Fachbereich Informatik und Medien
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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
Entwicklungsumgebungen haben sich in den letzten Jahren von einfachen Texteditoren mit Compiler-Unterstützung zu wahren Feature-Monstern entwickelt. Dabei stand die komfortable Erzeugung und Verwaltung von Quelltext im Vordergrund. Diese Arbeit möchte einen anderen Weg einschlagen. Eine visuelle Programmierumgebung zur Erzeugung und Ausführung von Flussgraphen-basierten Programmen verspricht einen leicht zu erlernenden effektiven Entwicklungsprozess. Auf der Basis von Microsoft .NET und der Programmiersprache C# beschreibt diese Arbeit den Entwurf und die Implementierung einer Programmierumgebung mit komfortabler Benutzeroberfläche und leistungsfähiger Laufzeitumgebung. Sie entwirft ein Flussmodell, welches den experimentellen und produktiven Einsatz von Operationsknoten verschiedener Abstraktionsebenen in verschachtelten Flussgraphen erlaubt. Dabei können Konstanten, Wertdatentypen und Verweistypen verarbeitet werden. Die Programme werden automatisch auf mehreren Prozessoren parallel ausgeführt. Ein Hilfesystem und die Grundlage für benutzerfreundliche Funktionsbeschreibungen der Operationsknoten erleichtern den Einstieg für den Anwender. Das Programmiersystem kann in allen .NET-Programmiersprachen leicht um Operationsknoten erweitert werden.
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.
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
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
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.
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 Verbreitung von webbasierten Anwendungen hat in den letzten Jahren stark zugenommen. Ein Beispiel für das rasante Wachstum ist Google Calendar (http://calendar.google.de). Dabei handelt es sich um eine Terminverwaltung, die im Webbrowser läuft. Sie bietet den gleichen Bedienkomfort wie beispielsweise die klassische Desktopanwendung Microsoft Outlook. Die Grundlagen solcher innovativen Anwendungen bilden verschiedenste Frameworks. Auf dem Markt befinden sich eine Vielzahl dieser Technologien, die die Erstellung von vollwertigen sogenannten Rich Internet Applications vereinfachen sollen. Ein Vertreter ist die Rich Ajax Platform (RAP), welche im Mittelpunkt dieser Arbeit steht. RAP versucht eine Brücke zwischen der Desktop- und Webentwicklung zu schlagen. Es soll mit ihr möglich sein, eine Vielzahl von Komponenten weitestgehend unverändert in beiden Welten zu nutzen. Dies bedeutet, dass Programme nur einmal entwickelt werden müssen und als Web- oder Desktopanwendungen eingesetzt werden können. Dieser Umstand unterscheidet RAP von anderen Technologien. Im Rahmen dieser Diplomarbeit soll RAP evaluiert und eine vorhandene Desktopanwendung portiert 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