004 Informatik
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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.
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Ablösung eines Generator Frameworks und der Generierung von Artefakten für die Businesslayer einer J2EE-Applikation. Der bestehende Generator sowie die Transformationsabbildungen sollen durch openArchitectureWare 4, einem metamodellbasiertem Generator Framework, ersetzt werden. Mittels des openArchitectureWare Frameworks wird der viel diskutierte Model Driven Architecture (MDA) Ansatz der OMG vorgestellt. Es wird der Unterschied zwischen herkömmlicher Softwareentwicklung und der modellgetriebenen Entwicklung aufgezeigt, sowie alle damit verbundenen Vor- und Nachteile. Es soll gezeigt werden, dass Modelle nicht nur zur Dokumentation dienen, sondern als Code gesehen werden können und sollten. Im Bezug auf die technische Realisierung der MDA werden die verschiedenen Vorgehensweisen bei der Entwicklung von Modellen betrachtet und die eingesetzten Technologien wie z.B. UML, UML–Profile und Meta Object Facility vorgestellt. Außerdem wird ein Ausblick in neue Technologien im Kontext modellgetriebener Architekturen, wie zum Beispiel das Eclipse Modelling Framework (EMF) und das Graphical Modelling Framework (GMF) gegeben. Da die Schwerpunkte der Diplomarbeit auf der von BMW verwendeten Architekur für verteilte Applikationen sowie der Generatormigration liegen, wird die Architektur und der Generator von BMW im Aufbau sowie der Funktionsweise näher betrachtet. Die von BMW eingesetzte Architektur „Component Architecture 2.0“ ist eine komponentenbasierte Architektur, welche bei BMW entwickelt wurde und projektübergreifend zum Einsatz kommt. Des Weiteren liegt der Diplomarbeit das PEP-PDM Projekt, das bei BMW zurzeit durch Softlab realisiert wird, zugrunde. Durch PEP-PDM wird bei BMW eine zentrale Datenreferenz über den gesamten Entstehungsprozess eines Produktes erreicht. Das gesamte Wissen über ein Fahrzeug mit allen Daten des Entstehungsprozesses wird an einer zentralen Stelle zusammengeführt und dadurch, zu jedem Zeitpunkt, der aktuelle Stand im Entwickluingsprozess eines Fahrzeuges bekannt. Durch die Migration auf openArchitectureWare, dem Open Source Generator Framework und dem dazugehörigen Vorgehensmodell der generativen Entwicklung, werden die eingesetzten Technologien des Frameworks und deren Möglichkeiten wie Templates, Extensions und Modellvalidierung erläutert. Die Technologien und Designentscheidungen werden an der Transformation eines bestehenden Platform Independent Model (PIM) des Projektes PEP-PDM näher betrachtet und erläutert. Die Transformationsabbildungen für das PEP-PDM PIM basiert auf der von BMW eingestzten Component Architecture 2.0 und der Enterprise Technolgie J2EE. Ein Benefit der Diplomarbeit ist die Evaluierung des Graphical Modeling Framework von Eclipse. Dies beinhaltet implizit den Einsatz des Eclipse Modeling Framework (EMF) als Design Sprache für die Anwendung und das Metamodell. Mit diesen Technologien könnte zukünftig die Möglichkeit bestehen vom Erstellen der domänenspezifischen Sprache (Metamodell), über das Anwendungsdesign (PIM), bis hin zur Transformation und Implementierung alles in einem Entwicklungstool (Eclipse) zu bearbeiten. Abschließend werden die gewonnenen Erkenntnisse und Erfahrungen bezüglich der MDA unter Verwendung von openArchitectureWare zusammengetragen und bewertet.
Diese Diplomarbeit befasst sich mit der Model Driven Architecture (MDA) und deren Anwendung auf Basis von Open Source. Für ein Unternehmen ist es immer wichtig zu wissen, wie der aktuelle Stand der Technik ist und ob diese Technik produktiv eingesetzt werden kann, um sich dadurch Vorteile am Markt zu verschaffen. Es werden zunächst einige Grundlagen von Open Source und MDA erörtert. Danach wird mittels einer Evaluierung von Open Source Modellierungs- und Generierungswerkzeugen ein Überblick über die am Markt verfügbaren Werkzeuge gegeben. Anschließend wird die prototypenhafte Umsetzung eines Geschäftsvorfalles einer Versicherung beschrieben, um den Stand der Technik zu demonstrieren. In der Schlussbetrachtung folgt ein Fazit über den Verlauf und die Resultate der Diplomarbeit. Zum Schluss wird ein Ausblick für die Model Driven Architecture gegeben.
AJAX in the Enterprise
(2007)
Mit Rich Internet Applications wurde in letzter Zeit eine Lösung geschaffen, um reichhaltige, interaktive und ansprechende Benutzerschnittstellen für Webanwendungen zu entwickeln. RIAs können mit den verschiedensten Technologien entwickelt werden. Seit geraumer Zeit ruft in diesem Umfeld die neue Technologie AJAX sehr viel Interesse hervor. Es liegt im Interesse von Daimler Chrysler neue Clientparadigmen zu erforschen. Diese Arbeit untersucht, welche Vorteile, Risiken und Herausforderungen beim Einsatz von AJAX in Enterprise Umgebungen auftreten. Es werden diverser AJAX-Frameworks und die auftretenden Integrationsprobleme betrachtet. Außerdem werden die Vorteile von AJAX durch die Implementierung einer Beispielanwendung aufgezeigt.
Thema der vorliegenden Diplomarbeit ist der Entwurf einer Integrationsschnittstelle für Content-Management-Systeme basierend auf dem Datenmodell BMF. Konkret soll für das Content-Management-System (CMS) des Bayerischen Rundfunks (BR) eine Softwareschnittstelle entworfen werden, die auf dem Datenmodell Broadcast Metadata exchange Format (BMF) basiert. Die Schnittstelle soll Daten aus dem CMS ausgeben und in die BMF-Struktur transformieren. Das CMS des BR beinhaltet u.a. Metadaten der Fernsehproduktionsumgebung (z.B. den Namen eines beteiligten Kameramanns oder den technische Aufbau einer Sendung) in einer nicht veröffentlichten Datenstruktur. Bekannt ist, daß diese Struktur auf FESAD, der Fernseharchivdatenbank der öffentlich-rechtlichen Rundfunkanstalten, basiert, und daß CMS-Daten über das proprietäre AXF-Format ausgetauscht werden können. Um einen standardisierten Metadatenaustausch zwischen Rundfunkanstalten und Applikationen (z.B. Schnittsystemen) zu erm¨oglichen, wurde das Datenmodell BMF entwickelt, das die Struktur von Metadaten der Fernsehproduktion festlegt. Für BMF ist diese Diplomarbeit ein erster Praxistest. Zunächst wurden objektive Anforderungen an die Schnittstelle gesammelt und der tatsächliche Informationsgehalt von FESAD mit dem des CMS verglichen, da dessen Datenstruktur wie erwähnt nicht veröffentlicht ist. Insgesamt zeigte sich eine große Übereinstimmung beider Modelle, es gab jedoch auch Unterschiede. Diese Arbeit behandelt daher nicht nur die Abbildung des unternehmensinternen BR-Datenmodells auf BMF, sondern auch die des ARD-weiten Datenmodells FESAD. Nach Abgrenzung des abzubildenden Informationsgehaltes wurde geprüft, inwiefern sich dieser im derzeit aktuellen BMF-Klassenmodell wiederfindet. Im Zuge dessen wurden einige BMF-Pakete neu modelliert. Der letztendliche Entwurf der Schnittstelle umfasst die Spezifikation von Zugriffsmethoden und die Datentransformation von CMS- bzw. FESAD-Daten auf BMF. Als Ergebnis dieser Arbeit kann festgehalten werden, daß die vom BR gestellten Anforderungen an die Schnittstelle erf¨ullt und das BR-Datenmodell bzw. FESAD auf BMF abgebildet werden konnten. Dieser Diplomarbeit kann nun eine Implementierung der Schnittstelle folgen.
Anbindung mobiler Endgeräte mittels standisierter Web Services auf Basis von Java 2 Micro Edition
(2006)
Das Ziel dieser Diplomarbeit ist die Realisierung eines Clients für mobile Endgeräte auf Basis von J2ME1 unter Verwendung von MIDP 22. Mit Hilfe dieses Clients sollen Anbindungen an Standard Web Services auf Basis von SOAP möglich sein. Die Client-Anwendung stellt Formulare zur Ein- und Ausgabe von Daten bereit. Diese Formulare werden zur Laufzeit anhand der dem Dienst zu Grunde liegenden WSDL erzeugt und die erfassten Daten werden bis zum Absenden dieser an den Server lokal auf dem Endgerät gespeichert.
Die Aufgabe im Rahmen meiner Diplomarbeit ist die Entwicklung der Videotechnik, insbesondere im Hinblick der Einführung neuster High Definition – Videotechnik sowie die Analyse verschiedener Videokompressionsverfahren für HD Video, um durch Vergleich dieser verschiedenen Codierungsverfahren das jeweils geeignetste für die entsprechende Anwendung zu wählen. Aus obigen Vorbereitungen ist eine Lösung zu entwickeln, mit der möglichst einfach ein HD-Video mit maximaler Qualität auf einem PC-basierenden Präsentationsmedium fließend abgespielt werden kann. Damit das Ziel, dass HD Film zur Heimkinoanwendung bzw. Messepräsentation gebracht werden kann, erreicht. Für den Zeitraum der Erstellung der Diplomarbeit war ich in der Postproduktionsfirma Mackevision, wo die Bearbeitung des HD-Standards schon seit mehreren Jahren intensiv verfolgt wird. Als erster Post-Produktions-Anbieter in der Region beherrscht die Mackevision den Kompletten HD-Bearbeitungsprozess. Das zur Analyse der Codierungsverfahren verwendete HD-Rohmaterial stammt aus dem HD-Demoreel der Firma Mackevision.
Diese Arbeit ist in acht Kapitel eingeteilt, wobei die erste Hälfte die theoretische Grundlage sowie die Bestandsaufnahme beinhaltet, und die zweite Hälfte auf die Umsetzung der domänenspezifischen Sprachen eingeht. Kapitel 1 skizziert einen groben Überblick ¨uber die Themen und die Ziele dieser Arbeit Kapitel 2 gibt eine Einführung in die Konzepte der modellgetriebenen Softwareentwicklung, stellt verschiedene Ansätze vor, und stellt das Produkt PAI vor Kapitel 3 beschäftigt sich mit der Softwarearchitektur und den operationalen Aspekten der Softwareentwicklung sowie deren Handhabung durch den Rational Unified Process und der IBM Global Services Method Kapitel 4 stellt das Operational Model bei PAI vor, wie es im Projekt entsteht und wie es verwendet wird, sowie die Gründe für den Bedarf einer formalen Modellierung Kapitel 5 beschäftigt sich mit der Erstellung der domänenspezifischen Sprachen, also dem Domänendesign Kapitel 6 stellt verschiedene Ansätze und Sprachen der Modelltransformation vor und erkundet die Möglichkeit bei der Transformation des Operational Models Kapitel 7 befasst sich mit der Unterstützung der in den vorigen beiden Kapiteln beschriebenen Aufgaben durch entsprechende Werkzeuge, einschließlich einer prototypischen Implementierung in Eclipse EMF Kapitel 8 gibt ein kurze Zusammenfassung dieser Arbeit sowie eine Bewertung der gewonnenen Ergebnisse
Diese Arbeit beginnt mit der allgemeinen Beschreibung von Adventure Games. Es werden hier zahlreiche Begriffe, die im späteren Verlauf der Arbeit wiederkehrend verwendet werden, näher erläutert. Nach einer Übersicht über die Historie, folgt eine Untersuchung der Struktur und des dahinter liegenden Regelwerks der Adventure Games. Abschließend folgt im Kapitel 2 eine Untersuchung einiger auf dem Markt befindlicher Autorensysteme. Nachfolgend sollen die Grundlagen beschrieben werden, die zur Herleitung der Architektur führen. Hierzu werden Konzepte aus den Bereichen Storytelling, Maschine-Mensch-Kommunikation und virtuelle Welten herangezogen, um so möglichst viele Aspekte zu vereinen. In Kapitel 4 sollen die Konzepte zusammenfließen und eine Einheit bilden. Die entstandene Architektur soll in ihren Grundzügen erläutert und die erwendungsweise dargelegt werden.
Die programmierbare Hardware-Pipeline und ihre Verwendung für glaubhafte künstliche Charaktere
(2005)
Nach dem ersten Kapitel, das der Einleitung und der Heranführung an die Materie diente, werde ich im zweiten Kapitel die Hardware moderner Grafikkarten gründlich beleuchten. Ich werde den Fluss der Daten durch die Rendering-Pipeline nachzeichnen und aufzeigen, an welchen Stellen sich Veränderungen durch die neuen Generationen der programmierbaren Shadereinheiten ergeben. Diese neuen Shadereinheiten werde ich im einzelnen erläutern und stelle zuletzt einen Vergleich zwischen Echtzeit-Shading und Shadingtechniken im herkömmlichen Offline-Rendering an. Im dritten Kapitel möchte ich die die Programmierschnittstelle der GPUs beschreiben. Nach einem kurzen Abriss über den Assembler-Dialekt für Grafikkarten gehe ich direkt über zur Beschreibung der meistverwendeten Shader-Hochsprache HLSL. Ich erläutere den Gebrauch von Datentypen, Funktionen und Strukturen sowie einige grundlegende intrinsische Funktionen. Das vierte Kapitel dreht sich ganz um verschiedene Rendertechniken und ihre Umsetzung in HLSL. Vom simplen Texture Mapping über Shadow Maps, Normalenmapping und Depth-of-Field bis hin zum Image Based Lighting erläutere ich hier die verschiedensten Techniken am Beispiel. Alle Effekte liegen dieser Arbeit in Projektdateien für ATIs freies Tool „RenderMonkey 1.6“ bei [ATI01]. Im fünften und letzten Kapitel schließlich gehe ich auf die speziellen Probleme und Lösungsansätze beim Echtzeit-Rendering realistischer menschlicher Charaktere ein. Ich erläutere im einzelnen die Techniken, die angewandt wurden, um Haut, Haare, Gebiss und Augen unseres künstlichen Charakters „Hank“ so realistisch wie möglich erscheinen zu lassen.