Fakultät Informatik
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Marktübliche Learning Management Systeme wie Moodle sind historisch primär auf hochschulinterne oder direkte B2C-Lernszenarien ausgerichtet. Für kommerzielle B2B-Reseller-Modelle, bei denen Dienstleister digitale Kurse an externe Mandanten verkaufen und diese die erworbenen Lizenzen anschließend autonom an ihr eigenes Personal verteilen, fehlen in der Standardauslieferung oft durchgängige Prozessketten. Insbesondere die Schritte zwischen Kaufabschluss, Lizenzzuordnung und Kurszugriff erfordern in der Praxis manuelle administrative Eingriffe. Dies schränkt die Skalierbarkeit des Geschäftsmodells ein, da je Mandant wiederkehrende Administrationsaufwände entstehen.
Ziel dieser Bachelorarbeit ist die Konzeption und Entwicklung einer mandantenfähigen Portal-Middleware, die diesen B2B-End-to-End-Prozess weitgehend automatisiert. Als Lösungsansatz dient eine ereignisgesteuerte Architektur, welche die kaufmännischen Abläufe des Webshops asynchron mit der didaktischen Kursverwaltung des LMS und einem zentralen Identity Provider verknüpft. Die Implementierung basiert auf Node.js und Message-Queues. Ein serverseitig erzwungenes Tenant-Scoping stellt dabei die logische Datenkapselung zwischen den einzelnen Mandanten sicher.
Die abschließende Evaluierung anhand von manuellen End-to-End-Tests und simulierten Fehlerfällen zeigte, dass die logische Trennung der Systeme erfolgreich realisiert wurde. Die simulierten Fehlerfälle umfassten unter anderem Netzwerk-Latenzen und Dateninkonsistenzen. Der Kernprozess vom Kaufabschluss bis zum Kurszugriff des Endnutzers konnte in den getesteten Szenarien zuverlässig und ohne manuelle Eingriffe des Plattformbetreibers abgebildet werden. Eine kritische Reflexion der Architektur identifiziert zudem verbleibende Systemgrenzen wie Eventual Consistency durch asynchrones Polling sowie den Bedarf an automatisiertem Rate-Limiting und leitet daraus Optimierungsansätze für den künftigen Produktivbetrieb ab.
Die Lösung boolescher Erfüllbarkeitsprobleme (SAT) spielt in vielen Bereichen der Informatik eine zentrale Rolle, etwa bei der Verifikation von Hardware und Software oder in der künstlichen Intelligenz. Moderne SAT-Solver verwenden heuristische Verfahren zur Variablenwahl, um den Suchprozess effizient zu steuern. Die Wahl der Heuristik hat dabei einen wesentlichen Einfluss auf
Suchverlauf, Laufzeitverhalten und Konfliktdynamik.
Ziel dieser Masterarbeit ist die Entwicklung und empirische Untersuchung einer neuen Pair-Based-Heuristik zur Variablenwahl in SAT-Solvern. Der vorgestellte Ansatz berücksichtigt explizit Beziehungen zwischen Variablen, die gemeinsam in Klauseln auftreten, und nutzt diese strukturellen Informationen zur Steuerung des Suchprozesses.
Der Ansatz wird in den CDCL-Solver CaDiCaL integriert und anhand etablierter Benchmark-Sammlungen mit klassischen Variablenheuristiken verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Berücksichtigung paarweiser Variablenbeziehungen den Suchverlauf messbar beeinflusst, jedoch nicht zu einer durchgängig verbesserten Lösungsleistung führt. Insbesondere wird deutlich, dass die konkrete Ausgestaltung der Paarinformationen einen zentralen Einfluss auf Konfliktdichte, Laufzeit und Suchfokus besitzt.
Die Arbeit liefert damit Einblicke in das Verhalten strukturorientierter Variablenwahlheuristiken und verdeutlicht die Grenzen und Herausforderungen bei der Integration zusätzlicher Strukturinformationen in moderne SAT-Solver.
Dieser Arbeitsbericht untersucht, welche Geschäftsprozesse das größte Verbesserungspotenzial besitzen und wie diese systematisch identifiziert, analysiert und optimiert werden können. Da Unternehmen begrenzte Ressourcen haben, ist eine methodische Priorisierung unerlässlich. Auf Basis einer Literaturanalyse wird ein Vorgehensmodell entwickelt, das drei Phasen umfasst: Identifikation, Analyse und Optimierung. In der Identifikation werden qualitative Methoden wie Portfolio-Analysen mit quantitativen Scoring-Ansätzen (z. B. PEPA) kombiniert, um relevante Prozesse transparent auszuwählen. Die Analysephase legt den Fokus auf Ursachenbestimmung, etwa mittels der „5-Why“-Methode, ergänzt durch die Klassifikation organisatorischer, technischer und personeller Schwachstellen. Die Optimierungsphase integriert Ansätze wie Lean Management, Six Sigma und Business Process Reengineering, unterstützt durch IT-Systeme als Enabler. Das Ergebnis ist ein praxisnahes Framework, das Organisationen befähigt, ihre Ressourcen effizient einzusetzen und ihre Wettbewerbsfähigkeit nachhaltig zu steigern.
Large log files, with hundreds of thousands of entries, can get hard to evaluate. Due to the sheer size of the file, detecting if a system is to be considered in an error-state and finding the underlying root-cause gets increasingly challenging. The work of this thesis addresses the issues by re-calculating the error-success ratio, using the exponential moving average algorithm and providing a pattern-based proposal of the root-cause by employing a suffix array. The introduced log analyzing system is able to query the log file in various manners, supporting and speeding up manual analysis. Additionally, the log analyzing system can also be updated with newer log messages.
Measurements, using log messages of a simulated microservice environment, showed that the approach introduced in this thesis beats pure manual analysis for a log file with over 2,000 entries. In addition, it is over 34 times faster in finding patterns, such as the most repeated error message, compared to pure manual analysis for a log file with over 400,000 entries.
Das Feld der Geschäftsprozessanalyse erfährt gegenwärtig aufgrund der neuartigen Ansätze, die durch Process Mining zur Verfügung gestellt werden, einen enormen Aufschwung. Während die dokumentierten Erfolge von Process Mining die hohen Erwartungen bestätigen, muss gleichzeitig festgestellt werden, dass hierbei bislang meist gut strukturierte Geschäftsprozesse als begünstigende Voraussetzungen zum Erfolg beigetragen haben.
Im Geschäftsumfeld der Logistik hingegen sind oft flexible und anpassungsfähige Prozesse anzutreffen. Die Komplexität der Logistikprozesse, einschließlich der Vielzahl von beteiligten Akteuren, der unterschiedlichen Transportmodalitäten und der häufigen Notwendigkeit, auf unvorhergesehene Ereignisse zu reagieren, macht eine effektive Prozessoptimierung in diesem Anwendungsgebiet zu einer anspruchsvollen Aufgabe.
Daher werden in diesem Arbeitsbericht die dokumentierten Erfahrungen aus dem Bereich der Intralogistik untersucht und die beschriebenen methodischen Ansätze zu einem durchgängigen Vorgehensmodell zusammengeführt. Zur Überprüfung der Durchführbarkeit eines auf Process Mining basierenden Vorhabens zur Prozessanalyse und -optimierung wird im praktischen Teil ein fiktiver Prozess simuliert und mit repräsentativen Software-Verfahren realitätsnah ausgewertet. Dabei werden die einzelnen Schritte sowohl unter praktischen als auch methodischen Gesichtspunkten detailliert beschrieben.
Dieser Arbeitsbericht demonstriert die Durchführbarkeit eines Process Mining-Vorhabens im Bereich der Intralogistik und zeigt die Erfolgsfaktoren einer sorgfältigen Vorgehensplanung auf. Zudem wird exemplarisch die erreichbare Wertschöpfung eines auf Process Mining basierenden Ansatzes aufgezeigt.
Diese Bachelorarbeit untersucht die Herausforderungen und Lösungen bei der Verwaltung moderner Cluster, die durch hohe Anforderungen an Rechenleistung und Datenverarbeitung entstehen. In dieser Arbeit wird das Potenzial eines Deep-Learning Hardware-Management-Systems zur Verwaltung unserer lokalen Recheninfrastruktur untersucht: SkyPilot.
Die Studie zielt darauf ab, eine wartungsarme, hochflexible Lösung zu entwickeln, welche die Arbeitsabläufe der Forscherinnen und Forscher nur minimal beeinträchtigt, reibungslos von unseren Maschinen zu verschiedenen Rechnern in unserem Labor skaliert und moderne Tools wie das Accelerate-Paket von Huggingface und JAX unterstützt.
Die Lösung sollte auch große Grafikkarten-Speichersysteme für die Verfolgung der Workloads integrieren und die Sicherheit der Vorkaufsrechte für langlaufende Aufträge gewährleisten. Die Arbeit wird mit SkyPilot beginnen und darauf abzielen, dessen Funktionalität vor Ort zu implementieren.
Zu den erwarteten Ergebnissen gehört eine praktische Lösung für mindestens einen unserer lokalen Server und die einzelnen Maschinen in K017, welche den K017-Clustern bilden. Diese Lösung wird an mehreren großen Datensätzen von Huggingface demonstriert und soll sowohl mit lokalen als auch mit Cloud-basierten Clustern kompatibel sein.
Die Voraussetzungen für dieses Projekt umfassen einen kleinen Server, der als Testsystem zur Verfügung steht, sowie den Zugang zu allen Rechnern in K017 außerhalb der Vorlesungszeiten. Es wird erwartet, dass sich das Dokument im Laufe des Projekts weiterentwickelt, und bei Bedarf Klarstellungen und Anpassungen vorgenommen werden.
The application of large language models (LLM) to small, specific use cases necessitates the allocation of considerable computational resources and time for the fine-tuning of the model on a custom dataset. The use of small transformers may prove an effective solution, as they require less data and less time to train. This work investigates the effectiveness of employing small transformer models for specific use cases involving document classification, named entity recognition and relation extraction. While large language models demonstrate superior generalization capabilities and can therefore be employed for a diverse range of tasks, the comparison reveals that they are not optimal for specific use cases that necessitate a custom dataset and a particular output format. In contrast, small transformers offer a more cost-effective, accurate, and computationally efficient alternative for their training and storage.
Das Testen stellt in der Informatik eine große Herausforderung dar. Für ein unmittelbares
Feedback nach einer Änderung am Programmcode verwendet die TDT AG ein Testsystem,
welches automatisiert Tests auf verschiedenen von der Firma entwickelten und auf
OpenWRT-basierenden Routern über die Kommandozeilen ausführt. Ziel dieser Arbeit ist
es, das bestehende System so zu erweitern, dass auch das Testen der Weboberflächen der
Router automatisiert durchgeführt werden kann. Um die notwendigen Anforderungen dafür
zu ermitteln, wurden Interviews mit den Experten der TDT AG geführt.
Daraus ergab sich, dass der Schwerpunkt auf dem funktionalen Testen liegt. Zudem muss
ein Tool, das Weboberflächen automatisiert testen kann, mit dem in der Firma verwendeten
Robot Framework kompatibel sein. Aus diesem Grund beschränkte sich die weitere
Untersuchung auf die Tools Selenium und Playwright. In einem direkten Vergleich der
beiden Kandidaten in Bezug auf die Kriterien aus den Interviews zeigte sich Playwright
durch die Fähigkeit des Testens von einem Webkit-basierten Browser, was in der Linux-
Entwicklungsumgebung der TDT AG mit Selenium nicht möglich ist, als der bessere
Kandidat. Playwright wurde daher in das automatisierte Testsystem der Firma integriert.
Eine abschließende Evaluierung, bei der verschiedene Testfälle implementiert wurden, konnte
zeigen, dass die Integration des Tools die wesentlichen Anforderungen erfüllt und der
TDT AG einen Rahmen zum automatisierten Weboberflächentesten bereitstellt.
Diese Arbeit gibt einen Überblick über die Entwicklung einer webbasierten Applikation zur Optimierung von Produktionsprozessen in der Glasindustrie in Kooperation mit der SCHOTT AG.
Die Applikation ersetzt eine fehleranfällige Excel-basierte Dokumentation und verwaltet Fertigungsaufträge sowie Chargen, einschließlich der Berechnung von Prozessstellwerten. Sie verwendet React und Material-UI für ein benutzerfreundliches Frontend, während im Hintergrund eine SQL-Datenbank und ein Node.js-Backend für Datenmanagement und Funktionsbereitstellung sorgen. Integriert in eine serviceorientierte Architektur (SOA), beinhaltet die Applikation moderne Authentifizierungstechnologien wie Keycloak für das Identitäts- und Zugriffsmanagement.
Ziel der Arbeit ist es, manuelle Eingaben und Fehler signifikant zu reduzieren und die Transparenz der Produktionsabläufe zu erhöhen, was in der Folge zu einer Steigerung von Effizienz und Qualität im Produktionsprozess der SCHOTT AG führt. Diese Aufgabenstellung wurde erfolgreich umgesetzt. Sowohl die Datenqualität als auch die Fehlerquote haben sich im Vergleich zur vorherigen Excel-Lösung deutlich verbessert.