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Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Generierung der Präsentationsschicht einer J2EE-Applikation unter Einsatz von Apache Struts. Der vieldiskutierte Ansatz der Object Management Group (OMG) - Model Driven Architecture - wird vorgestellt und unter Zuhilfenahme von open ArchitectureWare, einem metamodellbasierten Generator Framework, wird aufgezeigt, wie sich modellbasierte Entwicklung von der herkömmlichen Softwareentwicklung unterscheidet und welche Vor- und Nachteile sich daraus ergeben können. Im Bezug auf die technische Realisierung der MDA werden zum einen die verschiedenen Vorgehensweisen bei der Entwicklung von Modellen und deren Transformationen nach der MDA Spezifikation der OMG erläutert, und zum anderen werden die eingesetzten Basistechnologien, wie zum Beispiel UML, inklusive der Erweiterungsmöglichkeit über UML-Profile, Meta Object Facility (MOF) und XML Metadata Interchange (XMI), vorgestellt. In diesem Zusammenhang werden auch mögliche pragmatische Interpretationen der MDA diskutiert. Darüber hinaus werden die Technologien, die bei der Entwicklung der Präsentationsschicht im Einsatz sind, Apache Struts und Tiles, näher betrachtet. Ein zentraler Bestandteil der Diplomarbeit besteht aus der Beschreibung der Funktionsweise von open ArchitectureWare, dem opensource Generator Framework, und dem dazugehörigen Vorgehensmodell der generativen Entwicklung. Schlussendlich werden die einzelnen Schritte, die während der Umsetzung vonnöten waren, anhand der Generierung der Präsentationsschicht einer dreischichtigen J2EE-Anwendung zur Verwaltung von Stammdaten, exemplarisch erläutert. Wesentliche Punkte während der Entwicklung, wie zum Beispiel Metamodellierung, plattformunabhängiges Design oder Template-Entwicklung werden am konkreten Projektbeispiel aufgezeigt. Nach erfolgreicher Generierung der Stammdatenanwendung wurde das Ergebnis der Diplomarbeit an einem weiteren Projekt namens BONSAI (Bonus Applikation International) erprobt. Im letzten Teil der Diplomarbeit werden die gewonnenen Erfahrungen bezüglich der aktuellen MDA-Entwicklung zusammengetragen und bewertet.
Evaluierung von Lösungswegen zur cross-medialen Umsetzung eines wissenschaftlichen Periodikums
(2006)
In der vorliegenden Arbeit werden verschiedene Lösungswege zur cross-medialen Umsetzung eines wissenschaftlichen Periodikums evaluiert. Die Anforderungen werden anhand eines konkreten Anwendungsbeispiels – der Fachzeitschrift ‚inSiDE’ – formuliert. Da dieses Anwendungsbeispiel sowohl als Printausgabe als auch Online-Medium erscheint, muss der Web Workflow in den bereits vorhandenen Print Workflow integriert werden, um einen gemeinsamen Publikationsprozess zu schaffen. Der besondere Evaluationsbedarf besteht in der Erstellung, Verarbeitung und Darstellung mathematischer Ausdrücke in einem Publikationsprozess wissenschaftlicher Texte. Dieser Problematik wird folgerichtig besondere Aufmerksamkeit gewidmet.
Die technische Infrastruktur in Client/Server Architekturen großer verteilter Anwendungen basiert oftmals auf mehreren Schichten mit immer wiederkehrenden Mustern, als Beispiel sei hier im Besonderen die Komponentenarchitektur von J2EE zu nennen. Die Implementierung dieser Infrastruktur nimmt viel Zeit in Anspruch und steht in den meisten Fällen in keinem Verhältnis zu ihrer intellektuellen Herausforderung an die Entwickler. Hier liegt es nahe, solcherlei Aufgaben durch einen generativen Ansatz zu lösen. Von vielen Ansätzen hat in den letzten Jahren der von der Object Management Group (OMG) spezifizierte Model Driven Architecture (MDA) Ansatz ein großes Interesse in der Fachwelt hervorgerufen, der über die reine Generierung von Code hinausgeht und gar eine Revolution in der Software-Entwicklung auslösen soll. Die Diplomarbeit beschäftigt sich zunächst mit den Spezifikationen, die MDA zugrunde liegen und führt dann über die Basistechnologien wie J2EE und der BMW Component Architecture zum Einsatz eines MDA konformen Generator-Frameworks, mit dessen Hilfe der praktische Einsatz getestet werden soll. Die Diplomarbeit beschreibt die Anpassung und die Möglichkeiten des Frameworks und setzt sie anhand zweier praktischer Beispiele aktueller Software-Projekte der Softlab GmbH im Bereich Supply Chain Management (SCM) ein. Ein Rückblick zum Ende der Diplomarbeit setzt sich mit den aufgetretenen Problematiken und Fallstricken, aber auch den Chancen von MDA kritisch auseinander und bewertet deren praktischen Nutzen. Der anschließende Ausblick gibt die persönliche Einschätzung des Autors über die zukünftige Entwicklung von MDA wieder und stellt einige weiterführende Ideen für Diplomarbeits-Themen vor.
Entwicklung von Schnittstellen zur Konfiguration und Verwaltung eines Ambient Intelligence Systems
(2007)
Ein Ambient Intelligence System kann Anwendern vielfältige Möglichkeiten zur Steuerung und Konfiguration des Systems geben. Der Zugriff auf diese Funktionalität kann auf verschiedene Arten realisiert werden. Eine ist die Nutzung eines mobilen Gerätes als Zugangsmedium. Damit dies möglich wird, sind Konzepte und Schnittstellen notwendig, die den Informationsaustausch zwischen Anwendern, Gerät und Ambient Intelligence System ermöglichen. Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Erarbeitung dieser Grundlagen.
Entwicklung und Evaluation einer Benutzerschnittstelle zur Konfiguration eines Hand-Exoskeletts
(2020)
Etwa 270 000 Menschen erleiden in Deutschland jährlich einen Schlaganfall. Häufig zieht dieser körperliche Einschränkungen in Form von Lähmungserscheinungen und Störungen der Feinmotorik nach sich. Dies kann alltägliche Aktivitäten wie schreiben oder gehen vorerst unmöglich machen. Da in der Zukunft von einem Anstieg der Schlaganfall-Zahlen auszugehen ist, wird somit auch die Frage der Rehabilitation eine immer wichtigere Rolle spielen. Ein vielversprechender Ansatz zur Wiederherstellung der motorischen Fähigkeiten ist der Einsatz von Exoskeletten. Diese können dabei helfen, Bewegungsabläufe neu zu erlernen. Für die Akzeptanz der Exoskelette ist es wichtig, dass diese dem Anwender eine intuitive Benutzerschnittstelle zur Verfügung stellen.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung und Evaluation einer Benutzerschnittstelle zur Konfiguration eines Hand-Exoskeletts. Die realisierte Anwendung basiert auf Web-Technologien und bietet dem Nutzer eine grafische Oberfläche, in der die Exoskelett-Steuerung als Zustandsmaschine bearbeitet werden kann. Dabei wird eine interaktive Graph-Darstellung für die Visualisierung der Konfiguration genutzt. Die in Form eines Benutzertests durchgeführte Evaluation konnte dabei zeigen, dass das Ziel einer intuitiven Bedienbarkeit erreicht werden konnte.
Dieses vorliegende Dokument stellt den schriftlichen Teil der Diplomarbeit dar, gleichzeitig ist es aber auch als Dokumentation zu betrachten. Es richtet sich hauptsächlich an Systemarchitekten und Software-Entwickler, um einen Überblick darüber zu geben, wie die entwickelte Buchungs-Software aufgebaut ist. Dieses Dokument dient als Grundlage und Referenz; es sollte vor dem Einstieg in den Source Code gelesen und verstanden werden, denn es erläutert die grundlegenden Abläufe, Modelle und Praktiken. Daneben existieren weitere Dokumente, die tieferen Einblick geben oder spezielle technische Probleme anhand von Verfahrensanweisungen lösen helfen. Diese Dokumente befinden sich (neben Source Code, generiertem JavaDoc und den in dieser Diplomarbeit verwendeten Diagrammen und Bildern) auf der beiliegenden CD-ROM. Wie bereits angedeutet, soll diese schriftliche Ausarbeitung den Leser befähigen, sich in die umfangreiche Software einzuarbeiten (z.B. für Wartungsarbeiten oder Weiterentwicklung der Software). Deshalb werden grundlegende Kenntnisse und Begriffe der Programmiersprache Java, von Entwurfsmustern (Design Patterns), von Betriebssystemen (Linux und Windows) und Internet-Technologien (Web- und Applicationserver, Protokolle, HTML, CSS, etc.) vorausgesetzt. Die Kapitel 2 bis 4 können darüber nur einen groben Überblick geben und gehen nur selten richtig ins Detail. Für Interessierte, die sich eingehender damit beschäftigen wollen, existiert eine Vielzahl an weiterführender Literatur. Kapitel 5 geht ausführlich auf die Anforderungen der Software ein, so wie sie in einem Pflichtenheft hätten definiert worden sein können. Besonders hier kommen viele großformatige UML-Diagramme (Unified Modeling Language) zum Einsatz, sind sie doch aussagekräftig und erschließen sich schnell wie einfach dem Betrachter. In Kapitel 6 wird dann erläutert, wie die Geschäftsprozesse aus dem vorhergehenden Kapitel umgesetzt wurden. Es handelt sich dabei hauptsächlich um Komponenten, die auf dem Server installiert sind und den wesentlichen Teil der Software bilden (Teile davon werden allerdings von anderen, lokalen Komponenten wiederverwendet). Eine solche lokale Komponente ist das Import-Export-Tool (Kapitel 7) – eine reine Java- Applikation mit einfacher Benutzeroberfläche. Sie ermöglicht den regelmäßigen Austausch von Mitgliederdaten zwischen der Online-Datenbank MySQL und der Offline-Datenbank Access. Dies ist notwendig, da der Segelverein, für den diese Software erstellt wurde, auf die bisher verwendete Access-Datenbank nicht verzichten konnte. Deshalb kann oder muss man hier durchaus von Individual-Software sprechen. Allerdings ist es auch möglich, auf die Offline-Datenbank zu verzichten, was den Einsatz der Buchungs-Software bei anderen Segelvereinen mit ähnlichen Geschäftsprozessen ermöglicht. Kapitel 8 widmet sich einer Zusatz-Software (ebenfalls eine Java-Applikation), während Kapitel 9 eine Schlussbetrachtung und persönliche Erfahrungen des Autors enthält.
Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit dem Einsatz von XMT und MPEG-4 im Allgemeinen und unter spezieller Betrachtung im RichMedia-Umfeld. Es wird versucht aufzuzeigen, welche Vorteile und Nachteile die Realisierung solcher Anwendungen mittels MPEG-4 in Verbindung mit XMT bringen können. Die Arbeit beginnt in den ersten zwei Kapiteln mit einem generellen Überblick über MPEG-4 und XMT. Dieser Teil vermittelt dem Leser - unabhängig von der später folgenden Betrachtung bezogen auf RichMedia - allgemein die Materie und Technologie, welche sich hinter diesen beiden Schlagwörtern versteckt. Auf einzelne technische Details wird, sofern sie keine besondere Bedeutung im Rahmen dieser Diplomarbeit darstellen, nicht näher eingegangen und bleiben den jeweiligen Spezifikationen vorbehalten. Im dritten Teil wird das Thema RichMedia zunächst unter technischem Aspekt aufgegriffen und versucht, ein Prototyp einer RichMedia-Anwendung praktisch umzusetzen. Schwerpunkte sind dabei unter anderem die Erstellung und Konvertierung von Inhalten sowie deren Distribution und Konsum. Der vierte Abschnitt versucht die beiden Technologien mit anderen, bereits bestehenden Standards und Lösungsansätzen zu vergleichen und gegenüber zustellen. Das letzte Kapitel bietet schließlich eine gesamtheitliche Zusammenfassung der Technologien XMT und MPEG-4 und ein Fazit hinsichtlich der Verwendung dieser beiden Technologien für RichMedia sowie einen Ausblick.
Im ersten Kapitel wird erläutert, welche Basismechanismen der Wirtschaft für den elektronischen Handel nötig sind, was e-Procurement bedeutet, und welche Anforderungen an eine Business-to-Business-Integration gestellt werden, von der ein Teilaspekt die Prozessintegration ist. Im weiteren werden einige Basistechnologien vorgestellt, mit denen eine solche Prozessintegration vorgenommen werden kann. Dazu gehören zum einen die Technologien, die die zu integrierenden Systeme benutzen: openTRANS und Web Services, und zum anderen die Technologien, mit denen eine Prozessintegration umgesetzt werden soll: semantische Technologien, die für eine "Process Description Language" bereitstellen und "Process Execution Languages", die der Komposition von Web Services dienen. Im Lösungskonzept wird die Konzentration auf die Analyse einer Prozessintegration von Web Sevices für den Austausch von openTRANS Geschäftsdokumenten gelegt. Es wird geklärt, wie semantische Technologien verwendet werden könne, um die Bedeutung der Web Service Schnittstellen zu beschreiben. Weiterhin werden die Mindestanforderungen erörtert, die erfüllt sein müssen, um eine Prozessintegration möglich zu machen. Aus den gefundenen Bedingungen wird eine Metaprozessbeschreibung gewonnen, die angibt, welche Mindestbedingungen ein Prozess erfüllen muss. Die Prozessbeschreibungen der Geschäftspartner können entweder exakt gleich sein, sich in wenigen kompensierbaren Punkten unterscheiden, oder völlig inkompatibel sein. Hierzu wird ein Prototyp entwickelt, der die grundlegenden Ergebnisse des Lösungskonzept umsetzt, um seine Realisierbarkeit aufzuzeigen.
In Smart Grids übermittelt der Stromzähler im Haushalt hochauflösende Messdaten des aktuellen Stromverbrauchs an den Energieversorger. Diese Daten ermöglichen es, sowohl dem Energieversorger, als auch potenziellen Angreifern, Aussagen über den Verbraucher zu treffen, die tief in die Privatsphäre eingreifen und Rückschlüsse auf die Lebensgewohnheiten erlauben. In dieser Arbeit wird die Aussagekraft dieser Informationen zunächst theoretisch erläutert und dann, am Beispiel eines Kühlschranks, überprüft. Ein wesentlicher Bestandteil des Vorgehens ist zunächst das automatische Erkennen und Extrahieren des Kühlschranks aus der Stromverbrauchskurve und die Analyse dieser Daten auf verschiedene Merkmale. Im zweiten Teil werden diese Merkmale anhand mehrerer Beispiele auf datenschutzrelevante Spuren hin untersucht. So lassen sich, trotz Unterschieden zwischen verschiedenen Kühlschrankmodellen, Anwesenheitsprofile der Benutzer erstellen und weitere Aussagen treffen.
Diese Arbeit stellt aktuell verfügbare Prüf-Tools auf Erfolgskriterium 1.3.5 der Web
Content Accessibility Guidelines 2.1 (WCAG) zusammen und vergleicht diese miteinander.
Der Vergleich zeigt, dass die derzeitigen Test-Anwendungen nicht ausreichend
in ihrem Vorgehen und ihrer Funktionalität sind. Die Prüferinnen und Prüfer müssen
dabei immer selbst beurteilen, ob der autocomplete-Attributs-Wert korrekt und
erforderlich ist.
Das im Zuge dieser Arbeit programmierte Autocomplete-Check-Plugin ist den aktuellen
Prüf-Tools vor allem durch das Alleinstellungsmerkmal der heuristisch getroffenen
autocomplete-Vorschläge überlegen und unterstützt und komplementiert den
Prüfvorgang somit bestens. Die wichtigsten Komponenten des Plugins werden vorgestellt
und deren Implementierung erläutert. Außerdem werden die methodischen
Vorgehensweisen, die in dieser Arbeit angewendet wurden, behandelt. Die Validierung
des Plugins wurde anhand vorher unbekannter Test-Webseiten durchgeführt, sie bescheinigt
dem Autocomplete-Check-Plugin eine hohe Genauigkeit bei der Vorhersage
von autocomplete-Werten, damit ist es hervorragend geeignet, Webseiten auf das Erfolgskriterium
1.3.5 zu untersuchen. Das Plugin wird unter der MIT-Lizenz auf Github
veröffentlicht.