verwendet werden, um Systemzustände aus einem breiten Bereich von Domänen darzustellen. Für dynamische Systeme können etablierte Formalismen wie die Graphtransformation ein formales Modell für die Definition von Zustandssequenzen liefern. Wir betrachten den Fall, in dem zwischen Zustandsänderungen Zeit vergehen kann, und führen eine Logik ein, die als Metric Temporal Graph Logic (MTGL) bezeichnet wird, um über solche zeitgesteuerten Graphsequenzen zu urteilen. Mit dieser Logik drücken wir Eigenschaften der Struktur und der Attribute von Zuständen sowie des Auftretens von Zuständen über die Zeit aus, die durch ihre innere Struktur miteinander verbunden sind, was bisher keine formale Logik über Graphen präzise bewerkstelligt. Erstens, basierend auf zeitgesteuerten Graphsequenzen als Modelle für die Systemevolution, definieren wir MTGL, indem wir den zeitlichen Operator bis zu einer gewissen Zeitgrenze in die etablierte Logik von (verschachtelten) Graphbedingungen integrieren. Zweitens skizzieren wir, wie eine endliche zeitgesteuerte Diagrammsequenz als einzelnes Diagramm dargestellt werden kann, das alle zeitlichen Änderungen enthält (als Diagramm mit Verlauf bezeichnet), wie die Erfüllung von MTGL-Bedingungen für ein solches Diagramm definiert werden kann, und zeigen, dass beide Darstellungen dieselben MTGL-Bedingungen erfüllen. Drittens zeigen wir, wie MTGL-Bedingungen auf (verschachtelte) Diagrammbedingungen reduziert werden können, und zeigen anhand dieser Reduzierung, dass beide zugrunde liegenden Logiken gleichermaßen aussagekräftig sind. Schließlich stellen wir eine Erweiterung des Tools AutoGraph vor, mit der die Erfüllung der MTGL-Bedingungen für zeitgesteuerte Diagrammsequenzen überprüft werden kann, indem die Erfüllung der (verschachtelten) Diagrammbedingungen überprüft wird, die unter Verwendung der vorgeschlagenen Reduzierung für das Diagramm mit dem Verlauf entsprechend dem zeitgesteuerten Diagramm erhalten wurden. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 127 KW - typisierte attributierte Graphen KW - metrisch temporale Graph Logic KW - Spezifikation von gezeiteten Graph Transformationen KW - typed attributed graphs KW - metric termporal graph logic KW - specification of timed graph transformations Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-427522 SN - 978-3-86956-463-0 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 127 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Weber, Benedikt T1 - Human pose estimation for decubitus prophylaxis T1 - Verwendung von Posenabschätzung zur Dekubitusprophylaxe N2 - Decubitus is one of the most relevant diseases in nursing and the most expensive to treat. It is caused by sustained pressure on tissue, so it particularly affects bed-bound patients. This work lays a foundation for pressure mattress-based decubitus prophylaxis by implementing a solution to the single-frame 2D Human Pose Estimation problem. For this, methods of Deep Learning are employed. Two approaches are examined, a coarse-to-fine Convolutional Neural Network for direct regression of joint coordinates and a U-Net for the derivation of probability distribution heatmaps. We conclude that training our models on a combined dataset of the publicly available Bodies at Rest and SLP data yields the best results. Furthermore, various preprocessing techniques are investigated, and a hyperparameter optimization is performed to discover an improved model architecture. Another finding indicates that the heatmap-based approach outperforms direct regression. This model achieves a mean per-joint position error of 9.11 cm for the Bodies at Rest data and 7.43 cm for the SLP data. We find that it generalizes well on data from mattresses other than those seen during training but has difficulties detecting the arms correctly. Additionally, we give a brief overview of the medical data annotation tool annoto we developed in the bachelor project and furthermore conclude that the Scrum framework and agile practices enhanced our development workflow. N2 - Dekubitus ist eine der relevantesten Krankheiten in der Krankenpflege und die kostspieligste in der Behandlung. Sie wird durch anhaltenden Druck auf Gewebe verursacht, betrifft also insbesondere bettlägerige Patienten. Diese Arbeit legt eine Grundlage für druckmatratzenbasierte Dekubitusprophylaxe, indem eine Lösung für das Einzelbild-2D-Posenabschätzungsproblem implementiert wird. Dafür werden Methoden des tiefen Lernens verwendet. Zwei Ansätze, basierend auf einem Gefalteten Neuronalen grob-zu-fein Netzwerk zur direkten Regression der Gelenkkoordinaten und auf einem U-Netzwerk zur Ableitung von Wahrscheinlichkeitsverteilungsbildern, werden untersucht. Wir schlussfolgern, dass das Training unserer Modelle auf einem kombinierten Datensatz, bestehend aus den frei verfügbaren Bodies at Rest und SLP Daten, die besten Ergebnisse liefert. Weiterhin werden diverse Vorverarbeitungsverfahren untersucht und eine Hyperparameteroptimierung zum Finden einer verbesserten Modellarchitektur durchgeführt. Der wahrscheinlichkeitsverteilungsbasierte Ansatz übertrifft die direkte Regression. Dieses Modell erreicht einen durchschnittlichen Pro-Gelenk-Positionsfehler von 9,11 cm auf den Bodies at Rest und von 7,43 cm auf den SLP Daten. Wir sehen, dass es gut auf Daten anderer als der im Training verwendeten Matratzen funktioniert, aber Schwierigkeiten mit der korrekten Erkennung der Arme hat. Weiterhin geben wir eine kurze Übersicht des medizinischen Datenannotationstools annoto, welches wir im Zusammenhang mit dem Bachelorprojekt entwickelt haben, und schlussfolgern außerdem, dass Scrum und agile Praktiken unseren Entwicklungsprozess verbessert haben. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 153 KW - machine learning KW - deep learning KW - convolutional neural networks KW - pose estimation KW - decubitus KW - telemedicine KW - maschinelles Lernen KW - tiefes Lernen KW - gefaltete neuronale Netze KW - Posenabschätzung KW - Dekubitus KW - Telemedizin Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-567196 SN - 978-3-86956-551-4 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 153 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK ED - Meinel, Christoph ED - Plattner, Hasso ED - Döllner, Jürgen Roland Friedrich ED - Weske, Mathias ED - Polze, Andreas ED - Hirschfeld, Robert ED - Naumann, Felix ED - Giese, Holger T1 - Proceedings of the 5th Ph.D. Retreat of the HPI Research School on Service-oriented Systems Engineering T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 46 Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-51472 SN - 978-3-86956-129-5 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK ED - Meinel, Christoph ED - Plattner, Hasso ED - Döllner, Jürgen Roland Friedrich ED - Weske, Mathias ED - Polze, Andreas ED - Hirschfeld, Robert ED - Naumann, Felix ED - Giese, Holger ED - Baudisch, Patrick T1 - Proceedings of the 8th Ph.D. retreat of the HPI research school on service-oriented systems engineering N2 - Design and Implementation of service-oriented architectures imposes a huge number of research questions from the fields of software engineering, system analysis and modeling, adaptability, and application integration. Component orientation and web services are two approaches for design and realization of complex web-based system. Both approaches allow for dynamic application adaptation as well as integration of enterprise application. Commonly used technologies, such as J2EE and .NET, form de facto standards for the realization of complex distributed systems. Evolution of component systems has lead to web services and service-based architectures. This has been manifested in a multitude of industry standards and initiatives such as XML, WSDL UDDI, SOAP, etc. All these achievements lead to a new and promising paradigm in IT systems engineering which proposes to design complex software solutions as collaboration of contractually defined software services. Service-Oriented Systems Engineering represents a symbiosis of best practices in object-orientation, component-based development, distributed computing, and business process management. It provides integration of business and IT concerns. The annual Ph.D. Retreat of the Research School provides each member the opportunity to present his/her current state of their research and to give an outline of a prospective Ph.D. thesis. Due to the interdisciplinary structure of the Research Scholl, this technical report covers a wide range of research topics. These include but are not limited to: Self-Adaptive Service-Oriented Systems, Operating System Support for Service-Oriented Systems, Architecture and Modeling of Service-Oriented Systems, Adaptive Process Management, Services Composition and Workflow Planning, Security Engineering of Service-Based IT Systems, Quantitative Analysis and Optimization of Service-Oriented Systems, Service-Oriented Systems in 3D Computer Graphics sowie Service-Oriented Geoinformatics. N2 - Der Entwurf und die Realisierung dienstbasierender Architekturen wirft eine Vielzahl von Forschungsfragestellungen aus den Gebieten der Softwaretechnik, der Systemmodellierung und -analyse, sowie der Adaptierbarkeit und Integration von Applikationen auf. Komponentenorientierung und WebServices sind zwei Ansätze für den effizienten Entwurf und die Realisierung komplexer Web-basierender Systeme. Sie ermöglichen die Reaktion auf wechselnde Anforderungen ebenso, wie die Integration großer komplexer Softwaresysteme. Heute übliche Technologien, wie J2EE und .NET, sind de facto Standards für die Entwicklung großer verteilter Systeme. Die Evolution solcher Komponentensysteme führt über WebServices zu dienstbasierenden Architekturen. Dies manifestiert sich in einer Vielzahl von Industriestandards und Initiativen wie XML, WSDL, UDDI, SOAP. All diese Schritte führen letztlich zu einem neuen, vielversprechenden Paradigma für IT Systeme, nach dem komplexe Softwarelösungen durch die Integration vertraglich vereinbarter Software-Dienste aufgebaut werden sollen. "Service-Oriented Systems Engineering" repräsentiert die Symbiose bewährter Praktiken aus den Gebieten der Objektorientierung, der Komponentenprogrammierung, des verteilten Rechnen sowie der Geschäftsprozesse und berücksichtigt auch die Integration von Geschäftsanliegen und Informationstechnologien. Die Klausurtagung des Forschungskollegs "Service-oriented Systems Engineering" findet einmal jährlich statt und bietet allen Kollegiaten die Möglichkeit den Stand ihrer aktuellen Forschung darzulegen. Bedingt durch die Querschnittstruktur des Kollegs deckt dieser Bericht ein große Bandbreite aktueller Forschungsthemen ab. Dazu zählen unter anderem Self-Adaptive Service-Oriented Systems, Operating System Support for Service-Oriented Systems, Architecture and Modeling of Service-Oriented Systems, Adaptive Process Management, Services Composition and Workflow Planning, Security Engineering of Service-Based IT Systems, Quantitative Analysis and Optimization of Service-Oriented Systems, Service-Oriented Systems in 3D Computer Graphics sowie Service-Oriented Geoinformatics. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 95 KW - Hasso Plattner Institute KW - research school KW - Ph.D. retreat KW - service-oriented systems engineering KW - Hasso-Plattner-Institut KW - Forschungskolleg KW - Klausurtagung KW - Service-oriented Systems Engineering Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-72302 SN - 978-3-86956-320-6 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 95 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK ED - Meinel, Christoph ED - Polze, Andreas ED - Oswald, Gerhard ED - Strotmann, Rolf ED - Seibold, Ulrich ED - Schulzki, Bernard T1 - HPI Future SOC Lab BT - Proceedings 2012 N2 - The “HPI Future SOC Lab” is a cooperation of the Hasso-Plattner-Institut (HPI) and industrial partners. Its mission is to enable and promote exchange and interaction between the research community and the industrial partners. The HPI Future SOC Lab provides researchers with free of charge access to a complete infrastructure of state of the art hard- and software. This infrastructure includes components, which might be too expensive for an ordinary research environment, such as servers with up to 64 cores. The offerings address researchers particularly from but not limited to the areas of computer science and business information systems. Main areas of research include cloud computing, parallelization, and In-Memory technologies. This technical report presents results of research projects executed in 2012. Selected projects have presented their results on June 18th and November 26th 2012 at the Future SOC Lab Day events. N2 - Das Future SOC Lab am HPI ist eine Kooperation des Hasso-Plattner-Instituts mit verschiedenen Industriepartnern. Seine Aufgabe ist die Ermöglichung und Förderung des Austausches zwischen Forschungsgemeinschaft und Industrie. Am Lab wird interessierten Wissenschaftlern eine Infrastruktur von neuester Hard- und Software kostenfrei für Forschungszwecke zur Verfügung gestellt. Dazu zählen teilweise noch nicht am Markt verfügbare Technologien, die im normalen Hochschulbereich in der Regel nicht zu finanzieren wären, bspw. Server mit bis zu 64 Cores und 2 TB Hauptspeicher. Diese Angebote richten sich insbesondere an Wissenschaftler in den Gebieten Informatik und Wirtschaftsinformatik. Einige der Schwerpunkte sind Cloud Computing, Parallelisierung und In-Memory Technologien. In diesem Technischen Bericht werden die Ergebnisse der Forschungsprojekte des Jahres 2012 vorgestellt. Ausgewählte Projekte stellten ihre Ergebnisse am 18. April 2012 und 14. November 2012 im Rahmen der Future SOC Lab Tag Veranstaltungen vor. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 85 KW - Future SOC Lab KW - Forschungsprojekte KW - Multicore Architekturen KW - In-Memory Technologie KW - Cloud Computing KW - Future SOC Lab KW - research projects KW - multicore architectures KW - in-memory technology KW - cloud computing Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-68991 SN - 978-3-86956-276-6 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - THES A1 - Gumienny, Raja Carola T1 - Understanding the adoption of digital whiteboard systems for collaborative design work T1 - Untersuchungen zur Einführung von digitalen Whiteboard-Systemen für kollaboratives kreatives Arbeiten N2 - User-centered design processes are the first choice when new interactive systems or services are developed to address real customer needs and provide a good user experience. Common tools for collecting user research data, conducting brainstormings, or sketching ideas are whiteboards and sticky notes. They are ubiquitously available, and no technical or domain knowledge is necessary to use them. However, traditional pen and paper tools fall short when saving the content and sharing it with others unable to be in the same location. They are also missing further digital advantages such as searching or sorting content. Although research on digital whiteboard and sticky note applications has been conducted for over 20 years, these tools are not widely adopted in company contexts. While many research prototypes exist, they have not been used for an extended period of time in a real-world context. The goal of this thesis is to investigate what the enablers and obstacles for the adoption of digital whiteboard systems are. As an instrument for different studies, we developed the Tele-Board software system for collaborative creative work. Based on interviews, observations, and findings from former research, we tried to transfer the analog way of working to the digital world. Being a software system, Tele-Board can be used with a variety of hardware and does not depend on special devices. This feature became one of the main factors for adoption on a larger scale. In this thesis, I will present three studies on the use of Tele-Board with different user groups and foci. I will use a combination of research methods (laboratory case studies and data from field research) with the overall goal of finding out when a digital whiteboard system is used and in which cases not. Not surprisingly, the system is used and accepted if a user sees a main benefit that neither analog tools nor other applications can offer. However, I found that these perceived benefits are very different for each user and usage context. If a tool provides possibilities to use in different ways and with different equipment, the chances of its adoption by a larger group increase. Tele-Board has now been in use for over 1.5 years in a global IT company in at least five countries with a constantly growing user base. Its use, advantages, and disadvantages will be described based on 42 interviews and usage statistics from server logs. Through these insights and findings from laboratory case studies, I will present a detailed analysis of digital whiteboard use in different contexts with design implications for future systems. N2 - Nutzerorientierte Gestaltungsprozesse werden angewandt, um zu gewährleisten, dass neue Software für Computer und Smartphones gebrauchstauglich ist und die tatsächlichen Bedürfnisse der Anwender adressiert. Dazu sollen potentielle Anwender befragt und beobachtet und darauf basierend Ideen und Entwürfe für die neue Software entwickelt werden. Um die Nutzerdaten und Ideen zu sammeln, sowie daraus Konzepte zu erarbeiten, werden häufig Whiteboards und Haftnotizen (Post-its) benutzt. Sie haben den Vorteil, dass sie weit verbreitet sind und keine speziellen Kenntnisse erfordern. Analoge Whiteboards sowie Stift und Papier haben allerdings auch den Nachteil, dass die Informationen nicht digital gespeichert und mit Personen an anderen Standorten geteilt werden können. Auch andere digitale Vorteile, wie z. B. Inhalte suchen und sortieren, sind nicht verfügbar. Obwohl es seit 20 Jahren Forschung zu digitalen Whiteboard-Anwendungen gibt, werden diese Systeme im Firmenumfeld kaum genutzt. Diverse Forschungsprototypen sind bisher weder im Langzeiteinsatz noch in Unternehmen ausreichend getestet worden. Ziel dieser Dissertation ist zu erforschen, welche Faktoren den Einsatz von digitalen Whiteboard-Systemen begünstigen und welche Faktoren eher hinderlich sind. Zu diesem Zweck haben wir das Tele-Board Software System für gemeinsames kreatives Arbeiten entwickelt. Basierend auf Interviews und Beobachtungen, sowie Erkenntnissen aus vorheriger Forschung, haben wir versucht, die analoge Arbeitsweise mit herkömmlichen Arbeitsmitteln in die digitale Welt zu übertragen. Tele-Board kann mit unterschiedlicher Hardware benutzt werden und ist nicht an spezielle Geräte gebunden. Diese Tatsache hat sich als Vorteil für den Einsatz der Software in größerem Umfang erwiesen. In dieser Arbeit präsentiere ich drei Studien zur Nutzung von Tele-Board von verschiedenen Anwendern in unterschiedlichen Umgebungen. Die Studien wurden sowohl unter kontrollierten Bedingungen, als auch im realen Arbeitsumfeld durchgeführt. Wie zu erwarten war, wird das System besonders dann angenommen, wenn die Anwender Vorteile sehen, die sie mit analogen Arbeitsmitteln und anderer Software nicht haben. Allerdings unterscheiden sich die empfundenen Vorteile je nach Anwender und Nutzungskontext. Daher steigen die Chancen auf eine Verbreitung der Software, wenn sie verschiedene Anwendungsfälle und unterschiedliches Equipment unterstützt. Tele-Board ist mittlerweile seit 1,5 Jahren in einer global agierenden IT-Firma in mindestens fünf Ländern mit konstant steigenden Nutzerzahlen im Einsatz. Auf der Basis von 42 Interviews und Nutzungsstatistiken vom Server wird beschrieben, auf welche Art und Weise das System angewandt wird und welche Vor- und Nachteile es hat. Aus diesen Erkenntnissen sowie anderen Studien, präsentiere ich eine detaillierte Analyse der Nutzung von digitalen Whiteboards und gebe Empfehlungen für die Entwicklung zukünftiger Systeme. KW - Verteiltes Arbeiten KW - CSCW KW - Digitale Whiteboards KW - Design Thinking KW - remote collaboration KW - cscw KW - digital whiteboard KW - design thinking Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-72417 ER - TY - THES A1 - Menzel, Michael T1 - Model-driven security in service-oriented architectures : leveraging security patterns to transform high-level security requirements to technical policies T1 - Modell-getriebene Sicherheit in Service-orientierten Architekturen N2 - Service-oriented Architectures (SOA) facilitate the provision and orchestration of business services to enable a faster adoption to changing business demands. Web Services provide a technical foundation to implement this paradigm on the basis of XML-messaging. However, the enhanced flexibility of message-based systems comes along with new threats and risks. To face these issues, a variety of security mechanisms and approaches is supported by the Web Service specifications. The usage of these security mechanisms and protocols is configured by stating security requirements in security policies. However, security policy languages for SOA are complex and difficult to create due to the expressiveness of these languages. To facilitate and simplify the creation of security policies, this thesis presents a model-driven approach that enables the generation of complex security policies on the basis of simple security intentions. SOA architects can specify these intentions in system design models and are not required to deal with complex technical security concepts. The approach introduced in this thesis enables the enhancement of any system design modelling languages – for example FMC or BPMN – with security modelling elements. The syntax, semantics, and notion of these elements is defined by our security modelling language SecureSOA. The metamodel of this language provides extension points to enable the integration into system design modelling languages. In particular, this thesis demonstrates the enhancement of FMC block diagrams with SecureSOA. To enable the model-driven generation of security policies, a domain-independent policy model is introduced in this thesis. This model provides an abstraction layer for security policies. Mappings are used to perform the transformation from our model to security policy languages. However, expert knowledge is required to generate instances of this model on the basis of simple security intentions. Appropriate security mechanisms, protocols and options must be chosen and combined to fulfil these security intentions. In this thesis, a formalised system of security patterns is used to represent this knowledge and to enable an automated transformation process. Moreover, a domain-specific language is introduced to state security patterns in an accessible way. On the basis of this language, a system of security configuration patterns is provided to transform security intentions related to data protection and identity management. The formal semantics of the security pattern language enable the verification of the transformation process introduced in this thesis and prove the correctness of the pattern application. Finally, our SOA Security LAB is presented that demonstrates the application of our model-driven approach to facilitate a dynamic creation, configuration, and execution of secure Web Service-based composed applications. N2 - Im Bereich der Enterprisearchitekturen hat das Paradigma der Service-orientierten Architektur (SOA) in den vergangenen Jahren eine große Bedeutung erlangt. Dieser Ansatz ermöglicht die Strukturierung und Umsetzung verteilter, IT-basierter Geschäftsfunktionen, um einen effizienten und flexiblen Einsatz von IT-Ressourcen zu ermöglichen. Während in der Vergangenheit fachliche Anforderungen in monolithischen Applikationen umgesetzt wurden, setzt dieser Architekturansatz auf wiederverwendbare Dienste, die spezifische Geschäftsfunktionen implementieren. Diese Dienste können dann dynamisch zur Umsetzung von Geschäftsprozessen herangezogen werden und ermöglichen eine schnelle Reaktion auf verändernde geschäftliche Rahmenbedingungen durch Anpassung der Prozesse. Die einzelnen Dienste existieren unabhängig voneinander und sind lose über einen Nachrichtenaustausch gekoppelt. Diese Unabhängigkeit unterscheidet den SOA-Ansatz von der bisherigen Entwicklung klassischer verteilter Anwendungen. Die Verwendung unabhängiger Dienste geht aber auch mit einem größeren Gefährdungspotential einher, da eine Vielzahl von Schnittstellen bereitgestellt wird, die mittels komplexer Protokolle angesprochen werden können. Somit ist die korrekte Umsetzung von Sicherheitsmechanismen in allen Diensten und SOA-Infrastrukturkomponeten essentiell. Kommunikationspartner müssen an jedem Kommunikationsendpunkt authentifiziert und autorisiert werden und ausgetauschte Nachrichten müssen immer geschützt werden. Solche Sicherheitsanforderungen werden in technischen Sicherheitskonfigurationen (Policydokumenten) mittels einer Policysprache kodiert und werden an die Dienste verteilt, die diese Anforderungen durchsetzen. Da Policysprachen für SOA aber durch die Vielzahl und Vielfalt an Sicherheitsmechanismen, -protokollen und -standards eine hohe Komplexität aufweisen, sind Sicherheitskonfigurationen höchst fehleranfällig und mit viel Fachwissen zu erstellen. Um die Generierung von Sicherheitskonfigurationen in komplexen Systemen zu vereinfachen, wird in dieser Arbeit ein modellgetriebener Ansatz vorgestellt, der eine visuelle Modellierung von Sicherheitsanforderungen in Architekturmodellen ermöglicht und eine automatisierte Generierung von Sicherheitskonfigurationen auf Basis dieser Anforderungen unterstützt. Die Modellierungsebene ermöglicht eine einfache und abstrakte Darstellung von Sicherheitsanforderungen, die sich auch für Systemarchitekten erschließen, welche keine Sicherheits-experten sind. Beispielsweise können modellierte Daten einfach mit einem Schloss annotiert werden, um den Schutz dieser Daten zu fordern. Die Syntax, die Semantik und die Darstellung dieser Anforderungen werden durch die in dieser Arbeit vorgestellte Sicherheitsmodellierungssprache SecureSOA spezifiziert. Der vorgestellte modellgetriebene Ansatz transformiert die modellierten Anforderungen auf ein domänen-unabhängiges Policymodell, das eine Abstraktionsschicht zu konkreten Policysprachen bildet. Diese Abstrak-tionsschicht vereinfacht die Generierung von Sicherheitspolicies in verschiedenen Policysprachen. Allerdings kann diese Transformation nur erfolgen, wenn im System Expertenwissen hinterlegt ist, das die Auswahl von konkreten Sicherheitsmechanismen und -optionen bestimmt. Im Rahmen dieser Arbeit werden Entwurfsmuster für SOA-Sicherheit zur Transformation herangezogen, die dieses Wissen repräsentieren. Dazu wird ein Katalog von Entwurfsmustern eingeführt, der die Abbildung von abstrakten Sicherheitsanforderungen auf konkrete Konfigurationen ermöglicht. Diese Muster sind mittels einer Entwurfsmustersprache definiert, die in dieser Arbeit eingeführt wird. Die formale Semantik dieser Sprache ermöglicht die formale Verifikation des Transformationsprozesses, um die Korrektheit der Entwurfsmusteranwendung nachzuweisen. Die Definition dieses Entwurfsmusterkatalogs und der darauf basierende Transformationsprozess ermöglichen die Abbildung von abstrakten Sicherheitsanforderungen auf konkrete technische Sicherheitskonfigurationen und stellen den Beitrag dieser Arbeit dar. Abschließend wird in dieser Arbeit das SOA-Security-Lab vorgestellt, das die Umsetzung dieses Ansatzes demonstriert. KW - IT-Sicherheit KW - Service-Orientierte Architekturen KW - Modell-getriebene Sicherheit KW - Sicherheitsmodellierung KW - Entwurfsmuster für SOA-Sicherheit KW - IT-Security KW - Service-oriented Architectures KW - Modell-driven Security KW - Security Modelling KW - SOA Security Pattern Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-59058 ER - TY - THES A1 - Dawoud, Wesam T1 - Scalability and performance management of internet applications in the cloud T1 - Skalierbarkeit und Performance-Management von Internetanwendungen in der Cloud N2 - Cloud computing is a model for enabling on-demand access to a shared pool of computing resources. With virtually limitless on-demand resources, a cloud environment enables the hosted Internet application to quickly cope when there is an increase in the workload. However, the overhead of provisioning resources exposes the Internet application to periods of under-provisioning and performance degradation. Moreover, the performance interference, due to the consolidation in the cloud environment, complicates the performance management of the Internet applications. In this dissertation, we propose two approaches to mitigate the impact of the resources provisioning overhead. The first approach employs control theory to scale resources vertically and cope fast with workload. This approach assumes that the provider has knowledge and control over the platform running in the virtual machines (VMs), which limits it to Platform as a Service (PaaS) and Software as a Service (SaaS) providers. The second approach is a customer-side one that deals with the horizontal scalability in an Infrastructure as a Service (IaaS) model. It addresses the trade-off problem between cost and performance with a multi-goal optimization solution. This approach finds the scale thresholds that achieve the highest performance with the lowest increase in the cost. Moreover, the second approach employs a proposed time series forecasting algorithm to scale the application proactively and avoid under-utilization periods. Furthermore, to mitigate the interference impact on the Internet application performance, we developed a system which finds and eliminates the VMs suffering from performance interference. The developed system is a light-weight solution which does not imply provider involvement. To evaluate our approaches and the designed algorithms at large-scale level, we developed a simulator called (ScaleSim). In the simulator, we implemented scalability components acting as the scalability components of Amazon EC2. The current scalability implementation in Amazon EC2 is used as a reference point for evaluating the improvement in the scalable application performance. ScaleSim is fed with realistic models of the RUBiS benchmark extracted from the real environment. The workload is generated from the access logs of the 1998 world cup website. The results show that optimizing the scalability thresholds and adopting proactive scalability can mitigate 88% of the resources provisioning overhead impact with only a 9% increase in the cost. N2 - Cloud computing ist ein Model fuer einen Pool von Rechenressourcen, den sie auf Anfrage zur Verfuegung stellt. Internetapplikationen in einer Cloud-Infrastruktur koennen bei einer erhoehten Auslastung schnell die Lage meistern, indem sie die durch die Cloud-Infrastruktur auf Anfrage zur Verfuegung stehenden und virtuell unbegrenzten Ressourcen in Anspruch nehmen. Allerdings sind solche Applikationen durch den Verwaltungsaufwand zur Bereitstellung der Ressourcen mit Perioden von Verschlechterung der Performanz und Ressourcenunterversorgung konfrontiert. Ausserdem ist das Management der Performanz aufgrund der Konsolidierung in einer Cloud Umgebung kompliziert. Um die Auswirkung des Mehraufwands zur Bereitstellung von Ressourcen abzuschwächen, schlagen wir in dieser Dissertation zwei Methoden vor. Die erste Methode verwendet die Kontrolltheorie, um Ressourcen vertikal zu skalieren und somit schneller mit einer erhoehten Auslastung umzugehen. Diese Methode setzt voraus, dass der Provider das Wissen und die Kontrolle über die in virtuellen Maschinen laufende Plattform hat. Der Provider ist dadurch als „Plattform als Service (PaaS)“ und als „Software als Service (SaaS)“ Provider definiert. Die zweite Methode bezieht sich auf die Clientseite und behandelt die horizontale Skalierbarkeit in einem Infrastruktur als Service (IaaS)-Model. Sie behandelt den Zielkonflikt zwischen den Kosten und der Performanz mit einer mehrzieloptimierten Loesung. Sie findet massstaebliche Schwellenwerte, die die hoechste Performanz mit der niedrigsten Steigerung der Kosten gewaehrleisten. Ausserdem ist in der zweiten Methode ein Algorithmus der Zeitreifenvorhersage verwendet, um die Applikation proaktiv zu skalieren und Perioden der nicht optimalen Ausnutzung zu vermeiden. Um die Performanz der Internetapplikation zu verbessern, haben wir zusaetzlich ein System entwickelt, das die unter Beeintraechtigung der Performanz leidenden virtuellen Maschinen findet und entfernt. Das entwickelte System ist eine leichtgewichtige Lösung, die keine Provider-Beteiligung verlangt. Um die Skalierbarkeit unserer Methoden und der entwickelten Algorithmen auszuwerten, haben wir einen Simulator namens „ScaleSim“ entwickelt. In diesem Simulator haben wir Komponenten implementiert, die als Skalierbarkeitskomponenten der Amazon EC2 agieren. Die aktuelle Skalierbarkeitsimplementierung in Amazon EC2 ist als Referenzimplementierung fuer die Messesung der Verbesserungen in der Performanz von skalierbaren Applikationen. Der Simulator wurde auf realistische Modelle der RUBiS-Benchmark angewendet, die aus einer echten Umgebung extrahiert wurden. Die Auslastung ist aus den Zugriffslogs der World Cup Website von 1998 erzeugt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Optimierung der Schwellenwerte und der angewendeten proaktiven Skalierbarkeit den Verwaltungsaufwand zur Bereitstellung der Ressourcen bis um 88% reduziert kann, während sich die Kosten nur um 9% erhöhen. KW - Cloud Computing KW - Leistungsfähigkeit KW - Skalierbarkeit KW - Internetanwendungen KW - Cloud computing KW - Performance KW - Scalability KW - Internet applications Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-68187 ER - TY - BOOK A1 - Meinel, Christoph A1 - Schnjakin, Maxim A1 - Metzke, Tobias A1 - Freitag, Markus T1 - Anbieter von Cloud Speicherdiensten im Überblick N2 - Durch die immer stärker werdende Flut an digitalen Informationen basieren immer mehr Anwendungen auf der Nutzung von kostengünstigen Cloud Storage Diensten. Die Anzahl der Anbieter, die diese Dienste zur Verfügung stellen, hat sich in den letzten Jahren deutlich erhöht. Um den passenden Anbieter für eine Anwendung zu finden, müssen verschiedene Kriterien individuell berücksichtigt werden. In der vorliegenden Studie wird eine Auswahl an Anbietern etablierter Basic Storage Diensten vorgestellt und miteinander verglichen. Für die Gegenüberstellung werden Kriterien extrahiert, welche bei jedem der untersuchten Anbieter anwendbar sind und somit eine möglichst objektive Beurteilung erlauben. Hierzu gehören unter anderem Kosten, Recht, Sicherheit, Leistungsfähigkeit sowie bereitgestellte Schnittstellen. Die vorgestellten Kriterien können genutzt werden, um Cloud Storage Anbieter bezüglich eines konkreten Anwendungsfalles zu bewerten. N2 - Due to the ever-increasing flood of digital information, more and more applications make use of cost-effective cloud storage services. The number of vendors that provide these services has increased significantly in recent years. The identification of an appropriate service provider requires an individual consideration of several criteria. This survey presents a comparison of some established basic storage providers. For this comparison, several criteria are extracted that are applicable to any of the selected providers and thus allow for an assessment that is as objective as possible. The criteria include factors like costs, legal information, security, performance, and supported interfaces. The presented criteria can be used to evaluate cloud storage providers in a specific use case in order to identify the most suitable service based on individual requirements. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 84 KW - Cloud Computing KW - öffentliche Cloud Speicherdienste KW - Basic Storage Anbieter KW - cloud computing KW - public cloud storage services KW - basic cloud storage services Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-68780 SN - 978-3-86956-274-2 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Meinel, Christoph A1 - Willems, Christian T1 - openHPI : 哈索•普拉特纳研究院的 MOOC（大规模公开在线课）计划 T1 - openHPI : the MOOC offer at Hasso Plattner Institute N2 - 摘要。哈索•普拉特纳研究院 (HPI) 的新型互动在线教育平台 openHPI (https://openHPI.de) 可以为从事信息技术和信息学领域内容的工作和感兴趣的学员提供可自由访问的、免费的在线课程。与斯坦福大学于 2011 年首推，之后也在美国其他精英大学提供的“网络公开群众课”（简称 MOOC）一样，openHPI 同样在互联网中提供学习视频和阅读材料，其中综合了支持学习的自我测试、家庭作业和社交讨论论坛，并刺激对促进学习的虚拟学习团队的培训。与“传统的”讲座平台，比如 tele-TASK 平台 (http://www.tele-task.de) 不同（在该平台中，可调用以多媒体方式记录的和已准备好的讲座），openHPI 提供的是按教学法准备的在线课程。这些课程的开始时间固定，之后在连续六个课程周稳定的提供以多媒体方式准备的、尽可能可以互动的学习材料。每周讲解课程主题的一章。为此在该周开始前会准备一系列学习视频、文字、自我测试和家庭作业材料，课程学员在该周将精力用于处理这些内容。这些计划与一个社交讨论平台相结合，学员在该平台上可以与课程导师和其他学员交换意见、解答问题和讨论更多主题。当然，学员可以自己决定学习活动的类型和范围。他们可以为课程作出自己的贡献，比如在论坛中引用博文或推文。之后其他学员可以评论、讨论或自己扩展这些博文或推文。这样学员、教师和提供的学习内容就在一个虚拟的团体中与社交学习网络相互结合起来。 N2 - Abstract. The new interactive online educational platform openHPI, (https://openHPI.de) from Hasso Plattner Institute (HPI), offers freely accessible courses at no charge for all who are interested in subjects in the field of information technology and computer science. Since 2011, “Massive Open Online Courses,” called MOOCs for short, have been offered, first at Stanford University and then later at other U.S. elite universities. Following suit, openHPI provides instructional videos on the Internet and further reading material, combined with learning-supportive self-tests, homework and a social discussion forum. Education is further stimulated by the support of a virtual learning community. In contrast to “traditional” lecture platforms, such as the tele-TASK portal (http://www.tele-task.de) where multimedia recorded lectures are available on demand, openHPI offers didactic online courses. The courses have a fixed start date and offer a balanced schedule of six consecutive weeks presented in multimedia and, whenever possible, interactive learning material. Each week, one chapter of the course subject is treated. In addition, a series of learning videos, texts, self-tests and homework exercises are provided to course participants at the beginning of the week. The course offering is combined with a social discussion platform where participants have the opportunity to enter into an exchange with course instructors and fellow participants. Here, for example, they can get answers to questions and discuss the topics in depth. The participants naturally decide themselves about the type and range of their learning activities. They can make personal contributions to the course, for example, in blog posts or tweets, which they can refer to in the forum. In turn, other participants have the chance to comment on, discuss or expand on what has been said. In this way, the learners become the teachers and the subject matter offered to a virtual community is linked to a social learning network. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 89 KW - Online-Lernen KW - E-Learning KW - MOOCs KW - Onlinekurs KW - openHPI KW - tele-TASK KW - Tele-Lab KW - Tele-Teaching KW - online-learning KW - e-learning KW - MOOCs KW - online course KW - openHPI KW - tele-TASK KW - tele-lab KW - tele-teaching Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-70380 SN - 978-3-86956-291-9 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 89 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Asheuer, Susanne A1 - Belgassem, Joy A1 - Eichorn, Wiete A1 - Leipold, Rio A1 - Licht, Lucas A1 - Meinel, Christoph A1 - Schanz, Anne A1 - Schnjakin, Maxim T1 - Akzeptanz und Nutzerfreundlichkeit der AusweisApp : eine qualitative Untersuchung ; eine Studie am Hasso-Plattner-Institut für Softwaresystemtechnik im Auftrag des Bundesministeriums des Innern N2 - Für die vorliegende Studie »Qualitative Untersuchung zur Akzeptanz des neuen Personalausweises und Erarbeitung von Vorschlägen zur Verbesserung der Usability der Software AusweisApp« arbeitete ein Innovationsteam mit Hilfe der Design Thinking Methode an der Aufgabenstellung »Wie können wir die AusweisApp für Nutzer intuitiv und verständlich gestalten?« Zunächst wurde die Akzeptanz des neuen Personalausweises getestet. Bürger wurden zu ihrem Wissensstand und ihren Erwartungen hinsichtlich des neuen Personalausweises befragt, darüber hinaus zur generellen Nutzung des neuen Personalausweises, der Nutzung der Online-Ausweisfunktion sowie der Usability der AusweisApp. Weiterhin wurden Nutzer bei der Verwendung der aktuellen AusweisApp beobachtet und anschließend befragt. Dies erlaubte einen tiefen Einblick in ihre Bedürfnisse. Die Ergebnisse aus der qualitativen Untersuchung wurden verwendet, um Verbesserungsvorschläge für die AusweisApp zu entwickeln, die den Bedürfnissen der Bürger entsprechen. Die Vorschläge zur Optimierung der AusweisApp wurden prototypisch umgesetzt und mit potentiellen Nutzern getestet. Die Tests haben gezeigt, dass die entwickelten Neuerungen den Bürgern den Zugang zur Nutzung der Online-Ausweisfunktion deutlich vereinfachen. Im Ergebnis konnte festgestellt werden, dass der Akzeptanzgrad des neuen Personalausweises stark divergiert. Die Einstellung der Befragten reichte von Skepsis bis hin zu Befürwortung. Der neue Personalausweis ist ein Thema, das den Bürger polarisiert. Im Rahmen der Nutzertests konnten zahlreiche Verbesserungspotenziale des bestehenden Service Designs sowohl rund um den neuen Personalausweis, als auch im Zusammenhang mit der verwendeten Software aufgedeckt werden. Während der Nutzertests, die sich an die Ideen- und Prototypenphase anschlossen, konnte das Innovtionsteam seine Vorschläge iterieren und auch verifizieren. Die ausgearbeiteten Vorschläge beziehen sich auf die AusweisApp. Die neuen Funktionen umfassen im Wesentlichen: · den direkten Zugang zu den Diensteanbietern, · umfangreiche Hilfestellungen (Tooltips, FAQ, Wizard, Video), · eine Verlaufsfunktion, · einen Beispieldienst, der die Online-Ausweisfunktion erfahrbar macht. Insbesondere gilt es, den Nutzern mit der neuen Version der AusweisApp Anwendungsfelder für ihren neuen Personalausweis und einen Mehrwert zu bieten. Die Ausarbeitung von weiteren Funktionen der AusweisApp kann dazu beitragen, dass der neue Personalausweis sein volles Potenzial entfalten kann. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 69 Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-63971 SN - 978-3-86956-229-2 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - THES A1 - Rohloff, Tobias T1 - Learning analytics at scale BT - supporting learning and teaching in MOOCs with data-driven insights N2 - Digital technologies are paving the way for innovative educational approaches. The learning format of Massive Open Online Courses (MOOCs) provides a highly accessible path to lifelong learning while being more affordable and flexible than face-to-face courses. Thereby, thousands of learners can enroll in courses mostly without admission restrictions, but this also raises challenges. Individual supervision by teachers is barely feasible, and learning persistence and success depend on students' self-regulatory skills. Here, technology provides the means for support. The use of data for decision-making is already transforming many fields, whereas in education, it is still a young research discipline. Learning Analytics (LA) is defined as the measurement, collection, analysis, and reporting of data about learners and their learning contexts with the purpose of understanding and improving learning and learning environments. The vast amount of data that MOOCs produce on the learning behavior and success of thousands of students provides the opportunity to study human learning and develop approaches addressing the demands of learners and teachers. The overall purpose of this dissertation is to investigate the implementation of LA at the scale of MOOCs and to explore how data-driven technology can support learning and teaching in this context. To this end, several research prototypes have been iteratively developed for the HPI MOOC Platform. Hence, they were tested and evaluated in an authentic real-world learning environment. Most of the results can be applied on a conceptual level to other MOOC platforms as well. The research contribution of this thesis thus provides practical insights beyond what is theoretically possible. In total, four system components were developed and extended: (1) The Learning Analytics Architecture: A technical infrastructure to collect, process, and analyze event-driven learning data based on schema-agnostic pipelining in a service-oriented MOOC platform. (2) The Learning Analytics Dashboard for Learners: A tool for data-driven support of self-regulated learning, in particular to enable learners to evaluate and plan their learning activities, progress, and success by themselves. (3) Personalized Learning Objectives: A set of features to better connect learners' success to their personal intentions based on selected learning objectives to offer guidance and align the provided data-driven insights about their learning progress. (4) The Learning Analytics Dashboard for Teachers: A tool supporting teachers with data-driven insights to enable the monitoring of their courses with thousands of learners, identify potential issues, and take informed action. For all aspects examined in this dissertation, related research is presented, development processes and implementation concepts are explained, and evaluations are conducted in case studies. Among other findings, the usage of the learner dashboard in combination with personalized learning objectives demonstrated improved certification rates of 11.62% to 12.63%. Furthermore, it was observed that the teacher dashboard is a key tool and an integral part for teaching in MOOCs. In addition to the results and contributions, general limitations of the work are discussed—which altogether provide a solid foundation for practical implications and future research. N2 - Digitale Technologien sind Wegbereiter für innovative Bildungsansätze. Das Lernformat der Massive Open Online Courses (MOOCs) bietet einen einfachen und globalen Zugang zu lebenslangem Lernen und ist oft kostengünstiger und flexibler als klassische Präsenzlehre. Dabei können sich Tausende von Lernenden meist ohne Zulassungsbeschränkung in Kurse einschreiben, wodurch jedoch auch Herausforderungen entstehen. Eine individuelle Betreuung durch Lehrende ist kaum möglich und das Durchhaltevermögen und der Lernerfolg hängen von selbstregulatorischen Fähigkeiten der Lernenden ab. Hier bietet Technologie die Möglichkeit zur Unterstützung. Die Nutzung von Daten zur Entscheidungsfindung transformiert bereits viele Bereiche, aber im Bildungswesen ist dies noch eine junge Forschungsdisziplin. Als Learning Analytics (LA) wird das Messen, Erfassen, Analysieren und Auswerten von Daten über Lernende und ihren Lernkontext verstanden, mit dem Ziel, das Lernen und die Lernumgebungen zu verstehen und zu verbessern. Die riesige Menge an Daten, die MOOCs über das Lernverhalten und den Lernerfolg produzieren, bietet die Möglichkeit, das menschliche Lernen zu studieren und Ansätze zu entwickeln, die den Anforderungen von Lernenden und Lehrenden gerecht werden. Der Schwerpunkt dieser Dissertation liegt auf der Implementierung von LA für die Größenordnung von MOOCs und erforscht dabei, wie datengetriebene Technologie das Lernen und Lehren in diesem Kontext unterstützen kann. Zu diesem Zweck wurden mehrere Forschungsprototypen iterativ für die HPI-MOOC-Plattform entwickelt. Daher wurden diese in einer authentischen und realen Lernumgebung getestet und evaluiert. Die meisten Ergebnisse lassen sich auf konzeptioneller Ebene auch auf andere MOOC-Plattformen übertragen, wodurch der Forschungsbeitrag dieser Arbeit praktische Erkenntnisse über das theoretisch Mögliche hinaus liefert. Insgesamt wurden vier Systemkomponenten entwickelt und erweitert: (1) Die LA-Architektur: Eine technische Infrastruktur zum Sammeln, Verarbeiten und Analysieren von ereignisgesteuerten Lerndaten basierend auf einem schemaagnostischem Pipelining in einer serviceorientierten MOOC-Plattform. (2) Das LA-Dashboard für Lernende: Ein Werkzeug zur datengesteuerten Unterstützung der Selbstregulierung, insbesondere um Lernende in die Lage zu versetzen, ihre Lernaktivitäten, ihren Fortschritt und ihren Lernerfolg selbst zu evaluieren und zu planen. (3) Personalisierte Lernziele: Eine Reihe von Funktionen, um den Lernerfolg besser mit persönlichen Absichten zu verknüpfen, die auf ausgewählten Lernzielen basieren, um Leitlinien anzubieten und die bereitgestellten datengetriebenen Einblicke über den Lernfortschritt darauf abzustimmen. (4) Das LA-Dashboard für Lehrende: Ein Hilfsmittel, das Lehrkräfte mit datengetriebenen Erkenntnissen unterstützt, um ihre Kurse mit Tausenden von Lernenden zu überblicken, mögliche Probleme zu erkennen und fundierte Maßnahmen zu ergreifen. Für alle untersuchten Aspekte dieser Dissertation werden verwandte Forschungsarbeiten vorgestellt, Entwicklungsprozesse und Implementierungskonzepte erläutert und Evaluierungen in Fallstudien durchgeführt. Unter anderem konnte durch den Einsatz des Dashboards für Lernende in Kombination mit personalisierten Lernzielen verbesserte Zertifizierungsraten von 11,62% bis 12,63% nachgewiesen werden. Außerdem wurde beobachtet, dass das Dashboard für Lehrende ein entscheidendes Werkzeug und ein integraler Bestandteil für die Lehre in MOOCs ist. Neben den Ergebnissen und Beiträgen werden generelle Einschränkungen der Arbeit diskutiert, die insgesamt eine fundierte Grundlage für praktische Implikationen und zukünftige Forschungsvorhaben schaffen. KW - Learning Analytics KW - MOOCs KW - Self-Regulated Learning KW - E-Learning KW - Service-Oriented Architecture KW - Online Learning Environments Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-526235 ER - TY - THES A1 - Torcato Mordido, Gonçalo Filipe T1 - Diversification, compression, and evaluation methods for generative adversarial networks N2 - Generative adversarial networks (GANs) have been broadly applied to a wide range of application domains since their proposal. In this thesis, we propose several methods that aim to tackle different existing problems in GANs. Particularly, even though GANs are generally able to generate high-quality samples, the diversity of the generated set is often sub-optimal. Moreover, the common increase of the number of models in the original GANs framework, as well as their architectural sizes, introduces additional costs. Additionally, even though challenging, the proper evaluation of a generated set is an important direction to ultimately improve the generation process in GANs. We start by introducing two diversification methods that extend the original GANs framework to multiple adversaries to stimulate sample diversity in a generated set. Then, we introduce a new post-training compression method based on Monte Carlo methods and importance sampling to quantize and prune the weights and activations of pre-trained neural networks without any additional training. The previous method may be used to reduce the memory and computational costs introduced by increasing the number of models in the original GANs framework. Moreover, we use a similar procedure to quantize and prune gradients during training, which also reduces the communication costs between different workers in a distributed training setting. We introduce several topology-based evaluation methods to assess data generation in different settings, namely image generation and language generation. Our methods retrieve both single-valued and double-valued metrics, which, given a real set, may be used to broadly assess a generated set or separately evaluate sample quality and sample diversity, respectively. Moreover, two of our metrics use locality-sensitive hashing to accurately assess the generated sets of highly compressed GANs. The analysis of the compression effects in GANs paves the way for their efficient employment in real-world applications. Given their general applicability, the methods proposed in this thesis may be extended beyond the context of GANs. Hence, they may be generally applied to enhance existing neural networks and, in particular, generative frameworks. N2 - Generative adversarial networks (GANs) wurden seit ihrer Einführung in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen eingesetzt. In dieser Dissertation schlagen wir einige Verfahren vor, die darauf abzielen, verschiedene bestehende Probleme von GANs zu lösen. Insbesondere, fokussieren wir uns auf das Problem das GANs zwar qualitative hochwertige Samples generieren können, aber die Diversität ist oft sub-optimal. Darüber hinaus, stellt die allgemein übliche Zunahme der Anzahl der Modelle unter dem ursprünglichen GAN-Framework, als auch deren Modellgröße weitere Aufwendungskosten dar. Abschließend, ist die richtige Evaluierung einer generierten Menge, wenn auch herausfordernd, eine wichtige Forschungsrichtung, um letztendlich den Generierungsprozess von GANs zu verbessern. Wir beginnen mit der Einführung von zwei Diversifizierungsmethoden die das ursprüngliche GAN-Framework um mehrere Gegenspieler erweitern, um die Diversität zu erhöhen. Um den zusätzlichen Speicher- und Rechenaufwand zu reduzieren, führen wir dann eine neue Kompressionsmethode ein. Diese Methode basiert auf den Monte-Carlo-Methoden und Importance Sampling, für das Quantisieren und Pruning der Gewichte und Aktivierungen von schon trainierten neuronalen Netzwerken ohne zusätzliches Trainieren. Wir erweitern die erwähne Methode zusätzlich für das Quantisieren und Pruning von Gradienten während des Trainierens, was die Kommunikationskosten zwischen verschiedenen sogenannten „Workern“ in einer verteilten Trainingsumgebung reduziert. Bezüglich der Bewertung der generierten Samples, stellen wir mehrere typologie basierte Evaluationsmethoden vor, die sich auf Bild-und Text konzentrieren. Um verschiedene Anwendungsfälle zu erfassen, liefern unsere vorgestellten Methoden einwertige und doppelwertige Metriken. Diese können einerseits dazu genutzt werden, generierte Samples, oder die Qualität und Verteilung der Samples anhand einer Menge von echten Samples zu bewerten. Außerdem, verwenden zwei unserer vorgestellten Metriken so genanntes locality-sensitive Hashing, um die generierten Samples von stark komprimierten GANs genau zu bewerten. Die Analyse von Kompressionseffekten in GANs ebnet den Weg für ihren effizienten Einsatz für reale Anwendungen. Aufgrund der allgemeinen Anwendungsmöglichkeit von GANs, können die in dieser Arbeit vorgestellten Methoden auch über Kontext von GANs hinaus erweitert werden. Daher könnten sie allgemein auf existierende neuronale Netzwerke angewandt werden und insbesondere auf generative Frameworks. KW - deep learning KW - generative adversarial networks KW - erzeugende gegnerische Netzwerke KW - tiefes Lernen Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-535460 ER - TY - THES A1 - Elsaid, Mohamed Esameldin Mohamed T1 - Virtual machines live migration cost modeling and prediction T1 - Modellierung und Vorhersage der Live-Migrationskosten für Virtuelle Maschinen N2 - Dynamic resource management is an essential requirement for private and public cloud computing environments. With dynamic resource management, the physical resources assignment to the cloud virtual resources depends on the actual need of the applications or the running services, which enhances the cloud physical resources utilization and reduces the offered services cost. In addition, the virtual resources can be moved across different physical resources in the cloud environment without an obvious impact on the running applications or services production. This means that the availability of the running services and applications in the cloud is independent on the hardware resources including the servers, switches and storage failures. This increases the reliability of using cloud services compared to the classical data-centers environments. In this thesis we briefly discuss the dynamic resource management topic and then deeply focus on live migration as the definition of the compute resource dynamic management. Live migration is a commonly used and an essential feature in cloud and virtual data-centers environments. Cloud computing load balance, power saving and fault tolerance features are all dependent on live migration to optimize the virtual and physical resources usage. As we will discuss in this thesis, live migration shows many benefits to cloud and virtual data-centers environments, however the cost of live migration can not be ignored. Live migration cost includes the migration time, downtime, network overhead, power consumption increases and CPU overhead. IT admins run virtual machines live migrations without an idea about the migration cost. So, resources bottlenecks, higher migration cost and migration failures might happen. The first problem that we discuss in this thesis is how to model the cost of the virtual machines live migration. Secondly, we investigate how to make use of machine learning techniques to help the cloud admins getting an estimation of this cost before initiating the migration for one of multiple virtual machines. Also, we discuss the optimal timing for a specific virtual machine before live migration to another server. Finally, we propose practical solutions that can be used by the cloud admins to be integrated with the cloud administration portals to answer the raised research questions above. Our research methodology to achieve the project objectives is to propose empirical models based on using VMware test-beds with different benchmarks tools. Then we make use of the machine learning techniques to propose a prediction approach for virtual machines live migration cost. Timing optimization for live migration is also proposed in this thesis based on using the cost prediction and data-centers network utilization prediction. Live migration with persistent memory clusters is also discussed at the end of the thesis. The cost prediction and timing optimization techniques proposed in this thesis could be practically integrated with VMware vSphere cluster portal such that the IT admins can now use the cost prediction feature and timing optimization option before proceeding with a virtual machine live migration. Testing results show that our proposed approach for VMs live migration cost prediction shows acceptable results with less than 20% prediction error and can be easily implemented and integrated with VMware vSphere as an example of a commonly used resource management portal for virtual data-centers and private cloud environments. The results show that using our proposed VMs migration timing optimization technique also could save up to 51% of migration time of the VMs migration time for memory intensive workloads and up to 27% of the migration time for network intensive workloads. This timing optimization technique can be useful for network admins to save migration time with utilizing higher network rate and higher probability of success. At the end of this thesis, we discuss the persistent memory technology as a new trend in servers memory technology. Persistent memory modes of operation and configurations are discussed in detail to explain how live migration works between servers with different memory configuration set up. Then, we build a VMware cluster with persistent memory inside server and also with DRAM only servers to show the live migration cost difference between the VMs with DRAM only versus the VMs with persistent memory inside. N2 - Die dynamische Ressourcenverwaltung ist eine wesentliche Voraussetzung für private und öffentliche Cloud-Computing-Umgebungen. Bei der dynamischen Ressourcenverwaltung hängt die Zuweisung der physischen Ressourcen zu den virtuellen Cloud-Ressourcen vom tatsächlichen Bedarf der Anwendungen oder der laufenden Dienste ab, was die Auslastung der physischen Cloud-Ressourcen verbessert und die Kosten für die angebotenen Dienste reduziert. Darüber hinaus können die virtuellen Ressourcen über verschiedene physische Ressourcen in der Cloud-Umgebung verschoben werden, ohne dass dies einen offensichtlichen Einfluss auf die laufenden Anwendungen oder die Produktion der Dienste hat. Das bedeutet, dass die Verfügbarkeit der laufenden Dienste und Anwendungen in der Cloud unabhängig von den Hardwareressourcen einschließlich der Server, Netzwerke und Speicherausfälle ist. Dies erhöht die Zuverlässigkeit bei der Nutzung von Cloud-Diensten im Vergleich zu klassischen Rechenzentrumsumgebungen. In dieser Arbeit wird das Thema der dynamischen Ressourcenverwaltung kurz erörtert, um sich dann eingehend mit der Live-Migration als Definition der dynamischen Verwaltung von Compute-Ressourcen zu beschäftigen. Live-Migration ist eine häufig verwendete und wesentliche Funktion in Cloud- und virtuellen Rechenzentrumsumgebungen. Cloud-Computing-Lastausgleich, Energiespar- und Fehlertoleranzfunktionen sind alle von der Live-Migration abhängig, um die Nutzung der virtuellen und physischen Ressourcen zu optimieren. Wie wir in dieser Arbeit erörtern werden, zeigt die Live-Migration viele Vorteile für Cloud- und virtuelle Rechenzentrumsumgebungen, jedoch können die Kosten der Live-Migration nicht ignoriert werden. Zu den Kosten der Live-Migration gehören die Migrationszeit, die Ausfallzeit, der Netzwerk-Overhead, der Anstieg des Stromverbrauchs und der CPU-Overhead. IT-Administratoren führen Live-Migrationen von virtuellen Maschinen durch, ohne eine Vorstellung von den Migrationskosten zu haben. So kann es zu Ressourcenengpässen, höheren Migrationskosten und Migrationsfehlern kommen. Das erste Problem, das wir in dieser Arbeit diskutieren, ist, wie man die Kosten der Live-Migration virtueller Maschinen modellieren kann. Zweitens untersuchen wir, wie maschinelle Lerntechniken eingesetzt werden können, um den Cloud-Administratoren zu helfen, eine Schätzung dieser Kosten zu erhalten, bevor die Migration für eine oder mehrere virtuelle Maschinen eingeleitet wird. Außerdem diskutieren wir das optimale Timing für eine bestimmte virtuelle Maschine vor der Live-Migration auf einen anderen Server. Schließlich schlagen wir praktische Lösungen vor, die von den Cloud-Admins verwendet werden können, um in die Cloud-Administrationsportale integriert zu werden, um die oben aufgeworfenen Forschungsfragen zu beantworten. Unsere Forschungsmethodik zur Erreichung der Projektziele besteht darin, empirische Modelle vorzuschlagen, die auf der Verwendung von VMware-Testbeds mit verschiedenen Benchmark-Tools basieren. Dann nutzen wir die Techniken des maschinellen Lernens, um einen Vorhersageansatz für die Kosten der Live-Migration virtueller Maschinen vorzuschlagen. Die Timing-Optimierung für die Live-Migration wird ebenfalls in dieser Arbeit vorgeschlagen, basierend auf der Kostenvorhersage und der Vorhersage der Netzwerkauslastung des Rechenzentrums. Die Live-Migration mit Clustern mit persistentem Speicher wird ebenfalls am Ende der Arbeit diskutiert. Die in dieser Arbeit vorgeschlagenen Techniken zur Kostenvorhersage und Timing-Optimierung könnten praktisch in das VMware vSphere-Cluster-Portal integriert werden, so dass die IT-Administratoren nun die Funktion zur Kostenvorhersage und die Option zur Timing-Optimierung nutzen können, bevor sie mit einer Live-Migration der virtuellen Maschine fortfahren. Die Testergebnisse zeigen, dass unser vorgeschlagener Ansatz für die VMs-Live-Migrationskostenvorhersage akzeptable Ergebnisse mit weniger als 20\% Fehler in der Vorhersagegenauigkeit zeigt und leicht implementiert und in VMware vSphere als Beispiel für ein häufig verwendetes Ressourcenmanagement-Portal für virtuelle Rechenzentren und private Cloud-Umgebungen integriert werden kann. Die Ergebnisse zeigen, dass mit der von uns vorgeschlagenen Technik zur Timing-Optimierung der VMs-Migration auch bis zu 51\% der Migrationszeit für speicherintensive Workloads und bis zu 27\% der Migrationszeit für netzwerkintensive Workloads eingespart werden können. Diese Timing-Optimierungstechnik kann für Netzwerkadministratoren nützlich sein, um Migrationszeit zu sparen und dabei eine höhere Netzwerkrate und eine höhere Erfolgswahrscheinlichkeit zu nutzen. Am Ende dieser Arbeit wird die persistente Speichertechnologie als neuer Trend in der Server-Speichertechnologie diskutiert. Die Betriebsarten und Konfigurationen des persistenten Speichers werden im Detail besprochen, um zu erklären, wie die Live-Migration zwischen Servern mit unterschiedlichen Speicherkonfigurationen funktioniert. Dann bauen wir einen VMware-Cluster mit persistentem Speicher im Server und auch mit Servern nur mit DRAM auf, um den Kostenunterschied bei der Live-Migration zwischen den VMs mit nur DRAM und den VMs mit persistentem Speicher im Server zu zeigen. KW - virtual KW - cloud KW - computing KW - machines KW - live migration KW - machine learning KW - prediction KW - Wolke KW - Computing KW - Live-Migration KW - maschinelles Lernen KW - Maschinen KW - Vorhersage KW - virtuell Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-540013 ER - TY - BOOK A1 - Meinel, Christoph A1 - John, Catrina A1 - Wollowski, Tobias T1 - Die HPI Schul-Cloud – Von der Vision zur digitale Infrastruktur für deutsche Schulen N2 - Digitale Medien sind aus unserem Alltag kaum noch wegzudenken. Einer der zentralsten Bereiche für unsere Gesellschaft, die schulische Bildung, darf hier nicht hintanstehen. Wann immer der Einsatz digital unterstützter Tools pädagogisch sinnvoll ist, muss dieser in einem sicheren Rahmen ermöglicht werden können. Die HPI Schul-Cloud ist dieser Vision gefolgt, die vom Nationalen IT-Gipfel 2016 angestoßen wurde und dem Bericht vorangestellt ist – gefolgt. Sie hat sich in den vergangenen fünf Jahren vom Pilotprojekt zur unverzichtbaren IT-Infrastruktur für zahlreiche Schulen entwickelt. Während der Corona-Pandemie hat sie für viele Tausend Schulen wichtige Unterstützung bei der Umsetzung ihres Bildungsauftrags geboten. Das Ziel, eine zukunftssichere und datenschutzkonforme Infrastruktur zur digitalen Unterstützung des Unterrichts zur Verfügung zu stellen, hat sie damit mehr als erreicht. Aktuell greifen rund 1,4 Millionen Lehrkräfte und Schülerinnen und Schüler bundesweit und an den deutschen Auslandsschulen auf die HPI Schul-Cloud zu. N2 - It is hard to imagine our everyday lives without digital media. One of the most central areas for our society, school education, must not be left behind. Whenever the use of digitally supported tools makes pedagogical sense, it must be possible to enable it within a secure framework. The HPI School Cloud has followed this vision, which was initiated by the 2016 National IT Summit and precedes the report. Over the past five years, it has evolved from a pilot project to an indispensable IT infrastructure for numerous schools. During the Corona pandemic, it provided important support for many thousands of schools in implementing their educational mission. It has thus more than achieved its goal of providing a future-proof and data-protection-compliant infrastructure for digital support of teaching. Currently, around 1.4 million teachers and students nationwide and at German schools abroad access the HPI School Cloud. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 144 KW - digitale Infrastruktur für den Schulunterricht KW - digital unterstützter Unterricht KW - Datenschutz-sicherer Einsatz in der Schule KW - Unterricht mit digitalen Medien Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-535860 SN - 978-3-86956-526-2 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 144 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Alnemr, Rehab A1 - Polyvyanyy, Artem A1 - AbuJarour, Mohammed A1 - Appeltauer, Malte A1 - Hildebrandt, Dieter A1 - Thomas, Ivonne A1 - Overdick, Hagen A1 - Schöbel, Michael A1 - Uflacker, Matthias A1 - Kluth, Stephan A1 - Menzel, Michael A1 - Schmidt, Alexander A1 - Hagedorn, Benjamin A1 - Pascalau, Emilian A1 - Perscheid, Michael A1 - Vogel, Thomas A1 - Hentschel, Uwe A1 - Feinbube, Frank A1 - Kowark, Thomas A1 - Trümper, Jonas A1 - Vogel, Tobias A1 - Becker, Basil ED - Meinel, Christoph ED - Plattner, Hasso ED - Döllner, Jürgen Roland Friedrich ED - Weske, Mathias ED - Polze, Andreas ED - Hirschfeld, Robert ED - Naumann, Felix ED - Giese, Holger T1 - Proceedings of the 4th Ph.D. Retreat of the HPI Research School on Service-oriented Systems Engineering T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 31 KW - Hasso-Plattner-Institut KW - Forschungskolleg KW - Klausurtagung KW - Service-oriented Systems Engineering KW - Hasso Plattner Institute KW - Research School KW - Ph.D. Retreat KW - Service-oriented Systems Engineering Y1 - 2010 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-40838 SN - 978-3-86956-036-6 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Meinel, Christoph A1 - Plattner, Hasso A1 - Döllner, Jürgen Roland Friedrich A1 - Weske, Mathias A1 - Polze, Andreas A1 - Hirschfeld, Robert A1 - Naumann, Felix A1 - Giese, Holger A1 - Baudisch, Patrick T1 - Proceedings of the 7th Ph.D. Retreat of the HPI Research School on Service-oriented Systems Engineering N2 - Design and Implementation of service-oriented architectures imposes a huge number of research questions from the fields of software engineering, system analysis and modeling, adaptability, and application integration. Component orientation and web services are two approaches for design and realization of complex web-based system. Both approaches allow for dynamic application adaptation as well as integration of enterprise application. Commonly used technologies, such as J2EE and .NET, form de facto standards for the realization of complex distributed systems. Evolution of component systems has lead to web services and service-based architectures. This has been manifested in a multitude of industry standards and initiatives such as XML, WSDL UDDI, SOAP, etc. All these achievements lead to a new and promising paradigm in IT systems engineering which proposes to design complex software solutions as collaboration of contractually defined software services. Service-Oriented Systems Engineering represents a symbiosis of best practices in object-orientation, component-based development, distributed computing, and business process management. It provides integration of business and IT concerns. The annual Ph.D. Retreat of the Research School provides each member the opportunity to present his/her current state of their research and to give an outline of a prospective Ph.D. thesis. Due to the interdisciplinary structure of the Research Scholl, this technical report covers a wide range of research topics. These include but are not limited to: Self-Adaptive Service-Oriented Systems, Operating System Support for Service-Oriented Systems, Architecture and Modeling of Service-Oriented Systems, Adaptive Process Management, Services Composition and Workflow Planning, Security Engineering of Service-Based IT Systems, Quantitative Analysis and Optimization of Service-Oriented Systems, Service-Oriented Systems in 3D Computer Graphics sowie Service-Oriented Geoinformatics. N2 - Der Entwurf und die Realisierung dienstbasierender Architekturen wirft eine Vielzahl von Forschungsfragestellungen aus den Gebieten der Softwaretechnik, der Systemmodellierung und -analyse, sowie der Adaptierbarkeit und Integration von Applikationen auf. Komponentenorientierung und WebServices sind zwei Ansätze für den effizienten Entwurf und die Realisierung komplexer Web-basierender Systeme. Sie ermöglichen die Reaktion auf wechselnde Anforderungen ebenso, wie die Integration großer komplexer Softwaresysteme. Heute übliche Technologien, wie J2EE und .NET, sind de facto Standards für die Entwicklung großer verteilter Systeme. Die Evolution solcher Komponentensysteme führt über WebServices zu dienstbasierenden Architekturen. Dies manifestiert sich in einer Vielzahl von Industriestandards und Initiativen wie XML, WSDL, UDDI, SOAP. All diese Schritte führen letztlich zu einem neuen, vielversprechenden Paradigma für IT Systeme, nach dem komplexe Softwarelösungen durch die Integration vertraglich vereinbarter Software-Dienste aufgebaut werden sollen. "Service-Oriented Systems Engineering" repräsentiert die Symbiose bewährter Praktiken aus den Gebieten der Objektorientierung, der Komponentenprogrammierung, des verteilten Rechnen sowie der Geschäftsprozesse und berücksichtigt auch die Integration von Geschäftsanliegen und Informationstechnologien. Die Klausurtagung des Forschungskollegs "Service-oriented Systems Engineering" findet einmal jährlich statt und bietet allen Kollegiaten die Möglichkeit den Stand ihrer aktuellen Forschung darzulegen. Bedingt durch die Querschnittstruktur des Kollegs deckt dieser Bericht ein große Bandbreite aktueller Forschungsthemen ab. Dazu zählen unter anderem Self-Adaptive Service-Oriented Systems, Operating System Support for Service-Oriented Systems, Architecture and Modeling of Service-Oriented Systems, Adaptive Process Management, Services Composition and Workflow Planning, Security Engineering of Service-Based IT Systems, Quantitative Analysis and Optimization of Service-Oriented Systems, Service-Oriented Systems in 3D Computer Graphics sowie Service-Oriented Geoinformatics. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 83 KW - Hasso-Plattner-Institut KW - Forschungskolleg KW - Klausurtagung KW - Service-oriented Systems Engineering KW - Hasso Plattner Institute KW - Research School KW - Ph.D. Retreat KW - Service-oriented Systems Engineering Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-63490 SN - 978-3-86956-273-5 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK ED - Meinel, Christoph ED - Polze, Andreas ED - Oswald, Gerhard ED - Strotmann, Rolf ED - Seibold, Ulrich ED - D‘Errico, Doc T1 - HPI Future SOC Lab BT - Proceedings 2011 N2 - Together with industrial partners Hasso-Plattner-Institut (HPI) is currently establishing a “HPI Future SOC Lab,” which will provide a complete infrastructure for research on on-demand systems. The lab utilizes the latest, multi/many-core hardware and its practical implementation and testing as well as further development. The necessary components for such a highly ambitious project are provided by renowned companies: Fujitsu and Hewlett Packard provide their latest 4 and 8-way servers with 1-2 TB RAM, SAP will make available its latest Business byDesign (ByD) system in its most complete version. EMC² provides high performance storage systems and VMware offers virtualization solutions. The lab will operate on the basis of real data from large enterprises. The HPI Future SOC Lab, which will be open for use by interested researchers also from other universities, will provide an opportunity to study real-life complex systems and follow new ideas all the way to their practical implementation and testing. This technical report presents results of research projects executed in 2011. Selected projects have presented their results on June 15th and October 26th 2011 at the Future SOC Lab Day events. N2 - In Kooperation mit Partnern aus der Industrie etabliert das Hasso-Plattner-Institut (HPI) ein “HPI Future SOC Lab”, das eine komplette Infrastruktur von hochkomplexen on-demand Systemen auf neuester, am Markt noch nicht verfügbarer, massiv paralleler (multi-/many-core) Hardware mit enormen Hauptspeicherkapazitäten und dafür konzipierte Software bereitstellt. Das HPI Future SOC Lab verfügt über prototypische 4- und 8-way Intel 64-Bit Serversysteme von Fujitsu und Hewlett-Packard mit 32- bzw. 64-Cores und 1 - 2 TB Hauptspeicher. Es kommen weiterhin hochperformante Speichersysteme von EMC². SAP stellt ihre neueste Business by Design (ByD) Software zur Verfügung und auch komplexe reale Unternehmensdaten stehen zur Verfügung, auf die für Forschungszwecke zugegriffen werden kann. Interessierte Wissenschaftler aus universitären und außeruniversitären Forschungsinstitutionen können im HPI Future SOC Lab zukünftige hoch-komplexe IT-Systeme untersuchen, neue Ideen / Datenstrukturen / Algorithmen entwickeln und bis hin zur praktischen Erprobung verfolgen. In diesem Technischen Bericht werden die Ergebnisse der Forschungsprojekte des Jahres 2011 vorgestellt. Ausgewählte Projekte stellten ihre Ergebnisse am 15. Juni 2011 und 26. Oktober 2011 im Rahmen der Future SOC Lab Tag Veranstaltungen vor. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 70 KW - Future SOC Lab KW - Forschungsprojekte KW - Multicore Architekturen KW - In-Memory Technologie KW - Future SOC Lab KW - Research Projects KW - Multicore architectures KW - In-Memory technology Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-64004 SN - 978-3-86956-230-8 ER - TY - THES A1 - Perlich, Anja T1 - Digital collaborative documentation in mental healthcare T1 - Digitale Mittel zur kooperativen Dokumentation im Bereich der psychischen Gesundheit N2 - With the growth of information technology, patient attitudes are shifting – away from passively receiving care towards actively taking responsibility for their well- being. Handling doctor-patient relationships collaboratively and providing patients access to their health information are crucial steps in empowering patients. In mental healthcare, the implicit consensus amongst practitioners has been that sharing medical records with patients may have an unpredictable, harmful impact on clinical practice. In order to involve patients more actively in mental healthcare processes, Tele-Board MED (TBM) allows for digital collaborative documentation in therapist-patient sessions. The TBM software system offers a whiteboard-inspired graphical user interface that allows therapist and patient to jointly take notes during the treatment session. Furthermore, it provides features to automatically reuse the digital treatment session notes for the creation of treatment session summaries and clinical case reports. This thesis presents the development of the TBM system and evaluates its effects on 1) the fulfillment of the therapist’s duties of clinical case documentation, 2) patient engagement in care processes, and 3) the therapist-patient relationship. Following the design research methodology, TBM was developed and tested in multiple evaluation studies in the domains of cognitive behavioral psychotherapy and addiction care. The results show that therapists are likely to use TBM with patients if they have a technology-friendly attitude and when its use suits the treatment context. Support in carrying out documentation duties as well as fulfilling legal requirements contributes to therapist acceptance. Furthermore, therapists value TBM as a tool to provide a discussion framework and quick access to worksheets during treatment sessions. Therapists express skepticism, however, regarding technology use in patient sessions and towards complete record transparency in general. Patients expect TBM to improve the communication with their therapist and to offer a better recall of discussed topics when taking a copy of their notes home after the session. Patients are doubtful regarding a possible distraction of the therapist and usage in situations when relationship-building is crucial. When applied in a clinical environment, collaborative note-taking with TBM encourages patient engagement and a team feeling between therapist and patient. Furthermore, it increases the patient’s acceptance of their diagnosis, which in turn is an important predictor for therapy success. In summary, TBM has a high potential to deliver more than documentation support and record transparency for patients, but also to contribute to a collaborative doctor-patient relationship. This thesis provides design implications for the development of digital collaborative documentation systems in (mental) healthcare as well as recommendations for a successful implementation in clinical practice. N2 - Die Verbreitung von Informationstechnologie kann die Rolle von Patienten verändern: weg vom passiven Erhalt ärztlicher Zuwendung hin zur eigenverantwortlichen Mitwirkung an ihrer Genesung. Wesentliche Schritte zur Ermündigung von Patienten sind eine gute Zusammenarbeit mit dem behandelnden Arzt und der Zugang zu den eigenen Akten. Unter Psychotherapeuten gibt es jedoch einen impliziten Konsens darüber, dass die Einsicht in psychiatrische Akten unvorhersehbare, nachteilige Effekte auf die klinische Praxis hervorrufen könnte. Um auch Patienten aktiver an der Erhaltung und Wiederherstellung ihrer mentalen Gesundheit zu beteiligen, ermöglicht Tele-Board MED (TBM) das gemeinschaftliche Erstellen von digitalen Notizen. Diese Dissertation beschreibt die Entwicklung des TBM Software-Systems, das es Therapeut und Patient ermöglicht, gemeinsam während der Sitzung wie auf einem Whiteboard Notizen zu machen. Außerdem bietet TBM Funktionen, um auf Grundlage der digitalen Gesprächsnotizen automatisch Sitzungsprotokolle und klinische Fallberichte zu erstellen. Methodologisch basiert die Entwicklung und Evaluierung von TBM auf dem Paradigma für Design Research. Es wurden vielfältige Studien in den Bereichen der Verhaltens- und Suchttherapie durchgeführt, um die Auswirkungen auf folgende Aspekte zu evaluieren: 1) die Erfüllung der Dokumentationspflichten von Therapeuten, 2) das Engagement von Patienten in Behandlungsprozessen und 3) die Beziehung zwischen Patient und Therapeut. Die Studien haben gezeigt, dass Therapeuten dazu geneigt sind, TBM mit ihren Patienten zu nutzen, wenn sie technologie-freundlich eingestellt sind und wenn es zum Behandlungskontext passt. Zur Akzeptanz tragen auch die schnelle Erstellung von klinischen Dokumenten sowie die Erfüllung der gesetzlichen Forderung nach Aktentransparenz bei. Weiterhin schätzen Therapeuten TBM als Werkzeug, um Therapiegespräche zu strukturieren und während der Sitzung schnell auf Arbeitsblätter zuzugreifen. Therapeuten äußerten hingegen auch Skepsis gegenüber der Technologienutzung im Patientengespräch und vollständiger Aktentransparenz. Patienten erhoffen sich von TBM eine verbesserte Kommunikation mit ihrem Therapeuten und denken, dass sie sich besser an die Gesprächsinhalte erinnern können, wenn sie eine Kopie ihrer Akte erhalten. Patienten brachten Bedenken zum Ausdruck, TBM in Situationen zu nutzen, in denen der Beziehungsaufbau im Vordergrund steht, und darüber, dass Therapeuten sich abgelenkt fühlen könnten. Als TBM im klinischen Umfeld eingesetzt wurde, wurde ein erhöhtes Patientenengagement und ein gesteigertes Teamgefühl beobachtet. Außerdem stieg bei Patienten die Akzeptanz ihrer Diagnosen, welche wiederum ein wichtiger Prädiktor für Therapieerfolg ist. Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass TBM großes Potential hat: Über die damit mögliche Dokumentationsunterstützung und Aktentransparenz hinaus wird auch die Zusammenarbeit von Therapeut und Patient unterstützt. Diese Dissertation fasst Kriterien zur Entwicklung von gemeinschaftlichen Dokumentationssystemen in der (psychischen) Gesundheitsfürsorge sowie Empfehlungen für eine erfolgreiche Implementierung in der klinischen Praxis zusammen. KW - medical documentation KW - psychotherapy KW - addiction care KW - computer-mediated therapy KW - digital whiteboard KW - patient empowerment KW - doctor-patient relationship KW - design research KW - user experience KW - evaluation KW - medizinische Dokumentation KW - Psychotherapie KW - Suchtberatung und -therapie KW - computervermittelte Therapie KW - digitales Whiteboard KW - Patientenermündigung KW - Arzt-Patient-Beziehung KW - Design-Forschung KW - User Experience KW - Evaluation Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-440292 ER - TY - CHAP A1 - Jacqmin, Julien A1 - Özdemir, Paker Doğu A1 - Fell Kurban, Caroline A1 - Tunç Pekkan, Zelha A1 - Koskinen, Johanna A1 - Suonpää, Maija A1 - Seng, Cheyvuth A1 - Carlon, May Kristine Jonson A1 - Gayed, John Maurice A1 - Cross, Jeffrey S. A1 - Langseth, Inger A1 - Jacobsen, Dan Yngve A1 - Haugsbakken, Halvdan A1 - Bethge, Joseph A1 - Serth, Sebastian A1 - Staubitz, Thomas A1 - Wuttke, Tobias A1 - Nordemann, Oliver A1 - Das, Partha-Pratim A1 - Meinel, Christoph A1 - Ponce, Eva A1 - Srinath, Sindhu A1 - Allegue, Laura A1 - Perach, Shai A1 - Alexandron, Giora A1 - Corti, Paola A1 - Baudo, Valeria A1 - Turró, Carlos A1 - Moura Santos, Ana A1 - Nilsson, Charlotta A1 - Maldonado-Mahauad, Jorge A1 - Valdiviezo, Javier A1 - Carvallo, Juan Pablo A1 - Samaniego-Erazo, Nicolay A1 - Poce, Antonella A1 - Re, Maria Rosaria A1 - Valente, Mara A1 - Karp Gershon, Sa’ar A1 - Ruipérez-Valiente, José A. A1 - Despujol, Ignacio A1 - Busquets, Jaime A1 - Kerr, John A1 - Lorenz, Anja A1 - Schön, Sandra A1 - Ebner, Martin A1 - Wittke, Andreas A1 - Beirne, Elaine A1 - Nic Giolla Mhichíl, Mairéad A1 - Brown, Mark A1 - Mac Lochlainn, Conchúr A1 - Topali, Paraskevi A1 - Chounta, Irene-Angelica A1 - Ortega-Arranz, Alejandro A1 - Villagrá-Sobrino, Sara L. A1 - Martínez-Monés, Alejandra A1 - Blackwell, Virginia Katherine A1 - Wiltrout, Mary Ellen A1 - Rami Gaddem, Mohamed A1 - Hernández Reyes, César Augusto A1 - Nagahama, Toru A1 - Buchem, Ilona A1 - Okatan, Ebru A1 - Khalil, Mohammad A1 - Casiraghi, Daniela A1 - Sancassani, Susanna A1 - Brambilla, Federica A1 - Mihaescu, Vlad A1 - Andone, Diana A1 - Vasiu, Radu A1 - Şahin, Muhittin A1 - Egloffstein, Marc A1 - Bothe, Max A1 - Rohloff, Tobias A1 - Schenk, Nathanael A1 - Schwerer, Florian A1 - Ifenthaler, Dirk A1 - Hense, Julia A1 - Bernd, Mike ED - Meinel, Christoph ED - Staubitz, Thomas ED - Schweiger, Stefanie ED - Friedl, Christian ED - Kiers, Janine ED - Ebner, Martin ED - Lorenz, Anja ED - Ubachs, George ED - Mongenet, Catherine ED - Ruipérez-Valiente, José A. ED - Cortes Mendez, Manoel T1 - EMOOCs 2021 N2 - From June 22 to June 24, 2021, Hasso Plattner Institute, Potsdam, hosted the seventh European MOOC Stakeholder Summit (EMOOCs 2021) together with the eighth ACM Learning@Scale Conference. Due to the COVID-19 situation, the conference was held fully online. The boost in digital education worldwide as a result of the pandemic was also one of the main topics of this year’s EMOOCs. All institutions of learning have been forced to transform and redesign their educational methods, moving from traditional models to hybrid or completely online models at scale. The learnings, derived from practical experience and research, have been explored in EMOOCs 2021 in six tracks and additional workshops, covering various aspects of this field. In this publication, we present papers from the conference’s Experience Track, the Policy Track, the Business Track, the International Track, and the Workshops. KW - e-learning KW - microcredential KW - MOOC KW - digital education KW - experience KW - online course design KW - online course creation KW - higher education Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-510300 SN - 978-3-86956-512-5 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK ED - Meinel, Christoph ED - Plattner, Hasso ED - Döllner, Jürgen Roland Friedrich ED - Weske, Mathias ED - Polze, Andreas ED - Hirschfeld, Robert ED - Naumann, Felix ED - Giese, Holger ED - Baudisch, Patrick ED - Friedrich, Tobias T1 - Proceedings of the 9th Ph.D. retreat of the HPI Research School on service-oriented systems engineering N2 - Design and implementation of service-oriented architectures impose numerous research questions from the fields of software engineering, system analysis and modeling, adaptability, and application integration. Service-oriented Systems Engineering represents a symbiosis of best practices in object orientation, component-based development, distributed computing, and business process management. It provides integration of business and IT concerns. Service-oriented Systems Engineering denotes a current research topic in the field of IT-Systems Engineering with high potential in academic research and industrial application. The annual Ph.D. Retreat of the Research School provides all members the opportunity to present the current state of their research and to give an outline of prospective Ph.D. projects. Due to the interdisciplinary structure of the Research School, this technical report covers a wide range of research topics. These include but are not limited to: Human Computer Interaction and Computer Vision as Service; Service-oriented Geovisualization Systems; Algorithm Engineering for Service-oriented Systems; Modeling and Verification of Self-adaptive Service-oriented Systems; Tools and Methods for Software Engineering in Service-oriented Systems; Security Engineering of Service-based IT Systems; Service-oriented Information Systems; Evolutionary Transition of Enterprise Applications to Service Orientation; Operating System Abstractions for Service-oriented Computing; and Services Specification, Composition, and Enactment. N2 - Der Entwurf und die Umsetzung dienstbasierter Architekturen wirft eine Vielzahl von Forschungsfragen aus den Gebieten der Softwaretechnik, der Systemmodellierung und -analyse, sowie der Adaptierbarkeit und Integration von Anwendungen auf. „Service-oriented Systems Engineering“ repräsentiert die Symbiose bewährter Praktiken aus den Gebieten der Objektorientierung, der Komponentenprogrammierung, des verteilten Rechnens sowie der Geschäftsprozesse und berücksichtigt auch die Integration von Geschäftsanliegen und Informationstechnologien. „Service-oriented Systems Engineering“ steht für einen hochaktuellen Forschungsschwerpunkt des IT-Systems Engineering mit hohem Potential für die akademische Forschung wie auch die industrielle Anwendung. Die Klausurtagung des Forschungskollegs „Service-oriented Systems Engineering“ findet einmal jährlich statt und bietet allen Kollegiaten die Möglichkeit, den Stand ihrer aktuellen Forschung darzulegen. Bedingt durch die Querschnittstruktur des Kollegs deckt dieser Bericht ein großes Spektrum aktueller Forschungsthemen ab. Dazu zählen unter anderem Human Computer Interaction and Computer Vision as Service; Service-oriented Geovisualization Systems; Algorithm Engineering for Service-oriented Systems; Modeling and Verification of Self-adaptive Service-oriented Systems; Tools and Methods for Software Engineering in Service-oriented Systems; Security Engineering of Service-based IT Systems; Service-oriented Information Systems; Evolutionary Transition of Enterprise Applications to Service Orientation; Operating System Abstractions for Service-oriented Computing; sowie Services Specification, Composition, and Enactment. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 100 KW - Hasso Plattner Institute KW - Research School KW - Ph.D. retreat KW - service-oriented systems engineering KW - Hasso-Plattner-Institut KW - Forschungskolleg KW - Klausurtagung KW - Service-oriented Systems Engineering Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-83347 SN - 978-3-86956-345-9 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 100 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Tietz, Christian A1 - Pelchen, Chris A1 - Meinel, Christoph A1 - Schnjakin, Maxim T1 - Management Digitaler Identitäten BT - aktueller Status und zukünftige Trends N2 - Um den zunehmenden Diebstahl digitaler Identitäten zu bekämpfen, gibt es bereits mehr als ein Dutzend Technologien. Sie sind, vor allem bei der Authentifizierung per Passwort, mit spezifischen Nachteilen behaftet, haben andererseits aber auch jeweils besondere Vorteile. Wie solche Kommunikationsstandards und -Protokolle wirkungsvoll miteinander kombiniert werden können, um dadurch mehr Sicherheit zu erreichen, haben die Autoren dieser Studie analysiert. Sie sprechen sich für neuartige Identitätsmanagement-Systeme aus, die sich flexibel auf verschiedene Rollen eines einzelnen Nutzers einstellen können und bequemer zu nutzen sind als bisherige Verfahren. Als ersten Schritt auf dem Weg hin zu einer solchen Identitätsmanagement-Plattform beschreiben sie die Möglichkeiten einer Analyse, die sich auf das individuelle Verhalten eines Nutzers oder einer Sache stützt. Ausgewertet werden dabei Sensordaten mobiler Geräte, welche die Nutzer häufig bei sich tragen und umfassend einsetzen, also z.B. internetfähige Mobiltelefone, Fitness-Tracker und Smart Watches. Die Wissenschaftler beschreiben, wie solche Kleincomputer allein z.B. anhand der Analyse von Bewegungsmustern, Positionsund Netzverbindungsdaten kontinuierlich ein „Vertrauens-Niveau“ errechnen können. Mit diesem ermittelten „Trust Level“ kann jedes Gerät ständig die Wahrscheinlichkeit angeben, mit der sein aktueller Benutzer auch der tatsächliche Besitzer ist, dessen typische Verhaltensmuster es genauestens „kennt“. Wenn der aktuelle Wert des Vertrauens-Niveaus (nicht aber die biometrischen Einzeldaten) an eine externe Instanz wie einen Identitätsprovider übermittelt wird, kann dieser das Trust Level allen Diensten bereitstellen, welche der Anwender nutzt und darüber informieren will. Jeder Dienst ist in der Lage, selbst festzulegen, von welchem Vertrauens-Niveau an er einen Nutzer als authentifiziert ansieht. Erfährt er von einem unter das Limit gesunkenen Trust Level, kann der Identitätsprovider seine Nutzung und die anderer Services verweigern. Die besonderen Vorteile dieses Identitätsmanagement-Ansatzes liegen darin, dass er keine spezifische und teure Hardware benötigt, um spezifische Daten auszuwerten, sondern lediglich Smartphones und so genannte Wearables. Selbst Dinge wie Maschinen, die Daten über ihr eigenes Verhalten per Sensor-Chip ins Internet funken, können einbezogen werden. Die Daten werden kontinuierlich im Hintergrund erhoben, ohne dass sich jemand darum kümmern muss. Sie sind nur für die Berechnung eines Wahrscheinlichkeits-Messwerts von Belang und verlassen niemals das Gerät. Meldet sich ein Internetnutzer bei einem Dienst an, muss er sich nicht zunächst an ein vorher festgelegtes Geheimnis – z.B. ein Passwort – erinnern, sondern braucht nur die Weitergabe seines aktuellen Vertrauens-Wertes mit einem „OK“ freizugeben. Ändert sich das Nutzungsverhalten – etwa durch andere Bewegungen oder andere Orte des Einloggens ins Internet als die üblichen – wird dies schnell erkannt. Unbefugten kann dann sofort der Zugang zum Smartphone oder zu Internetdiensten gesperrt werden. Künftig kann die Auswertung von Verhaltens-Faktoren noch erweitert werden, indem z.B. Routinen an Werktagen, an Wochenenden oder im Urlaub erfasst werden. Der Vergleich mit den live erhobenen Daten zeigt dann an, ob das Verhalten in das übliche Muster passt, der Benutzer also mit höchster Wahrscheinlichkeit auch der ausgewiesene Besitzer des Geräts ist. Über die Techniken des Managements digitaler Identitäten und die damit verbundenen Herausforderungen gibt diese Studie einen umfassenden Überblick. Sie beschreibt zunächst, welche Arten von Angriffen es gibt, durch die digitale Identitäten gestohlen werden können. Sodann werden die unterschiedlichen Verfahren von Identitätsnachweisen vorgestellt. Schließlich liefert die Studie noch eine zusammenfassende Übersicht über die 15 wichtigsten Protokolle und technischen Standards für die Kommunikation zwischen den drei beteiligten Akteuren: Service Provider/Dienstanbieter, Identitätsprovider und Nutzer. Abschließend wird aktuelle Forschung des Hasso-Plattner-Instituts zum Identitätsmanagement vorgestellt. N2 - To prevent the increasing number of identity thefts, more than a douzend technologies are already existing. They have, especially then authentication with passwords, specific disadvantages or advantages, respectively. The authors of this survey analyzed how to combine these communication standards and protocols to provide more security. They recommend new kinds of identity management systems that are flexible for different user roles and are more convenient to use as the existing systems. As a first step to build such an identity management platform the authors describe how to analyze and use the individual behavior of users or objects. As a result sensor data of mobile devices are analyzed. Such devices are internetready mobiles, fitness tracker and smart watches. Therefore devices that users often carry with them. The researchers describe how these little computers can continously analyze movement patterns, data of location and connected networks and compute a trust level from the data. With this trust level, a device can indicate the probability that the current user is the actual owner, because it knows the behavioral patterns of the owner. If the current trust level value (not single biometric data) is send to an external entity like an identity provider, this provider can provide the trust level to all services used by the user. Each service is able to decide which trust level value is necessary for user authentication. If the trust level drops under a this specific threshold the identity provider can deny the access to itself and all other services. The particular advantages of this identity management approach is that no special and expensive hardware is needed but instead smartphone and wearables to evaluate the specific data. Even objects like machines that send data of their own behavior to the internet can be used. The data is continously collected in the background so users do not need to care about it. The data is only used for computing the trust level and never leaves the device. If a user logs into an internet service he does not need to remember a secret anymore, e.g. a password, instead he just needs to give an OK to pass on the trust level. If the user behavior is changing, for example by different movement patterns or unknown or new locations when trying to log into a web services, it can be immediately detected and the access to the smartphone or internet services an be locked for the unauthorized person. In future the evaluation can be extended for example with detecting routines on working days, on weekands or on vacations. The comparisons of learned routines with live data will show if the behavior fits into the usual patterns. This survey gives a comprehensive overview of techniques in digital identity management and the related challenges. First, it describes different kinds of attack methods which attacker uses to steal digital identities. Then possible authentication methods are presented. Eventually a summary of the 15 most important protocols and technical standards for communication between the three involved players: service provider, identity provider and user. Finally, it introduces the current research of the Hasso-Plattner Institute. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 114 KW - Studie KW - Identitätsmanagement KW - Biometrie KW - Authentifizierung KW - Identität KW - Angriffe KW - Mehr-Faktor-Authentifizierung KW - Single-Sign-On KW - HPI Forschung KW - identity management KW - biometrics KW - authentication KW - identity KW - multi factor authentication KW - HPI research KW - wearables KW - smartphone KW - OpenID Connect KW - OAuth KW - FIDO Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-103164 SN - 978-3-86956-395-4 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 114 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Bethge, Joseph A1 - Serth, Sebastian A1 - Staubitz, Thomas A1 - Wuttke, Tobias A1 - Nordemann, Oliver A1 - Das, Partha-Pratim A1 - Meinel, Christoph T1 - TransPipe BT - A Pipeline for Automated Transcription and Translation of Videos JF - EMOOCs 2021 N2 - Online learning environments, such as Massive Open Online Courses (MOOCs), often rely on videos as a major component to convey knowledge. However, these videos exclude potential participants who do not understand the lecturer’s language, regardless of whether that is due to language unfamiliarity or aural handicaps. Subtitles and/or interactive transcripts solve this issue, ease navigation based on the content, and enable indexing and retrieval by search engines. Although there are several automated speech-to-text converters and translation tools, their quality varies and the process of integrating them can be quite tedious. Thus, in practice, many videos on MOOC platforms only receive subtitles after the course is already finished (if at all) due to a lack of resources. This work describes an approach to tackle this issue by providing a dedicated tool, which is closing this gap between MOOC platforms and transcription and translation tools and offering a simple workflow that can easily be handled by users with a less technical background. The proposed method is designed and evaluated by qualitative interviews with three major MOOC providers. Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-516943 VL - 2021 SP - 79 EP - 94 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - THES A1 - Bartz, Christian T1 - Reducing the annotation burden: deep learning for optical character recognition using less manual annotations N2 - Text is a ubiquitous entity in our world and daily life. We encounter it nearly everywhere in shops, on the street, or in our flats. Nowadays, more and more text is contained in digital images. These images are either taken using cameras, e.g., smartphone cameras, or taken using scanning devices such as document scanners. The sheer amount of available data, e.g., millions of images taken by Google Streetview, prohibits manual analysis and metadata extraction. Although much progress was made in the area of optical character recognition (OCR) for printed text in documents, broad areas of OCR are still not fully explored and hold many research challenges. With the mainstream usage of machine learning and especially deep learning, one of the most pressing problems is the availability and acquisition of annotated ground truth for the training of machine learning models because obtaining annotated training data using manual annotation mechanisms is time-consuming and costly. In this thesis, we address of how we can reduce the costs of acquiring ground truth annotations for the application of state-of-the-art machine learning methods to optical character recognition pipelines. To this end, we investigate how we can reduce the annotation cost by using only a fraction of the typically required ground truth annotations, e.g., for scene text recognition systems. We also investigate how we can use synthetic data to reduce the need of manual annotation work, e.g., in the area of document analysis for archival material. In the area of scene text recognition, we have developed a novel end-to-end scene text recognition system that can be trained using inexact supervision and shows competitive/state-of-the-art performance on standard benchmark datasets for scene text recognition. Our method consists of two independent neural networks, combined using spatial transformer networks. Both networks learn together to perform text localization and text recognition at the same time while only using annotations for the recognition task. We apply our model to end-to-end scene text recognition (meaning localization and recognition of words) and pure scene text recognition without any changes in the network architecture. In the second part of this thesis, we introduce novel approaches for using and generating synthetic data to analyze handwriting in archival data. First, we propose a novel preprocessing method to determine whether a given document page contains any handwriting. We propose a novel data synthesis strategy to train a classification model and show that our data synthesis strategy is viable by evaluating the trained model on real images from an archive. Second, we introduce the new analysis task of handwriting classification. Handwriting classification entails classifying a given handwritten word image into classes such as date, word, or number. Such an analysis step allows us to select the best fitting recognition model for subsequent text recognition; it also allows us to reason about the semantic content of a given document page without the need for fine-grained text recognition and further analysis steps, such as Named Entity Recognition. We show that our proposed approaches work well when trained on synthetic data. Further, we propose a flexible metric learning approach to allow zero-shot classification of classes unseen during the network’s training. Last, we propose a novel data synthesis algorithm to train off-the-shelf pixel-wise semantic segmentation networks for documents. Our data synthesis pipeline is based on the famous Style-GAN architecture and can synthesize realistic document images with their corresponding segmentation annotation without the need for any annotated data! N2 - Text umgibt uns überall. Wir finden Text in allen Lebenslagen, z.B. in einem Geschäft, an Gebäuden, oder in unserer Wohnung. Viele dieser Textentitäten können heutzutage auch in digitalen Bildern gefunden werden, welche auf verschiedene Art und Weise erstellt werden können, z.B. mittels einer Kamera in einem Smartphone oder durch einen Dokumentenscanner. Die Anzahl verfügbarer digitaler Bilder, z.B. Millionen – wenn nicht Milliarden von Bildern – in Google Streetview, macht eine manuelle Analyse der Bilddaten unmöglich. Obwohl es im Gebiet der Optical Character Recognition (OCR) in den letzten Jahren viel Fortschritt gab, gibt es doch noch viele Bereiche, die noch nicht vollständig erforscht worden sind. Der immer zunehmende Einsatz von Methoden des maschinellen Lernens, insbesondere der Einsatz von Deep Learning Technologien, im Bereich der OCR, führt zu dem großen Problem der Verfügbarkeit von annotierten Trainingsdaten. Die Beschaffung annotierter Daten mittels manueller Annotation ist zeitintensiv und sehr teuer. In dieser Arbeit zeigen wir neue Wege und Verfahren auf, wie das Problem der Beschaffung annotierter Daten für die Anwendung von modernsten Deep Learning Verfahren im Bereich der OCR gelöst werden könnte. Hierbei zeigen wir neue Verfahren in zwei Unterbereichen der OCR. Einerseits untersuchen wir, wie wir die Annotationskosten reduzieren könnten, indem wir inexakte Annotationen benutzen um z.B. die Kosten der Annotation von echten Daten im Bereich der Texterkennung aus natürlichen Bildern zu reduzieren. Dieses System wird mittels weak supervision trainiert und erreicht Ergebnisse, die auf dem Stand der Technik bzw. darüber liegen. Unsere Methode basiert auf zwei unabhängigen neuronalen Netzwerken, die mittels eines Spatial Transformers verbunden werden. Beide Netzwerke werden zusammen trainiert und lernen zusammen, wie Text gefunden und gelesen werden kann. Dabei nutzen wir aber nur Annotationen und Supervision für das Lesen (recognition) des Textes, nicht für die Textfindung. Wir zeigen weiterhin, dass unser System für eine Mehrzahl von Aufgaben im Bereich der Texterkennung aus natürlichen Bildern genutzt werden kann, ohne Veränderungen im Netzwerk vornehmen zu müssen. Andererseits untersuchen wir, wie wir Verfahren zur Erstellung von synthetischen Daten benutzen können, um die Kosten und den Aufwand der manuellen Annotation zu verringern und zeigen Ergebnisse aus dem Bereich der Analyse von Handschrift in historischen Archivdokumenten. Zuerst präsentieren wir ein System zur Erkennung, ob ein Bild überhaupt Handschrift enthält. Hier schlagen wir eine neue Datengenerierungsmethode vor. Die generierten Daten werden zum Training eines Klassifizierungsmodells genutzt. Unsere experimentellen Ergebnisse belegen, dass unsere Idee auch auf echten Daten aus einem Archiv eingesetzt werden kann. Als Zweites führen wir einen neuen Schritt in einer Dokumentenanalyseplattform ein: Handschriftklassifizierung. Hier ordnen wir Bilder einzelner handgeschriebener Wörter anhand ihrer visuellen Struktur in Klassen, wie Zahlen, Datumsangaben oder Wörter ein. Die Einführung dieses Analyseschrittes erlaubt es uns den besten Algorithmus für den nächsten Schritt, die eigentliche Handschrifterkennung, zu finden. Der Analyseschritt erlaubt es uns auch, bereits Aussagen über den semantischen Inhalt eines Dokumentes zu treffen, ohne weitere Analyseschritte, wie Named Entity Recognition, durchführen zu müssen. Wir zeigen, dass unser Ansatz sehr gut funktioniert, wenn er auf synthetischen Daten trainiert wird; wir zeigen weiterhin, dass unser Ansatz auch für zero-shot Klassifikation eingesetzt werden kann. Zum Schluss präsentieren wir ein neues Verfahren zur Generierung von Trainingsdaten für die pixelgenaue semantische Segmentierung in Bildern von Dokumenten. Unser Verfahren basiert auf der bekannten StyleGAN Architektur und ist in der Lage Bilder mit entsprechender Annotation automatisch zu generieren. Hierbei werden keine echten annotierten Daten benötigt und das Verfahren kann auf jeder Form von Dokumenten eingesetzt werden. KW - computer vision KW - optical character recognition KW - archive analysis KW - data synthesis KW - weak supervision KW - Archivanalyse KW - maschinelles Sehen KW - Datensynthese KW - Texterkennung KW - schwach überwachtes maschinelles Lernen Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-555407 ER - TY - BOOK A1 - Meinel, Christoph A1 - Willems, Christian A1 - Staubitz, Thomas A1 - Sauer, Dominic A1 - Hagedorn, Christiane T1 - openHPI T1 - openHPI BT - 10 Years of MOOCs at the Hasso Plattner Institute BT - 10 Jahre MOOCs am Hasso-Plattner-Institut N2 - On the occasion of the 10th openHPI anniversary, this technical report provides information about the HPI MOOC platform, including its core features, technology, and architecture. In an introduction, the platform family with all partner platforms is presented; these now amount to nine platforms, including openHPI. This section introduces openHPI as an advisor and research partner in various projects. In the second chapter, the functionalities and common course formats of the platform are presented. The functionalities are divided into learner and admin features. The learner features section provides detailed information about performance records, courses, and the learning materials of which a course is composed: videos, texts, and quizzes. In addition, the learning materials can be enriched by adding external exercise tools that communicate with the HPI MOOC platform via the Learning Tools Interoperability (LTI) standard. Furthermore, the concept of peer assessments completed the possible learning materials. The section then proceeds with further information on the discussion forum, a fundamental concept of MOOCs compared to traditional e-learning offers. The section is concluded with a description of the quiz recap, learning objectives, mobile applications, gameful learning, and the help desk. The next part of this chapter deals with the admin features. The described functionality is restricted to describing the news and announcements, dashboards and statistics, reporting capabilities, research options with A/B testing, the course feed, and the TransPipe tool to support the process of creating automated or manual subtitles. The platform supports a large variety of additional features, but a detailed description of these features goes beyond the scope of this report. The chapter then elaborates on common course formats and openHPI teaching activities at the HPI. The chapter concludes with some best practices for course design and delivery. The third chapter provides insights into the technology and architecture behind openHPI. A special characteristic of the openHPI project is the conscious decision to operate the complete application from bare metal to platform development. Hence, the chapter starts with a section about the openHPI Cloud, including detailed information about the data center and devices, the used cloud software OpenStack and Ceph, as well as the openHPI Cloud Service provided for the HPI. Afterward, a section on the application technology stack and development tooling describes the application infrastructure components, the used automation, the deployment pipeline, and the tools used for monitoring and alerting. The chapter is concluded with detailed information about the technology stack and concrete platform implementation details. The section describes the service-oriented Ruby on Rails application, inter-service communication, and public APIs. It also provides more information on the design system and components used in the application. The section concludes with a discussion of the original microservice architecture, where we share our insights and reasoning for migrating back to a monolithic application. The last chapter provides a summary and an outlook on the future of digital education. N2 - Anlässlich des 10-jährigen Jubiläums von openHPI informiert dieser technische Bericht über die HPI-MOOC-Plattform einschließlich ihrer Kernfunktionen, Technologie und Architektur. In einer Einleitung wird die Plattformfamilie mit allen Partnerplattformen vorgestellt; diese belaufen sich inklusive openHPI aktuell auf neun Plattformen. In diesem Abschnitt wird außerdem gezeigt, wie openHPI als Berater und Forschungspartner in verschiedenen Projekten fungiert. Im zweiten Kapitel werden die Funktionalitäten und gängigen Kursformate der Plattform präsentiert. Die Funktionalitäten sind in Lerner- und Admin-Funktionen unterteilt. Der Bereich Lernerfunktionen bietet detaillierte Informationen zu Leistungsnachweisen, Kursen und den Lernmaterialien, aus denen sich ein Kurs zusammensetzt: Videos, Texte und Quiz. Darüber hinaus können die Lernmaterialien durch externe Übungstools angereichert werden, die über den Standard Learning Tools Interoperability (LTI) mit der HPI MOOC-Plattform kommunizieren. Das Konzept der Peer-Assessments rundet die möglichen Lernmaterialien ab. Der Abschnitt geht dann weiter auf das Diskussionsforum ein, das einen grundlegenden Unterschied von MOOCs im Vergleich zu traditionellen E-Learning-Angeboten darstellt. Zum Abschluss des Abschnitts folgen eine Beschreibung von Quiz-Recap, Lernzielen, mobilen Anwendungen, spielerischen Lernens und dem Helpdesk. Der nächste Teil dieses Kapitels beschäftigt sich mit den Admin-Funktionen. Die Funktionalitätsbeschreibung beschränkt sich Neuigkeiten und Ankündigungen, Dashboards und Statistiken, Berichtsfunktionen, Forschungsoptionen mit A/B-Tests, den Kurs-Feed und das TransPipe-Tool zur Unterstützung beim Erstellen von automatischen oder manuellen Untertiteln. Die Plattform unterstützt außerdem eine Vielzahl zusätzlicher Funktionen, doch eine detaillierte Beschreibung dieser Funktionen würde den Rahmen des Berichts sprengen. Das Kapitel geht dann auf gängige Kursformate und openHPI-Lehrveranstaltungen am HPI ein, bevor es mit einigen Best Practices für die Gestaltung und Durchführung von Kursen schließt. Zum Abschluss des technischen Berichts gibt das letzte Kapitel eine Zusammenfassung und einen Ausblick auf die Zukunft der digitalen Bildung. Ein besonderes Merkmal des openHPI-Projekts ist die bewusste Entscheidung, die komplette Anwendung von den physischen Netzwerkkomponenten bis zur Plattformentwicklung eigenständig zu betreiben. Bei der vorliegenden deutschen Variante handelt es sich um eine gekürzte Übersetzung des technischen Berichts 148, bei der kein Einblick in die Technologien und Architektur von openHPI gegeben wird. Interessierte Leser:innen können im technischen Bericht 148 (vollständige englische Version) detaillierte Informationen zum Rechenzentrum und den Geräten, der Cloud-Software und dem openHPI Cloud Service aber auch zu Infrastruktur-Anwendungskomponenten wie Entwicklungstools, Automatisierung, Deployment-Pipeline und Monitoring erhalten. Außerdem finden sich dort weitere Informationen über den Technologiestack und konkrete Implementierungsdetails der Plattform inklusive der serviceorientierten Ruby on Rails-Anwendung, die Kommunikation zwischen den Diensten, öffentliche APIs, sowie Designsystem und -komponenten. Der Abschnitt schließt mit einer Diskussion über die ursprüngliche Microservice-Architektur und die Migration zu einer monolithischen Anwendung. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 148 KW - openHPI KW - MOOC KW - digital learning platform KW - digital enlightenment KW - lifelong learning KW - openHPI KW - MOOC KW - digitale Lernplattform KW - digitale Aufklärung KW - lebenslanges Lernen Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-560208 SN - 978-3-86956-544-6 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 148 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Meinel, Christoph A1 - Galbas, Michael A1 - Hagebölling, David T1 - Digitale Souveränität: Erkenntnisse aus dem deutschen Bildungssektor T1 - Digital sovereignty: insights from Germany’s education sector N2 - Digitale Technologien bieten erhebliche politische, wirtschaftliche und gesellschaftliche Chancen. Zugleich ist der Begriff digitale Souveränität zu einem Leitmotiv im deutschen Diskurs über digitale Technologien geworden: das heißt, die Fähigkeit des Staates, seine Verantwortung wahrzunehmen und die Befähigung der Gesellschaft – und des Einzelnen – sicherzustellen, die digitale Transformation selbstbestimmt zu gestalten. Exemplarisch für die Herausforderung in Deutschland und Europa, die Vorteile digitaler Technologien zu nutzen und gleichzeitig Souveränitätsbedenken zu berücksichtigen, steht der Bildungssektor. Er umfasst Bildung als zentrales öffentliches Gut, ein schnell aufkommendes Geschäftsfeld und wachsende Bestände an hochsensiblen personenbezogenen Daten. Davon ausgehend beschreibt der Bericht Wege zur Entschärfung des Spannungsverhältnisses zwischen Digitalisierung und Souveränität auf drei verschiedenen Ebenen – Staat, Wirtschaft und Individuum – anhand konkreter technischer Projekte im Bildungsbereich: die HPI Schul-Cloud (staatliche Souveränität), die MERLOT-Datenräume (wirtschaftliche Souveränität) und die openHPI-Plattform (individuelle Souveränität). N2 - Digital technology offers significant political, economic, and societal opportunities. At the same time, the notion of digital sovereignty has become a leitmotif in German discourse: the state’s capacity to assume its responsibilities and safeguard society’s – and individuals’ – ability to shape the digital transformation in a self-determined way. The education sector is exemplary for the challenge faced by Germany, and indeed Europe, of harnessing the benefits of digital technology while navigating concerns around sovereignty. It encompasses education as a core public good, a rapidly growing field of business, and growing pools of highly sensitive personal data. The report describes pathways to mitigating the tension between digitalization and sovereignty at three different levels – state, economy, and individual – through the lens of concrete technical projects in the education sector: the HPI Schul-Cloud (state sovereignty), the MERLOT data spaces (economic sovereignty), and the openHPI platform (individual sovereignty). T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 156 KW - Digitalisierung KW - digitale Souveränität KW - digitale Bildung KW - HPI Schul-Cloud KW - MERLOT KW - openHPI KW - Europäische Union KW - digitalization KW - digital sovereignty KW - digital education KW - HPI Schul-Cloud KW - MERLOT KW - openHPI KW - European Union Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-595138 SN - 978-3-86956-560-6 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 156 SP - 1 EP - 29 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Meinel, Christoph A1 - Galbas, Michael A1 - Hagebölling, David T1 - Digital sovereignty: insights from Germany’s education sector T1 - Digitale Souveränität: Erkenntnisse aus dem deutschen Bildungssektor N2 - Digital technology offers significant political, economic, and societal opportunities. At the same time, the notion of digital sovereignty has become a leitmotif in German discourse: the state’s capacity to assume its responsibilities and safeguard society’s – and individuals’ – ability to shape the digital transformation in a self-determined way. The education sector is exemplary for the challenge faced by Germany, and indeed Europe, of harnessing the benefits of digital technology while navigating concerns around sovereignty. It encompasses education as a core public good, a rapidly growing field of business, and growing pools of highly sensitive personal data. The report describes pathways to mitigating the tension between digitalization and sovereignty at three different levels – state, economy, and individual – through the lens of concrete technical projects in the education sector: the HPI Schul-Cloud (state sovereignty), the MERLOT data spaces (economic sovereignty), and the openHPI platform (individual sovereignty). N2 - Digitale Technologien bieten erhebliche politische, wirtschaftliche und gesellschaftliche Chancen. Zugleich ist der Begriff digitale Souveränität zu einem Leitmotiv im deutschen Diskurs über digitale Technologien geworden: das heißt, die Fähigkeit des Staates, seine Verantwortung wahrzunehmen und die Befähigung der Gesellschaft – und des Einzelnen – sicherzustellen, die digitale Transformation selbstbestimmt zu gestalten. Exemplarisch für die Herausforderung in Deutschland und Europa, die Vorteile digitaler Technologien zu nutzen und gleichzeitig Souveränitätsbedenken zu berücksichtigen, steht der Bildungssektor. Er umfasst Bildung als zentrales öffentliches Gut, ein schnell aufkommendes Geschäftsfeld und wachsende Bestände an hochsensiblen personenbezogenen Daten. Davon ausgehend beschreibt der Bericht Wege zur Entschärfung des Spannungsverhältnisses zwischen Digitalisierung und Souveränität auf drei verschiedenen Ebenen – Staat, Wirtschaft und Individuum – anhand konkreter technischer Projekte im Bildungsbereich: die HPI Schul-Cloud (staatliche Souveränität), die MERLOT-Datenräume (wirtschaftliche Souveränität) und die openHPI-Plattform (individuelle Souveränität). T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 157 KW - digitalization KW - digital sovereignty KW - digital education KW - HPI Schul-Cloud KW - MERLOT KW - openHPI KW - European Union KW - Digitalisierung KW - digitale Souveränität KW - digitale Bildung KW - HPI Schul-Cloud KW - MERLOT KW - openHPI KW - Europäische Union Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-597723 SN - 978-3-86956-561-3 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 157 SP - 1 EP - 27 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Wang, Cheng A1 - Yang, Haojin A1 - Meinel, Christoph T1 - Image Captioning with Deep Bidirectional LSTMs and Multi-Task Learning JF - ACM transactions on multimedia computing, communications, and applications N2 - Generating a novel and descriptive caption of an image is drawing increasing interests in computer vision, natural language processing, and multimedia communities. In this work, we propose an end-to-end trainable deep bidirectional LSTM (Bi-LSTM (Long Short-Term Memory)) model to address the problem. By combining a deep convolutional neural network (CNN) and two separate LSTM networks, our model is capable of learning long-term visual-language interactions by making use of history and future context information at high-level semantic space. We also explore deep multimodal bidirectional models, in which we increase the depth of nonlinearity transition in different ways to learn hierarchical visual-language embeddings. Data augmentation techniques such as multi-crop, multi-scale, and vertical mirror are proposed to prevent over-fitting in training deep models. To understand how our models "translate" image to sentence, we visualize and qualitatively analyze the evolution of Bi-LSTM internal states over time. The effectiveness and generality of proposed models are evaluated on four benchmark datasets: Flickr8K, Flickr30K, MSCOCO, and Pascal1K datasets. We demonstrate that Bi-LSTM models achieve highly competitive performance on both caption generation and image-sentence retrieval even without integrating an additional mechanism (e.g., object detection, attention model). Our experiments also prove that multi-task learning is beneficial to increase model generality and gain performance. We also demonstrate the performance of transfer learning of the Bi-LSTM model significantly outperforms previous methods on the Pascal1K dataset. KW - Deep learning KW - LSTM KW - multimodal representations KW - image captioning KW - mutli-task learning Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.1145/3115432 SN - 1551-6857 SN - 1551-6865 VL - 14 IS - 2 PB - Association for Computing Machinery CY - New York ER - TY - CHAP A1 - Grüner, Andreas A1 - Mühle, Alexander A1 - Gayvoronskaya, Tatiana A1 - Meinel, Christoph T1 - A quantifiable trustmModel for Blockchain-based identity management T2 - IEEE 2018 International Congress on Cybermatics / 2018 IEEE Conferences on Internet of Things, Green Computing and Communications, cyber, physical and Social Computing, Smart Data, Blockchain, Computer and Information Technology KW - Blockchain KW - distributed ledger technology KW - digital identity KW - self-sovereign identity KW - trust KW - identity management Y1 - 2019 SN - 978-1-5386-7975-3 U6 - https://doi.org/10.1109/Cybermatics_2018.2018.00250 SP - 1475 EP - 1482 PB - IEEE CY - New York ER - TY - JOUR A1 - Chujfi-La-Roche, Salim A1 - Meinel, Christoph T1 - Matching cognitively sympathetic individual styles to develop collective intelligence in digital communities JF - AI & society : the journal of human-centred systems and machine intelligence N2 - Creation, collection and retention of knowledge in digital communities is an activity that currently requires being explicitly targeted as a secure method of keeping intellectual capital growing in the digital era. In particular, we consider it relevant to analyze and evaluate the empathetic cognitive personalities and behaviors that individuals now have with the change from face-to-face communication (F2F) to computer-mediated communication (CMC) online. This document proposes a cyber-humanistic approach to enhance the traditional SECI knowledge management model. A cognitive perception is added to its cyclical process following design thinking interaction, exemplary for improvement of the method in which knowledge is continuously created, converted and shared. In building a cognitive-centered model, we specifically focus on the effective identification and response to cognitive stimulation of individuals, as they are the intellectual generators and multiplicators of knowledge in the online environment. Our target is to identify how geographically distributed-digital-organizations should align the individual's cognitive abilities to promote iteration and improve interaction as a reliable stimulant of collective intelligence. The new model focuses on analyzing the four different stages of knowledge processing, where individuals with sympathetic cognitive personalities can significantly boost knowledge creation in a virtual social system. For organizations, this means that multidisciplinary individuals can maximize their extensive potential, by externalizing their knowledge in the correct stage of the knowledge creation process, and by collaborating with their appropriate sympathetically cognitive remote peers. KW - argumentation research KW - cyber humanistic KW - cognition KW - collaboration KW - knowledge building KW - knowledge management KW - teamwork KW - virtual groups Y1 - 2017 U6 - https://doi.org/10.1007/s00146-017-0780-x SN - 0951-5666 SN - 1435-5655 VL - 35 IS - 1 SP - 5 EP - 15 PB - Springer CY - New York ER - TY - JOUR A1 - Torkura, Kennedy A. A1 - Sukmana, Muhammad Ihsan Haikal A1 - Cheng, Feng A1 - Meinel, Christoph T1 - CloudStrike BT - chaos engineering for security and resiliency in cloud infrastructure JF - IEEE access : practical research, open solutions N2 - Most cyber-attacks and data breaches in cloud infrastructure are due to human errors and misconfiguration vulnerabilities. Cloud customer-centric tools are imperative for mitigating these issues, however existing cloud security models are largely unable to tackle these security challenges. Therefore, novel security mechanisms are imperative, we propose Risk-driven Fault Injection (RDFI) techniques to address these challenges. RDFI applies the principles of chaos engineering to cloud security and leverages feedback loops to execute, monitor, analyze and plan security fault injection campaigns, based on a knowledge-base. The knowledge-base consists of fault models designed from secure baselines, cloud security best practices and observations derived during iterative fault injection campaigns. These observations are helpful for identifying vulnerabilities while verifying the correctness of security attributes (integrity, confidentiality and availability). Furthermore, RDFI proactively supports risk analysis and security hardening efforts by sharing security information with security mechanisms. We have designed and implemented the RDFI strategies including various chaos engineering algorithms as a software tool: CloudStrike. Several evaluations have been conducted with CloudStrike against infrastructure deployed on two major public cloud infrastructure: Amazon Web Services and Google Cloud Platform. The time performance linearly increases, proportional to increasing attack rates. Also, the analysis of vulnerabilities detected via security fault injection has been used to harden the security of cloud resources to demonstrate the effectiveness of the security information provided by CloudStrike. Therefore, we opine that our approaches are suitable for overcoming contemporary cloud security issues. KW - cloud security KW - security chaos engineering KW - resilient architectures KW - security risk assessment Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.3007338 SN - 2169-3536 VL - 8 SP - 123044 EP - 123060 PB - Institute of Electrical and Electronics Engineers  CY - Piscataway ER - TY - JOUR A1 - Grüner, Andreas A1 - Mühle, Alexander A1 - Meinel, Christoph T1 - ATIB BT - Design and evaluation of an architecture for brokered self-sovereign identity integration and trust-enhancing attribute aggregation for service provider JF - IEEE access : practical research, open solutions / Institute of Electrical and Electronics Engineers N2 - Identity management is a principle component of securing online services. In the advancement of traditional identity management patterns, the identity provider remained a Trusted Third Party (TTP). The service provider and the user need to trust a particular identity provider for correct attributes amongst other demands. This paradigm changed with the invention of blockchain-based Self-Sovereign Identity (SSI) solutions that primarily focus on the users. SSI reduces the functional scope of the identity provider to an attribute provider while enabling attribute aggregation. Besides that, the development of new protocols, disregarding established protocols and a significantly fragmented landscape of SSI solutions pose considerable challenges for an adoption by service providers. We propose an Attribute Trust-enhancing Identity Broker (ATIB) to leverage the potential of SSI for trust-enhancing attribute aggregation. Furthermore, ATIB abstracts from a dedicated SSI solution and offers standard protocols. Therefore, it facilitates the adoption by service providers. Despite the brokered integration approach, we show that ATIB provides a high security posture. Additionally, ATIB does not compromise the ten foundational SSI principles for the users. KW - Blockchains KW - Protocols KW - Authentication KW - Licenses KW - Security KW - Privacy KW - Identity management systems KW - Attribute aggregation KW - attribute assurance KW - digital identity KW - identity broker KW - self-sovereign identity KW - trust model Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3116095 SN - 2169-3536 VL - 9 SP - 138553 EP - 138570 PB - Institute of Electrical and Electronics Engineers CY - New York, NY ER - TY - BOOK A1 - Meinel, Christoph A1 - Willems, Christian A1 - Staubitz, Thomas A1 - Sauer, Dominic A1 - Hagedorn, Christiane T1 - openHPI T1 - openHPI BT - 10 Jahre MOOCs am Hasso-Plattner-Institut BT - 10 Years of MOOCs at the Hasso Plattner Institute N2 - Anlässlich des 10-jährigen Jubiläums von openHPI informiert dieser technische Bericht über die HPI-MOOC-Plattform einschließlich ihrer Kernfunktionen, Technologie und Architektur. In einer Einleitung wird die Plattformfamilie mit allen Partnerplattformen vorgestellt; diese belaufen sich inklusive openHPI aktuell auf neun Plattformen. In diesem Abschnitt wird außerdem gezeigt, wie openHPI als Berater und Forschungspartner in verschiedenen Projekten fungiert. Im zweiten Kapitel werden die Funktionalitäten und gängigen Kursformate der Plattform präsentiert. Die Funktionalitäten sind in Lerner- und Admin-Funktionen unterteilt. Der Bereich Lernerfunktionen bietet detaillierte Informationen zu Leistungsnachweisen, Kursen und den Lernmaterialien, aus denen sich ein Kurs zusammensetzt: Videos, Texte und Quiz. Darüber hinaus können die Lernmaterialien durch externe Übungstools angereichert werden, die über den Standard Learning Tools Interoperability (LTI) mit der HPI MOOC-Plattform kommunizieren. Das Konzept der Peer-Assessments rundet die möglichen Lernmaterialien ab. Der Abschnitt geht dann weiter auf das Diskussionsforum ein, das einen grundlegenden Unterschied von MOOCs im Vergleich zu traditionellen E-Learning-Angeboten darstellt. Zum Abschluss des Abschnitts folgen eine Beschreibung von Quiz-Recap, Lernzielen, mobilen Anwendungen, spielerischen Lernens und dem Helpdesk. Der nächste Teil dieses Kapitels beschäftigt sich mit den Admin-Funktionen. Die Funktionalitätsbeschreibung beschränkt sich Neuigkeiten und Ankündigungen, Dashboards und Statistiken, Berichtsfunktionen, Forschungsoptionen mit A/B-Tests, den Kurs-Feed und das TransPipe-Tool zur Unterstützung beim Erstellen von automatischen oder manuellen Untertiteln. Die Plattform unterstützt außerdem eine Vielzahl zusätzlicher Funktionen, doch eine detaillierte Beschreibung dieser Funktionen würde den Rahmen des Berichts sprengen. Das Kapitel geht dann auf gängige Kursformate und openHPI-Lehrveranstaltungen am HPI ein, bevor es mit einigen Best Practices für die Gestaltung und Durchführung von Kursen schließt. Zum Abschluss des technischen Berichts gibt das letzte Kapitel eine Zusammenfassung und einen Ausblick auf die Zukunft der digitalen Bildung. Ein besonderes Merkmal des openHPI-Projekts ist die bewusste Entscheidung, die komplette Anwendung von den physischen Netzwerkkomponenten bis zur Plattformentwicklung eigenständig zu betreiben. Bei der vorliegenden deutschen Variante handelt es sich um eine gekürzte Übersetzung des technischen Berichts 148, bei der kein Einblick in die Technologien und Architektur von openHPI gegeben wird. Interessierte Leser:innen können im technischen Bericht 148 (vollständige englische Version) detaillierte Informationen zum Rechenzentrum und den Geräten, der Cloud-Software und dem openHPI Cloud Service aber auch zu Infrastruktur-Anwendungskomponenten wie Entwicklungstools, Automatisierung, Deployment-Pipeline und Monitoring erhalten. Außerdem finden sich dort weitere Informationen über den Technologiestack und konkrete Implementierungsdetails der Plattform inklusive der serviceorientierten Ruby on Rails-Anwendung, die Kommunikation zwischen den Diensten, öffentliche APIs, sowie Designsystem und -komponenten. Der Abschnitt schließt mit einer Diskussion über die ursprüngliche Microservice-Architektur und die Migration zu einer monolithischen Anwendung. N2 - On the occasion of the 10th openHPI anniversary, this technical report provides information about the HPI MOOC platform, including its core features, technology, and architecture. In an introduction, the platform family with all partner platforms is presented; these now amount to nine platforms, including openHPI. This section introduces openHPI as an advisor and research partner in various projects. In the second chapter, the functionalities and common course formats of the platform are presented. The functionalities are divided into learner and admin features. The learner features section provides detailed information about performance records, courses, and the learning materials of which a course is composed: videos, texts, and quizzes. In addition, the learning materials can be enriched by adding external exercise tools that communicate with the HPI MOOC platform via the Learning Tools Interoperability (LTI) standard. Furthermore, the concept of peer assessments completed the possible learning materials. The section then proceeds with further information on the discussion forum, a fundamental concept of MOOCs compared to traditional e-learning offers. The section is concluded with a description of the quiz recap, learning objectives, mobile applications, gameful learning, and the help desk. The next part of this chapter deals with the admin features. The described functionality is restricted to describing the news and announcements, dashboards and statistics, reporting capabilities, research options with A/B testing, the course feed, and the TransPipe tool to support the process of creating automated or manual subtitles. The platform supports a large variety of additional features, but a detailed description of these features goes beyond the scope of this report. The chapter then elaborates on common course formats and openHPI teaching activities at the HPI. The chapter concludes with some best practices for course design and delivery. The third chapter provides insights into the technology and architecture behind openHPI. A special characteristic of the openHPI project is the conscious decision to operate the complete application from bare metal to platform development. Hence, the chapter starts with a section about the openHPI Cloud, including detailed information about the data center and devices, the used cloud software OpenStack and Ceph, as well as the openHPI Cloud Service provided for the HPI. Afterward, a section on the application technology stack and development tooling describes the application infrastructure components, the used automation, the deployment pipeline, and the tools used for monitoring and alerting. The chapter is concluded with detailed information about the technology stack and concrete platform implementation details. The section describes the service-oriented Ruby on Rails application, inter-service communication, and public APIs. It also provides more information on the design system and components used in the application. The section concludes with a discussion of the original microservice architecture, where we share our insights and reasoning for migrating back to a monolithic application. The last chapter provides a summary and an outlook on the future of digital education. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 150 KW - openHPI KW - MOOC KW - digitale Lernplattform KW - digitale Aufklärung KW - lebenslanges Lernen KW - openHPI KW - MOOC KW - digital learning platform KW - digital enlightenment KW - lifelong learning Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-561792 SN - 978-3-86956-546-0 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 150 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - CHAP A1 - Corazza, Giovanni Emanuele A1 - Thienen, Julia von ED - Glăveanu, Vlad Petre T1 - Invention T2 - The Palgrave encyclopedia of the possible N2 - This entry addresses invention from five different perspectives: (i) definition of the term, (ii) mechanisms underlying invention processes, (iii) (pre-)history of human inventions, (iv) intellectual property protection vs open innovation, and (v) case studies of great inventors. Regarding the definition, an invention is the outcome of a creative process taking place within a technological milieu, which is recognized as successful in terms of its effectiveness as an original technology. In the process of invention, a technological possibility becomes realized. Inventions are distinct from either discovery or innovation. In human creative processes, seven mechanisms of invention can be observed, yielding characteristic outcomes: (1) basic inventions, (2) invention branches, (3) invention combinations, (4) invention toolkits, (5) invention exaptations, (6) invention values, and (7) game-changing inventions. The development of humanity has been strongly shaped by inventions ever since early stone tools and the conception of agriculture. An “explosion of creativity” has been associated with Homo sapiens, and inventions in all fields of human endeavor have followed suit, engendering an exponential growth of cumulative culture. This culture development emerges essentially through a reuse of previous inventions, their revision, amendment and rededication. In sociocultural terms, humans have increasingly regulated processes of invention and invention-reuse through concepts such as intellectual property, patents, open innovation and licensing methods. Finally, three case studies of great inventors are considered: Edison, Marconi, and Montessori, next to a discussion of human invention processes as collaborative endeavors. KW - invention KW - creativity KW - invention mechanism KW - cumulative culture KW - technology KW - innovation KW - patent KW - open innovation Y1 - 2023 SN - 978-3-030-90912-3 SN - 978-3-030-90913-0 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-030-90913-0_14 SP - 806 EP - 814 PB - Springer International Publishing CY - Cham ER - TY - THES A1 - Schnjakin, Maxim T1 - Cloud-RAID BT - eine Methode zur Bereitstellung zuverlässiger Speicherressourcen in öffentlichen Clouds Y1 - 2014 ER - TY - THES A1 - Wang, Cheng T1 - Deep Learning of Multimodal Representations Y1 - 2016 ER - TY - THES A1 - Saleh, Eyad T1 - Securing Multi-tenant SaaS Environments N2 - Software-as-a-Service (SaaS) offers several advantages to both service providers and users. Service providers can benefit from the reduction of Total Cost of Ownership (TCO), better scalability, and better resource utilization. On the other hand, users can use the service anywhere and anytime, and minimize upfront investment by following the pay-as-you-go model. Despite the benefits of SaaS, users still have concerns about the security and privacy of their data. Due to the nature of SaaS and the Cloud in general, the data and the computation are beyond the users' control, and hence data security becomes a vital factor in this new paradigm. Furthermore, in multi-tenant SaaS applications, the tenants become more concerned about the confidentiality of their data since several tenants are co-located onto a shared infrastructure. To address those concerns, we start protecting the data from the provisioning process by controlling how tenants are being placed in the infrastructure. We present a resource allocation algorithm designed to minimize the risk of co-resident tenants called SecPlace. It enables the SaaS provider to control the resource (i.e., database instance) allocation process while taking into account the security of tenants as a requirement. Due to the design principles of the multi-tenancy model, tenants follow some degree of sharing on both application and infrastructure levels. Thus, strong security-isolation should be present. Therefore, we develop SignedQuery, a technique that prevents one tenant from accessing others' data. We use the Signing Concept to create a signature that is used to sign the tenant's request, then the server can verifies the signature and recognizes the requesting tenant, and hence ensures that the data to be accessed is belonging to the legitimate tenant. Finally, Data confidentiality remains a critical concern due to the fact that data in the Cloud is out of users' premises, and hence beyond their control. Cryptography is increasingly proposed as a potential approach to address such a challenge. Therefore, we present SecureDB, a system designed to run SQL-based applications over an encrypted database. SecureDB captures the schema design and analyzes it to understand the internal structure of the data (i.e., relationships between the tables and their attributes). Moreover, we determine the appropriate partialhomomorphic encryption scheme for each attribute where computation is possible even when the data is encrypted. To evaluate our work, we conduct extensive experiments with di↵erent settings. The main use case in our work is a popular open source HRM application, called OrangeHRM. The results show that our multi-layered approach is practical, provides enhanced security and isolation among tenants, and have a moderate complexity in terms of processing encrypted data. Y1 - 2016 ER - TY - THES A1 - Sadr-Azodi, Amir Shahab T1 - Towards Real-time SIEM-based Network monitoring and Intrusion Detection through Advanced Event Normalization Y1 - 2015 ER - TY - THES A1 - Malchow, Martin T1 - Nutzerunterstützung und -Motivation in E-Learning Vorlesungsarchiven und MOOCs N2 - In den letzten Jahren ist die Aufnahme und Verbreitung von Videos immer einfacher geworden. Daher sind die Relevanz und Beliebtheit zur Aufnahme von Vorlesungsvideos in den letzten Jahren stark angestiegen. Dies führt zu einem großen Datenbestand an Vorlesungsvideos in den Video-Vorlesungsarchiven der Universitäten. Durch diesen wachsenden Datenbestand wird es allerdings für die Studenten immer schwieriger, die relevanten Videos eines Vorlesungsarchivs aufzufinden. Zusätzlich haben viele Lerninteressierte durch ihre alltägliche Arbeit und familiären Verpflichtungen immer weniger Zeit sich mit dem Lernen zu beschäftigen. Ein weiterer Aspekt, der das Lernen im Internet erschwert, ist, dass es durch soziale Netzwerke und anderen Online-Plattformen vielfältige Ablenkungsmöglichkeiten gibt. Daher ist das Ziel dieser Arbeit, Möglichkeiten aufzuzeigen, welche das E-Learning bieten kann, um Nutzer beim Lernprozess zu unterstützen und zu motivieren. Das Hauptkonzept zur Unterstützung der Studenten ist das präzise Auffinden von Informationen in den immer weiter wachsenden Vorlesungsvideoarchiven. Dazu werden die Vorlesungen im Voraus analysiert und die Texte der Vorlesungsfolien mit verschiedenen Methoden indexiert. Daraufhin können die Studenten mit der Suche oder dem Lecture-Butler Lerninhalte entsprechend Ihres aktuellen Wissensstandes auffinden. Die möglichen verwendeten Technologien für das Auffinden wurden, sowohl technisch, als auch durch Studentenumfragen erfolgreich evaluiert. Zur Motivation von Studenten in Vorlesungsarchiven werden diverse Konzepte betrachtet und die Umsetzung evaluiert, die den Studenten interaktiv in den Lernprozess einbeziehen. Neben Vorlesungsarchiven existieren sowohl im privaten als auch im dienstlichen Weiterbildungsbereich die in den letzten Jahren immer beliebter werdenden MOOCs. Generell sind die Abschlussquoten von MOOCs allerdings mit durchschnittlich 7% eher gering. Daher werden Motivationslösungen für MOOCs im Bereich von eingebetteten Systemen betrachtet, die in praktischen Programmierkursen Anwendung finden. Zusätzlich wurden Kurse evaluiert, welche die Programmierung von eingebetteten Systemen behandeln. Die Verfügbarkeit war bei Kursen von bis zu 10.000 eingeschriebenen Teilnehmern hierbei kein schwerwiegendes Problem. Die Verwendung von eingebetteten Systemen in Programmierkursen sind bei den Studenten in der praktischen Umsetzung auf sehr großes Interesse gestoßen. Y1 - 2019 ER - TY - JOUR A1 - Bin Tareaf, Raad A1 - Berger, Philipp A1 - Hennig, Patrick A1 - Meinel, Christoph T1 - Cross-platform personality exploration system for online social networks BT - Facebook vs. Twitter JF - Web intelligence N2 - Social networking sites (SNS) are a rich source of latent information about individual characteristics. Crawling and analyzing this content provides a new approach for enterprises to personalize services and put forward product recommendations. In the past few years, commercial brands made a gradual appearance on social media platforms for advertisement, customers support and public relation purposes and by now it became a necessity throughout all branches. This online identity can be represented as a brand personality that reflects how a brand is perceived by its customers. We exploited recent research in text analysis and personality detection to build an automatic brand personality prediction model on top of the (Five-Factor Model) and (Linguistic Inquiry and Word Count) features extracted from publicly available benchmarks. Predictive evaluation on brands' accounts reveals that Facebook platform provides a slight advantage over Twitter platform in offering more self-disclosure for users' to express their emotions especially their demographic and psychological traits. Results also confirm the wider perspective that the same social media account carry a quite similar and comparable personality scores over different social media platforms. For evaluating our prediction results on actual brands' accounts, we crawled the Facebook API and Twitter API respectively for 100k posts from the most valuable brands' pages in the USA and we visualize exemplars of comparison results and present suggestions for future directions. KW - Big Five model KW - personality prediction KW - brand personality KW - machine KW - learning KW - social media analysis Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.3233/WEB-200427 SN - 2405-6456 SN - 2405-6464 VL - 18 IS - 1 SP - 35 EP - 51 PB - IOS Press CY - Amsterdam ER - TY - THES A1 - Najafi, Pejman T1 - Leveraging data science & engineering for advanced security operations T1 - Der Einsatz von Data Science & Engineering für fortschrittliche Security Operations N2 - The Security Operations Center (SOC) represents a specialized unit responsible for managing security within enterprises. To aid in its responsibilities, the SOC relies heavily on a Security Information and Event Management (SIEM) system that functions as a centralized repository for all security-related data, providing a comprehensive view of the organization's security posture. Due to the ability to offer such insights, SIEMS are considered indispensable tools facilitating SOC functions, such as monitoring, threat detection, and incident response. Despite advancements in big data architectures and analytics, most SIEMs fall short of keeping pace. Architecturally, they function merely as log search engines, lacking the support for distributed large-scale analytics. Analytically, they rely on rule-based correlation, neglecting the adoption of more advanced data science and machine learning techniques. This thesis first proposes a blueprint for next-generation SIEM systems that emphasize distributed processing and multi-layered storage to enable data mining at a big data scale. Next, with the architectural support, it introduces two data mining approaches for advanced threat detection as part of SOC operations. First, a novel graph mining technique that formulates threat detection within the SIEM system as a large-scale graph mining and inference problem, built on the principles of guilt-by-association and exempt-by-reputation. The approach entails the construction of a Heterogeneous Information Network (HIN) that models shared characteristics and associations among entities extracted from SIEM-related events/logs. Thereon, a novel graph-based inference algorithm is used to infer a node's maliciousness score based on its associations with other entities in the HIN. Second, an innovative outlier detection technique that imitates a SOC analyst's reasoning process to find anomalies/outliers. The approach emphasizes explainability and simplicity, achieved by combining the output of simple context-aware univariate submodels that calculate an outlier score for each entry. Both approaches were tested in academic and real-world settings, demonstrating high performance when compared to other algorithms as well as practicality alongside a large enterprise's SIEM system. This thesis establishes the foundation for next-generation SIEM systems that can enhance today's SOCs and facilitate the transition from human-centric to data-driven security operations. N2 - In einem Security Operations Center (SOC) werden alle sicherheitsrelevanten Prozesse, Daten und Personen einer Organisation zusammengefasst. Das Herzstück des SOCs ist ein Security Information and Event Management (SIEM)-System, welches als zentraler Speicher aller sicherheitsrelevanten Daten fungiert und einen Überblick über die Sicherheitslage einer Organisation geben kann. SIEM-Systeme sind unverzichtbare Werkzeuge für viele SOC-Funktionen wie Monitoring, Threat Detection und Incident Response. Trotz der Fortschritte bei Big-Data-Architekturen und -Analysen können die meisten SIEMs nicht mithalten. Sie fungieren nur als Protokollsuchmaschine und unterstützen keine verteilte Data Mining und Machine Learning. In dieser Arbeit wird zunächst eine Blaupause für die nächste Generation von SIEM-Systemen vorgestellt, welche Daten verteilt, verarbeitet und in mehreren Schichten speichert, damit auch Data Mining im großen Stil zu ermöglichen. Zudem werden zwei Data Mining-Ansätze vorgeschlagen, mit denen auch anspruchsvolle Bedrohungen erkannt werden können. Der erste Ansatz ist eine neue Graph-Mining-Technik, bei der SIEM-Daten als Graph strukturiert werden und Reputationsinferenz mithilfe der Prinzipien guiltby-association (Kontaktschuld) und exempt-by-reputation (Reputationsbefreiung) implementiert wird. Der Ansatz nutzt ein heterogenes Informationsnetzwerk (HIN), welches gemeinsame Eigenschaften und Assoziationen zwischen Entitäten aus Event Logs verknüpft. Des Weiteren ermöglicht ein neuer Inferenzalgorithmus die Bestimmung der Schädlichkeit eines Kontos anhand seiner Verbindungen zu anderen Entitäten im HIN. Der zweite Ansatz ist eine innovative Methode zur Erkennung von Ausreißern, die den Entscheidungsprozess eines SOC-Analysten imitiert. Diese Methode ist besonders einfach und interpretierbar, da sie einzelne univariate Teilmodelle kombiniert, die sich jeweils auf eine kontextualisierte Eigenschaft einer Entität beziehen. Beide Ansätze wurden sowohl akademisch als auch in der Praxis getestet und haben im Vergleich mit anderen Methoden auch in großen Unternehmen eine hohe Qualität bewiesen. Diese Arbeit bildet die Grundlage für die nächste Generation von SIEM-Systemen, welche den Übergang von einer personalzentrischen zu einer datenzentrischen Perspektive auf SOCs ermöglichen. KW - cybersecurity KW - endpoint security KW - threat detection KW - intrusion detection KW - apt KW - advanced threats KW - advanced persistent threat KW - zero-day KW - security analytics KW - data-driven KW - data mining KW - data science KW - anomaly detection KW - outlier detection KW - graph mining KW - graph inference KW - machine learning KW - Advanced Persistent Threats KW - fortschrittliche Angriffe KW - Anomalieerkennung KW - APT KW - Cyber-Sicherheit KW - Data-Mining KW - Data-Science KW - datengetrieben KW - Endpunktsicherheit KW - Graphableitung KW - Graph-Mining KW - Einbruchserkennung KW - Machine-Learning KW - Ausreißererkennung KW - Sicherheitsanalyse KW - Bedrohungserkennung KW - 0-day Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-612257 ER - TY - JOUR A1 - Perscheid, Cindy T1 - Integrative biomarker detection on high-dimensional gene expression data sets BT - a survey on prior knowledge approaches JF - Briefings in bioinformatics N2 - Gene expression data provide the expression levels of tens of thousands of genes from several hundred samples. These data are analyzed to detect biomarkers that can be of prognostic or diagnostic use. Traditionally, biomarker detection for gene expression data is the task of gene selection. The vast number of genes is reduced to a few relevant ones that achieve the best performance for the respective use case. Traditional approaches select genes based on their statistical significance in the data set. This results in issues of robustness, redundancy and true biological relevance of the selected genes. Integrative analyses typically address these shortcomings by integrating multiple data artifacts from the same objects, e.g. gene expression and methylation data. When only gene expression data are available, integrative analyses instead use curated information on biological processes from public knowledge bases. With knowledge bases providing an ever-increasing amount of curated biological knowledge, such prior knowledge approaches become more powerful. This paper provides a thorough overview on the status quo of biomarker detection on gene expression data with prior biological knowledge. We discuss current shortcomings of traditional approaches, review recent external knowledge bases, provide a classification and qualitative comparison of existing prior knowledge approaches and discuss open challenges for this kind of gene selection. KW - gene selection KW - external knowledge bases KW - biomarker detection KW - gene KW - expression KW - prior knowledge Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.1093/bib/bbaa151 SN - 1467-5463 SN - 1477-4054 VL - 22 IS - 3 PB - Oxford Univ. Press CY - Oxford ER - TY - JOUR A1 - Perscheid, Cindy T1 - Comprior BT - Facilitating the implementation and automated benchmarking of prior knowledge-based feature selection approaches on gene expression data sets JF - BMC Bioinformatics N2 - Background Reproducible benchmarking is important for assessing the effectiveness of novel feature selection approaches applied on gene expression data, especially for prior knowledge approaches that incorporate biological information from online knowledge bases. However, no full-fledged benchmarking system exists that is extensible, provides built-in feature selection approaches, and a comprehensive result assessment encompassing classification performance, robustness, and biological relevance. Moreover, the particular needs of prior knowledge feature selection approaches, i.e. uniform access to knowledge bases, are not addressed. As a consequence, prior knowledge approaches are not evaluated amongst each other, leaving open questions regarding their effectiveness. Results We present the Comprior benchmark tool, which facilitates the rapid development and effortless benchmarking of feature selection approaches, with a special focus on prior knowledge approaches. Comprior is extensible by custom approaches, offers built-in standard feature selection approaches, enables uniform access to multiple knowledge bases, and provides a customizable evaluation infrastructure to compare multiple feature selection approaches regarding their classification performance, robustness, runtime, and biological relevance. Conclusion Comprior allows reproducible benchmarking especially of prior knowledge approaches, which facilitates their applicability and for the first time enables a comprehensive assessment of their effectiveness KW - Feature selection KW - Prior knowledge KW - Gene expression KW - Reproducible benchmarking Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.1186/s12859-021-04308-z SN - 1471-2105 VL - 22 SP - 1 EP - 15 PB - Springer Nature CY - London ER - TY - JOUR A1 - Loster, Michael A1 - Koumarelas, Ioannis A1 - Naumann, Felix T1 - Knowledge transfer for entity resolution with siamese neural networks JF - ACM journal of data and information quality N2 - The integration of multiple data sources is a common problem in a large variety of applications. Traditionally, handcrafted similarity measures are used to discover, merge, and integrate multiple representations of the same entity-duplicates-into a large homogeneous collection of data. Often, these similarity measures do not cope well with the heterogeneity of the underlying dataset. In addition, domain experts are needed to manually design and configure such measures, which is both time-consuming and requires extensive domain expertise.
We propose a deep Siamese neural network, capable of learning a similarity measure that is tailored to the characteristics of a particular dataset. With the properties of deep learning methods, we are able to eliminate the manual feature engineering process and thus considerably reduce the effort required for model construction. In addition, we show that it is possible to transfer knowledge acquired during the deduplication of one dataset to another, and thus significantly reduce the amount of data required to train a similarity measure. We evaluated our method on multiple datasets and compare our approach to state-of-the-art deduplication methods. Our approach outperforms competitors by up to +26 percent F-measure, depending on task and dataset. In addition, we show that knowledge transfer is not only feasible, but in our experiments led to an improvement in F-measure of up to +4.7 percent. KW - Entity resolution KW - duplicate detection KW - transfer learning KW - neural KW - networks KW - metric learning KW - similarity learning KW - data quality Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.1145/3410157 SN - 1936-1955 SN - 1936-1963 VL - 13 IS - 1 PB - Association for Computing Machinery CY - New York ER - TY - THES A1 - Baier, Thomas T1 - Matching events and activities T1 - Zuordnung von Ereignissen zu Aktivitäten BT - preprocessing event logs for process analysis BT - Vorverarbeitung von Ereignislogs für die Prozessanalyse N2 - Nowadays, business processes are increasingly supported by IT services that produce massive amounts of event data during process execution. Aiming at a better process understanding and improvement, this event data can be used to analyze processes using process mining techniques. Process models can be automatically discovered and the execution can be checked for conformance to specified behavior. Moreover, existing process models can be enhanced and annotated with valuable information, for example for performance analysis. While the maturity of process mining algorithms is increasing and more tools are entering the market, process mining projects still face the problem of different levels of abstraction when comparing events with modeled business activities. Mapping the recorded events to activities of a given process model is essential for conformance checking, annotation and understanding of process discovery results. Current approaches try to abstract from events in an automated way that does not capture the required domain knowledge to fit business activities. Such techniques can be a good way to quickly reduce complexity in process discovery. Yet, they fail to enable techniques like conformance checking or model annotation, and potentially create misleading process discovery results by not using the known business terminology. In this thesis, we develop approaches that abstract an event log to the same level that is needed by the business. Typically, this abstraction level is defined by a given process model. Thus, the goal of this thesis is to match events from an event log to activities in a given process model. To accomplish this goal, behavioral and linguistic aspects of process models and event logs as well as domain knowledge captured in existing process documentation are taken into account to build semiautomatic matching approaches. The approaches establish a pre--processing for every available process mining technique that produces or annotates a process model, thereby reducing the manual effort for process analysts. While each of the presented approaches can be used in isolation, we also introduce a general framework for the integration of different matching approaches. The approaches have been evaluated in case studies with industry and using a large industry process model collection and simulated event logs. The evaluation demonstrates the effectiveness and efficiency of the approaches and their robustness towards nonconforming execution logs. N2 - Heutzutage werden Geschäftsprozesse verstärkt durch IT Services unterstützt, welche große Mengen an Ereignisdaten während der Prozessausführung generieren. Mit dem Ziel eines besseren Prozessverständnisses und einer möglichen Verbesserung können diese Daten mit Hilfe von Process–Mining–Techniken analysiert werden. Prozessmodelle können dabei automatisiert erstellt werden und die Prozessausführung kann auf ihre Übereinstimmung hin geprüft werden. Weiterhin können existierende Modelle durch wertvolle Informationen erweitert und verbessert werden, beispielsweise für eine Performanceanalyse. Während der Reifegrad der Algorithmen immer weiter ansteigt, stehen Process–Mining–Projekte immer noch vor dem Problem unterschiedlicher Abstraktionsebenen von Ereignisdaten und Prozessmodellaktivitäten. Das Mapping der aufgezeichneten Ereignisse zu den Aktivitäten eines gegebenen Prozessmodells ist ein essentieller Schritt für die Übereinstimmungsanalyse, Prozessmodellerweiterungen sowie auch für das Verständnis der Modelle aus einer automatisierten Prozesserkennung. Bereits existierende Ansätze abstrahieren Ereignisse auf automatisierte Art und Weise, welche die notwendigen Domänenkenntnisse für ein Mapping zu bestehenden Geschäftsprozessaktivitäten nicht berücksichtigt. Diese Techniken können hilfreich sein, um die Komplexität eines automatisiert erstellten Prozessmodells schnell zu verringern, sie eignen sich jedoch nicht für Übereinstimmungsprüfungen oder Modellerweiterungen. Zudem können solch automatisierte Verfahren zu irreführenden Ergebnissen führen, da sie nicht die bekannte Geschäftsterminologie verwenden. In dieser Dissertation entwickeln wir Ansätze, die ein Ereignislog auf die benötigte Abstraktionsebene bringen, welche typischerweise durch ein Prozessmodell gegeben ist. Daher ist das Ziel dieser Dissertation, die Ereignisse eines Ereignislogs den Aktivitäten eines Prozessmodells zuzuordnen. Um dieses Ziel zu erreichen, werden Verhaltens- und Sprachaspekte von Ereignislogs und Prozessmodellen sowie weitergehendes Domänenwissen einbezogen, um teilautomatisierte Zuordnungsansätze zu entwickeln. Die entwickelten Ansätze ermöglichen eine Vorverarbeitung von Ereignislogs, wodurch der notwendige manuelle Aufwand für den Einsatz von Process–Mining–Techniken verringert wird. Die vorgestellten Ansätze wurden mit Hilfe von Industrie-Case-Studies und simulierten Ereignislogs aus einer großen Prozessmodellkollektion evaluiert. Die Ergebnisse demonstrieren die Effektivität der Ansätze und ihre Robustheit gegenüber nicht-konformem Prozessverhalten. KW - process mining KW - conformance analysis KW - event abstraction KW - Process Mining KW - Übereinstimmungsanalyse KW - Ereignisabstraktion Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-84548 ER - TY - BOOK A1 - Herbst, Eva‐Maria A1 - Maschler, Fabian A1 - Niephaus, Fabio A1 - Reimann, Max A1 - Steier, Julia A1 - Felgentreff, Tim A1 - Lincke, Jens A1 - Taeumel, Marcel A1 - Hirschfeld, Robert A1 - Witt, Carsten T1 - ecoControl T1 - ecoControl BT - Entwurf und Implementierung einer Software zur Optimierung heterogener Energiesysteme in Mehrfamilienhäusern BT - design and implementation of a prototype for optimizing heterogeneous energy systems in multi‐family residential buildings N2 - Eine dezentrale Energieversorgung ist ein erster Schritt in Richtung Energiewende. Dabei werden auch in Mehrfamilienhäusern vermehrt verschiedene Strom- und Wärmeerzeuger eingesetzt. Besonders in Deutschland kommen in diesem Zusammenhang Blockheizkraftwerke immer häufiger zum Einsatz, weil sie Gas sehr effizient in Strom und Wärme umwandeln können. Außerdem ermöglichen sie, im Zusammenspiel mit anderen Energiesystemen wie beispielsweise Photovoltaik-Anlagen, eine kontinuierliche und dezentrale Energieversorgung. Bei dem Betrieb von unterschiedlichen Energiesystemen ist es wünschenswert, dass die Systeme aufeinander abgestimmt arbeiten. Allerdings ist es bisher schwierig, heterogene Energiesysteme effizient miteinander zu betreiben. Dadurch bleiben Einsparungspotentiale ungenutzt. Eine zentrale Steuerung kann deshalb die Effizienz des Gesamtsystems verbessern. Mit ecoControl stellen wir einen erweiterbaren Prototypen vor, der die Kooperation von Energiesystemen optimiert und Umweltfaktoren miteinbezieht. Dazu stellt die Software eine einheitliche Bedienungsoberfläche zur Konfiguration aller Systeme zur Verfügung. Außerdem bietet sie die Möglichkeit, Optimierungsalgorithmen mit Hilfe einer Programmierschnittstelle zu entwickeln, zu testen und auszuführen. Innerhalb solcher Algorithmen können von ecoControl bereitgestellte Vorhersagen genutzt werden. Diese Vorhersagen basieren auf dem individuellen Verhalten von jedem Energiesystem, Wettervorhersagen und auf Prognosen des Energieverbrauchs. Mithilfe einer Simulation können Techniker unterschiedliche Konfigurationen und Optimierungen sofort ausprobieren, ohne diese über einen langen Zeitraum an realen Geräten testen zu müssen. ecoControl hilft darüber hinaus auch Hausverwaltungen und Vermietern bei der Verwaltung und Analyse der Energiekosten. Wir haben anhand von Fallbeispielen gezeigt, dass Optimierungsalgorithmen, welche die Nutzung von Wärmespeichern verbessern, die Effizienz des Gesamtsystems erheblich verbessern können. Schließlich kommen wir zu dem Schluss, dass ecoControl in einem nächsten Schritt unter echten Bedingungen getestet werden muss, sobald eine geeignete Hardwarekomponente verfügbar ist. Über diese Schnittstelle werden die Messwerte an ecoControl gesendet und Steuersignale an die Geräte weitergeleitet. N2 - The energy turnaround in Germany affects not only big industries but also smaller advocates who are interested in cost-efficient and regenerative energy supply. The observable signs of decentralized supply indicate that many individuals are eager to employ affordable energy devices, such as solar power systems, by themselves. Owners or managers of multi-family residential buildings, for example, install heterogeneous sets of devices that have to satisfy the varying demands of tenants. These devices are primarily influenced by environmental factors such as the weather. Independently, on-site cogeneration units are increasingly used to produce both electrical and thermal energy in a dependable and decentralized way. While having an arguably good efficiency on their own, such energy systems, however, are not built to cooperate in an heterogeneous installation. Hence they can negatively affect overall costs or impair the optimal ecological energy usage. We propose a centralized, extensible control platform that supports low-effort integration and efficient cooperation of heterogeneous energy production and storage units. Our prototype ecoControl shows that such a software system can be used to optimize the communication protocol of energy devices in multi-family residential buildings. In addition a simulation of the devices and forecasts of both energy supply and demand facilitate an advanced configuration of the system to enable an optimal drive. An intuitive user interface supports technicians, managers or owners to monitor and adjust the operation of installed devices to accommodate given conditions - even if not anticipated by the manufacturer. In several example cases, we illustrate how optimization algorithms can improve the use of heat storages to increase overall efficiency by a significant factor. Although further investigations with representative settings are needed, we argue that ecoControl can contribute to Germany's energy turnaround by projecting a novel perspective on the application of interdependent energy production and storage units. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 93 KW - Energiesparen KW - Prognosen KW - Effizienz KW - Optimierungen KW - Algorithmen KW - Blockheizkraftwerke KW - Mehrfamilienhäuser KW - energy savings KW - forecasts KW - efficiency KW - optimizations KW - algorithms KW - cogeneration units KW - multi-­family residential buildings Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-72147 SN - 978-3-86956-318-3 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 93 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Dittmar, Anke A1 - Buchholz, Gregor A1 - Kühn, Mathias T1 - Eine Studie zum kollaborativen Modellieren in der Softwaretechnik-Ausbildung JF - Commentarii informaticae didacticae (CID) N2 - Die Vermittlung von Modellierungsfähigkeiten in der Softwaretechnik-Ausbildung konzentriert sich meist auf Modellierungskonzepte, Notationen und Entwicklungswerkzeuge. Die Betrachtung der Modellierungsaktivitäten, etwa die Entwicklung und Gegenüberstellung alternativer Modellvorschläge, steht weniger im Vordergrund. Die vorliegende Studie untersucht zwei Formen des kollaborativen Modellierens am Tabletop in Bezug auf ihren Einfluss auf die Modellierungsaktivitäten in kleinen Gruppen. Die Ergebnisse zeigen, dass sowohl selbstorganisierte als auch moderierte Modellierungssitzungen das Entwickeln eines gemeinsamen Modellverständnisses fördern. In moderierten Sitzungen wurden zudem mehr alternative Lösungsideen entwickelt und in stärkerem Maße diskutiert. Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-94806 SN - 978-3-86956-376-3 SN - 1868-0844 SN - 2191-1940 IS - 10 SP - 41 EP - 53 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - THES A1 - Al-Saffar, Loay Talib Ahmed T1 - Analysing prerequisites, expectations, apprehensions, and attitudes of university students studying Computer science T1 - Analyse von Voraussetzungen, Erwartungen, Haltungen, Einstellungen und Befürchtungen von Bachelor-Studierenden der Informatik N2 - The main objective of this dissertation is to analyse prerequisites, expectations, apprehensions, and attitudes of students studying computer science, who are willing to gain a bachelor degree. The research will also investigate in the students’ learning style according to the Felder-Silverman model. These investigations fall in the attempt to make an impact on reducing the “dropout”/shrinkage rate among students, and to suggest a better learning environment. The first investigation starts with a survey that has been made at the computer science department at the University of Baghdad to investigate the attitudes of computer science students in an environment dominated by women, showing the differences in attitudes between male and female students in different study years. Students are accepted to university studies via a centrally controlled admission procedure depending mainly on their final score at school. This leads to a high percentage of students studying subjects they do not want. Our analysis shows that 75% of the female students do not regret studying computer science although it was not their first choice. And according to statistics over previous years, women manage to succeed in their study and often graduate on top of their class. We finish with a comparison of attitudes between the freshman students of two different cultures and two different university enrolment procedures (University of Baghdad, in Iraq, and the University of Potsdam, in Germany) both with opposite gender majority. The second step of investigation took place at the department of computer science at the University of Potsdam in Germany and analyzes the learning styles of students studying the three major fields of study offered by the department (computer science, business informatics, and computer science teaching). Investigating the differences in learning styles between the students of those study fields who usually take some joint courses is important to be aware of which changes are necessary to be adopted in the teaching methods to address those different students. It was a two stage study using two questionnaires; the main one is based on the Index of Learning Styles Questionnaire of B. A. Solomon and R. M. Felder, and the second questionnaire was an investigation on the students’ attitudes towards the findings of their personal first questionnaire. Our analysis shows differences in the preferences of learning style between male and female students of the different study fields, as well as differences between students with the different specialties (computer science, business informatics, and computer science teaching). The third investigation looks closely into the difficulties, issues, apprehensions and expectations of freshman students studying computer science. The study took place at the computer science department at the University of Potsdam with a volunteer sample of students. The goal is to determine and discuss the difficulties and issues that they are facing in their study that may lead them to think in dropping-out, changing the study field, or changing the university. The research continued with the same sample of students (with business informatics students being the majority) through more than three semesters. Difficulties and issues during the study were documented, as well as students’ attitudes, apprehensions, and expectations. Some of the professors and lecturers opinions and solutions to some students’ problems were also documented. Many participants had apprehensions and difficulties, especially towards informatics subjects. Some business informatics participants began to think of changing the university, in particular when they reached their third semester, others thought about changing their field of study. Till the end of this research, most of the participants continued in their studies (the study they have started with or the new study they have changed to) without leaving the higher education system. N2 - Thema der Dissertation ist die Untersuchung von Voraussetzungen, Erwartungen, Haltungen, Einstellungen und Befürchtungen von Bachelor Studierenden der Informatik. Darüber hinaus werden in der vorliegenden Analyse anhand des Solomon/Felder-Modells Lerntypen unter den Informatik-Studierenden untersucht mit dem Ziel, mittels einer vorteilhafter gestalteten Lernumgebung zur Lernwirksamkeit und zur Reduktion der Abbrecherquote beizutragen. Zunächst werden anhand einer Vergleichsstudie zwischen Informatik-Studierenden an der Universität Bagdad und an der Universität Potsdam sowie jeweils zwischen männlichen und weiblichen Studierenden Unterschiede in der Wahrnehmung des Fachs herausgearbeitet. Hierzu trägt insbesondere das irakische Studienplatzvergabeverfahren bei, das den Studierenden nur wenig Freiheiten lässt, ein Studienfach zu wählen mit dem Ergebnis, dass viele Studierende, darunter überwiegend weibliche Studierende, gegen ihre Absicht Informatik studieren. Dennoch arrangieren sich auch die weiblichen Studierenden mit dem Fach und beenden das Studium oft mit Best-Noten. Der zweite Teil der Dissertation analysiert Lernstile von Studierenden des Instituts für Informatik der Universität Potsdam auf der Grundlage des Modells von Solomon/Felder mit dem Ziel, Hinweise für eine verbesserte Gestaltung der Lehrveranstaltungen zu gewinnen, die Lernende in der für sie geeigneten Form anspricht. Die Ergebnisse zeigen die Schwierigkeit, dieses Ziel zu erreichen, denn sowohl männliche und weibliche Studierende als auch Studierende von Informatik, Wirtschaftsinformatik und Lehramt Informatik weisen deutliche Unterschiede in den präferierten Lernstilen auf. In einer dritten qualitativen Studie wurden mit Studierenden von Informatik, Wirtschaftsinformatik und Lehramt Informatik Interviews über einen Zeitraum der ersten drei Studiensemester geführt, um einen detaillierten Einblick in Haltungen, Einstellungen und Erwartungen zum Studium zu gewinnen sowie Probleme zu ermitteln, die möglicherweise zum Abbruch des Studiums oder zum Wechsel des Fachs oder der Universität führen können. KW - computer science education KW - dropout KW - changing the university KW - changing the study field KW - Computer Science KW - business informatics KW - study problems KW - tutorial section KW - higher education KW - teachers KW - professors KW - Informatikvoraussetzungen KW - Studentenerwartungen KW - Studentenhaltungen KW - Universitätseinstellungen KW - Bachelorstudierende der Informatik KW - Abbrecherquote KW - Wirtschaftsinformatik KW - Informatik KW - Universität Potsdam KW - Universität Bagdad KW - Probleme in der Studie KW - Lehrer KW - Professoren KW - Theoretischen Vorlesungen KW - Programmierung KW - Anleitung KW - Hochschulsystem KW - Informatik-Studiengänge KW - Didaktik der Informatik Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-98437 ER - TY - BOOK A1 - Neuhaus, Christian A1 - Polze, Andreas A1 - Chowdhuryy, Mohammad M. R. T1 - Survey on healthcare IT systems : standards, regulations and security N2 - IT systems for healthcare are a complex and exciting field. One the one hand, there is a vast number of improvements and work alleviations that computers can bring to everyday healthcare. Some ways of treatment, diagnoses and organisational tasks were even made possible by computer usage in the first place. On the other hand, there are many factors that encumber computer usage and make development of IT systems for healthcare a challenging, sometimes even frustrating task. These factors are not solely technology-related, but just as well social or economical conditions. This report describes some of the idiosyncrasies of IT systems in the healthcare domain, with a special focus on legal regulations, standards and security. N2 - IT Systeme für Medizin und Gesundheitswesen sind ein komplexes und spannendes Feld. Auf der einen Seite stehen eine Vielzahl an Verbesserungen und Arbeitserleichterungen, die Computer zum medizinischen Alltag beitragen können. Einige Behandlungen, Diagnoseverfahren und organisatorische Aufgaben wurden durch Computer überhaupt erst möglich. Auf der anderen Seite gibt es eine Vielzahl an Fakturen, die Computerbenutzung im Gesundheitswesen erschweren und ihre Entwicklung zu einer herausfordernden, sogar frustrierenden Aufgabe machen können. Diese Faktoren sind nicht ausschließlich technischer Natur, sondern auch auf soziale und ökonomische Gegebenheiten zurückzuführen. Dieser Report beschreibt einige Besondenderheiten von IT Systemen im Gesundheitswesen, mit speziellem Fokus auf gesetzliche Rahmenbedingungen, Standards und Sicherheit. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 45 KW - EPA KW - Elektronische Patientenakte KW - Sicherheit KW - Privacy KW - Standards KW - Gesetze KW - EHR KW - electronic health record KW - security KW - privacy KW - standards KW - law Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-51463 SN - 978-3-86956-128-8 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Abedjan, Ziawasch A1 - Naumann, Felix T1 - Advancing the discovery of unique column combinations N2 - Unique column combinations of a relational database table are sets of columns that contain only unique values. Discovering such combinations is a fundamental research problem and has many different data management and knowledge discovery applications. Existing discovery algorithms are either brute force or have a high memory load and can thus be applied only to small datasets or samples. In this paper, the wellknown GORDIAN algorithm and "Apriori-based" algorithms are compared and analyzed for further optimization. We greatly improve the Apriori algorithms through efficient candidate generation and statistics-based pruning methods. A hybrid solution HCAGORDIAN combines the advantages of GORDIAN and our new algorithm HCA, and it significantly outperforms all previous work in many situations. N2 - Unique-Spaltenkombinationen sind Spaltenkombinationen einer Datenbanktabelle, die nur einzigartige Werte beinhalten. Das Finden von Unique-Spaltenkombinationen spielt sowohl eine wichtige Rolle im Bereich der Grundlagenforschung von Informationssystemen als auch in Anwendungsgebieten wie dem Datenmanagement und der Erkenntnisgewinnung aus Datenbeständen. Vorhandene Algorithmen, die dieses Problem angehen, sind entweder Brute-Force oder benötigen zu viel Hauptspeicher. Deshalb können diese Algorithmen nur auf kleine Datenmengen angewendet werden. In dieser Arbeit werden der bekannte GORDIAN-Algorithmus und Apriori-basierte Algorithmen zum Zwecke weiterer Optimierung analysiert. Wir verbessern die Apriori Algorithmen durch eine effiziente Kandidatengenerierung und Heuristikbasierten Kandidatenfilter. Eine Hybride Lösung, HCA-GORDIAN, kombiniert die Vorteile von GORDIAN und unserem neuen Algorithmus HCA, welche die bisherigen Algorithmen hinsichtlich der Effizienz in vielen Situationen übertrifft. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 51 KW - Apriori KW - eindeutig KW - funktionale Abhängigkeit KW - Schlüsselentdeckung KW - Data Profiling KW - apriori KW - unique KW - functional dependency KW - key discovery KW - data profiling Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-53564 SN - 978-3-86956-148-6 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Schlierkamp, Kathrin A1 - Thurner, Veronika ED - Schubert, Sigrid ED - Schwill, Andreas T1 - Was will ich eigentlich hier? BT - Reflexion von Motivation und Zielen für Studienanfänger JF - HDI 2014 : Gestalten von Übergängen N2 - Die Wahl des richtigen Studienfaches und die daran anschließende Studieneingangsphase sind oft entscheidend für den erfolgreichen Verlauf eines Studiums. Eine große Herausforderung besteht dabei darin, bereits in den ersten Wochen des Studiums bestehende Defizite in vermeintlich einfachen Schlüsselkompetenzen zu erkennen und diese so bald wie möglich zu beheben. Eine zweite, nicht minder wichtige Herausforderung ist es, möglichst frühzeitig für jeden einzelnen Studierenden zu erkennen, ob er bzw. sie das individuell richtige Studienfach gewählt hat, das den jeweiligen persönlichen Neigungen, Interessen und Fähigkeiten entspricht und zur Verwirklichung der eigenen Lebensziele beiträgt. Denn nur dann sind Studierende ausreichend stark und dauerhaft intrinsisch motiviert, um ein anspruchsvolles, komplexes Studium erfolgreich durchzuziehen. In diesem Beitrag fokussieren wir eine Maßnahme, die die Studierenden an einen Prozess zur systematischen Reflexion des eigenen Lernprozesses und der eigenen Ziele heranführt und beides in Relation setzt. Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-84748 VL - 2015 IS - 9 SP - 179 EP - 187 ER - TY - JOUR A1 - Vosseberg, Karin A1 - Czernik, Sofie A1 - Erb, Ulrike A1 - Vielhaber, Michael ED - Schubert, Sigrid ED - Schwill, Andreas T1 - Projektorientierte Studieneingangsphase BT - Das Berufsbild der Informatik und Wirtschaftsinformatik schärfen JF - HDI 2014 : Gestalten von Übergängen N2 - Ziel einer neuen Studieneingangsphase ist, den Studierenden bis zum Ende des ersten Semesters ein vielfältiges Berufsbild der Informatik und Wirtschaftsinformatik mit dem breiten Aufgabenspektrum aufzublättern und damit die Zusammenhänge zwischen den einzelnen Modulen des Curriculums zu verdeutlichen. Die Studierenden sollen in die Lage versetzt werden, sehr eigenständig die Planung und Gestaltung ihres Studiums in die Hand zu nehmen. Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-84730 VL - 2015 IS - 9 SP - 169 EP - 177 ER - TY - JOUR A1 - Bröker, Kathrin ED - Schubert, Sigrid ED - Schwill, Andreas T1 - Unterstützung Informatik-Studierender durch ein Lernzentrum JF - HDI 2014 : Gestalten von Übergängen N2 - In diesem Papier wird das Konzept eines Lernzentrums für die Informatik (LZI) an der Universität Paderborn vorgestellt. Ausgehend von den fachspezifischen Schwierigkeiten der Informatik Studierenden werden die Angebote des LZIs erläutert, die sich über die vier Bereiche Individuelle Beratung und Betreuung, „Offener Lernraum“, Workshops und Lehrveranstaltungen sowie Forschung erstrecken. Eine erste Evaluation mittels Feedbackbögen zeigt, dass das Angebot bei den Studierenden positiv aufgenommen wird. Zukünftig soll das Angebot des LZIs weiter ausgebaut und verbessert werden. Ausgangsbasis dazu sind weitere Studien. Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-84754 VL - 2015 IS - 9 SP - 189 EP - 197 ER - TY - THES A1 - Prasse, Paul T1 - Pattern recognition for computer security T1 - Mustererkennung für Computersicherheit BT - discriminative models for email spam campaign and malware detection BT - diskriminative Modelle zur Erkennung von Email Spam-Kampagnen und Malware N2 - Computer Security deals with the detection and mitigation of threats to computer networks, data, and computing hardware. This thesis addresses the following two computer security problems: email spam campaign and malware detection. Email spam campaigns can easily be generated using popular dissemination tools by specifying simple grammars that serve as message templates. A grammar is disseminated to nodes of a bot net, the nodes create messages by instantiating the grammar at random. Email spam campaigns can encompass huge data volumes and therefore pose a threat to the stability of the infrastructure of email service providers that have to store them. Malware -software that serves a malicious purpose- is affecting web servers, client computers via active content, and client computers through executable files. Without the help of malware detection systems it would be easy for malware creators to collect sensitive information or to infiltrate computers. The detection of threats -such as email-spam messages, phishing messages, or malware- is an adversarial and therefore intrinsically difficult problem. Threats vary greatly and evolve over time. The detection of threats based on manually-designed rules is therefore difficult and requires a constant engineering effort. Machine-learning is a research area that revolves around the analysis of data and the discovery of patterns that describe aspects of the data. Discriminative learning methods extract prediction models from data that are optimized to predict a target attribute as accurately as possible. Machine-learning methods hold the promise of automatically identifying patterns that robustly and accurately detect threats. This thesis focuses on the design and analysis of discriminative learning methods for the two computer-security problems under investigation: email-campaign and malware detection. The first part of this thesis addresses email-campaign detection. We focus on regular expressions as a syntactic framework, because regular expressions are intuitively comprehensible by security engineers and administrators, and they can be applied as a detection mechanism in an extremely efficient manner. In this setting, a prediction model is provided with exemplary messages from an email-spam campaign. The prediction model has to generate a regular expression that reveals the syntactic pattern that underlies the entire campaign, and that a security engineers finds comprehensible and feels confident enough to use the expression to blacklist further messages at the email server. We model this problem as two-stage learning problem with structured input and output spaces which can be solved using standard cutting plane methods. Therefore we develop an appropriate loss function, and derive a decoder for the resulting optimization problem. The second part of this thesis deals with the problem of predicting whether a given JavaScript or PHP file is malicious or benign. Recent malware analysis techniques use static or dynamic features, or both. In fully dynamic analysis, the software or script is executed and observed for malicious behavior in a sandbox environment. By contrast, static analysis is based on features that can be extracted directly from the program file. In order to bypass static detection mechanisms, code obfuscation techniques are used to spread a malicious program file in many different syntactic variants. Deobfuscating the code before applying a static classifier can be subjected to mostly static code analysis and can overcome the problem of obfuscated malicious code, but on the other hand increases the computational costs of malware detection by an order of magnitude. In this thesis we present a cascaded architecture in which a classifier first performs a static analysis of the original code and -based on the outcome of this first classification step- the code may be deobfuscated and classified again. We explore several types of features including token $n$-grams, orthogonal sparse bigrams, subroutine-hashings, and syntax-tree features and study the robustness of detection methods and feature types against the evolution of malware over time. The developed tool scans very large file collections quickly and accurately. Each model is evaluated on real-world data and compared to reference methods. Our approach of inferring regular expressions to filter emails belonging to an email spam campaigns leads to models with a high true-positive rate at a very low false-positive rate that is an order of magnitude lower than that of a commercial content-based filter. Our presented system -REx-SVMshort- is being used by a commercial email service provider and complements content-based and IP-address based filtering. Our cascaded malware detection system is evaluated on a high-quality data set of almost 400,000 conspicuous PHP files and a collection of more than 1,00,000 JavaScript files. From our case study we can conclude that our system can quickly and accurately process large data collections at a low false-positive rate. N2 - Computer-Sicherheit beschäftigt sich mit der Erkennung und der Abwehr von Bedrohungen für Computer-Netze, Daten und Computer-Hardware. In dieser Dissertation wird die Leistungsfähigkeit von Modellen des maschinellen Lernens zur Erkennung von Bedrohungen anhand von zwei konkreten Fallstudien analysiert. Im ersten Szenario wird die Leistungsfähigkeit von Modellen zur Erkennung von Email Spam-Kampagnen untersucht. E-Mail Spam-Kampagnen werden häufig von leicht zu bedienenden Tools erzeugt. Diese Tools erlauben es dem Benutzer, mit Hilfe eines Templates (z.B. einer regulären Grammatik) eine Emailvorlage zu definieren. Ein solches Template kann z.B. auf die Knoten eines Botnetzes verteilt werden. Dort werden Nachrichten mit diesem Template generiert und an verschiedene Absender verschickt. Die damit entstandenen E-Mail Spam-Kampagnen können riesige Datenmengen produzieren und somit zu einer Gefahr für die Stabilität der Infrastruktur von E-Mail-Service-Providern werden. Im zweiten Szenario wird die Leistungsfähigkeit von Modellen zur Erkennung von Malware untersucht. Malware bzw. Software, die schadhaften Programmcode enthält, kann Web-Server und Client-Computer über aktive Inhalte und Client-Computer über ausführbare Dateien beeinflussen. Somit kann die die reguläre und legitime Nutzung von Diensten verhindert werden. Des Weiteren kann Malware genutzt werden, um sensible Informationen zu sammeln oder Computer zu infiltrieren. Die Erkennung von Bedrohungen, die von E-Mail-Spam-Mails, Phishing-E-Mails oder Malware ausgehen, gestaltet sich schwierig. Zum einen verändern sich Bedrohungen von Zeit zu Zeit, zum anderen werden E-Mail-Spam-Mails oder Malware so modifiziert, dass sie von aktuellen Erkennungssystemen nicht oder nur schwer zu erkennen sind. Erkennungssysteme, die auf manuell erstellten Regeln basieren, sind deshalb wenig effektiv, da sie ständig administriert werden müssen. Sie müssen kontinuierlich gewartet werden, um neue Regeln (für veränderte oder neu auftretende Bedrohungen) zu erstellen und alte Regeln anzupassen bzw. zu löschen. Maschinelles Lernen ist ein Forschungsgebiet, das sich mit der Analyse von Daten und der Erkennung von Mustern beschäftigt, um bestimmte Aspekte in Daten, wie beispielsweise die Charakteristika von Malware, zu beschreiben. Mit Hilfe der Methoden des Maschinellen Lernens ist es möglich, automatisiert Muster in Daten zu erkennen. Diese Muster können genutzt werden, um Bedrohung gezielt und genau zu erkennen. Im ersten Teil wird ein Modell zur automatischen Erkennung von E-Mail-Spam-Kampag\-nen vorgestellt. Wir verwenden reguläre Ausdrücke als syntaktischen Rahmen, um E-Mail-Spam-Kampagnen zu beschreiben und E-Mails die zu einer E-Mail-Spam-Kampagne gehören zu identifizieren. Reguläre Ausdrücke sind intuitiv verständlich und können einfach von Administratoren genutzt werden, um E-Mail-Spam-Kampagnen zu beschreiben. Diese Arbeit stellt ein Modell vor, das für eine gegebene E-Mail-Spam-Kampagne einen regulären Ausdruck vorhersagt. In dieser Arbeit stellen wir ein Verfahren vor, um ein Modell zu bestimmen, das reguläre Ausdrücke vorhersagt, die zum Einen die Gesamtheit aller E-Mails in einer Spam-Kampagne abbilden und zum Anderen so verständlich aufgebaut sind, dass ein Systemadministrator eines E-Mail Servers diesen verwendet. Diese Problemstellung wird als ein zweistufiges Lernproblem mit strukturierten Ein- und Ausgaberäumen modelliert, welches mit Standardmethoden des Maschinellen Lernens gelöst werden kann. Hierzu werden eine geeignete Verlustfunktion, sowie ein Dekodierer für das resultierende Optimierungsproblem hergeleitet. Der zweite Teil behandelt die Analyse von Modellen zur Erkennung von Java-Script oder PHP-Dateien mit schadhaften Code. Viele neu entwickelte Malwareanalyse-Tools nutzen statische, dynamische oder eine Mischung beider Merkmalsarten als Eingabe, um Modelle zur Erkennung von Malware zu bilden. Um dynamische Merkmale zu extrahieren, wird eine Software oder ein Teil des Programmcodes in einer gesicherten Umgebung ausgeführt und das Verhalten (z.B. Speicherzugriffe oder Funktionsaufrufe) analysiert. Bei der statischen Analyse von Skripten und Software werden Merkmale direkt aus dem Programcode extrahiert. Um Erkennungsmechanismen, die nur auf statischen Merkmalen basieren, zu umgehen, wird der Programmcode oft maskiert. Die Maskierung von Programmcode wird genutzt, um einen bestimmten schadhaften Programmcode in vielen syntaktisch unterschiedlichen Varianten zu erzeugen. Der originale schadhafte Programmcode wird dabei erst zur Laufzeit generiert. Wird der Programmcode vor dem Anwenden eines Vorhersagemodells demaskiert, spricht man von einer vorwiegend statischen Programmcodeanalyse. Diese hat den Vorteil, dass enthaltener Schadcode einfacher zu erkennen ist. Großer Nachteil dieses Ansatzes ist die erhöhte Laufzeit durch das Demaskieren der einzelnen Dateien vor der Anwendung des Vorhersagemodells. In dieser Arbeit wird eine mehrstufige Architektur präsentiert, in der ein Klassifikator zunächst eine Vorhersage auf Grundlage einer statischen Analyse auf dem originalen Programmcode trifft. Basierend auf dieser Vorhersage wird der Programcode in einem zweiten Schritt demaskiert und erneut ein Vorhersagemodell angewendet. Wir betrachten dabei eine Vielzahl von möglichen Merkmalstypen, wie $n$-gram Merkmale, orthogonal sparse bigrams, Funktions-Hashes und Syntaxbaum Merkmale. Zudem wird in dieser Dissertation untersucht, wie robust die entwickelten Erkennungsmodelle gegenüber Veränderungen von Malware über die Zeit sind. Das vorgestellte Verfahren ermöglicht es, große Datenmengen mit hoher Treffergenauigkeit nach Malware zu durchsuchen. Alle in dieser Dissertation vorgestellten Modelle wurden auf echten Daten evaluiert und mit Referenzmethoden verglichen. Das vorgestellte Modell zur Erkennung von E-Mail-Spam-Kampagnen hat eine hohe richtig-positive Rate und eine sehr kleine falsch-positiv Rate die niedriger ist, als die eines kommerziellen E-Mail-Filters. Das Modell wird von einem kommerziellen E-Mail Service Provider während des operativen Geschäfts genutzt, um eingehende und ausgehende E-Mails eines E-Mails-Servers zu überprüfen. Der Ansatz zur Malwareerkennung wurde auf einem Datensatz mit rund 400.000 verdächtigen PHP Dateien und einer Sammlung von mehr als 1.000.000 Java-Script Dateien evaluiert. Die Fallstudie auf diesen Daten zeigt, dass das vorgestellte System schnell und mit hoher Genauigkeit riesige Datenmengen mit wenigen Falsch-Alarmen nach Malware durchsuchen kann. KW - malware detection KW - structured output prediction KW - pattern recognition KW - computer security KW - email spam detection KW - maschninelles Lernen KW - Computersicherheit KW - strukturierte Vorhersage KW - Klassifikation KW - Vorhersage KW - Spam KW - Malware Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-100251 ER - TY - THES A1 - Abedjan, Ziawasch T1 - Improving RDF data with data mining T1 - Verbessern von RDF Daten durch Data-Mining N2 - Linked Open Data (LOD) comprises very many and often large public data sets and knowledge bases. Those datasets are mostly presented in the RDF triple structure of subject, predicate, and object, where each triple represents a statement or fact. Unfortunately, the heterogeneity of available open data requires significant integration steps before it can be used in applications. Meta information, such as ontological definitions and exact range definitions of predicates, are desirable and ideally provided by an ontology. However in the context of LOD, ontologies are often incomplete or simply not available. Thus, it is useful to automatically generate meta information, such as ontological dependencies, range definitions, and topical classifications. Association rule mining, which was originally applied for sales analysis on transactional databases, is a promising and novel technique to explore such data. We designed an adaptation of this technique for min-ing Rdf data and introduce the concept of “mining configurations”, which allows us to mine RDF data sets in various ways. Different configurations enable us to identify schema and value dependencies that in combination result in interesting use cases. To this end, we present rule-based approaches for auto-completion, data enrichment, ontology improvement, and query relaxation. Auto-completion remedies the problem of inconsistent ontology usage, providing an editing user with a sorted list of commonly used predicates. A combination of different configurations step extends this approach to create completely new facts for a knowledge base. We present two approaches for fact generation, a user-based approach where a user selects the entity to be amended with new facts and a data-driven approach where an algorithm discovers entities that have to be amended with missing facts. As knowledge bases constantly grow and evolve, another approach to improve the usage of RDF data is to improve existing ontologies. Here, we present an association rule based approach to reconcile ontology and data. Interlacing different mining configurations, we infer an algorithm to discover synonymously used predicates. Those predicates can be used to expand query results and to support users during query formulation. We provide a wide range of experiments on real world datasets for each use case. The experiments and evaluations show the added value of association rule mining for the integration and usability of RDF data and confirm the appropriateness of our mining configuration methodology. N2 - Linked Open Data (LOD) umfasst viele und oft sehr große öffentlichen Datensätze und Wissensbanken, die hauptsächlich in der RDF Triplestruktur bestehend aus Subjekt, Prädikat und Objekt vorkommen. Dabei repräsentiert jedes Triple einen Fakt. Unglücklicherweise erfordert die Heterogenität der verfügbaren öffentlichen Daten signifikante Integrationsschritte bevor die Daten in Anwendungen genutzt werden können. Meta-Daten wie ontologische Strukturen und Bereichsdefinitionen von Prädikaten sind zwar wünschenswert und idealerweise durch eine Wissensbank verfügbar. Jedoch sind Wissensbanken im Kontext von LOD oft unvollständig oder einfach nicht verfügbar. Deshalb ist es nützlich automatisch Meta-Informationen, wie ontologische Abhängigkeiten, Bereichs-und Domänendefinitionen und thematische Assoziationen von Ressourcen generieren zu können. Eine neue und vielversprechende Technik um solche Daten zu untersuchen basiert auf das entdecken von Assoziationsregeln, welche ursprünglich für Verkaufsanalysen in transaktionalen Datenbanken angewendet wurde. Wir haben eine Adaptierung dieser Technik auf RDF Daten entworfen und stellen das Konzept der Mining Konfigurationen vor, welches uns befähigt in RDF Daten auf unterschiedlichen Weisen Muster zu erkennen. Verschiedene Konfigurationen erlauben uns Schema- und Wertbeziehungen zu erkennen, die für interessante Anwendungen genutzt werden können. In dem Sinne, stellen wir assoziationsbasierte Verfahren für eine Prädikatvorschlagsverfahren, Datenvervollständigung, Ontologieverbesserung und Anfrageerleichterung vor. Das Vorschlagen von Prädikaten behandelt das Problem der inkonsistenten Verwendung von Ontologien, indem einem Benutzer, der einen neuen Fakt einem Rdf-Datensatz hinzufügen will, eine sortierte Liste von passenden Prädikaten vorgeschlagen wird. Eine Kombinierung von verschiedenen Konfigurationen erweitert dieses Verfahren sodass automatisch komplett neue Fakten für eine Wissensbank generiert werden. Hierbei stellen wir zwei Verfahren vor, einen nutzergesteuertenVerfahren, bei dem ein Nutzer die Entität aussucht die erweitert werden soll und einen datengesteuerten Ansatz, bei dem ein Algorithmus selbst die Entitäten aussucht, die mit fehlenden Fakten erweitert werden. Da Wissensbanken stetig wachsen und sich verändern, ist ein anderer Ansatz um die Verwendung von RDF Daten zu erleichtern die Verbesserung von Ontologien. Hierbei präsentieren wir ein Assoziationsregeln-basiertes Verfahren, der Daten und zugrundeliegende Ontologien zusammenführt. Durch die Verflechtung von unterschiedlichen Konfigurationen leiten wir einen neuen Algorithmus her, der gleichbedeutende Prädikate entdeckt. Diese Prädikate können benutzt werden um Ergebnisse einer Anfrage zu erweitern oder einen Nutzer während einer Anfrage zu unterstützen. Für jeden unserer vorgestellten Anwendungen präsentieren wir eine große Auswahl an Experimenten auf Realweltdatensätzen. Die Experimente und Evaluierungen zeigen den Mehrwert von Assoziationsregeln-Generierung für die Integration und Nutzbarkeit von RDF Daten und bestätigen die Angemessenheit unserer konfigurationsbasierten Methodologie um solche Regeln herzuleiten. KW - Assoziationsregeln KW - RDF KW - LOD KW - Mustererkennung KW - Synonyme KW - association rule mining KW - RDF KW - LOD KW - knowledge discovery KW - synonym discovery Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-71334 ER - TY - CHAP ED - Bosse, Sascha ED - Elsaid, Mohamed Esam ED - Feinbube, Frank ED - Müller, Hendrik T1 - Proceedings of the Second HPI Cloud Symposium "Operating the Cloud" 2014 T1 - Tagungsband des zweiten HPI Cloud Symposiums "Operating the Cloud" 2014 N2 - Every year, the Hasso Plattner Institute (HPI) invites guests from industry and academia to a collaborative scientific workshop on the topic “Operating the Cloud”. Our goal is to provide a forum for the exchange of knowledge and experience between industry and academia. Hence, HPI’s Future SOC Lab is the adequate environment to host this event which is also supported by BITKOM. On the occasion of this workshop we called for submissions of research papers and practitioners’ reports. “Operating the Cloud” aims to be a platform for productive discussions of innovative ideas, visions, and upcoming technologies in the field of cloud operation and administration. In this workshop proceedings the results of the second HPI cloud symposium "Operating the Cloud" 2014 are published. We thank the authors for exciting presentations and insights into their current work and research. Moreover, we look forward to more interesting submissions for the upcoming symposium in 2015. N2 - Jedes Jahr lädt das Hasso-Plattner-Institut (HPI) Gäste aus Industrie und Wissenschaft zu einer gemeinschaftlichen wissenschaftlichen Tagung, unter dem Titel "Operating the Cloud" ein. Unser Ziel ist es, ein Forum für den Wissens- und Erfahrungsaustausch zwischen Industrie und Wissenschaft bereitzustellen. Um diese, u.a. von der BITKOM unerstützte, Veranstaltung auszurichten, ist das Future SOC Lab am HPI die angemessene Umgebung. Zum Anlass dieser Tagung haben wir aufgerufen, wissenschaftliche Abhandlungen und Erfahrungberichte einzureichen. "Operating the Cloud" hat zum Ziel, eine Plattform für Debatten sowie innovative Ideen, Visionen und Technologien in den Bereichen Cloud-Betrieb und -Administration zu bieten. Dieser Tagungsbericht veröffentlicht die Ergebnisse des zweiten HPI Cloud Symposiums "Operating the Cloud" 2014. Wir bedanken uns bei allen Autoren für die spannenden Vorträge und Einblicke in ihre Arbeit. Zudem freuen wir uns auf weitere interessante Beiträge zur kommenden Tagung 2015. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 94 KW - cloud computing KW - big data services KW - data center management KW - Cloud Computing KW - "Big Data"-Dienste KW - Verwaltung von Rechenzentren Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-76654 SN - 978-3-86956-319-0 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 94 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - THES A1 - Videla, Santiago T1 - Reasoning on the response of logical signaling networks with answer set programming T1 - Modellierung Logischer Signalnetzwerke mittels Antwortmengenprogrammierung N2 - Deciphering the functioning of biological networks is one of the central tasks in systems biology. In particular, signal transduction networks are crucial for the understanding of the cellular response to external and internal perturbations. Importantly, in order to cope with the complexity of these networks, mathematical and computational modeling is required. We propose a computational modeling framework in order to achieve more robust discoveries in the context of logical signaling networks. More precisely, we focus on modeling the response of logical signaling networks by means of automated reasoning using Answer Set Programming (ASP). ASP provides a declarative language for modeling various knowledge representation and reasoning problems. Moreover, available ASP solvers provide several reasoning modes for assessing the multitude of answer sets. Therefore, leveraging its rich modeling language and its highly efficient solving capacities, we use ASP to address three challenging problems in the context of logical signaling networks: learning of (Boolean) logical networks, experimental design, and identification of intervention strategies. Overall, the contribution of this thesis is three-fold. Firstly, we introduce a mathematical framework for characterizing and reasoning on the response of logical signaling networks. Secondly, we contribute to a growing list of successful applications of ASP in systems biology. Thirdly, we present a software providing a complete pipeline for automated reasoning on the response of logical signaling networks. N2 - Deciphering the functioning of biological networks is one of the central tasks in systems biology. In particular, signal transduction networks are crucial for the understanding of the cellular response to external and internal perturbations. Importantly, in order to cope with the complexity of these networks, mathematical and computational modeling is required. We propose a computational modeling framework in order to achieve more robust discoveries in the context of logical signaling networks. More precisely, we focus on modeling the response of logical signaling networks by means of automated reasoning using Answer Set Programming (ASP). ASP provides a declarative language for modeling various knowledge representation and reasoning problems. Moreover, available ASP solvers provide several reasoning modes for assessing the multitude of answer sets. Therefore, leveraging its rich modeling language and its highly efficient solving capacities, we use ASP to address three challenging problems in the context of logical signaling networks: learning of (Boolean) logical networks, experimental design, and identification of intervention strategies. Overall, the contribution of this thesis is three-fold. Firstly, we introduce a mathematical framework for characterizing and reasoning on the response of logical signaling networks. Secondly, we contribute to a growing list of successful applications of ASP in systems biology. Thirdly, we present a software providing a complete pipeline for automated reasoning on the response of logical signaling networks. KW - Systembiologie KW - logische Signalnetzwerke KW - Antwortmengenprogrammierung KW - systems biology KW - logical signaling networks KW - answer set programming Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-71890 ER - TY - BOOK A1 - Meyer, Andreas A1 - Weske, Mathias T1 - Weak conformance between process models and synchronized object life cycles N2 - Process models specify behavioral execution constraints between activities as well as between activities and data objects. A data object is characterized by its states and state transitions represented as object life cycle. For process execution, all behavioral execution constraints must be correct. Correctness can be verified via soundness checking which currently only considers control flow information. For data correctness, conformance between a process model and its object life cycles is checked. Current approaches abstract from dependencies between multiple data objects and require fully specified process models although, in real-world process repositories, often underspecified models are found. Coping with these issues, we introduce the concept of synchronized object life cycles and we define a mapping of data constraints of a process model to Petri nets extending an existing mapping. Further, we apply the notion of weak conformance to process models to tell whether each time an activity needs to access a data object in a particular state, it is guaranteed that the data object is in or can reach the expected state. Then, we introduce an algorithm for an integrated verification of control flow correctness and weak data conformance using soundness checking. N2 - Prozessmodelle spezifizieren die Verhaltensabhängigkeiten bezüglich der Ausführung sowohl zwischen Aktivitäten als auch zwischen Aktivitäten und Datenobjekten. Ein Datenobjekt wird über seine Zustände und Zustandsübergänge charakterisiert, welche in einem Objektlebenszyklus abgebildet werden. Für eine fehlerfreie Prozessausführung müssen alle Verhaltensabhängigkeiten korrekt modelliert werden. Eine Standardtechnik zur Korrektheitsüberprüfung ist das Überprüfen auf Soundness. Aktuelle Ansätze berücksichtigen allerdings nur den Kontrollfluss. Datenkorrektheit wird dagegen mittels Conformance zwischen einem Prozessmodel und den verwendeten Objektlebenszyklen überprüft, indem die Existenz eines Zustandsüberganges im Prozessmodell auch im Objektlebenszyklus möglich sein muss. Allerdings abstrahieren aktuelle Ansätze von Abhängigkeiten zwischen mehreren Datenobjekten und erfordern eine vollständige Prozessmodellspezifikation, d.h. das Überspringen oder Zusammenfassen von Zuständen beziehungsweise das Auslagern von Zustandsüberhängen in andere Prozessmodelle ist zum Beispiel nicht vorgesehen. In Prozessmodellsammlungen aus der Praxis sind allerdings oft solche unterspezifizierten Prozessmodelle vorhanden. In diesem Report adressieren wir diese Problemstellungen. Dazu führen wir das Konzept der synchronisierten Objektlebenszyklen ein, erweitern ein Mapping von Prozessmodellen zu Petri Netzen um Datenabhängigkeiten und wenden das Konzept der Weak Conformance auf Prozessmodelle an, um zu entscheiden ob immer wenn eine Aktivität auf ein Datenobjekt zugreift dieses auch im richtigen Zustand vorliegt. Dazu kann das Datenobjekt bereits in diesem Zustand sein oder aber diesen über eine beliebige Anzahl von Zustandsübergängen erreichen. Basierend auf diesen Konzepten führen wir auch einen Algorithmus ein, welcher ein integriertes Überprüfen von Kontrollfluss- und Datenflusskorrektheit unter Nutzung von Soundness-Überprüfungen ermöglicht. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 91 KW - business process management KW - data flow correctness KW - object life cycle synchronization KW - Petri net mapping KW - conformance checking KW - Geschäftsprozessmanagement KW - Datenflusskorrektheit KW - Objektlebenszyklus-Synchronisation KW - Petri net Mapping KW - Conformance Überprüfung Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-71722 SN - 978-3-86956-303-9 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 91 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Weßels, Doris A1 - Metzger, Christiane ED - Schwill, Andreas ED - Schubert, Sigrid T1 - Die Arbeitswelt im Fokus BT - Berufsfeldorientierte Kompetenzentwicklung und Lernmotivation im Studium der Wirtschaftsinformatik JF - HDI 2014 : Gestalten von Übergängen N2 - Für Bachelor-Studierende der Wirtschaftsinformatik im zweiten Semester an der Fachhochschule Kiel werden im Modul Informationsmanagement neben klassischen didaktischen Ansätzen in einer seminaristischen Unterrichtsform so genannte „Aktivbausteine“ eingesetzt: Studierende erhalten zum einen die Gelegenheit, sich im Kontakt mit Fach- und Führungskräften aus der Industrie ein konkretes Bild vom Beruf der Wirtschaftsinformatikerin bzw. des Wirtschaftsinformatikers zu machen; zum anderen erarbeiten sie innovative Ansätze der Prozessverbesserung aus Sicht der IT oder mit Nutzenpotenzial für die IT und präsentieren ihre Ergebnisse öffentlich im Rahmen des Kieler Prozessmanagementforums. Diese Aktivbausteine dienen insbesondere der Berufsfeldorientierung: Durch die Informationen, die die Studierenden über die Anforderungen und Tätigkeiten von im Beruf stehenden Menschen erhalten, werden sie in die Lage versetzt, fundierte Entscheidungen bzgl. ihrer Studiengestaltung und Berufswahl zu treffen. Im Beitrag wird die Konzeption der Bausteine vorgestellt und deren Grad der Zielerreichung durch aktuelle Evaluationsergebnisse erläutert. Zudem wird die motivationale Wirkung der Aktivbausteine anhand der Theorie der Selbstbestimmung von Deci und Ryan [DR1985, DR1993, DR2004] erläutert. Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-80289 VL - 2015 IS - 9 SP - 77 EP - 92 ER - TY - THES A1 - Haider, Peter T1 - Prediction with Mixture Models T1 - Vorhersage mit Mischmodellen N2 - Learning a model for the relationship between the attributes and the annotated labels of data examples serves two purposes. Firstly, it enables the prediction of the label for examples without annotation. Secondly, the parameters of the model can provide useful insights into the structure of the data. If the data has an inherent partitioned structure, it is natural to mirror this structure in the model. Such mixture models predict by combining the individual predictions generated by the mixture components which correspond to the partitions in the data. Often the partitioned structure is latent, and has to be inferred when learning the mixture model. Directly evaluating the accuracy of the inferred partition structure is, in many cases, impossible because the ground truth cannot be obtained for comparison. However it can be assessed indirectly by measuring the prediction accuracy of the mixture model that arises from it. This thesis addresses the interplay between the improvement of predictive accuracy by uncovering latent cluster structure in data, and further addresses the validation of the estimated structure by measuring the accuracy of the resulting predictive model. In the application of filtering unsolicited emails, the emails in the training set are latently clustered into advertisement campaigns. Uncovering this latent structure allows filtering of future emails with very low false positive rates. In order to model the cluster structure, a Bayesian clustering model for dependent binary features is developed in this thesis. Knowing the clustering of emails into campaigns can also aid in uncovering which emails have been sent on behalf of the same network of captured hosts, so-called botnets. This association of emails to networks is another layer of latent clustering. Uncovering this latent structure allows service providers to further increase the accuracy of email filtering and to effectively defend against distributed denial-of-service attacks. To this end, a discriminative clustering model is derived in this thesis that is based on the graph of observed emails. The partitionings inferred using this model are evaluated through their capacity to predict the campaigns of new emails. Furthermore, when classifying the content of emails, statistical information about the sending server can be valuable. Learning a model that is able to make use of it requires training data that includes server statistics. In order to also use training data where the server statistics are missing, a model that is a mixture over potentially all substitutions thereof is developed. Another application is to predict the navigation behavior of the users of a website. Here, there is no a priori partitioning of the users into clusters, but to understand different usage scenarios and design different layouts for them, imposing a partitioning is necessary. The presented approach simultaneously optimizes the discriminative as well as the predictive power of the clusters. Each model is evaluated on real-world data and compared to baseline methods. The results show that explicitly modeling the assumptions about the latent cluster structure leads to improved predictions compared to the baselines. It is beneficial to incorporate a small number of hyperparameters that can be tuned to yield the best predictions in cases where the prediction accuracy can not be optimized directly. N2 - Das Lernen eines Modells für den Zusammenhang zwischen den Eingabeattributen und annotierten Zielattributen von Dateninstanzen dient zwei Zwecken. Einerseits ermöglicht es die Vorhersage des Zielattributs für Instanzen ohne Annotation. Andererseits können die Parameter des Modells nützliche Einsichten in die Struktur der Daten liefern. Wenn die Daten eine inhärente Partitionsstruktur besitzen, ist es natürlich, diese Struktur im Modell widerzuspiegeln. Solche Mischmodelle generieren Vorhersagen, indem sie die individuellen Vorhersagen der Mischkomponenten, welche mit den Partitionen der Daten korrespondieren, kombinieren. Oft ist die Partitionsstruktur latent und muss beim Lernen des Mischmodells mitinferiert werden. Eine direkte Evaluierung der Genauigkeit der inferierten Partitionsstruktur ist in vielen Fällen unmöglich, weil keine wahren Referenzdaten zum Vergleich herangezogen werden können. Jedoch kann man sie indirekt einschätzen, indem man die Vorhersagegenauigkeit des darauf basierenden Mischmodells misst. Diese Arbeit beschäftigt sich mit dem Zusammenspiel zwischen der Verbesserung der Vorhersagegenauigkeit durch das Aufdecken latenter Partitionierungen in Daten, und der Bewertung der geschätzen Struktur durch das Messen der Genauigkeit des resultierenden Vorhersagemodells. Bei der Anwendung des Filterns unerwünschter E-Mails sind die E-Mails in der Trainingsmende latent in Werbekampagnen partitioniert. Das Aufdecken dieser latenten Struktur erlaubt das Filtern zukünftiger E-Mails mit sehr niedrigen Falsch-Positiv-Raten. In dieser Arbeit wird ein Bayes'sches Partitionierunsmodell entwickelt, um diese Partitionierungsstruktur zu modellieren. Das Wissen über die Partitionierung von E-Mails in Kampagnen hilft auch dabei herauszufinden, welche E-Mails auf Veranlassen des selben Netzes von infiltrierten Rechnern, sogenannten Botnetzen, verschickt wurden. Dies ist eine weitere Schicht latenter Partitionierung. Diese latente Struktur aufzudecken erlaubt es, die Genauigkeit von E-Mail-Filtern zu erhöhen und sich effektiv gegen verteilte Denial-of-Service-Angriffe zu verteidigen. Zu diesem Zweck wird in dieser Arbeit ein diskriminatives Partitionierungsmodell hergeleitet, welches auf dem Graphen der beobachteten E-Mails basiert. Die mit diesem Modell inferierten Partitionierungen werden via ihrer Leistungsfähigkeit bei der Vorhersage der Kampagnen neuer E-Mails evaluiert. Weiterhin kann bei der Klassifikation des Inhalts einer E-Mail statistische Information über den sendenden Server wertvoll sein. Ein Modell zu lernen das diese Informationen nutzen kann erfordert Trainingsdaten, die Serverstatistiken enthalten. Um zusätzlich Trainingsdaten benutzen zu können, bei denen die Serverstatistiken fehlen, wird ein Modell entwickelt, das eine Mischung über potentiell alle Einsetzungen davon ist. Eine weitere Anwendung ist die Vorhersage des Navigationsverhaltens von Benutzern einer Webseite. Hier gibt es nicht a priori eine Partitionierung der Benutzer. Jedoch ist es notwendig, eine Partitionierung zu erzeugen, um verschiedene Nutzungsszenarien zu verstehen und verschiedene Layouts dafür zu entwerfen. Der vorgestellte Ansatz optimiert gleichzeitig die Fähigkeiten des Modells, sowohl die beste Partition zu bestimmen als auch mittels dieser Partition Vorhersagen über das Verhalten zu generieren. Jedes Modell wird auf realen Daten evaluiert und mit Referenzmethoden verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass das explizite Modellieren der Annahmen über die latente Partitionierungsstruktur zu verbesserten Vorhersagen führt. In den Fällen bei denen die Vorhersagegenauigkeit nicht direkt optimiert werden kann, erweist sich die Hinzunahme einer kleinen Anzahl von übergeordneten, direkt einstellbaren Parametern als nützlich. KW - maschinelles Lernen KW - Vorhersage KW - Clusteranalyse KW - Mischmodelle KW - machine learning KW - prediction KW - clustering KW - mixture models Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-69617 ER - TY - BOOK A1 - Felgentreff, Tim A1 - Borning, Alan A1 - Hirschfeld, Robert T1 - Babelsberg : specifying and solving constraints on object behavior N2 - Constraints allow developers to specify desired properties of systems in a number of domains, and have those properties be maintained automatically. This results in compact, declarative code, avoiding scattered code to check and imperatively re-satisfy invariants. Despite these advantages, constraint programming is not yet widespread, with standard imperative programming still the norm. There is a long history of research on integrating constraint programming with the imperative paradigm. However, this integration typically does not unify the constructs for encapsulation and abstraction from both paradigms. This impedes re-use of modules, as client code written in one paradigm can only use modules written to support that paradigm. Modules require redundant definitions if they are to be used in both paradigms. We present a language – Babelsberg – that unifies the constructs for en- capsulation and abstraction by using only object-oriented method definitions for both declarative and imperative code. Our prototype – Babelsberg/R – is an extension to Ruby, and continues to support Ruby’s object-oriented se- mantics. It allows programmers to add constraints to existing Ruby programs in incremental steps by placing them on the results of normal object-oriented message sends. It is implemented by modifying a state-of-the-art Ruby virtual machine. The performance of standard object-oriented code without con- straints is only modestly impacted, with typically less than 10% overhead compared with the unmodified virtual machine. Furthermore, our architec- ture for adding multiple constraint solvers allows Babelsberg to deal with constraints in a variety of domains. We argue that our approach provides a useful step toward making con- straint solving a generic tool for object-oriented programmers. We also provide example applications, written in our Ruby-based implementation, which use constraints in a variety of application domains, including interactive graphics, circuit simulations, data streaming with both hard and soft constraints on performance, and configuration file Management. N2 - Constraints – Beschränkungen und Abhängigkeiten zwischen Systemteilen – erlauben es Entwicklern, erwünschte Eigenschaften von Systemen zu spezifizieren, sodass diese automatisch sichergestellt werden. Das führt zu kompaktem, deklarativem Quelltext, und vermeidet verstreute Anweisungen, die wiederholt Invarianten prüfen und wiederherstellen müssen. Trotz dieser Vorteile ist Programmieren mit Constraints nicht verbreitet, sondern imperatives Programmieren die Norm. Es gibt eine lange Forschungsgeschichte zur Integration von Constraints mit imperativem Programmieren. Jedoch vereinheitlicht diese Integration nicht die Programmierkonstrukte zur Abstraktion und Kapselung beider Paradigmen. Das verhindert die Wiederverwendung von Modulen, da Quelltext, der in einem Paradigma geschrieben wurde, nur Module verwenden kann, die so geschrieben sind, dass sie dieses Paradigma unterstützen. Module benötigen daher redundante Definitionen, wenn sie in beiden Paradigmen zur Verfügung stehen sollen. Wir präsentieren hier eine Sprache – Babelsberg – welche die Konstrukte zur Abstraktion und Kapselung vereinheitlicht, indem sie bekannte objektorientierte Methodendefinitionen sowohl für deklarativen, als auch für imperativen Code verwendet. Unser Prototyp –Babelsberg/R – ist eine Erweiterung von Ruby, und unterstützt Rubys objektorientierte Semantik. Dieser erlaubt es Programmieren, Constraints schrittweise zu existierenden Ruby Programmen hinzuzufügen, indem diese auf den Ergebnissen von Methodenaufrufen deklariert werden. Der Prototyp ist auf Basis einer virtuellen Maschine für Ruby implementiert, wobei die Ausführungsgeschwindigkeit von objektorienterten Programmteilen ohne Constraints nur minimal – typischerweise weniger als 10% – beeinträchtigt wird. Weiterhin erlaubt es unsere Architektur, je nach Anwendungsfall, mehrere Lösungsalgorithmen für Constraints zu verwenden. Wir argumentieren, dass unser Ansatz einen nützlichen Schritt darstellt, um Programmieren mit Constraints zu einem allgemeinen Werkzeug für objektorientierte Programmierer zu machen. Wir zeigen Beispielanwendungen, die unserer Ruby-basierten Implementierung geschrieben sind, welche Constraints in einer Reihe von Anwendungen verwenden: Für interaktive Grafik, Schaltkreissimulation, Datenströme mit sowohl harten, als auch weichen Constraints bezüglich ihrer Geschwindigkeit, und Konfigurationsverwaltung. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 81 KW - Constraints KW - Beschränkungen und Abhängigkeiten KW - Objekt-orientiertes Programmieren mit Constraints KW - Constraints KW - Object Constraint Programming Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-67296 SN - 978-3-86956-265-0 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Pufahl, Luise A1 - Meyer, Andreas A1 - Weske, Mathias T1 - Batch regions : process instance synchronization based on data N2 - Business process automation improves organizations’ efficiency to perform work. In existing business process management systems, process instances run independently from each other. However, synchronizing instances carrying similar characteristics, i.e., sharing the same data, can reduce process execution costs. For example, if an online retailer receives two orders from one customer, there is a chance that they can be packed and shipped together to save shipment costs. In this paper, we use concepts from the database domain and introduce data views to business processes to identify instances which can be synchronized. Based on data views, we introduce the concept of batch regions for a context-aware instance synchronization over a set of connected activities. We also evaluate the concepts introduced in this paper with a case study comparing costs for normal and batch processing. N2 - Die Automatisierung von Geschäftsprozessen unterstützt Unternehmen, die Ausführung ihrer Prozesse effizienter zu gestalten. In existierenden Business Process Management Systemen, werden die Instanzen eines Prozesses völlig unabhängig voneinander ausgeführt. Jedoch kann das Synchronisieren von Instanzen mit ähnlichen Charakteristiken wie z.B. den gleichen Daten zu reduzierten Ausführungskosten führen. Zum Beispiel, wenn ein Onlinehändler zwei Bestellungen vom selben Kunden mit der gleichen Lieferanschrift erhält, können diese zusammen verpackt und versendet werden, um Versandkosten zu sparen. In diesem Papier verwenden wir Konzepte aus dem Datenbankbereich und führen Datensichten für Geschäftsprozesse ein, um Instanzen zu identifizieren, welche synchronisiert werden können. Auf Grundlage der Datensichten führen wir das Konzept der Batch-Regionen ein. Eine Batch-Region ermöglicht eine kontext-bewusste Instanzen-Synchronisierung über mehrere verbundene Aktivitäten. Das eingeführte Konzept wird mit einer Fallstudie evaluiert, bei der ein Kostenvergleich zwischen der normalen Prozessausführung und der Batchverarbeitung durchgeführt wird. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 86 KW - BPM KW - Batchverarbeitung KW - Gruppierung von Prozessinstanzen KW - Datensicht KW - BPM KW - batch processing KW - process instance grouping KW - data view Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-69081 SN - 978-3-86956-280-3 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Giese, Holger A1 - Becker, Basil T1 - Modeling and verifying dynamic evolving service-oriented architectures N2 - The service-oriented architecture supports the dynamic assembly and runtime reconfiguration of complex open IT landscapes by means of runtime binding of service contracts, launching of new components and termination of outdated ones. Furthermore, the evolution of these IT landscapes is not restricted to exchanging components with other ones using the same service contracts, as new services contracts can be added as well. However, current approaches for modeling and verification of service-oriented architectures do not support these important capabilities to their full extend.In this report we present an extension of the current OMG proposal for service modeling with UML - SoaML - which overcomes these limitations. It permits modeling services and their service contracts at different levels of abstraction, provides a formal semantics for all modeling concepts, and enables verifying critical properties. Our compositional and incremental verification approach allows for complex properties including communication parameters and time and covers besides the dynamic binding of service contracts and the replacement of components also the evolution of the systems by means of new service contracts. The modeling as well as verification capabilities of the presented approach are demonstrated by means of a supply chain example and the verification results of a first prototype are shown. N2 - Service-Orientierte Architekturen erlauben die dynamische Zusammensetzung und Rekonfiguration komplexer, offener IT Landschaften durch Bindung von Service Contracts zur Laufzeit, starten neuer Komponenten und beenden von veralteten. Die Evolution dieser Systeme ist nicht auf den Austausch von Komponenten-Implementierungen bei Beibehaltung der Service-Contracts beschränkt, sondern das Hinzufügen neuer Service-Contracts wird ebenfalls unterstützt. Aktuelle Ansätze zur Modellierung und Verifikation Service-Orientierter Architekturen unterstützen diese wichtigen Eigenschaften, wenn überhaupt, nur unvollständig. In diesem Bericht stellen wir eine Erweiterung des aktuellen OMG Vorschlags zur Service Modellierung mit UML - SoaML - vor, die diese Einschränkungen aufhebt. Unser Ansatz erlaubt die Modellierung von Service Contracts auf verschiedenen Abstraktionsniveaus, besitzt eine fundierte formale Semantik für alle eingeführten Modellierungskonzepte und erlaubt die Verifikation kritischer Eigenschaften. Unser kompositionaler und inkrementeller Verifikationsansatz erlaubt die Verifikation komplexer Eigenschaften einschließlich Kommunikationsparameter und Zeit und deckt neben der dynamischen Bindung von Service Contracts sowie dem Austausch von Komponenten auch die Evolution des gesamten Systems durch das Hinzufügen neuer Service Contracts ab. Die Modellierungs- als auch die Verifikationsfähigkeiten unseres vorgestellten Ansatzes werden durch ein Anwendungsbeispiel aus dem Bereich des Lieferkettenmanagements veranschaulicht. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 75 KW - Service-Orientierte Architekturen KW - Verifikation KW - Contracts KW - Evolution KW - Unbegrenzter Zustandsraum KW - Invarianten KW - Modellierung KW - SoaML KW - Service-Oriented Architecture KW - Verification KW - Contracts KW - Evolution KW - Infinite State KW - Invariants KW - Modeling KW - SoaML KW - Runtime Binding Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-65112 SN - 978-3-86956-246-9 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Rogge-Solti, Andreas A1 - Mans, Ronny S. A1 - van der Aalst, Wil M. P. A1 - Weske, Mathias T1 - Repairing event logs using stochastic process models N2 - Companies strive to improve their business processes in order to remain competitive. Process mining aims to infer meaningful insights from process-related data and attracted the attention of practitioners, tool-vendors, and researchers in recent years. Traditionally, event logs are assumed to describe the as-is situation. But this is not necessarily the case in environments where logging may be compromised due to manual logging. For example, hospital staff may need to manually enter information regarding the patient’s treatment. As a result, events or timestamps may be missing or incorrect. In this paper, we make use of process knowledge captured in process models, and provide a method to repair missing events in the logs. This way, we facilitate analysis of incomplete logs. We realize the repair by combining stochastic Petri nets, alignments, and Bayesian networks. We evaluate the results using both synthetic data and real event data from a Dutch hospital. N2 - Unternehmen optimieren ihre Geschäftsprozesse laufend um im kompetitiven Umfeld zu bestehen. Das Ziel von Process Mining ist es, bedeutende Erkenntnisse aus prozessrelevanten Daten zu extrahieren. In den letzten Jahren sorgte Process Mining bei Experten, Werkzeugherstellern und Forschern zunehmend für Aufsehen. Traditionell wird dabei angenommen, dass Ereignisprotokolle die tatsächliche Ist-Situation widerspiegeln. Dies ist jedoch nicht unbedingt der Fall, wenn prozessrelevante Ereignisse manuell erfasst werden. Ein Beispiel hierfür findet sich im Krankenhaus, in dem das Personal Behandlungen meist manuell dokumentiert. Vergessene oder fehlerhafte Einträge in Ereignisprotokollen sind in solchen Fällen nicht auszuschließen. In diesem technischen Bericht wird eine Methode vorgestellt, die das Wissen aus Prozessmodellen und historischen Daten nutzt um fehlende Einträge in Ereignisprotokollen zu reparieren. Somit wird die Analyse unvollständiger Ereignisprotokolle erleichtert. Die Reparatur erfolgt mit einer Kombination aus stochastischen Petri Netzen, Alignments und Bayes'schen Netzen. Die Ergebnisse werden mit synthetischen Daten und echten Daten eines holländischen Krankenhauses evaluiert. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 78 KW - Process Mining KW - fehlende Daten KW - stochastische Petri Netze KW - Bayes'sche Netze KW - process mining KW - missing data KW - stochastic Petri nets KW - Bayesian networks Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-66797 SN - 978-3-86956-258-2 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - BOOK ED - Neuhaus, Christian ED - Polze, Andreas T1 - Cloud security mechanisms N2 - Cloud computing has brought great benefits in cost and flexibility for provisioning services. The greatest challenge of cloud computing remains however the question of security. The current standard tools in access control mechanisms and cryptography can only partly solve the security challenges of cloud infrastructures. In the recent years of research in security and cryptography, novel mechanisms, protocols and algorithms have emerged that offer new ways to create secure services atop cloud infrastructures. This report provides introductions to a selection of security mechanisms that were part of the "Cloud Security Mechanisms" seminar in summer term 2013 at HPI. N2 - Cloud Computing hat deutliche Kostenersparnisse und verbesserte Flexibilität bei der Bereitstellung von Computer-Diensten ermöglicht. Allerdings bleiben Sicherheitsbedenken die größte Herausforderung bei der Nutzung von Cloud-Diensten. Die etablierten Mechanismen für Zugriffskontrolle und Verschlüsselungstechnik können die Herausforderungen und Probleme der Sicherheit von Cloud-Infrastrukturen nur teilweise lösen. In den letzten Jahren hat die Forschung jedoch neue Mechanismen, Protokolle und Algorithmen hervorgebracht, welche neue Möglichkeiten eröffnen die Sicherheit von Cloud-Anwendungen zu erhöhen. Dieser technische Bericht bietet Einführungen zu einigen dieser Mechanismen, welche im Seminar "Cloud Security Mechanisms" im Sommersemester 2013 am HPI behandelt wurden. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 87 KW - Cloud KW - Sicherheit KW - Privacy KW - Datenvertraulichkeit KW - Threshold Cryptography KW - Bitcoin KW - Homomorphe Verschlüsselung KW - Differential Privacy KW - cloud KW - security KW - privacy KW - confidentiality KW - threshold cryptography KW - bitcoin KW - homomorphic encryption KW - differential privacy Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-68168 SN - 978-3-86956-281-0 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 87 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - THES A1 - Kunze, Matthias T1 - Searching business process models by example T1 - Prozessmodellsuche mittels Beispielmodellen N2 - Business processes are fundamental to the operations of a company. Each product manufactured and every service provided is the result of a series of actions that constitute a business process. Business process management is an organizational principle that makes the processes of a company explicit and offers capabilities to implement procedures, control their execution, analyze their performance, and improve them. Therefore, business processes are documented as process models that capture these actions and their execution ordering, and make them accessible to stakeholders. As these models are an essential knowledge asset, they need to be managed effectively. In particular, the discovery and reuse of existing knowledge becomes challenging in the light of companies maintaining hundreds and thousands of process models. In practice, searching process models has been solved only superficially by means of free-text search of process names and their descriptions. Scientific contributions are limited in their scope, as they either present measures for process similarity or elaborate on query languages to search for particular aspects. However, they fall short in addressing efficient search, the presentation of search results, and the support to reuse discovered models. This thesis presents a novel search method, where a query is expressed by an exemplary business process model that describes the behavior of a possible answer. This method builds upon a formal framework that captures and compares the behavior of process models by the execution ordering of actions. The framework contributes a conceptual notion of behavioral distance that quantifies commonalities and differences of a pair of process models, and enables process model search. Based on behavioral distances, a set of measures is proposed that evaluate the quality of a particular search result to guide the user in assessing the returned matches. A projection of behavioral aspects to a process model enables highlighting relevant fragments that led to a match and facilitates its reuse. The thesis further elaborates on two search techniques that provide concrete behavioral distance functions as an instantiation of the formal framework. Querying enables search with a notion of behavioral inclusion with regard to the query. In contrast, similarity search obtains process models that are similar to a query, even if the query is not precisely matched. For both techniques, indexes are presented that enable efficient search. Methods to evaluate the quality and performance of process model search are introduced and applied to the techniques of this thesis. They show good results with regard to human assessment and scalability in a practical setting. N2 - Geschäftsprozesse bilden die Grundlage eines jeden Unternehmens, da jedes Produkt und jede Dienstleistung das Ergebnis einer Reihe von Arbeitsschritten sind, deren Ablauf einen Geschäftsprozess darstellen. Das Geschäftsprozessmanagement rückt diese Prozesse ins Zentrum der Betrachtung und stellt Methoden bereit, um Prozesse umzusetzen, abzuwickeln und, basierend auf einer Auswertung ihrer Ausführung, zu verbessern. Zu diesem Zweck werden Geschäftsprozesse in Form von Prozessmodellen dokumentiert, welche die auszuführenden Arbeitsschritte und ihre Ausführungsbeziehungen erfassen und damit eine wesentliche Grundlage des Geschäftsprozessmanagements bilden. Um dieses Wissen verwerten zu können, muss es gut organisiert und leicht auffindbar sein – eine schwierige Aufgabe angesichts hunderter bzw. tausender Prozessmodelle, welche moderne Unternehmen unterhalten. In der Praxis haben sich bisher lediglich einfache Suchmethoden etabliert, zum Beispiel Freitextsuche in Prozessbeschreibungen. Wissenschaftliche Ansätze hingegen betrachten Ähnlichkeitsmaße und Anfragesprachen für Prozessmodelle, vernachlässigen dabei aber Maßnahmen zur effizienten Suche, sowie die verständliche Wiedergabe eines Suchergebnisses und Hilfestellungen für dessen Verwendung. Diese Dissertation stellt einen neuen Ansatz für die Prozessmodellsuche vor, wobei statt einer Anfragesprache Prozessmodelle zur Formulierung einer Anfrage verwendet werden, welche exemplarisch das Verhalten der gesuchten Prozesse beschreiben. Dieser Ansatz fußt auf einem formalen Framework, welches ein konzeptionelles Distanzmaß zur Bewertung gemeinsamen Verhaltens zweier Geschäftsprozesse definiert und die Grundlage zur Suche bildet. Darauf aufbauend werden Qualitätsmaße vorgestellt, die einem Benutzer bei der Bewertung von Suchergebnissen behilflich sind. Verhaltensausschnitte, die zur Aufnahme in das Suchergebnis geführt haben, können im Prozessmodell hervorgehoben werden. Die Arbeit führt zwei Suchtechniken ein, die konkrete Distanzmaße einsetzen, um Prozesse zu suchen, die das Verhalten einer Anfrage exakt enthalten (Querying), oder diesem in Bezug auf das Verhalten ähnlich sind (Similarity Search). Für beide Techniken werden Indexstrukturen vorgestellt, die effizientes Suchen ermöglichen. Abschließend werden allgemeine Methoden zur Evaluierung von Prozessmodellsuchansätzen vorgestellt, mit welchen die genannten Suchtechniken überprüft werden. Im Ergebnis zeigen diese eine hohe Qualität der Suchergebnisse hinsichtlich einer Vergleichsstudie mit Prozessexperten, sowie gute Skalierbarkeit für große Prozessmodellsammlungen. KW - Prozessmodellsuche KW - Ähnlichkeit KW - Query KW - Index KW - Präsentation KW - process model search KW - similarity KW - querying KW - index KW - presentation Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-68844 ER - TY - BOOK A1 - Pape, Tobias A1 - Treffer, Arian A1 - Hirschfeld, Robert A1 - Haupt, Michael T1 - Extending a Java Virtual Machine to Dynamic Object-oriented Languages N2 - There are two common approaches to implement a virtual machine (VM) for a dynamic object-oriented language. On the one hand, it can be implemented in a C-like language for best performance and maximum control over the resulting executable. On the other hand, it can be implemented in a language such as Java that allows for higher-level abstractions. These abstractions, such as proper object-oriented modularization, automatic memory management, or interfaces, are missing in C-like languages but they can simplify the implementation of prevalent but complex concepts in VMs, such as garbage collectors (GCs) or just-in-time compilers (JITs). Yet, the implementation of a dynamic object-oriented language in Java eventually results in two VMs on top of each other (double stack), which impedes performance. For statically typed languages, the Maxine VM solves this problem; it is written in Java but can be executed without a Java virtual machine (JVM). However, it is currently not possible to execute dynamic object-oriented languages in Maxine. This work presents an approach to bringing object models and execution models of dynamic object-oriented languages to the Maxine VM and the application of this approach to Squeak/Smalltalk. The representation of objects in and the execution of dynamic object-oriented languages pose certain challenges to the Maxine VM that lacks certain variation points necessary to enable an effortless and straightforward implementation of dynamic object-oriented languages' execution models. The implementation of Squeak/Smalltalk in Maxine as a feasibility study is to unveil such missing variation points. N2 - Es gibt zwei übliche Wege, um eine virtuelle Maschine (VM) für eine dynamische objektorientierte Programmiersprache zu implementieren. Einerseits kann sie in einer C-ähnlichen Programmiersprache geschrieben werden, um bestmögliche Leistung zu erzielen und größtmöglichen Einfluss auf das sich ergebende ausführbare Programm zu haben. Andererseits kann sie in einer Sprache wie Java geschrieben werden, die weitreichendere Abstraktionen als die C-ähnlichen Sprachen erlaubt. Diese Abstraktionen, beispielsweise echte objektorientierte Modularisierung, automatische Speicherverwaltung oder explizite Schnittstellen, erlauben eine vereinfachtes Implementieren von VM-typischen, aber komplexen Konzepten, wie Speicherbereinigung (garbage collector, GCs) oder just-in-time-Compilern (JITs). Wird eine dynamische objektorientierte Programmiersprache in Java geschrieben, ist jedoch mit Leistungseinbußen zu rechen, da effektiv zwei aufeinander aufbauende virtuelle Maschinen entstehen. Die Maxine VM löst diese Problem für statisch getypte Programmiersprachen; sie ist in Java geschrieben, kann aber ohne jegliche Java VM (JVM) laufen. Es ist jedoch momentan nicht möglich, dynamische objektorientierte Programmiersprachen in Maxine auszuführen. Diese Arbeit stellt einen Ansatz zur Umsetzung von Objekt- und Ausführungsmodellen dynamischer objektorientierter Programmiersprachen innerhalb der Maxine VM vor, sowie dessen Anwendung auf Squeak/Smalltalk. Dabei stellt die Representation von Objekten und die Ausführung dynamischer objektorientierter Programmiersprachen bestimmte Heraus- und Anforderungen an die Maxine VM, die trotz des Fokus auf Modularität und Konfigurierbarkeit einige Variationspunkte vermissen lässt, welche wiederum für eine einfache Implementierung von besagten Ausführungsmodellen jedoch unerlässlich sind. Daher sollen durch eine testweise Implementierung von Squeak/Smalltalk in Maxine eben jene Variationspunkte identifiziert werden. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 82 Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-67438 SN - 978-3-86956-266-7 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - GEN A1 - Kaminski, Roland A1 - Schaub, Torsten H. A1 - Siegel, Anne A1 - Videla, Santiago T1 - Minimal intervention strategies in logical signaling networks with ASP T2 - Postprints der Universität Potsdam : Mathematisch Naturwissenschaftliche Reihe N2 - Proposing relevant perturbations to biological signaling networks is central to many problems in biology and medicine because it allows for enabling or disabling certain biological outcomes. In contrast to quantitative methods that permit fine-grained (kinetic) analysis, qualitative approaches allow for addressing large-scale networks. This is accomplished by more abstract representations such as logical networks. We elaborate upon such a qualitative approach aiming at the computation of minimal interventions in logical signaling networks relying on Kleene's three-valued logic and fixpoint semantics. We address this problem within answer set programming and show that it greatly outperforms previous work using dedicated algorithms. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 596 KW - systems biology KW - transduction KW - circuits KW - models KW - sets Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-415704 SN - 1866-8372 IS - 4-5 SP - 675 EP - 690 ER - TY - JOUR A1 - Keverpütz, Claudia A1 - Küppers, Bastian T1 - Konsistente Lehr-Lern-Prozesse in der dualen IT-Ausbildung JF - Commentarii informaticae didacticae N2 - In der dualen IT-Ausbildung als Verbindung von beruflicher und akademischer Qualifikation werden die berufstypischen Werkzeuge, wie z. B. Laptops, ebenso in den Lehr-Lern-Prozessen der akademischen Unterrichtseinheiten eingesetzt. Im Prüfungswesen wird oft auf klassische Papierklausuren zurückgegriffen. Unterrichtseinheiten mit hohem Blended-Learning-Anteil ohne E-Prüfung werden dabei als „nicht konsistent“ wahrgenommen. In diesem Artikel wird eine empirische Studie dargelegt, die untersucht, welche Einflüsse aus der persönlichen Lernbiografie bei den Lehrenden in einer dualen IT-Ausbildung dazu führen können, die Möglichkeiten eines E-Assessments als summative Modulprüfung anzunehmen oder abzulehnen. Beispielhaft wurden in der dargelegten Studie Interviews mit Dozenten geführt und diese hinsichtlich der Verbindung zwischen Lernbiografie, Gestaltung der Didaktik der Lehr-Lern-Prozesse, Zufriedenheit und Veränderungsbereitschaft untersucht. KW - e-Learning KW - e-Assessment KW - Blended Learning KW - duale IT-Ausbildung Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-416341 IS - 12 SP - 91 EP - 100 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - THES A1 - Klimke, Jan T1 - Web-based provisioning and application of large-scale virtual 3D city models T1 - Webbasierte Bereitstellung und Anwendung von großen virtuellen 3D-Stadtmodellen N2 - Virtual 3D city models represent and integrate a variety of spatial data and georeferenced data related to urban areas. With the help of improved remote-sensing technology, official 3D cadastral data, open data or geodata crowdsourcing, the quantity and availability of such data are constantly expanding and its quality is ever improving for many major cities and metropolitan regions. There are numerous fields of applications for such data, including city planning and development, environmental analysis and simulation, disaster and risk management, navigation systems, and interactive city maps. The dissemination and the interactive use of virtual 3D city models represent key technical functionality required by nearly all corresponding systems, services, and applications. The size and complexity of virtual 3D city models, their management, their handling, and especially their visualization represent challenging tasks. For example, mobile applications can hardly handle these models due to their massive data volume and data heterogeneity. Therefore, the efficient usage of all computational resources (e.g., storage, processing power, main memory, and graphics hardware, etc.) is a key requirement for software engineering in this field. Common approaches are based on complex clients that require the 3D model data (e.g., 3D meshes and 2D textures) to be transferred to them and that then render those received 3D models. However, these applications have to implement most stages of the visualization pipeline on client side. Thus, as high-quality 3D rendering processes strongly depend on locally available computer graphics resources, software engineering faces the challenge of building robust cross-platform client implementations. Web-based provisioning aims at providing a service-oriented software architecture that consists of tailored functional components for building web-based and mobile applications that manage and visualize virtual 3D city models. This thesis presents corresponding concepts and techniques for web-based provisioning of virtual 3D city models. In particular, it introduces services that allow us to efficiently build applications for virtual 3D city models based on a fine-grained service concept. The thesis covers five main areas: 1. A Service-Based Concept for Image-Based Provisioning of Virtual 3D City Models It creates a frame for a broad range of services related to the rendering and image-based dissemination of virtual 3D city models. 2. 3D Rendering Service for Virtual 3D City Models This service provides efficient, high-quality 3D rendering functionality for virtual 3D city models. In particular, it copes with requirements such as standardized data formats, massive model texturing, detailed 3D geometry, access to associated feature data, and non-assumed frame-to-frame coherence for parallel service requests. In addition, it supports thematic and artistic styling based on an expandable graphics effects library. 3. Layered Map Service for Virtual 3D City Models It generates a map-like representation of virtual 3D city models using an oblique view. It provides high visual quality, fast initial loading times, simple map-based interaction and feature data access. Based on a configurable client framework, mobile and web-based applications for virtual 3D city models can be created easily. 4. Video Service for Virtual 3D City Models It creates and synthesizes videos from virtual 3D city models. Without requiring client-side 3D rendering capabilities, users can create camera paths by a map-based user interface, configure scene contents, styling, image overlays, text overlays, and their transitions. The service significantly reduces the manual effort typically required to produce such videos. The videos can automatically be updated when the underlying data changes. 5. Service-Based Camera Interaction It supports task-based 3D camera interactions, which can be integrated seamlessly into service-based visualization applications. It is demonstrated how to build such web-based interactive applications for virtual 3D city models using this camera service. These contributions provide a framework for design, implementation, and deployment of future web-based applications, systems, and services for virtual 3D city models. The approach shows how to decompose the complex, monolithic functionality of current 3D geovisualization systems into independently designed, implemented, and operated service- oriented units. In that sense, this thesis also contributes to microservice architectures for 3D geovisualization systems—a key challenge of today’s IT systems engineering to build scalable IT solutions. N2 - Virtuelle 3D-Stadtmodelle repräsentieren und integrieren eine große Bandbreite von Geodaten und georeferenzierten Daten über städtische Gebiete. Verfügbarkeit, Quantität und Qualität solcher Daten verbessern sich ständig für viele Städte und Metropolregionen, nicht zuletzt bedingt durch verbesserte Erfassungstechnologien, amtliche 3D-Kataster, offene Geodaten oder Geodaten-Crowdsourcing. Die Anwendungsfelder für virtuelle 3D-Stadtmodelle sind vielfältig. Sie reichen von Stadtplanung und Stadtentwicklung, Umweltanalysen und -simulationen, über Katastrophen- und Risikomanagement, bis hin zu Navigationssystemen und interaktiven Stadtkarten. Die Verbreitung und interaktive Nutzung von virtuellen 3D-Stadtmodellen stellt hierbei eine technische Kernfunktionalität für fast alle entsprechenden Systeme, Services und Anwendungen dar. Aufgrund der Komplexität und Größe virtueller 3D-Stadtmodelle stellt ihre Verwaltung, ihre Verarbeitung und insbesondere ihre Visualisierung eine große Herausforderung dar. Daher können zum Beispiel mobile Anwendungen virtuelle 3D-Stadtmodelle, wegen ihres massiven Datenvolumens und ihrer Datenheterogenität, kaum effizient handhaben. Die effiziente Nutzung von Rechenressourcen, wie zum Beispiel Prozessorleistung, Hauptspeicher, Festplattenspeicher und Grafikhardware, bildet daher eine Schlüsselanforderung an die Softwaretechnik in diesem Bereich. Heutige Ansätze beruhen häufig auf komplexen Clients, zu denen 3D-Modelldaten (z.B. 3D-Netze und 2D- Texturen) transferiert werden müssen und die das Rendering dieser Daten selbst ausführen. Nachteilig ist dabei unter anderem, dass sie die meisten Stufen der Visualisierungspipeline auf der Client-Seite ausführen müssen. Es ist daher softwaretechnisch schwer, robuste Cross-Plattform-Implementierungen für diese Clients zu erstellen, da hoch qualitative 3D-Rendering-Prozesse nicht unwesentlich von lokalen computergrafischen Ressourcen abhängen. Die webbasierte Bereitstellung virtueller 3D-Stadtmodelle beruht auf einer serviceorientierten Softwarearchitektur. Diese besteht aus spezifischen funktionalen Komponenten für die Konstruktion von mobilen oder webbasierten Anwendungen für die Verarbeitung und Visualisierung von komplexen virtuellen 3D-Stadtmodellen. Diese Arbeit beschreibt entsprechende Konzepte und Techniken für eine webbasierte Bereitstellung von virtuellen 3D-Stadtmodellen. Es werden insbesondere Services vorgestellt, die eine effiziente Entwicklung von Anwendungen für virtuelle 3D-Stadtmodelle auf Basis eines feingranularen Dienstekonzepts ermöglichen. Die Arbeit gliedert sich in fünf thematische Hauptbeiträge: 1. Ein servicebasiertes Konzept für die bildbasierte Bereitstellung von virtuellen 3D-Stadtmodellen: Es wird ein konzeptioneller Rahmen für eine Reihe von Services in Bezug auf das Rendering und die bildbasierte Bereitstellung virtueller 3D-Stadtmodelle eingeführt. 2. 3D-Rendering-Service für virtuelle 3D-Stadtmodelle: Dieser Service stellt eine effiziente, hochqualitative 3D-Renderingfunktionalität für virtuelle 3D-Stadtmodelle bereit. Insbesondere werden Anforderungen, wie zum Beispiel standardisierte Datenformate, massive Modelltexturierung, detaillierte 3D-Geometrien, Zugriff auf assoziierte Fachdaten und fehlende Frame-zu-Frame-Kohärenz bei parallelen Serviceanfragen erfüllt. Der Service unterstützt zudem die thematische und gestalterische Stilisierung der Darstellungen auf Basis einer erweiterbaren Grafikeffektbibliothek. 3. Layered-Map-Service für virtuelle 3D-Stadtmodelle: Dieser Service generiert eine kartenverwandte Darstellung in Form einer Schrägansicht auf virtuelle 3D-Stadtmodelle in hoher Renderingqualität. Er weist eine schnelle initiale Ladezeit, eine einfache, kartenbasierte Interaktion und Zugang zu den Fachdaten des virtuellen 3D-Stadtmodells auf. Mittels eines konfigurierbaren Client-Frameworks können damit sowohl mobile, als auch webbasierte Anwendungen für virtuelle 3D Stadtmodelle einfach erstellt werden. 4. Video-Service für virtuelle 3D-Stadtmodelle: Dieser Service erstellt und synthetisiert Videos aus virtuellen 3D-Stadtmodellen. Nutzern wird ermöglicht 3D-Kamerapfade auf einfache Weise über eine kartenbasierte Nutzungsschnittstelle zu erstellen. Weiterhin können die Szeneninhalte, die Stilisierung der Szene, sowie Bild- und Textüberlagerungen konfigurieren und Übergänge zwischen einzelnen Szenen festzulegen, ohne dabei clientseitige 3D-Rendering-Fähigkeiten vorauszusetzen. Das System reduziert den manuellen Aufwand für die Produktion von Videos für virtuelle 3D-Stadtmodelle erheblich. Videos können zudem automatisiert aktualisiert werden, wenn sich zugrunde liegende Daten ändern. 5. Servicebasierte Kamerainteraktion Die vorgestellten Services unterstützen aufgabenbasierte 3D-Kamerainteraktionen und deren Integration in servicebasierte Visualisierungsanwendungen. Es wird gezeigt, wie webbasierte interaktive Anwendungen für virtuelle 3D-Stadtmodelle mit Hilfe von Kameraservices umgesetzt werden können. Diese Beiträge bieten einen Rahmen für das Design, die Implementierung und die Bereitstellung zukünftiger webbasierter Anwendungen, Systeme und Services für virtuelle 3D-Stadtmodelle. Der Ansatz zeigt, wie die meist komplexe, monolithische Funktionalität heutiger 3D-Geovisualisierungssysteme in unabhängig entworfene, implementierte und betriebene serviceorientierte Einheiten zerlegt werden kann. In diesem Sinne stellt diese Arbeit auch einen Beitrag für die Entwicklung von Microservice-Architekturen für 3D-Geovisualisierungssysteme bereit – eine aktuelle Herausforderung in der Softwaresystemtechnik in Hinblick auf den Aufbau skalierender IT-Lösungen. KW - 3D city model KW - 3D geovisualization KW - 3D portrayal KW - serverside 3D rendering KW - CityGML KW - 3D-Stadtmodell KW - 3D-Geovisualisierung KW - 3D-Rendering KW - serverseitiges 3D-Rendering KW - serviceorientierte Architekturen KW - service-oriented architectures Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-428053 ER - TY - THES A1 - Richter, Rico T1 - Concepts and techniques for processing and rendering of massive 3D point clouds T1 - Konzepte und Techniken für die Verarbeitung und das Rendering von Massiven 3D-Punktwolken N2 - Remote sensing technology, such as airborne, mobile, or terrestrial laser scanning, and photogrammetric techniques, are fundamental approaches for efficient, automatic creation of digital representations of spatial environments. For example, they allow us to generate 3D point clouds of landscapes, cities, infrastructure networks, and sites. As essential and universal category of geodata, 3D point clouds are used and processed by a growing number of applications, services, and systems such as in the domains of urban planning, landscape architecture, environmental monitoring, disaster management, virtual geographic environments as well as for spatial analysis and simulation. While the acquisition processes for 3D point clouds become more and more reliable and widely-used, applications and systems are faced with more and more 3D point cloud data. In addition, 3D point clouds, by their very nature, are raw data, i.e., they do not contain any structural or semantics information. Many processing strategies common to GIS such as deriving polygon-based 3D models generally do not scale for billions of points. GIS typically reduce data density and precision of 3D point clouds to cope with the sheer amount of data, but that results in a significant loss of valuable information at the same time. This thesis proposes concepts and techniques designed to efficiently store and process massive 3D point clouds. To this end, object-class segmentation approaches are presented to attribute semantics to 3D point clouds, used, for example, to identify building, vegetation, and ground structures and, thus, to enable processing, analyzing, and visualizing 3D point clouds in a more effective and efficient way. Similarly, change detection and updating strategies for 3D point clouds are introduced that allow for reducing storage requirements and incrementally updating 3D point cloud databases. In addition, this thesis presents out-of-core, real-time rendering techniques used to interactively explore 3D point clouds and related analysis results. All techniques have been implemented based on specialized spatial data structures, out-of-core algorithms, and GPU-based processing schemas to cope with massive 3D point clouds having billions of points. All proposed techniques have been evaluated and demonstrated their applicability to the field of geospatial applications and systems, in particular for tasks such as classification, processing, and visualization. Case studies for 3D point clouds of entire cities with up to 80 billion points show that the presented approaches open up new ways to manage and apply large-scale, dense, and time-variant 3D point clouds as required by a rapidly growing number of applications and systems. N2 - Fernerkundungstechnologien wie luftgestütztes, mobiles oder terrestrisches Laserscanning und photogrammetrische Techniken sind grundlegende Ansätze für die effiziente, automatische Erstellung von digitalen Repräsentationen räumlicher Umgebungen. Sie ermöglichen uns zum Beispiel die Erzeugung von 3D-Punktwolken für Landschaften, Städte, Infrastrukturnetze und Standorte. 3D-Punktwolken werden als wesentliche und universelle Kategorie von Geodaten von einer wachsenden Anzahl an Anwendungen, Diensten und Systemen genutzt und verarbeitet, zum Beispiel in den Bereichen Stadtplanung, Landschaftsarchitektur, Umweltüberwachung, Katastrophenmanagement, virtuelle geographische Umgebungen sowie zur räumlichen Analyse und Simulation. Da die Erfassungsprozesse für 3D-Punktwolken immer zuverlässiger und verbreiteter werden, sehen sich Anwendungen und Systeme mit immer größeren 3D-Punktwolken-Daten konfrontiert. Darüber hinaus enthalten 3D-Punktwolken als Rohdaten von ihrer Art her keine strukturellen oder semantischen Informationen. Viele GIS-übliche Verarbeitungsstrategien, wie die Ableitung polygonaler 3D-Modelle, skalieren in der Regel nicht für Milliarden von Punkten. GIS reduzieren typischerweise die Datendichte und Genauigkeit von 3D-Punktwolken, um mit der immensen Datenmenge umgehen zu können, was aber zugleich zu einem signifikanten Verlust wertvoller Informationen führt. Diese Arbeit präsentiert Konzepte und Techniken, die entwickelt wurden, um massive 3D-Punktwolken effizient zu speichern und zu verarbeiten. Hierzu werden Ansätze für die Objektklassen-Segmentierung vorgestellt, um 3D-Punktwolken mit Semantik anzureichern; so lassen sich beispielsweise Gebäude-, Vegetations- und Bodenstrukturen identifizieren, wodurch die Verarbeitung, Analyse und Visualisierung von 3D-Punktwolken effektiver und effizienter durchführbar werden. Ebenso werden Änderungserkennungs- und Aktualisierungsstrategien für 3D-Punktwolken vorgestellt, mit denen Speicheranforderungen reduziert und Datenbanken für 3D-Punktwolken inkrementell aktualisiert werden können. Des Weiteren beschreibt diese Arbeit Out-of-Core Echtzeit-Rendering-Techniken zur interaktiven Exploration von 3D-Punktwolken und zugehöriger Analyseergebnisse. Alle Techniken wurden mit Hilfe spezialisierter räumlicher Datenstrukturen, Out-of-Core-Algorithmen und GPU-basierter Verarbeitungs-schemata implementiert, um massiven 3D-Punktwolken mit Milliarden von Punkten gerecht werden zu können. Alle vorgestellten Techniken wurden evaluiert und die Anwendbarkeit für Anwendungen und Systeme, die mit raumbezogenen Daten arbeiten, wurde insbesondere für Aufgaben wie Klassifizierung, Verarbeitung und Visualisierung demonstriert. Fallstudien für 3D-Punktwolken von ganzen Städten mit bis zu 80 Milliarden Punkten zeigen, dass die vorgestellten Ansätze neue Wege zur Verwaltung und Verwendung von großflächigen, dichten und zeitvarianten 3D-Punktwolken eröffnen, die von einer wachsenden Anzahl an Anwendungen und Systemen benötigt werden. KW - 3D point clouds KW - 3D-Punktwolken KW - real-time rendering KW - Echtzeit-Rendering KW - 3D visualization KW - 3D-Visualisierung KW - classification KW - Klassifizierung KW - change detection KW - Veränderungsanalyse KW - LiDAR KW - LiDAR KW - remote sensing KW - Fernerkundung KW - mobile mapping KW - Mobile-Mapping KW - Big Data KW - Big Data KW - GPU KW - GPU KW - laserscanning KW - Laserscanning Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-423304 ER - TY - GEN A1 - Gebser, Martin A1 - Schaub, Torsten H. A1 - Thiele, Sven A1 - Veber, Philippe T1 - Detecting inconsistencies in large biological networks with answer set programming T2 - Postprints der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe N2 - We introduce an approach to detecting inconsistencies in large biological networks by using answer set programming. To this end, we build upon a recently proposed notion of consistency between biochemical/genetic reactions and high-throughput profiles of cell activity. We then present an approach based on answer set programming to check the consistency of large-scale data sets. Moreover, we extend this methodology to provide explanations for inconsistencies by determining minimal representations of conflicts. In practice, this can be used to identify unreliable data or to indicate missing reactions. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 561 KW - answer set programming KW - bioinformatics KW - consistency KW - diagnosis Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-412467 SN - 1866-8372 IS - 561 ER - TY - GEN A1 - Durzinsky, Markus A1 - Marwan, Wolfgang A1 - Ostrowski, Max A1 - Schaub, Torsten H. A1 - Wagler, Annegret T1 - Automatic network reconstruction using ASP T2 - Postprints der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe N2 - Building biological models by inferring functional dependencies from experimental data is an important issue in Molecular Biology. To relieve the biologist from this traditionally manual process, various approaches have been proposed to increase the degree of automation. However, available approaches often yield a single model only, rely on specific assumptions, and/or use dedicated, heuristic algorithms that are intolerant to changing circumstances or requirements in the view of the rapid progress made in Biotechnology. Our aim is to provide a declarative solution to the problem by appeal to Answer Set Programming (ASP) overcoming these difficulties. We build upon an existing approach to Automatic Network Reconstruction proposed by part of the authors. This approach has firm mathematical foundations and is well suited for ASP due to its combinatorial flavor providing a characterization of all models explaining a set of experiments. The usage of ASP has several benefits over the existing heuristic algorithms. First, it is declarative and thus transparent for biological experts. Second, it is elaboration tolerant and thus allows for an easy exploration and incorporation of biological constraints. Third, it allows for exploring the entire space of possible models. Finally, our approach offers an excellent performance, matching existing, special-purpose systems. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 560 KW - regulatory networks KW - biological networks KW - answer Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-412419 SN - 1866-8372 IS - 560 ER - TY - GEN A1 - Ehrig, Hartmut A1 - Golas, Ulrike A1 - Habel, Annegret A1 - Lambers, Leen A1 - Orejas, Fernando T1 - M-adhesive transformation systems with nested application conditions BT - Part 1: parallelism, concurrency and amalgamation T2 - Postprints der Universität Potsdam : Digital Engineering Reihe N2 - Nested application conditions generalise the well-known negative application conditions and are important for several application domains. In this paper, we present Local Church-Rosser, Parallelism, Concurrency and Amalgamation Theorems for rules with nested application conditions in the framework of M-adhesive categories, where M-adhesive categories are slightly more general than weak adhesive high-level replacement categories. Most of the proofs are based on the corresponding statements for rules without application conditions and two shift lemmas stating that nested application conditions can be shifted over morphisms and rules. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Reihe der Digital Engineering Fakultät - 1 KW - level-replacement systems KW - graph-transformations KW - distributed systems KW - synchronization KW - confluence KW - categories KW - programs KW - grammars KW - model Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-415651 IS - 001 ER - TY - THES A1 - Dick, Uwe T1 - Discriminative Classification Models for Internet Security T1 - Diskriminative Klassifikationsmodelle in der Internet-Sicherheit BT - Mitigating Email Spam and HTTP-Layer DDoS Attacks BT - Verhindern von Email-Spam und HTTP-Layer DDoS-Attacken N2 - Services that operate over the Internet are under constant threat of being exposed to fraudulent use. Maintaining good user experience for legitimate users often requires the classification of entities as malicious or legitimate in order to initiate countermeasures. As an example, inbound email spam filters decide for spam or non-spam. They can base their decision on both the content of each email as well as on features that summarize prior emails received from the sending server. In general, discriminative classification methods learn to distinguish positive from negative entities. Each decision for a label may be based on features of the entity and related entities. When labels of related entities have strong interdependencies---as can be assumed e.g. for emails being delivered by the same user---classification decisions should not be made independently and dependencies should be modeled in the decision function. This thesis addresses the formulation of discriminative classification problems that are tailored for the specific demands of the following three Internet security applications. Theoretical and algorithmic solutions are devised to protect an email service against flooding of user inboxes, to mitigate abusive usage of outbound email servers, and to protect web servers against distributed denial of service attacks. In the application of filtering an inbound email stream for unsolicited emails, utilizing features that go beyond each individual email's content can be valuable. Information about each sending mail server can be aggregated over time and may help in identifying unwanted emails. However, while this information will be available to the deployed email filter, some parts of the training data that are compiled by third party providers may not contain this information. The missing features have to be estimated at training time in order to learn a classification model. In this thesis an algorithm is derived that learns a decision function that integrates over a distribution of values for each missing entry. The distribution of missing values is a free parameter that is optimized to learn an optimal decision function. The outbound stream of emails of an email service provider can be separated by the customer IDs that ask for delivery. All emails that are sent by the same ID in the same period of time are related, both in content and in label. Hijacked customer accounts may send batches of unsolicited emails to other email providers, which in turn might blacklist the sender's email servers after detection of incoming spam emails. The risk of being blocked from further delivery depends on the rate of outgoing unwanted emails and the duration of high spam sending rates. An optimization problem is developed that minimizes the expected cost for the email provider by learning a decision function that assigns a limit on the sending rate to customers based on the each customer's email stream. Identifying attacking IPs during HTTP-level DDoS attacks allows to block those IPs from further accessing the web servers. DDoS attacks are usually carried out by infected clients that are members of the same botnet and show similar traffic patterns. HTTP-level attacks aim at exhausting one or more resources of the web server infrastructure, such as CPU time. If the joint set of attackers cannot increase resource usage close to the maximum capacity, no effect will be experienced by legitimate users of hosted web sites. However, if the additional load raises the computational burden towards the critical range, user experience will degrade until service may be unavailable altogether. As the loss of missing one attacker depends on block decisions for other attackers---if most other attackers are detected, not blocking one client will likely not be harmful---a structured output model has to be learned. In this thesis an algorithm is developed that learns a structured prediction decoder that searches the space of label assignments, guided by a policy. Each model is evaluated on real-world data and is compared to reference methods. The results show that modeling each classification problem according to the specific demands of the task improves performance over solutions that do not consider the constraints inherent to an application. N2 - Viele Dienste im Internet benötigen zur Gewährleistung ihrer Erreichbarkeit die Möglichkeit, Entitäten als entweder gefährlich oder harmlos zu klassifizieren. Diskriminative Methoden des maschinellen Lernens verwenden Features von Entitäten oder Entitätengruppen, um zwischen positiven und negativen Labels zu unterscheiden. So können beispielsweise Email-Spamfilter Entscheidungen aufgrund sowohl des Inhalts der Email als auch von Informationen treffen, die vorherige Emails des gleichen versendenden Servers zusammenfassen. Darüber hinaus sind Labels zueinander in Verbindung stehender Entitäten, wie z.B. Emails des gleichen Nutzers, oftmals nicht unabhängig, so dass auch Klassifikationsentscheidungen nicht unabhängig getroffen werden sollten. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Formulierung diskriminativer Klassifikationsprobleme, die den speziellen Anforderungen von drei Internetsicherheitsanwendungen Rechnung tragen. Theoretische und algorithmische Lösungen zum Spamschutz von Nutzer-Inboxen eines Emailanbieters, zum Schutz von ausgehenden Emailservern gegen Missbrauch und zur Abwehr von Distributed Denial of Service-Attacken auf Webserver werden entwickelt. Beim Säubern der bei einem Emailanbieter eingehenden Menge von Emails von ungewollten Emails wie Spam können Informationen, die über den Inhalt einzelner Emails hinausgehen, von großem Nutzen sein. Etwa können Informationen über einen Mailserver zeitlich aggregiert und zum Klassifizieren neuer Emails des gleichen Servers verwendet werden. Diese Informationen sind in der Regel nur für Emails verfügbar, die vom Emailanbieter selbst empfangen werden, und fehlen bei Datensätzen, die extern gesammelte Emails beinhalten. Während des Trainings eines Spamklassifikators müssen diese Features entsprechend geschätzt werden. In dieser Arbeit wird ein Algorithmus entwickelt, der eine Entscheidungsfunktion lernt, die über eine Verteilung von fehlenden Werten integriert. Die Verteilung ist ein freier Parameter, der während des Lernens der Entscheidungsfunktion optimiert wird. Der Strom ausgehender Emails eines Emailanbieters setzt sich zusammen aus Emails einzelner Kunden. Alle Emails, die vom gleichen Kunden im gleichen Zeitraum gesendet werden, sind sowohl bzgl. Inhalt als auch Label abhängig. Kompromittierte Kundenaccounts können beispielsweise Batches von Spams an andere Emailanbieter schicken. Nach erfolgter Spamerkennung könnten diese Anbieter die Mailserver des sendenden Anbieters auf eine Blacklist setzen und somit am Versand weiterer Emails hindern. Das Risiko einer solchen Blockierung ist abhängig von der Rate ausgehender ungewollter Emails und der Dauer hoher Senderaten. Es wird ein Optimierungsproblem entwickelt, das die erwarteten Kosten des Emailproviders minimiert, indem eine Entscheidungsfunktion gelernt wird, die die erlaubte Versenderate von Kunden aufgrund der gesendeten Emails dynamisch einstellt. Um angreifende IPs während einer HTTP-Level-DDoS-Attacke zu blockieren, müssen sie als solche erkannt werden. DDoS-Angriffe werden üblicherweise von Clients durchgeführt, die dem gleichen Botnet angehören und ähnliche Traffic-Muster aufweisen. HTTP-Level-Angriffe zielen darauf, eine oder mehrere Ressourcen der Webserverinfrastruktur, wie etwa CPU-Zeit, aufzubrauchen. Für legitime Besucher ergeben sich erst dann Einschränkungen der User Experience, bis hin zur Unerreichbarkeit der Webseite, wenn Angreifer den Ressourcenverbrauch in die Nähe oder über die Maximalkapazität steigern können. Dieser durch einen Angreifer verursachte Verlust hängt von Entscheidungen für andere Angreifer ab; werden z.B. die meisten anderen Angreifer erkannt, wird ein nicht geblockter Angreifer kaum Schaden anrichten. Es wird deshalb ein Algorithmus entwickelt, der einen Dekodierer für strukturierte Vorhersagen trainiert, der, geleitet durch eine Policy, den Raum der gemeinsamen Labelzuweisungen durchsucht. Alle Modelle werden auf industriellen Daten evaluiert und mit Referenzmethoden verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass anforderungsspezifische Modellierung der Klassifikationsprobleme die Performance gegenüber den Vergleichsmethoden verbessert. KW - Machine Learning KW - Internet Security KW - DDoS KW - Spam-Filtering KW - DDoS KW - Internet-Sicherheit KW - Maschinelles Lernen KW - Spam-Erkennung Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-102593 ER - TY - JOUR A1 - Rolf, Arno T1 - Themengärten in der Informatik-Ausbildung JF - Commentarii informaticae didacticae : (CID) N2 - Die Möglichkeiten sich zu informieren, am Leben der vielen Anderen teilzunehmen ist durch das Internet mit seinen Tweets, Google-Angeboten und sozialen Netzwerken wie Facebook ins Unermessliche gewachsen. Zugleich fühlen sich viele Nutzer überfordert und meinen, im Meer der Informationen zu ertrinken. So bekennt Frank Schirrmacher in seinem Buch Payback, dass er den geistigen Anforderungen unserer Zeit nicht mehr gewachsen ist. Sein Kopf komme nicht mehr mit. Er sei unkonzentriert, vergesslich und ständig abgelenkt. Das, was vielen zum Problem geworden ist, sehen viele Studierende eher pragmatisch. Der Wissenserwerb in Zeiten von Internet und E-Learning läuft an Hochschulen häufig nach der Helene-Hegemann-Methode ab: Zunächst machen sich die Studierenden, z.B. im Rahmen einer Studien- oder Hausarbeit, bei Wikipedia „schlau“, ein Einstieg ist geschafft. Anschließend wird dieses Wissen mit Google angereichert. Damit ist Überblickswissen vorhanden. Mit geschickter copy-and-paste-Komposition lässt sich daraus schon ein „Werk“ erstellen. Der ein oder andere Studierende gibt sich mit diesem Wissenserwerb zufrieden und bricht seinen Lernprozess hier bereits ab. Nun ist zwar am Ende jeder Studierende für seinen Wissenserwerb selbst verantwortlich. Die erkennbar unbefriedigende Situation sollte die Hochschulen aber herausfordern, das Internet in Vorlesungen und Seminaren auszuprobieren und sinnvolle Anwendungen zu entwickeln. Beispiele gibt es durchaus. Unter der Metapher E-Learning hat sich ein umfangreicher Forschungsschwerpunkt an den Universitäten entwickelt. Einige Beispiele von vielen: So hat der Osnabrücker Informatik-Professor Oliver Vornberger seine Vorlesungen als Video ins Netz gestellt. Per RSS ist es möglich, Sequenzen aufs iPod zu laden. Die übliche Dozentenangst, dann würden sie ja vor leeren Bänken sitzen, scheint unbegründet. Sie werden von den Studierenden vor allem zur Prüfungsvorbereitung genutzt. Wie ist das Internet, das für die junge Generation zu einem alles andere verdrängenden Universalmedium geworden ist, didaktisch in die Hochschullehre einzubinden? Wie also ist konkret mit diesen Herausforderungen umzugehen? Dies soll uns im Folgenden beschäftigen. KW - Informatik KW - Ausbildung KW - Didaktik KW - Hochschuldidaktik KW - informatics KW - education KW - didactics KW - higher education Y1 - 2010 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-64281 SN - 1868-0844 SN - 2191-1940 IS - 4 SP - 7 EP - 12 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Metzger, Christiane A1 - Haag, Johann T1 - „Ich könnte nie wieder zu einem ‚normalen‘ Stundenplan zurück!“ BT - zur Reorganisation der Lehre in einem Bachelor-Studiengang IT Security JF - Commentarii informaticae didacticae : (CID) N2 - Im Bachelor-Studiengang (B. Sc.) IT Security an der Fachhochschule St. Pölten wurde im Wintersemester 2011/12 versuchsweise die Lehrorganisation im ersten Fachsemester verändert: Die Module bzw. Teilmodule wurden nicht mehr alle parallel zueinander unterrichtet, sondern jedes Modul wurde exklusiv über einige Wochen abgehalten. Im Beitrag werden die Auswirkungen und bisherigen Erfahrungen mit dieser Reorganisation der Lehre geschildert: So haben sich die Noten im Mittel um etwa eine Note verbessert, die Zahl derjenigen Studierenden, die durch Prüfungen durchfallen, ist drastisch gesunken. Die Zufriedenheit der Studierenden und Lehrenden ist so groß, dass diese Form der Lehrorganisation im gesamten Bachelor- und auch im Masterstudiengang übernommen wird. Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-64884 SN - 1868-0844 SN - 2191-1940 IS - 5 SP - 67 EP - 78 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Klinger, Melanie A1 - Polutina, Olena A1 - Bibel, Ariane T1 - Studentische eLearning-Beratung BT - Synergien aus der Kooperation von Rechenzentrum und Hochschuldidaktik JF - Commentarii informaticae didacticae : (CID) N2 - Der vorliegende Beitrag beschäftigt sich mit der Frage, wie der eLearning-Support in großen Institutionen effizient gestaltet werden kann. Vorgestellt wird ein experimentelles Beratungsprojekt, das Lehrende bei der Gestaltung von eLearning-Maßnahmen mithilfe der Lernplattform ILIAS1 unterstützt. Neben der Zielsetzung des Projekts werden dessen Aufbau und erste Praxiserfahrungen erörtert. Außerdem werden Potenziale des Beratungsformats, die insbesondere mit der individuellen Vor-Ort-Beratung der Lehrenden durch hochschuldidaktisch geschulte Studierende einhergehen, erläutert. Abschließend werden Grenzen und Weiterentwicklungsperspektiven des Projekts dargestellt. Am Beispiel der ILIAS-Beratung soll gezeigt werden, dass es sich einer nachhaltigen Organisationsentwicklung als zuträglich erweist, Kooperationen erschiedenartiger Organisationseinheiten zu fördern und die entstehenden Synergieeffekte zu nutzen. Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-65003 SN - 1868-0844 SN - 2191-1940 IS - 5 SP - 131 EP - 136 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Berges, Marc A1 - Mühling, Andreas A1 - Hubwieser, Peter A1 - Steuer, Horst T1 - Informatik für Nichtinformatiker BT - ein kontext- und praxisorientiertes Konzept JF - Commentarii informaticae didacticae : (CID) N2 - Wir stellen die Konzeption und erste Ergebnisse einer neuartigen Informatik- Lehrveranstaltung für Studierende der Geodäsie vor. Das Konzept verbindet drei didaktische Ideen: Kontextorientierung, Peer-Tutoring und Praxisbezug (Course). Die Studierenden sollen dabei in zwei Semestern wichtige Grundlagen der Informatik verstehen und anzuwenden lernen. Durch enge Verzahnung der Aufgaben mit einem für Nichtinformatiker relevanten Kontext, sowie einem sehr hohen Anteil von Selbsttätigkeit der Studierenden soll die Motivation für fachfremde Themen gesteigert werden. Die Ergebnisse zeigen, dass die Veranstaltung sehr erfolgreich war. Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-64962 SN - 1868-0844 SN - 2191-1940 IS - 5 SP - 105 EP - 110 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Engbring, Dieter A1 - Selke, Harald T1 - Informatik und Gesellschaft als Gebiet der Informatik JF - Commentarii informaticae didacticae : (CID) N2 - In diesem Beitrag berichten wir über die Erfahrungen einer umgestalteten Lehre im Bereich Informatik und Gesellschft (IuG). Die Gründe für die Umge staltung und die Konzeption werden skizziert. Die Erfahrungen haben wir zu Thesen verdichtet: 1. Informatik und Gesellschaft sollte eine Pflichtveranstaltung im Bachelor-Studium sein, in der Studierende einen Überblick erhalten, welche gesellschaftlichen Rahmenbedingungen für sie relevant sind und wie man diese in die Praxis mit einbeziehen kann. 2. Historische Inhalte der Informatik sollen hier aufgearbeitet werden, indem man aktuelle Entwicklungen im Kontext ihrer Genese betrachtet. Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-64977 SN - 1868-0844 SN - 2191-1940 IS - 5 SP - 111 EP - 116 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER -