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Der Traum von adaptiven und personalisierten Computerlernsystemen, welche die Lehrkräfte von langweiligen und mühseligen Arbeiten befreien sollen, beschäftigt die Forschung schon seit den 1920er Jahren. Jüngste Bemühungen setzen sich vor allem mit dem Personalisieren von Lernpfaden auseinander. Das Ziel dieser Bachelorthesis ist die Implementation einer adaptiven Erweiterung in ein bestehendes Lernmanagementsystem namens "Schule 4.0", sodass dadurch individueller auf die Bedürfnisse des Lernenden eingegangen werden kann. Hierfür wird ein Überblick über das Themenfeld des adaptiven Lernens gegeben, sowie die Verfahren und Funktionsweise adaptiver Lernsysteme erklärt. Weiter werden Verfahren zur Generierung von adaptiven Lernpfaden vorgestellt und der "State of the Art" von Lernpfade Editoren untersucht. Basierend auf diesen Erkenntnissen wird ein Konzept für einen grafischen Lernpfade Editor zum Erstellen adaptiver Lernpfade erstellt und systematisch mit Vorgehensmodellen aus dem Software Engineering in das bestehende System implementiert. Mithilfe der Implementation werden Beispielszenarien konstruiert und durch Experten der Pädagogik in einer Fokusgruppe evaluiert. Das Ergebnis dieser Arbeit ist ein grafischer Lernpfade Editor für "Schule 4.0", welcher in vielen Szenarien pädagogisch sinnvoll eingesetzt werden kann.
Moderne Smartphones wie das iPhone sind die ersten massentauglichen mobilen Geräte, auf denen Augmented-Reality-Anwendungen genutzt werden können.
Mit der zunehmenden Verbreitung solcher Smartphones prognostizieren Analysten nun ein rasantes Wachstum für den Augmented-Reality-Markt.
Im Rahmen der vorliegenden Masterarbeit wird Augmented Reality (kurz AR) unter dem Gesichtspunkt des Kundennutzens von content-basierten Anwendungen in Printprodukten untersucht.
Es wird insbesondere darauf eingegangen, wie es Verlagen gelingt, einen Mehrwert für ihre Kunden zu generieren und ihre gedruckten Produkte dadurch attraktiver zu gestalten.
Zu diesem Zweck werden in einem selbst entwickelten Kundennutzenmodell verschiedene Branchensegmente analysiert und mit passenden Anwendungsbeispielen illustriert.
Außerdem werden im letzten Teil der Arbeit die Kunden dazu befragt, wie sie selbst den Zusatznutzen von Augmented-Reality-Anwendungen einschätzen und ob sie bereit sind, für den Mehrwert zu bezahlen.
In dieser Bachelorarbeit habe ich für die e-Learning-Plattform Ilias Videoplayer analysiert, um einen Ersatz für den Ilias-Player zu finden, mit dem Hintergrund Barrierefreiheit. Analysiert wurden der Ilias-Player, der Youtube-Player, der Able Player, der OzPlayer und der Paella Player; die zugrundeliegenden Richtlinien sind in der EU-Norm EN 301 549 niedergeschrieben. Nach der Analyse wurde ein Prototyp implementiert, wie der gewählte Videoplayer (in diesem Fall der Able Player) in einer Ilias-Umgebung aussehen könnte.
Analyse von manuellen Prüfmethoden zur Bewertung der Barrierefreiheit von Websites nach BITV 2.0
(2021)
Durch die voranschreitende Digitalisierung und die steigende Anzahl von Menschen mit Behinderung hat die Relevanz der Barrierefreiheit von Informationstechnik im Laufe der letzten Jahre stark zugenommen. Mittels der Richtlinie 2016/2102 wurde die Umsetzung der Barrierefreiheit im öffentlichen Sektor für alle EU-Mitgliedsstaaten bereits verpflichtend festgelegt. Automatisierte Prüfverfahren können zwar einen ersten Eindruck über die Barrierefreiheit von Websites liefern, eine umfassende Bewertung der Barrierefreiheit ist derzeit aber nur durch manuelle Prüfmethoden möglich. Ein bekannter Typ von manuellen Methoden ist die konformitätsbasierte Prüfmethode, die den Grad der Erfüllung von definierten Anforderungen bewertet. Folglich kann abgeleitet werden, ob ein Prüfgegenstand als konform oder nicht konform zu einem definierten Standard eingeordnet werden kann. Ein weiterer Typ von manuellen Methoden ist die empirisch ermittelte Prüfmethode. Sie involviert die betroffenen Benutzergruppen stärker, indem beispielsweise geschulte Prüfer die Evaluation aus Sicht der Betroffenen vornehmen.
Die im Rahmen dieser Arbeit untersuchte Forschungsfrage lautet: „Welche Unterschiede lassen sich bei konformitätsbasierten und empirisch ermittelten manuellen Prüfmethoden zur Bewertung der Barrierefreiheit von Websites feststellen?“ Ein umfassender systematischer Vergleich anhand von realen Daten, die durch Barrierefreiheitsexperten erstellt wurden, wurde bisher noch nicht durchgeführt. Um dies im Rahmen der vorliegenden Arbeit umsetzen zu können, wurde ein generischer Kriterienkatalog angefertigt, der auf dem Fachwissen diverser Barrierefreiheitsexperten basiert. Dieser Kriterienkatalog besteht aus 22 durch Experten identifizierte und gewichtete Kriterien, die durch insgesamt 41 Metriken quantifiziert werden. Der Kriterienkatalog kann in Zukunft beliebig angepasst bzw. erweitert werden, um möglichen zukünftigen Anforderungen gerecht zu werden. Mithilfe dieses erstellten Kriterienkatalogs wurden folgende zwei Prüfverfahren hinsichtlich ihrer Eignung und Wirksamkeit verglichen: Der BIK BITV-Test als eines der bekanntesten Konformitätsprüfungsverfahren in Deutschland sowie der BITV-Audit der T-Systems Multimedia Solutions GmbH als Vertreter der empirisch ermittelten Prüfmethoden.
Im Vergleich schließt der BITV-Audit anhand des definierten Kriterienkatalogs besser ab als der BIK BITV-Test. Jedoch ist zu beachten, dass es keine für alle Situationen allgemeingültige Gewichtung der Kriterien geben kann, die allen individuellen Anforderungen gerecht wird. Daher kann der Leser bei Bedarf eine individuelle Gewichtung festlegen und anhand dieser das Ergebnis des Vergleichs für beide Verfahren neu berechnen. Auf Basis der Ergebnisse wurden außerdem die Gemeinsamkeiten und Unterschiede der Prüfverfahren identifiziert. Zudem wurden die jeweiligen Schwächen und Stärken jedes Prüfverfahrens dargelegt.
Um Websites für jeden Menschen ohne Einschränkungen verfügbar zu
machen, wurden auf nationaler sowie internationaler Ebene Gesetze und Normen verabschiedet, welche die Barrierefreiheit für Internetauftritte anhand festgelegter Richtlinien
wahren sollen. Zur Einhaltung dieser Richtlinien wurden Prüfverfahren entwickelt, die anhand unterschiedlicher Evaluationsmethoden den Grad der Zugänglichkeit von Webseiten
und ihren Inhalten bewerten. Zwei dieser Prüfverfahren sind der Barrierefreiheitscheck-Web sowie der BIK BITV-Test. Für die manuelle Durchführung der Tests wird üblicherweise
eine repräsentative Stichprobe der Website erstellt und das Ergebnis der Prüfung auf die
Stichprobe für die gesamte Website generalisierend angenommen. Die Erstellung der Seitenauswahl ist bei umfangreichen Websites jedoch mit großem Aufwand verbunden und
soll im Zuge dieser Arbeit mit Hilfe einer serverseitigen Web-Anwendung automatisiert
werden.
Dazu wurden verschiedene existierende Stichprobenverfahren und Crawling-Methoden
analysiert und anschließend für die Eignung der technischen Umsetzung eingeordnet. Im
Rahmen der Arbeit wird ein eigener Ansatz für die automatisierte Seitenauswahl präsentiert, der auf dem HTML class-Attribut basiert. Dieser Ansatz nutzt die Eigenschaft von
Klassennamen aus, den Namen des Strukturelements zu beinhalten. Dadurch zielen wir
darauf ab, wichtige Inhalte der zu prüfenden Website zu erfassen und diese Informationen als Grundlage für die Auswahl der Stichprobe zu nehmen.
Die Evaluation wurde durch den Vergleich der generierten Liste unserer Anwendung von
drei ausgewählten Webseiten, mit der von Experten des Kompetenzzentrums Digitale
Barrierefreiheit der HdM erstellten Liste, durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass unsere Anwendung eine Liste von Seiten generieren konnte, die ein breites Spektrum an
Inhalten abdeckte, jedoch begrenzte Fähigkeiten hatte, der Liste der Experten zu gleichen
und daher in der aktuellen Version für den Barrierefreiheitscheck-Web nicht als alleinstehendes Tool geeignet ist.
Behinderte Personen können durch digitale Angebote vorhandene Barrieren ausglei-chen und Zugang zu neuen Bereichen erhalten. Hierbei ist es wichtig, dass möglichst viele Personen gleichberechtigt auf die Angebote ohne neue Barrieren zugreifen. Dies spiegelt sich auch in Gesetzen und Richtlinien für Informationsangebote öffentlicher Stel-len und ab 2025 auch für bestimmte private Unternehmen wider.
Für die Überprüfung der Barrierefreiheit von Websites können Automatische Monitoring Systeme (AMS) eingesetzt werden, die Websites immer wieder automatisch nach Barri-eren durchsuchen. Gegenstand dieser Bachelorarbeit ist ein Vergleich von drei AMS: Pa11y, ARC Monitoring und Siteimprove.
Die AMS werden zuerst nach qualitativen Gesichtspunkten gegenübergestellt, wie zum Beispiel Preismodell, Hosting, unterstützte Richtlinien oder Einsatz von Gamification.
Um quantitative Ergebnisse zu erhalten, verglichen wir die Scanergebnisse einer selbst konstruierten Test-Website, die Verstöße für alle Success Criteria der Web Content Ac-cessibility Guidelines (WCAG) 2.1 enthält. Die Ergebnisse wurden nach den Evaluati-onskriterien Coverage (Abdeckung) und Correctness (Richtigkeit) ausgewertet. Coverage umfasste die Abdeckung der WCAG Success Criteria, Principles, Guidelines und der in der EN 301549 zugeordneten betroffenen Benutzendengruppen.
Um die Usability der AMS zu analysieren, wurde eine Heuristische Evaluation nach Nielsens 10 Heuristiken durchgeführt.
Pa11y hat von allen AMS die beste Coverage, jedoch die schlechteste Correctness auf-grund vieler Falsch Positive durch unspezifische Meldungen. Eine Berechnung ohne diese verschlechterte die Coverage und verbesserte die Correctness. ARC Monitoring konnte aufgrund der schlechten Usability und mittelmäßigen quantitativen Werte am we-nigsten überzeugen. Siteimprove ist das AMS mit dem größten Funktionsumfang und der besten Usability. Die quantitativen Ergebnisse sind ohne Einberechnung der Notices ähnlich gut wie die von Pa11y.
Die Coverage aller drei AMS zusammengefasst zeigt, dass sie eine manuelle Prüfung nicht ersetzen können. Die erzielten Werte zeigen selten eine Abdeckung von mehr als 50 %.
Gegenstand der hier vorgestellten Arbeit ist die Betrachtung von Technologien, die das Infotainmentsystem
von Fahrzeugen mit mobilen Endgeräten verbinden. Dabei werden Eigenschaften wie der
technische Aufbau der Technologien, Angebotsbreite und weitere relevante Attribute analysiert, die
anschließend innerhalb einer Matrix gegenüber gestellt werden. Nachfolgend werden die Geschäftsmodelle
der Unternehmen analysiert, die die zuvor betrachteten Verbindungstechnologien
anbieten. Als Vorgehensweise wurde das Business Model Canvas von Alexander Osterwalder und
Yves Pigneur ausgewählt, da es alle wesentlichen Elemente eines Geschäftsmodells einbeziehen und
deren Zusammenspiel betrachten. Um ein abschließendes Fazit zu formulieren, werden die Auswirkungen
der Geschäftsmodelle auf Automobilhersteller und Entwickler von Applikationen erörtert und
ausgewertet. Durch die sich ergebenden Risiken und Potenziale wird eine sinnvolle Wahl von Technologien
getroffen, die in die zukünftigen Geschäftsmodelle von Automobilherstellern und ApplikationsEntwicklern
einbezogen werden sollten.
Digitale Barrierefreiheit im E-Learning - Best Practice Beispiele und Richtlinien für Autoren
(2023)
Bei ZEISS haben alle Mitarbeiter das gleiche Recht auf Bildung. Um Menschen mit
Behinderung die volle Teilhabe an E-Learnings zu ermöglichen, müssen E-Learnings
barrierefrei sein. Für die Erstellung von barrierefreien E-Learnings benötigen Autoren
eine Anleitung, wie Barrierefreiheit in ihrem Autorentool umgesetzt wird. Daraus ergibt
sich das Ziel dieser Arbeit mit dem Forschungsthema: „Erstellung eines Autoren-
Leitfadens zur Verbesserung der Barrierefreiheit von E-Learnings im
Autorentool Articulate Storyline 360 anhand eines Praxisbeispiels“.
Zur Erfüllung dieses Ziels, identifizierten wir anfangs Barrieren in vorhandenen E-Learnings.
Dafür führten wir den BITV-Test an einem möglichst repräsentativen E-Learning
durch und befragten Menschen mit Behinderungen. Das Ergebnis waren 25
Barrieren, welche uns als Grundlage für den Autoren-Leitfaden dienten. Der erstellte
Leitfaden ist eine Schritt-für-Schritt-Anleitung, in der jeweils eine Möglichkeit
beschrieben ist, wie die Barrieren mit dem Autorentool Articulate Storyline 360
vermieden werden können. Diesen Leitfaden validierten wir mittels Nutzertests mit den
Autoren. Die Ergebnisse daraus wurden für eine bessere Anwendbarkeit in den Leitfaden
eingearbeitet. Ein weiteres Resultat des Nutzertests war, dass alle Autoren den Leitfaden gerne für die Arbeit nutzen werden.
Ab Mitte 2025 wird das Barrierefreiheitsstärkungsgesetz viele Unternehmen in Deutschland dazu verpflichten, ihre Websites und Online-Shops barrierefrei zu gestalten. Sie stehen vor der Herausforderung, die Barrierefreiheit künftig in den Entwicklungsprozess ihrer digitalen Plattformen zu integrieren.
Um dies zu erleichtern, entwarfen wir im Rahmen dieser Arbeit einen Entwicklungsprozess für barrierefreie Webanwendungen in Scrum, der in einem Experiment mit anschließender heuristischer Evaluation und einer Befragung in einem E-Commerce-Unternehmen validiert wurde. Der Entwicklungsprozess befasst sich mit der Einbeziehung von Barrierefreiheit in Scrum-Elemente wie Product Backlog Items, die Definition of Ready und Definition of Done. Außerdem zeigt er bewährte Praktiken für die Implementation und das Testen von Barrierefreiheit auf.
Die Ergebnisse zeigten, dass die Erfassung von Barrierefreiheitsanforderungen in Form von Gherkin-Szenarien zu einer schnelleren Bearbeitung von Aufgaben und höheren Zufriedenheit mit dem Entwicklungsansatz im Scrum-Team beiträgt. Ferner wurde deutlich, dass die Schulung des Personals unerlässlich ist, um die Anforderungen der EN 301 549 und der WCAG vollständig zu erfüllen.
Diese Arbeit macht deutlich, dass Unternehmen zeitnah Maßnahmen ergreifen müssen, um das Barrierefreiheitsstärkungsgesetz rechtzeitig umsetzen zu können.
Moderne Programme bewältigen immer komplexere und leistungsfordernde Aufgaben. Mit diesem Anstieg geht jedoch ein höherer Bedarf an Hardware-Ressourcen einher, insbesondere an höheren Prozessorkapazitäten. Diesem Trend wurde mit einer konstanten Erhöhung der Taktraten von Prozessoren begegnet. Doch seit 2005 wurde dieser Trend aufgrund von physikalischen Grenzen gebremst. Stattdessen installieren Prozessorhersteller nun mehrere Prozessorkerne mit geringerer Taktrate auf einem Prozessor. Dies führt auch zu neuen Programmiertechniken, die Programme auf mehreren Prozessorkernen verteilen. Sie stellen einen sicheren Datenzugriff, deterministische Ausführung und Leistungsverbesserungen sicher. Ursprünglich mussten Programmierer diese Techniken manuell programmieren, heute existieren Technologien, die eine solche Verwaltung automatisch durchführen.
In dieser Thesis werden verschiedene High-Level Programmiertechniken anhand einer Beispielanwendung hinsichtlich ihrer Leistung, Ressourcenverwaltung und Bedienbarkeit verglichen. Die Beispielanwendung soll eine tatsächlich einsetzbare Anwendung repräsentieren, die grundlegende Probleme, wie voneinander unabhängige und abhängige Berechnungsschritte aufweist, weshalb eine Physiksimulation gewählt wurde. Die Parallelisierung wurde mit Goroutinen, Java Parallel Streams, Thread Pools und C++ async-Funktionen in ihrer jeweiligen Programmiersprache realisiert.
Um die verschiedenen Parallelisierungstechniken zu vergleichen, wurden mehrere Merkmale der parallelen Implementierungen gemessen und mit einer sequentiellen Referenzimplementierung verglichen. Um die Leistung der Techniken zu messen, wurden die Ausführungszeiten der verschieden Simulationen gemessen und analysiert. Die Ressourcenverwaltung wurde anhand der Prozessorauslastung der verschiedenen Implementierungen verglichen. Um die Bedienbarkeit der verschiedenen Parallelisierungstechniken gegenüberzustellen, wurde die Anzahl der Quelltextzeilen ermittelt und in Relation gesetzt. Die Analyse dieser Daten zeigt die Unterschiede der Parallelisierungstechniken. Während die Implementierung unter Nutzung von Java Parallel Streams hohe Prozessorauslastung, und, verglichen mit den anderen Techniken, einen hohen Beschleunigungsfaktor sowie geringe Komplexität aufweist, kann die Implementierung mit Hilfe von C++ async-Funktion nicht mehrere Prozessorkerne auslasten und damit nicht die Vorteile von Parallelisierung ausnutzen. Die hohe Komplexität der Implementierung mit Goroutinen zahlt sich durch vergleichsweise geringe Ausführungszeiten trotz niedriger Prozessorauslastung aus.