Computer Science and Media (Master)
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Institute
Seit dem vermehrten Zugang zum Internet und der damit einhergehenden Digitalisierung hat sich die Lehre aufgrund der technologischen Entwicklungen enorm verändert. Mittlerweile gehören vielfältige E-Learning-Angebote zum Alltag von Studierenden. Die vorliegende Arbeit verdeutlicht die Entwicklungen im E-Learning und den Wandel zu neuen medialen Formen und Konzepten. In vielen Bereichen, insbesondere mit technischen und wissenschaftlichen Schwerpunkten, spielt das Experimentieren im Labor in der Ausbildung der Studierenden eine wichtige Rolle, um die notwendigen praktischen Kenntnisse zu erwerben. Diese Laborerfahrung kann allerdings aufgrund verschiedener Aspekte, wie z.B. der teuren Ausstattung, des begrenzten Zugangs oder der eingeschränkten Kapazität, nicht allen Studierenden angeboten werden. Daher gewinnen seit einigen Jahren virtuelle Labore, welche die Laborarbeit einer höheren Anzahl an Studierenden zugänglich machen, immer mehr an Interesse. Die vorliegende Arbeit widmet sich diesem Thema, zeigt die Möglichkeiten auf und verdeutlicht die wichtige Rolle virtueller Labore in der Lehre. Allerdings werden auch die Defizite deutlich, z.B. der Mangel an didaktisch und qualitativ hochwertigen digitalen Lösungen in vielen Bereichen wie des Internet of Things. Anhand eines Fallbeispiels soll die vorliegende Arbeit den Forschungsstand in diesem Bereich erweitern und die Realisierbarkeit der Virtualisierung eines Smarthome-Labors untersuchen. Neben der Konzeptionsphase, in der die Anforderungen an die Lösung erörtert werden, wird die Implementierung des virtuellen Labors mit geeigneten Technologien sowie die Evaluation der Anwendung mit Hilfe von Benutzertests präsentiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die Benutzer das virtuelle PUX-Labor als nützliche Alternative zum realen Labor sehen. Die identifizierten Schwachstellen aus den Benutzertests können genutzt werden, um den Prototyp für die Integration in die DigiLab4U-Plattform und den produktiven Einsatz in Lehrveranstaltungen und Workshops weiter zu verbessern.
Web Accessibility is becoming increasingly important. Guidelines and according tests were created in order to ensure Web Accessibility for everyone. Detailed reports are created in order to advise content creators on this topic. However, these reports can be even more elaborate than the guidelines themselves with their very specific and technical vocabulary and their sheer length. This makes it hard, especially for non-experts, to understand what the results mean and to know where to start.
StroCards is a functional prototype developed to help viewers of Web Accessibility reports understand their contents easier. One way of doing this is by sorting and filtering identified accessibility issues. It can generate charts from the number of failed, passed and not applicable success criteria that highlight aspects that are not explained in the report itself. It can explain the user how well each of the tested website performs in terms of accessibility regarding different responsibilities. One of its key features is generating individual reports for individual responsibilities like e.g. visual design. With this functionality a designer like in this example, could receive a list of issues that are relevant to them without being overwhelmed by issues that they cannot solve. This creates a more efficient handling of the report. Besides displaying the report highlighting project roles, StroCards can have a more human-centered and empathetic approach by showing which user groups are affected and therefore excluded by accessibility issues on the website. This makes the long list of guidelines more tangible – especially for non-experts.
In the process of developing StroCards, some design decisions were made with a group of experts. The implemented functional prototype was tested in a qualitative and quantitative user study. It was perceived as easier to understand and better to work with.
A tool like this could wildly help people maintaining, creating, and developing websites to put these Web Accessibility guidelines into practice and consequently minimize exclusion of people from websites.
Die vorliegende Masterarbeit befasst sich mit dem Einfluss haptischer Wahrnehmung auf das Präsenzgefühl in der virtuellen Realität. Hierfür wurde passive Haptik in ein prototypisches VR-Spiel integriert, dessen Entwicklung auf einem User-Centered Design Ansatz beruhte. Ziel war es herauszufinden, ob und welche Aspekte der passiven Haptik in der virtuellen Realität zur Steigerung der Präsenz des Spielers beitragen. Die Überprüfung fand daher mit Hilfe einer Evaluation statt, die auf einem Mixed-Methods Ansatz basierte. Die Auswertung verschiedener Fragebögen sowie eines Semi-Structured Interviews zeigte, dass passive Haptik in der virtuellen Realität unter bestimmten Voraussetzungen ein stärkeres Präsenzgefühl beim Spieler hervorruft.
Head Mounted Displays (HMD) are increasingly used in various industries. But apart from the industry environment, the potentials of HMDs in a private environment like at home has been rel- atively unexplored so far. What daily tasks can these help with, in the home kitchen for example?
The aim of this thesis is to obtain knowledge about the usefulness of such an HMD, the HoloLens, in combination with an application, while following a new recipe. Therefore a prototype applica- tion for the HoloLens got developed which guides a user through the cooking of a sushi burger by using multimedia content.
With a mixed method design, consisting of quantitative and qualitative methods, the HoloLens in combination with an application was evaluated by 14 participants.
Not only the weight of the device was a problem for users. The test also revealed that the display is darkening the view and participants tend to look below the glasses. An advantage is indeed to reach the next cooking step without the need of using hands and always having in sight what needs to be done next. Positive feedback was given as well for the application. Through voice control the user communicates to a character which will guide through the recipe by videos and text.
If in future the technical characteristics of HMD devices will improve, an application in this con- text will be of advantage in order to simplify learning a new recipe. This device, in combination with an application, could help early-middle stage cognitive impaired people and blind people to cook.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Automatisierung der Merkmalsextraktion
und der Stimmungsanalyse der extrahierten Merkmale in Produktbewertungen von
Onlineportalen. Der Fokus liegt dabei auf der Merkmalsextraktion.
Ziel dieser Arbeit ist es zu eruieren, ob die automatisierte Extraktion der von Kunden
bewerteten Merkmale eines Produktes aus einem Bewertungstext möglich ist. Ein
weiteres Ziel ist es die von den Kunden geäußerte Meinung bezüglich der genannten
Merkmale zu analysieren.
Mit dem Wissen aus dem Fazit dieser Arbeit soll es möglich sein eine Zusammenfassung
der bewerteten Merkmale von Bewertungstexten sowie der zugehörigen Stimmungen zu
erstellen. Eine solche Zusammenfassung dient dem Zweck sowohl potenziellen Käufern,
als auch den Herstellern der Produkte einen Überblick über die geäußerten Stimmungen
zu den erkannten Merkmalen eines Produktes zu verschaffen.
Es werden zwei Methoden zur Merkmalsextraktion angewendet und die Resultate anhand
von Metriken verglichen. Die Merkmalsextraktion mit Hilfe von Word2Vec ist ein
neuer Ansatz. Die Beschreibung und Evaluation dieses Ansatzes bilden den Hauptteil
dieser Arbeit. Der zweite Ansatz ist die Extraktion der Merkmale mittels der häufigsten
Nomen. Dessen Ergebnisse werden als Referenz für den neueren Ansatz herangezogen.
Beide Methoden wurden bereits bei englischsprachigen Bewertungen erfolgreich eingesetzt.
In dieser Arbeit werden beide Methoden auf deutschsprachige Bewertungen von
Modeartikeln angewendet.
Zunächst werden Bewertungsdaten aus einem Onlineportal extrahiert und vorverarbeitet.
Für die Merkmalsextraktion mittels häufigster Nomen werden die Daten Partof-
Speech annotiert und es wird diskutiert, wie aus den auf diese Weise gefundenen
häufigsten Nomen tatsächliche Merkmale herausgefiltert werden können.
Bei Merkmalsextraktion mit Word2Vec wird eine manuell erstellte Liste von Merkmalen
mit ähnlichen Begriffen erweitert.
Zum Ende der Arbeit wird eine Stimmungsanalyse beschrieben, welche anhand von
Wortlisten mit positiver beziehungsweise negativer Konnotation die gefundenen Merkmale
in positive, negative und neutrale Merkmale einteilt. Für die Merkmalsextraktion
wird hierbei die Word2Vec Methode genutzt.
Sowohl die Ergebnisse der Merkmalsextraktion als auch der Stimmungsanalyse werden
von zwei unabhängigen Nutzergruppen bewertet. Im Anschluss werden die Resultate
der Nutzerbewertung diskutiert.
Diese Arbeit evaluiert die Herausforderungen, denen Scrum bei der Skalierung für große Projekte gegenübersteht. Diese bestehen hauptsächlich aus der Synchronisation der Teams, dem effizienten Auflösen von Abhängigkeiten, dem Sicherstellen von regelmäßiger sowie direkter Kommunikation, der Reduktion von Komplexität sowie dem Fördern und Fordern von regelmäßigem Feedback aller Projektbeteiligten. Abstract Die Herausforderungen unterteilen sich in die Skalierung der Scrum Artefakte, Rollen und Meetings. Für jeden der drei Bereiche werden in dieser Arbeit mehrere Lösungsmöglichkeiten vorgestellt, evaluiert und bewertet. Abstract Neben den Scrum Artefakten, Rollen und Meetings gibt es weitere, querschnittliche Herausforderungen, welche es bei der Skalierung von Scrum zu beachten gilt. Dabei handelt es sich um die Gebiete Softwarearchitektur, Unternehmenskultur, Projekt- und Prozessmanagement sowie Unternehmensstruktur. Abstract Die als starr angesehene Entwicklung einer Softwarearchitektur für ein großes Softwareprodukt steht der agilen Entwicklungswelt gegenüber und auch bei den unterschiedlichen Unternehmenskulturen gibt es Differenzen hinsichtlich der Kompatibilität mit Scrum und dessen Skalierung. Bezüglich der Softwarearchitektur im skalierten Umfeld wurde ein Mittelweg gefunden, der sich als „Enough Design Up Front” betitelt. Dieser stellt einen Kompromiss zwischen dem rein inkrementellen Ansatz des „No Design Up Front” und dem an das Wasserfallmodell angelehnten „Big Design Up Front” dar. Abstract Hinsichtlich der in den Unternehmen vorgefundenen Unternehmenskulturen obliegt es den jeweiligen Vorständen, sich für eine Entwicklung der vorhandenen Unternehmenskultur zu entscheiden oder versuchen, eine gänzlich andere Unternehmenskultur anzustreben. Beide Möglichkeiten können je nach Grad und Ausprägung der vorliegenden Unternehmenskultur mehrere Jahre des Wandels in Anspruch nehmen. Abstract Das Projekt- und Prozessmanagement muss für die Skalierung von Scrum geeignete Teamstrukturen sowie Integrationsstrategien finden, um die Produktinkremente der einzelnen Teams optimal zusammenzuführen. Die in dieser Arbeit vorgeschlagenen Möglichkeiten bieten den Verantwortlichen einige Optionen, müssen jedoch mit Bedacht gewählt und eingeführt werden. Viele dieser Lösungsmöglichkeiten fordern Veränderungen in der Unternehmensstruktur. Der Wandel der Unternehmensstruktur zur Unterstützung der Teams für eine effektive Produktentwicklung stellt somit eine weitere Herausforderung bei der Skalierung von Scrum dar.
Die Anforderungen an ein E-Commerce-Projekt sollten strukturiert dokumentiert werden, um daraus technische Lösungskonzepte abzuleiten. Eine solche Planungsphase erhöht die Chancen auf ein erfolgreiches Projekt und minimiert Projektrisiken, ist jedoch mit Zeitaufwand und Kosten verbunden. Viele Webshop-Betreiber möchten diese Aufwände minimieren, da eine kurze Projektdauer als kritischer Erfolgsfaktor am Markt angesehen wird. Diese Arbeit zeigt ein Dokumentationsmodell für Software- und Infrastrukturanforderungen auf, das die Branchenspezifika berücksichtigt und die Dokumentation von Anforderungen und Lösungskonzept erheblich beschleunigen soll. Dazu setzt es auf Wiederverwendung und die visuelle Modellierung mit einem CASE-Tool der aktuellen Generation. Sie reflektiert den Nutzen anhand eines Tests des Dokumentationsmodells im Projekteinsatz.
Websites or web applications, whether they represent shopping systems, on demand services or a social networks, have something in common: data must be stored somewhere and somehow. This job can be achieved by various solutions with very different performance characteristics, e.g. based on simple data files, databases or high performance RAM storage solutions. For todays popular web applications it is important to handle database operations in a minimum amount of time, because they are struggling with a vast increase in visitors and user generated data. Therefore, a major requirement for modern database application is to handle huge data (also called big data) in a short amount of time and to provide high availability for that data. A very popular database application in the open source community is MySQL, which was originally developed by a swedisch company called MySQL AB and is now maintenanced by Oracle. MySQL is shipped in a bundle with the Apache web server and therefore has a large distribution. This database is easily installed, maintained and administrated. By default MySQL is shipped with the MyISAM storage engine, which has good performance on read requests, but a poor one on massive parallel write requests. With appropriate tuning of various database settings, special architecture setups (replication, partitioning, etc.) or other storage engines, MySQL can be turned into a fast database application. For example Wikipedia uses MySQL for their backend data storage. In the lecture Ultra Large Scale Systems and System Engineering teached by Walter Kriha at Media University Stuttgart, the question Can a MySQL database application handle more then 3000 database requests per second? came up some time. Inspired by this issue, I got myself going to find out, if MySQL is able to handle such a amount of requests per second. At that time I also read something about the high availability and scalability solution MySQL Cluster and it was the right time to test the performance of that solution. In this paper I describe how to set up a MySQL database server with the additional MySQL Cluster storage engine ndbcluster and how to configure a database cluster. In addition I execute some database tests on that cluster to proof that its possible the get a throughput of >= 3000 read requests per second with a MySQL database.
Secure Search
(2011)
Nowadays it is easy to track web users among websites: cookies, web bugs or browser fingerprints are very useful techniques to achieve this. The data collected can be used to derive a specific user profile. This information can be used by third parties to present personalized advertisements while surfing the web. In addition a potential attacker could monitor all web traffic of an user e.g. its search queries. As a conclusion the attacker knows the intentions of the web user and of the company he is working for. As competitors maybe very interested in such information, this could lead to a new form of industrial espionage. In this paper I present some of the techniques commonly used. I illustrate some problems caused by the usage of insecure transmission lines and compromised search engines. Some camouflage techniques presented may help to protect the web users identity. This paper is a based on the lecture "Secure Systems" teached by Professor Walter Kriha at the Media University (HdM) Stuttgart.
RFID-Systeme haben heutzutage einen immer größeren Anreiz: Zugangskontrolle, Bezahlsysteme, Diebstahlsicherung oder Identifikation (Personalausweis, Pass) sind nur einige Bespiele. RFID-Systeme erleichtern Tätigkeiten, bringen jedoch auch sicherheitsrelevante Probleme mit sich. Datenschützern sind RFID-Systeme schon lange ein Dorn im Auge, da dadurch die Privatsphäre des Trägers leichter ausgespäht und ein Bewegungsprofil erstellt werden kann. Der Schutz dieser Systeme und indirekt des Trägers durch Dritte ist unerlässlich. Aktuelle Zugangskontroll- und Identifikationssysteme verwenden neueste Sicherheitsfunktionen und Verschlüsselungen. Ist dieser Schutz nicht ausreichend genug, können RFID-Schutzhüllen das Auslesen durch Dritte erschweren oder gar komplett verhindern. Im Internet werden kommerzielle Hüllen Angeboten, die Schutz bieten sollen. Die Wirkung dieser Schutzhüllen wird in der vorliegenden Arbeit analysiert. Zusätzlich werden die abschirmenden Eigenschaften von weiteren Materialien untersucht. Die Arbeit ist in der Vorlesung "Spezielle Themen der mobilen Kommunikation" bei Prof. Dr. Joachim Charzinski entstanden.
