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Diese Bachelorarbeit befasst sich mit der Evaluierung einer SQL- und NoSQL-Datenbanklösung zur Speicherung der anfallenden medizinischen Messdaten im Fachbereich Informatik und Medien der Fachhochschule Brandenburg. Im Studiengang Medizininformatik werden im Laufe des Studiums viele Versuche mit den unterschiedlichsten medizinischen Messgeräten, wie zum Beispiel EKG, EEG, EMG,Shimmer u.a. durchgeführt. Bei diesen Versuchen müssen teilweise sehr große Mengen an Messdaten gespeichert werden. Im weiteren Verlauf des Studiums werden diese Daten analysiert und ausgewertet. Da es noch kein Konzept zur effizienten Haltung der Daten in einem Datenbanksystem gibt und diese zurzeit in vielen verschiedenen Formaten im Dateisystem eines Servers zwischengespeichert werden, wurde in dieser Arbeit eine möglichst effiziente Datenbanklösung gesucht, implementiert und getestet.
1. Einleitung 2. Grundlagen der Fotografie 2.1. Grundbegriffe 2.1.1. Brennweite 2.1.2. Blende 2.1.3. Belichtungszeit / Verschlusszeit 2.2. Objektive 2.3. Abbildungsfehler 2.3.1. Verzeichnungen 2.3.2. Perspektivische Verzerrung 2.3.3. Vignettierung 2.3.4. Chromatische Aberration 3. Panoramen 3.1. Ursprung und Entwicklungen 3.2. Projektion digitaler Panoramen 3.2.1. Planare Panoramen 3.2.2. Zylindrische Panoramen 3.2.3. Sphärische Panoramen 3.2.4. Kubische Panoramen 3.3. Workflow zur Erstellung eines digitalen Panoramas 3.4. Ausrüstung 3.4.1. Kamera 3.4.2. Objektiv 3.4.3. Stativ und Panoramakopf 3.5. Die Aufnahme 3.5.1. Überlappung und Anzahl der Bilder 3.5.2. Nodalpunkt 3.5.3. Kameraeinstellungen 3.6. Stitching 4. High Dynamic Range Imaging 4.1. Einführung 4.2. Kontrastunterschiede von Auge und 4.3. Aufnahme von HDR-Bildern 4.4. Erstellen von HDR-Bildern 4.5. Tonemapping 4.5.1. Globale Operatoren 4.5.2. Lokale Operatoren 5. HDR-Panoramen 5.1. Die Aufnahme 5.2. Workflow 5.2.1. Variante 1: HDRI nach dem Stitchen 5.2.2. Variante 2: HDRI vor dem Stitchen 5.2.3. Variante 3: Direktes HDR-Stitching 6. Veröffentlichung auf Webseiten 6.1. Anforderungen 6.2. QuickTime VR 6.3. Java 6.4. Flash 6.5. Zusammenfassung 7. HDRI-Software 7.1. Photomatix Pro 7.2. FDR Tools 7.3. Photoshop 8. Panorama-Software 8.1. Autostitch 8.2. Autopano Pro 8.3. PTGui 8.4. Panorama Studio 8.5. Photoshop 9. Fazit und Ausblick 10. Literaturverzeichnis
IK als Schlüsselkonzept in der Hochschulbildung beinhaltet neben anderen Fähigkeiten auch den Bereich der Quellenkompetenz. Diese beschreibt die Fähigkeit, Quellen hinsichtlich ihrer Qualität und ihrer Funktion kritisch zu
bewerten. Um diese Fähigkeit zu verbessern, wurde das HUMAN-Modell von Baldarelli et al. entwickelt. Ziel dieser Arbeit ist es, dieses HUMAN-Modell in E-Learning-Modulen zur Informationskompetenzvermittlung digital umzusetzen und die Auswirkungen des neuen Ansatzes zu evaluieren. Zu diesem
Zweck werden zunächst neue Lernmodule nach dem Human-Centered Design Ansatz entworfen und implementiert. Anschließend erfolgt die Evaluation des Moduls in einer Mixed-Methods-Untersuchung in zwei Bachelorseminargruppen zweier aufeinanderfolgender Jahrgänge, die abgesehen von
den neuen Lernmodule ein vergleichbares Treatment erhalten. Basierend auf Pre- und Post-Tests, Leistungsnachweisen und der Moodle-Aktivität beider Gruppen soll gemessen werden, inwiefern sich die Leistung und die Performance durch den Einsatz des neuen Lernmoduls verändert haben. Die Ergebnisse zeigen, dass der Leistungszuwachs zwischen Pre- und Post-Test in der HUMAN-Gruppe leicht höher ist als in der Vergleichsgruppe, insbesondere in Bezug auf den Bereich Quellenbeurteilung. Weiterhin zeigt die Analyse des schriftlichen Leistungsnachweises, dass die wissenschaftliche Qualität der zitierten Quellen in der Literaturliste bei der HUMAN-Gruppe größer ist, auch wenn die Gesamtperformanz der Studierenden sich nicht verbessert hat. Zur weiteren Analyse wäre es sinnvoll, die Quellen-
zusammensetzung der Studierenden in der Bachelorarbeit zu untersuchen, um auch langfristige Auswirkungen zu evaluieren.
Im Rahmen dieser Arbeit wird die Architektur einer Cloud-Infrastruktur als Betriebsplattform
für Software-as-a-Service-Angebote entworfen, die auf Basis von Software-Containern funktioniert. Sie soll nach den Anforderungen des Bundesamts für Sicherheit in der Informationstechnik abgesichert werden.
Angelehnt an eine der drei Vorgehensweisen des BSI-Standards 200–2 werden die wesentlichen Komponenten dieser Plattform als Informationsverbund definiert. Zudem werden für diese Teile Auswahlkriterien aus den Bausteinen des IT-Grundschutz-Kompendiums und den allgemeinen Empfehlungen der Fachliteratur nach Stand der Technik abgeleitet.
Optionen für die einzelnen Komponenten und Strukturen werden vorgestellt. Anhand der
vorher definierten Kriterien wird eine Auswahl getroffen und ein Entwurf konstruiert.
Abschließend wird dieser Entwurf hinsichtlich des erzielbaren Schutzniveaus bewertet und
als Ausblick die Möglichkeit betrachtet, eine Umsetzung des Entwurfs nach ISO 27001 basierend
auf dem IT-Grundschutz zertifizieren zu lassen.
In dieser Arbeit werden Achsdrehmomente und Motorlast eines Industrieroboters der
Firma FANUC analysiert, um diese über eine Logging-Software zu optimieren. Das
Ziel ist es, über die Aufzeichnung der Motordaten, mechanische Belastungen an den
Motoren der Robotergelenke zu reduzieren. Durch diesen Ansatz können Bewegungen
des Roboters optimiert und Traglasten maximiert werden.
Die zur Zeit angebotene Robotersteuerung des Herstellers bietet nur wenig zeitlich aufgelöste Diagnoseoptionen.
Die vorgestellte Lösung unterscheidet sich von anderen Lösungen darin, dass keine
Verkabelung von zusätzlicher Hardware notwendig ist. Auch muss keine zusätzliche,
kostenpflichtige Software installiert werden.
Der in dieser Arbeit verfolgte Ansatz implementiert eine webbasierte Logging-Software für einen Client-PC und ein KAREL
Programm für einen FANUC Roboter, welches als Schnittstelle dient.
Die Parameter Drehmoment(Disturbance Torque, Torque Monitor) und Motorstrom
(OVC Monitor) konnten periodisch alle 50ms von der Robotersteuerung aufgezeichnet
und anschließend zeitlich aufgelöst dargestellt werden. Es wurden Experimente mit
verschiedenen Geschwindigkeiten, Achsstellungen und Traglasten durchgeführt.
Ein signifikantes Ergebnis konnte bei der Reduzierung der Motorlast unter Verwendung von
Beschleunigungsrampen festgestellt werden. Auch wurde der negative Einfluss einer
inkorrekt eingestellten Traglast bei der Ansteuerung der Motoren nachvollzogen und
aufgezeichnet. In einem Kundenprojekt konnte die Software erfolgreich zur Machbarkeitsanalyse eingesetzt werden.
Ziel der Arbeit ist die Untersuchung von Visualisierungsmöglichkeiten von Daten mit Hilfe von selbstorganisierenden Karten. Hierbei sind sowohl musterbezogene, als auch musterunabhängige Varianten zu betrachten. Die Verfahren sollen prototypisch in ein Programmsystem umgesetzt werden, welches ohne Installation über das Netz nutzbar ist. Der Lernprozess ist geeignet darzustellen. Hierzu sind selbstorganisierende Karten im theoretischen Überblick zu beleuchten und für den Schwerpunkt Visualisierung trainierter Karten zu vertiefen. Anhand der im Verlauf der Diplomarbeit erzielten praktischen und theoretischen Erkenntnisse soll eine Bewertung und Systematisierung der Visualisierungsvarianten erstellt werden. Diplomarbeit Abgabe: 03.03.2006 Kolloqium: 07.04.2006 Betreuer: Dipl.-Inform. Ingo Boersch, Prof. Dr.-Ing. Jochen Heinsohn
Diese Bachelorarbeit untersucht die Einbindung eines typischen Endnutzer Netzwerkgerätes in ein bestehendes Protokollierungssystem. Aufgrund des erhöhten Anteils an Mitarbeitern im Homeoffice in deutschen Firmen sind die Heimnetzwerke ein bedeutend wichtigerer Bestandteil der Firmensicherheit und es soll untersucht werden, wie übliche Heimnetzwerkgeräte in die Sicherheitsstrukturen der Firmen eingebunden werden können.
Zu diesem Zweck wird ein Proof-of-Concept basierend auf den Technologien TR-064, zur Kommunikation mit der FRITZ!Box und Syslog, zur Kommunikation mit einem Protokollierungssystem entwickelt.
Anhand dieses Prototypen lässt sich feststellen, dass eine solche Einbindung zwar einfach umzusetzen ist, aber auf dieser keine effektive Überwachung aufgebaut werden kann. Die Ursache dafür ist der Umstand, dass TR-064 nur einen Bruchteil der Logdaten von der FRITZ!Box zurücksendet.
Diese Masterarbeit befasst sich mit der Konzeption und Realisierung einer kontextbasierten Suche in externen Datenquellen. Die kontextbasierte Suche soll hierbei für das Abfragen der Datenquellen die Daten eines bestehenden Systems verwenden. Die Daten des bestehenden Systems basieren dabei auf neurologischen Erkrankungen und Testverfahren. Die Ergebnisse der kontextbasierten Suche sollen zum einen dafür verwendet werden, um einem Benutzer des Systems ein größeres Angebot an Informationen zum Themengebiet zu unterbreiten und zum anderen um den Datenbestand des Systems bei Bedarf zu aktualisieren. Die externen Datenquellen sind PubMed und MedWorm. Dabei werden in PubMed relevante, medizinische, Publikationen und in MedWorm nach relevanten medizinischen Nachrichten gesucht. Masterarbeit Kolloqium: 13.08.2012 Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Susanne Busse, Dipl.-Inform. Ingo Boersch
Die Versionierung von Daten ist ein hochkomplexes Problem, das viele verschiedene
Aspekte berücksichtigen muss. Daher ist in diesem Bereich bisher noch kein univer-
sell anwendbarer Ansatz beschrieben worden. Verschiedene Autoren haben sich an einer
Lösung versucht und Herangehensweisen für ihre eigenen Anwendungsfälle entwickelt.
In dieser Arbeit wird ein neuer Ansatz anhand eines Fallbeispiels vorgestellt. Der An-
satz zielt darauf ab, Daten- und Versionierungsstrukturen in einem relationalen Da-
tenmodell zu vereinigen und dabei eine einfache Integration von Geschäftsprozessen
zu ermöglichen. Insbesondere wird darauf geachtet, dass die Erzwingung des korrekten
Ablaufs von Geschäftsprozessen durch eine maschinelle Umsetzung derselben möglich
ist. Das Datenmodell beinhaltet eine vollständige Versionierungshistorie in Form eines
gerichteten zyklenlosen Graphen. Hiermit bietet es eine breit anwendbare Lösung zur
Datenversionierung, die zudem gut in bestehende Abläufe und Datensätze integrierbar
ist. In dieser Arbeit wird das kombinierte Datenmodell vorgestellt und anhand von ge-
nerischen Beispielen erläutert. Zudem wird die Funktionalität des Ansatzes anhand des
Fallbeispiels der Verwaltung der Studiengangscurricula des Fachbereichs Informatik und
Medien der Technischen Hochschule Brandenburg belegt. Hierbei wird auch die Integra-
tion von Geschäftsprozessen und die Nutzbarkeit in der tatsächlichen Datenverwaltung
dargestellt.
Zielstellung der vorliegenden Arbeit ist die Modellierung eines menschlichen Kopfes auf Grundlage der menschlichen Anatomie. Ausgangspunkt dabei ist eine Begriffsbestimmung der menschlichen Anatomie im Sinne der Künstleranatomie. Als wesentliche anatomische Grundlagen des menschlichen Kopfes werden im Einzelnen folgende Aspekte aufgegriffen und charakterisiert: die Proportionen, der Schädel, die Muskulatur, die Haut und das Fett sowie ausgewählte Teilformen des Kopfes. Auf Basis der anatomischen Grundlagen der aufgegriffenen Teilformen (des Auges, der Nase, des Mundes und des Ohres) wird jeweils eine mögliche Modellierung dieser Teilformen dargestellt. Aufbauend hierauf wird im Anschluss das Modell eines menschlichen Kopfes als Ganzes vorgestellt. Als technische Grundlage für die Modellierung werden in dieser Diplomarbeit subdivision surfaces verwendet. In diesem Zusammenhang erfolgt eine kurze Beschreibung der wesentlichen technischen Grundlagen von subdivision surfaces.
Häufig scheitert eine Beurteilung der sicherheitsrelevanten Aspekte der eigenen VoIP-Infrastruktur an der Frage, wie sich Sicherheitsdefizite erkennen lassen und Sicherheitsmaßnahmen erfolgreich umgesetzt werden können. Um diesen Prozess des Audits einer VoIP-Infrastruktur zu vereinfachen, wurde im Rahmen dieser Diplomarbeit in Zusammenarbeit mit der Firma „HiSolutions AG“ ein Prüfschema entwickelt werden, anhand dessen VoIP-Sicherheitsaudits erfolgreich durchgeführt werden. Die Grundlage für das Prüfschema bildet der in dieser Arbeit ausgearbeitete Maßnahmenkatalog, gegen den die bestehende VoIP-Infrastruktur geprüft wird. Die Prüfung beinhaltet einen Soll-Ist-Vergleich von Maßnahmen, der mögliche Mängel aufzeigt und folglich eine Beurteilung der Sicherheit ermöglicht.
Goal of the thesis is to research enhancement of the legislative robustness and its possibilities regarding nuclear security of mobile Small Modular Reactors (SMRs) in The Netherlands to improve the licensing process. SMRs are small Nuclear Power Plants (NPPs) with an electrical power output lower than 300 MWe with specific attributes like modularity and mobility, which is beneficial in serial manufacturing, like simplified design features, so fewer components allows for a higher reliability, like passive safety features, which connotes the behavior of components according to known laws of physics, for instance gravity, and like inherent safety features which are defined by reactor characteristics.
Chapter 2 reviews the inherent safety and security features of SMRs and its implications on nuclear safety and nuclear security. Chapter 3 deals with the international nuclear regulatory framework and its applicability towards licensing SMRs. Some IAEA Member States have revisioned their legal structure to optimize an SMR licensing process by applying a graded approach towards nuclear security and safety requirements. In Chapter 4 the Dutch nuclear regulatory framework and its impact on SMR developments related to nuclear safety and security are discussed. Suggestions and recommendations for possible legal adjustments are made. Chapter 5 approaches the harmonization of licensing requirements by proposing a more efficient alternative to the Dutch licensing process for all types of NPPs, including SMRs, as presented in international recommendations. Chapter 6 considers the need for SMRs and an alternative approach to the stakeholder involvement in the Dutch NPP licensing process.
Generally nuclear regulatory frameworks mainly focus on licensing conventional NPPs and the corresponding nuclear safety and security requirements and therefore prescribing overshooting regulations. Legal options to gradually approach safety and security requirements are deeply embedded in the Dutch Nuclear Energy Act and corresponding legislation. Combined with legal adjustments as denoted in the conclusions and recommendations, the adjustmenst are not only permittable and justifiable but also legally possible. Therefore, the licensing process of SMRs can be streamlined, establishing a harmonized and robust nuclear regulatory framework creating great opportunities for enriching the energy mix in The Netherlands with SMRs.
Mit dieser Bachelorarbeit sollen die Möglichkeiten von Android aufgezeigt werden und anschließend anhand der prototypischen Umsetzung einer Referenzanwendung evaluiert werden. Durch die Referenzanwendung sollen Wegstrecken aufgezeichnet werden. Die Referenzanwendung bezieht sich auf ein Teilproblem des Projektes „Waldnavigation“ der Fachhochschule Brandenburg. Ziel des Projektes „Waldnavigation“ ist es, durch ein spezielles Navigationssystem auf mobilen Endgeräten die Effizienz von Holztransporten im Wald zu steigern. Mit der Evaluierung ist zu prüfen, ob die Plattform für eine Verwendung im Rahmen des Projektes geeignet ist.
Die Gestaltung eines Menüplans ist mit Schwierigkeiten verbunden, wenn die Bedürfnisse und Geschmäcker mehrerer Personen berücksichtigt werden müssen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Web-Applikation entwickelt, welche dieses Zuordnungsproblem durch Umsetzung eines evolutionären Algorithmus und unter Verwendung einer Wissensbasis automatisch löst. Die Menüplanung berücksichtigt Ernährungsweisen, Allergien, Intoleranzen,Zubereitungsdauern sowie individuelle tages- und mahlzeitenbezogene Nährstoffgrenzen. Es werden drei zu optimierende Zielfunktionen definiert, welche die Menüpläne hinsichtlich ihrer Vielfalt und ihrer Beachtung personenspezifischer Lebensmittelvorlieben und -abneigungen bewerten. Terminologisch strukturiertes Wissen hilft dabei, unzulässige Belegungen auf
Mahlzeiten-Ebene zu vermeiden. Durch die Framework-gestützte Implementierung des Constrained Nondominated Sorting Genetic Algorithm II werden mehrere Kompromiss-Lösungen gefunden. Anhand eines Beispiels wurde gezeigt, dass auch für komplexe Planstrukturen mit vielen Restriktionen zulässige Lösungen hervorgebracht und fortlaufend verbessert werden können. Da die nachempfundene Evolution unzulässige Lösungen zügig verdrängt, nimmt die Diversität der Population ab.
In dieser Forschung wird es gezeigt, wie sicher und benutzerfreundlich eine Authentifizierung mit Passkey/FIDO2 auf Ebene des Web-Browsers ist, im Vergleich zu einer Authentifizierung mit einem starken Passwort oder eine Authentifizierung aus einer Kombination von einem Passwort und einer Zwei-Faktor-Authentifizierung.
Ransomware-Angriffe auf Kritische Infrastrukturen, wie Energie- oder Wasserversorgung, treten immer häufiger auf und stellen eine große Bedrohung für die Betreiber und die Bevölkerung dar. Eine verlässliche und frühzeitige Erkennung dieser Angriffe ist somit ein wichtiger Bestandteil von IT-Sicherheitskonzepten.
Ziel dieser Arbeit ist die Klärung der Fragen, welche Methoden zur Erkennung von Ransomware eingesetzt werden und welche Indikatoren für Ransomware-Angriffe mithilfe eines Angriffserkennungssystems in einer nachgebildeten IT-KRITIS-Infrastruktur erkannt werden können.
Es wurden Methoden zur Detektion von Malware und Ransomware genauer betrachtet.
In einem Experiment wurde die Erkennung von Ransomware mithilfe eines Angriffserkennungssystems (Elastic Stack) untersucht. Das Ergebnis dieser Arbeit zeigt, dass die Erkennung sowohl mit allgemeinen Detektionsansätzen als auch mit auf Ransomware spezialisierten Methoden erfolgen kann.
Aus dem Experiment geht hervor, dass die Detektion von Ransomware-Angriffen mithilfe eines Angriffserkennungssystems in der Praxis erfolgreich ist. Indikatoren für RansomwareAngriffe werden sowohl auf Systemebene (Prozesse, Dateioperationen, Registry-Änderungen etc.) als auch auf Netzwerkebene (C2-Kommunikation, auffällige DNS-Anfragen, IPAdressen etc.) erkannt.
Automatische Generierung von Bewegungsmustern für reale Roboter mit Evolutionären Algorithmen
(2006)
Ziel der Arbeit ist die Untersuchung einer automatischen Erzeugung von Bewegungsmustern für gegebene Robotermorphologien am Beispiel des ELFE-Laufroboters. Hierzu ist der Stand der Forschung auf dem Gebiet des maschinellen Lernens sensomotorischer Rückkopplungen mit Gütefunktional, die möglichen Repräsentationen von Bewegungsmustern und deren Lernalgorithmen im Überblick darzustellen. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt in der Untersuchung der Anwendung von evolutionären Algorithmen, insbesondere genetischem Programmieren auf die Problemstellung. Die gewonnen Erkenntnisse sind in ein prototypisches System mit einem realen Roboter umzusetzen. Hierbei ist auf Modularisierung und die Möglichkeit zur Weiterentwicklung Wert zu legen. Wenn möglich, sollten Hypothesen über den Evolutionsverlauf am realen System aus einer Simulation abgeleitet und im Experiment evaluiert werden. Diplomarbeit Abgabe: 29.11.2006 Kolloqium: 18.12.2006 Betreuer: Dipl.-Inform. Ingo Boersch, Prof. Dr.-Ing. Jochen Heinsohn
Selbstorganisierende Karten stellen eine besondere Form von künstlichen neuronalen Netzen dar, die sich unüberwacht trainieren lassen. Ziel der Arbeit ist die Konzeption und Implementierung einer Anwendung zum Training von selbstorganisierenden Karten. Schwerpunkt ist hierbei die Darstellung des Lernverlaufs und die Visualisierung der Karte. Ausgangspunkt der Arbeit sei die vorhandene Applikation SOMARFF [Sch06], die in ihrem Funktionsumfang zu analysieren ist. Die neue Applikation soll den bestehenden Funktionsumfang in den Bereichen Datenvorverarbeitung, Training und Visualisierungen übernehmen und weitere Visualisierungen, wie „P-Matrix“ oder „Karte im Eingaberaum“ enthalten. Zusätzlich soll der Quantisierungsfehler geeignet dargestellt werden. Wesentliche Eigenschaften selbstorganisierender Karten sollen abstrahiert und austauschbar gestaltet werden, um es zu ermöglichen, neue Topologien, Distanzmetriken, Datenquellen und Nachbarschaftsfunktionen zu integrieren. Besonderer Wert wird dabei auf dieWiederverwendbarkeit von Modulen und Erweiterbarkeit durch neue Module gelegt. Bestandteil der Arbeit ist weiterhin eine aussagekräftige Dokumentation des Systems für Entwickler, eine Nutzeranleitung und der Nachweis der Funktionsfähigkeit des Programms durch geeignete Experimente. Diplomarbeit Abgabe: 26.07.2007 Kolloqium: 31.08.2007 Betreuer: Dipl.-Inform. Ingo Boersch, Prof. Dr.-Ing. Jochen Heinsohn
Eine Landesbehörde in Sachsen ist zum Schutz vor Cyberangriffen gesetzlich verpflichtet ein Informationssicherheitsmanagementsystem zu errichten. Die dafür nötigen Voraussetzungen wie die Einbindung der Leitungsebene und die Erstellung eines Sicherheitskonzeptes liegen bisher nicht vor. Für den Einstieg in die Informationssicherheit veranschaulicht diese Bachelorarbeit die Anwendung der IT-Grundschutz-Methodik des BSI. Zur Komplexitätsreduzierung wurde methodisch die Kernabsicherung nach BSI 200-2 zunächst für die Personalverwaltung und die Gebäudeverwaltung durchgeführt. Im Anschluss wurden Teile der unterstützenden IT-Systeme analysiert. Als Ergebnis der Strukturanalyse, Schutzbedarfsfeststellung, Risikoanalyse und des interviewgestützten Soll-Ist-Vergleiches entstand ein Sicherheitskonzept. Aus dessen Umsetzungstand wurde ein Umsetzungsplan entwickelt.