000 Informatik, Informationswissenschaft, allgemeine Werke
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Einsatz und Anpassung von Methoden der Audio-Feature-Extraktion am Beispiel von Indoor Soundscapes
(2022)
Im häuslichen Umfeld erleben Menschen abhängig von ihrer Wohnsituation unterschiedlichste Geräuschumgebungen (Indoor Soundscapes), die einen hohen Einfluss auf das Wohlbefinden haben. Im Rahmen einer Feldstudie wurde daher die theoretisch und praktisch relevante Frage untersucht, welche Merkmale der wahrgenommenen Geräuschumgebungen als besonders ereignisreich oder angenehm bewertet werden. Einhundertfünf Teilnehmer*innen berichteten nach der Experience-Sampling-Methode zeitgesteuert über auftretende Geräuschumgebungen des häuslichen Alltags. Sie bewerteten deren subjektive Wirkung gemäß Soundscape-Standard. Zudem fertigten sie in-situ Audioaufnahmen der Geräuschszenarien an. Die 6594 Tonaufnahmen wurden einer Audioinhaltsanalyse unterzogen und im Zuge dessen wurden vier Featuresets verschiedener Berechnungsansätze extrahiert. Mithilfe der Perzentilen LASSO-Regularisierung wurden lineare gemischte Modelle für Angenehmheit und Ereignisreichtum sowie drei Multilevel-Modelle für Angenehmheit aufgestellt. Die besten Modelle erklären 9 % der Varianz von Angenehmheit und 27 % der Varianz von Ereignisreichtum durch feste Effekte selektierter Prädiktoren aller getesteten Featuresets. Angenehmheit sinkt vor allem, wenn lautheitsbasierte Features hohe Werte zeigen. Ereignisreichtum ist am stärksten abhängig von kurzen Spitzen des C-bewerteten Schalldruckpegels und wird im Vergleich zu Angenehmheit stärker von Zeitschwankungen der Features bestimmt. Durch den Vergleich der Featuresets wird deutlich, dass die Modelleffekte bekannter psychoakustischer Größen durch Hinzufügen von MFCC-Features verbessert werden. Darüber hinaus wird anhand von Multilevel-Modellen gezeigt, dass die Angenehmheit des lautesten Viertels der Tonaufnahmen deutlich besser durch feste Effekte erklärbar ist als der leisere Rest des Datensatzes. Kongruent mit aktuellen Befragungsstudien kann durch Audiofeatures eine Kategorienabhängigkeit der Soundscape-Bewertungen belegt werden: Musik und Sprache werden als angenehmer bewertet, technische Geräusche und Anlagenrauschen hingegen als unangenehmer. Hoher Ereignisreichtum hängt mit
menschgemachten Geräuschen (z. B. Poltern, Stuhlrücken) zusammen. Diese Ergebnisse stellen eine wichtige Komponente in der umfassenden Beschreibung komplexer Geräuschumgebungen dar und ihnen kommt in Zeiten der SARS-CoV-2-Pandemie, in denen Wohnraum vermehrt heterogen genutzt werden muss, eine erhöhte Bedeutung zu.
Crossmodale Korrespondenzen zwischen auditiven und visuellen Stimuli lassen sich bereits in zahlreichen Laborstudien erkennen. Ob jene Korrespondenzen auch in der Praxis für das Lichtdesign von unter anderem Musik-Veranstaltungen gelten und dabei nicht nur auditive Stimuli mit Farben assoziiert werden, sondern Farben auch einen Einfluss auf die Wahrnehmung der akustischen Eigenschaften und Emotionen der Musik haben, wird dabei in dieser Studie untersucht. Der Versuchsaufbau findet dafür in einer realen Veranstaltungsstätte statt. Proband*innen mussten Fragen zu ihrer Wahrnehmung von unterschiedlichen auditiven und visuellen Eigenschaften, die in unterschiedlichen, möglichst Veranstaltungs-realistischen Stimuli-Szenen präsentiert wurden, beantworten. Hierfür wurden Scheinwerfer eingesetzt sowie auditive Stimuli gewählt, die vom Musikgenre den Live-Veranstaltungen der Veranstaltungsstätte entsprechen. Die Ergebnisse zeigen, dass ein Zusammenhang zwischen akustischen Eigenschaften und Farben existiert und auch die wahrgenommenen Emotionen der Farben durch die Musik beeinflusst werden können. Ebenso zeigen die Ergebnisse, dass die Farben der Ambientebeleuchtung die Emotionen zwar nicht explizit vorgeben oder steuern, sie aber in ihrem Ausdruck intensivieren können. Der Zusammenhang von zur Musik passenden Farben scheint dabei auf den geteilten wahrgenommenen Emotionen zu basieren, eine direkte Verknüpfung von Musik und Farben kann in dieser Studie allerdings nicht ausgeschlossen werden. Crossmodale Korrespondenzen zwischen auditiven und visuellen Stimuli sind demnach auch in realitätsnahen Versuchsaufbauten zu finden. Die Erkenntnisse darüber könnten auch in der Praxis, zum Beispiel bei der Planung und Durchführung von Musik-Veranstaltungen, einen Nutzen haben.
Diese Studie befasst sich mit der Akzeptanz von Lautstärke-Begrenzungen seitens der Besucher*innen von Musik-Veranstaltungen unter Anwendung eines C-bewerteten Schalldruckpegel-Grenzwertes. Im Gegensatz zu einem A-Bewertungsfilter kann ein CBewertungsfilter unterstützen, das gehörschädigende Potenzial hoher tieffrequenter Schalldruckpegel elektronischer Musik-Genre, wie zum Beispiel Techno, abzuschätzen. Dazu wurden, basierend auf einer französischen Verordnung zum Schutz des Publikums von Veranstaltungen vor hohen Schalldrücken (Décret no 2017-1244) sowie der deutschen Norm DIN15905-5, bei sieben Veranstaltungen, bei denen die Musik-Genre EDM, Techno, Tech-House, Psy-Trance und Dubstep geboten wurden, C- und A-bewertete Schalldruckpegel-Grenzwerte festgelegt. Die Besucher*innen der Veranstaltungen, die sich bereit erklärten an der Studie teilzunehmen, wurden hinsichtlich ihrer Zufriedenheit gegenüber der Musik-Lautstärke sowie ihrem Besuchsverhalten von Veranstaltungen mit gleichen Musik-Lautstärken befragt. Die 163 Teilnehmer*innen der Umfrage äußerten sich überwiegend positiv zu vorherrschenden Schalldruckpegeln. Mehr als 80% der Teilnehmer*innen würden Musik-Veranstaltungen, die auf Lautstärken von bis zu 118 dB LCeq,15min und 99 dB LAeq,30min begrenzt sind, regelmäßig besuchen. Ein signifikanter Zusammenhang zwischen dem Besuchsverhalten und Schalldruckpegel-Schwankungen unterhalb der definierten Grenzwerte um bis zu 9 dB(A,C) konnte nicht festgestellt werden. Bei Veranstaltungen der in dieser Studie überprüften Musik-Genre werden Schalldruckpegel-Begrenzungen auf 118 dB LCeq,15min und 99 dB LAeq,30min vom Publikum akzeptiert und können von Veranstalter*innen zum Schutz des Gehörs der Besucher*innen ohne Einfluss auf das Besuchsverhalten und damit einhergehende wirtschaftliche Aspekte einer Veranstaltung angewandt werden.
Music consumption and distribution has changed drastically in the last twenty years due to digitalization. Instead of buying music products, like CDs or even downloaded digital music files, today music is predominantly distributed via online music streaming. Therefore, it is mandatory for the music industry as well as researchers to determine which factors are affecting consumers intention to use music streaming services. This study aims to investigate drivers of Behavioral Intention (BI) to use a music streaming service. Particularly, aspects of social preferences in the context of music streaming will be explored. Therefore, a research model is created, based on the Value-based Adoption Model (VAM) (Kim et al., 2007) with an extension to take social factors into account. An online questionnaire with 102 participants was conducted to test the research model and the corresponding hypotheses. In order to evaluate reliable indications, some adjustments needed to be made resulting in a corrected research model. The final independent variables of the corrected model are Perceived Value (PV) (which is composed of Perceived Usefulness (PU) and Perceived Enjoyment (PE)), Perceived Ease of Use (PEU), Perceived Price Value (PPV), Facilitating Conditions (FC), Perceived Fairness (PF), Social Connectivity (SC), and Peer-Effects (PFX). The empirical results show that Perceived Value (PV), Perceived Price Value (PPV), and Perceived Fairness (PF) are determinants of consumers Behavioral Intention (BI) to use a music streaming service.
Diese Bachelorarbeit untersucht die Frage, welchen Einfluss Sounddesign auf die Empfindung von Emotion, Empathie und Antizipation beim Konsumieren von Filmen hat. Dafür wurde die Arbeitshypothese angenommen, dass ein positiv gestaltetes Sounddesign bei den Zuschauenden zu mehr positiven Emotionen, höherer Empathie und positiver Handlungserwartung führt, während ein negatives Sounddesign zu negativeren Emotionen, geringerer Empathie und negativer Handlungserwartung führt.
Zunächst werden in dem theoretischen Teil der Arbeit das Sounddesign und seine Rolle im Film betrachtet, gefolgt von der Untersuchung der Auswirkungen von Ton auf die menschliche Wahrnehmung, sowie einer Darstellung der Grundlagen von Emotion, Empathie und Antizipation.
Um die Forschungsfrage zu beantworten und die Arbeitshypothesen zu überprüfen, wurde eine quantitative Studie mittels Online-Umfrage durchgeführt, in der die Teilnehmenden zwei Filmausschnitte zu sehen bekamen. Die Teilnehmenden wurden dabei in zwei Gruppen mit jeweils positivem bzw. negativem Sounddesign aufgeteilt. Der Einfluss auf die wahrgenommenen Emotionen, Empathie und die antizipierte Handlung wurde anschließend mittels eines Fragebogens erhoben und statistisch ausgewertet.
Es wurde festgestellt, dass das Sounddesign teilweise deutliche Effekte auf wahrgenommene Emotionen hatte, insbesondere auf negative Emotionen. Es waren ebenfalls Tendenzen in Bezug auf Empathie und Antizipation erkennbar, die darauf hinwiesen, dass Sounddesign diese Bereiche beeinflusste. Eine zusätzliche Untersuchung des Einflusses von Audiogeräten auf die Stärke der ermittelten Effekte zeigte, dass Kopfhörer/Lautsprecher im Vergleich zu Handy-/Laptoplautsprechern zu einem stärkeren Effekt des Sounddesigns führen konnten.
Diese Arbeit kann zusammenfassend feststellen, dass ein Einfluss von Sounddesign auf Emotion, Empathie und Handlungsantizipation anzunehmen ist.
Die Lehre von Datenbanksystemen kann durch interaktive Lehr- und Lernmaterialien ergänzt werden, um Studierende besser an die Themenbereiche heranzuführen. Diese Arbeit dokumentiert die systematisch durchgeführte Recherche interaktiver
Materialien und stellt die Rechercheergebnisse vor. Dabei wurden sowohl einzelne Anwendungen als auch wissenschaftliche Veröffentlichungen berücksichtigt. Von den insgesamt 59 gefundenen Materialien wurde eine Handvoll zur näheren Betrachtung ausgewählt. Im Detail wird auf deren Zielsetzung, Umsetzung und die Bedienung eingegangen. Die Materialien befassen sich mit den Themenbereichen SQL, ERM/UML, Normalisierung, Relationale Algebra und Weiteren. Auch bei der Umsetzung sind Unterschiede hinsichtlich der Herangehensweise und der ausgewählten Lernmethoden ersichtlich. Im Rahmen wissenschaftlicher Veröffentlichungen wurden Experimente mit Studierenden durchgeführt und deren Lernfortschritt ausgewertet. Aus dem Feedback ist ein grundsätzliches Interesse an interaktiven Lernmaterialien zu erkennen. Gleichzeitig konnten Studierende mithilfe dieser Materialien in Tests bessere Ergebnisse erzielen.
Machine Learning – eine Disziplin der IT, die in letzter Zeit immens an Traktion gewonnen hat. Durch die verzeichneten Entwicklungen, wie z.B. autonomes Fahren, ChatGPT und noch vielen mehr, haben sich in zahlreichen Sparten neue Perspektiven eröffnet. Die vorliegende Arbeit untersucht die Einsatzmöglichkeiten von Machine Learning in der Retourenmanagement Domäne, welche bislang noch wenig erforscht wurden. Gerade der boomende Online-Handel und die daraus resultierende Masse an Retouren verdeutlichen die Notwendigkeit einer Intervention mit dem Ziel, Retouren, die sowohl den Unternehmen als auch der Umwelt schaden, zu minimieren. Ob klassische Ansätze wie logistische Regression und lineare Diskriminanzanalyse oder state-of-the-art Methoden wie neuronale Netzwerke, Entscheidungsbäume, Ensemble Machine Learning, Graphen, etc. – Machine Learning bietet der Wirtschaft viele Werkzeuge, die für die Lösung des Retourenproblems eingesetzt werden können. Die Auswahl der Methoden hängt von dem Ziel und den verfügbaren Daten ab, aber die schiere Anzahl der Möglichkeiten verdeutlicht, dass mehrere Wege für die Reduzierung von Retouren eingeschlagen werden können. Abhängig von Know-How und technischen Voraussetzungen können auch einfachere Methoden, die keine allzu hohe Rechenleistung bzw. wenig Expertise benötigen, den Unternehmen äußerst nützliche Resultate liefern. Die vorliegende Arbeit versucht den aktuellen wissenschaftlichen Status-Quo darzustellen, um dadurch die den Online-Händlern verfügbaren Möglichkeiten aufzuzeigen.
In the EILD.nrw project, Open Educational Resources (OER) are being developed for teaching databases. Instructors can use the tools and courses in a variety of learning scenarios. Students of computer science and application subjects learn the complete life cycle of databases. For this purpose, quizzes, interactive tools, instructional videos, and courses for learning management systems are developed and published under a Creative Commons license.
Building context-aware applications is an already widely researched topic. It is our belief that context awareness has the potential to supplement the Internet of Things, when a suitable methodology including supporting tools will ease the development of context-aware applications. We believe that a meta-model based approach can be key to achieving this goal. In this paper, we present our meta-model based methodology, which allows us to define and build application-specific context models and the integration of sensor data without any programming. We describe how that methodology is applied with the implementation of a relatively simple context-aware COVID-safe navigation app. The outcome showed that programmers with no experience in context-awareness were able to understand the concepts easily and were able to effectively use it after receiving a short training. Therefore, context-awareness is able to be implemented within a short amount of time. We conclude that this can also be the case for the development of other context-aware applications, which have the same context-awareness characteristics. We have also identified further optimization potential, which we will discuss at the conclusion of this article.
In dieser Arbeit werden die definierenden Eigenschaften von Open Educational Resources (OER) recherchiert. Wie können die Anforderungen an Inhalten, Medien-wahl, didaktischen Konzept mit einem hohen Grad an Interaktivität erfüllt werden? – Die Literatur zu diesen Fragestellungen liefert den aktuellen Forschungsstand.
This paper investigates the implementation of a human body model for the simulation of a jumping motion in Simulink. It contains details to get an insight into modern biomechanics without previous experience. In the simulation, a Hill-Type muscle is used to generate joint momentum with a phenomenologically realistic relationship between muscle length and force. The simulation published with this article is one of many solutions to design a humanoid simulation. The paper guides through the implemented build and explains its range of application.
Sound and music are well-studied aspects of the quality of experience in restaurants; the role of the room acoustical conditions, their influence on the visitors’ soundscape evaluation and their impact on the overall customer satisfaction in restaurants, however, has received less scientific attention. The present field study therefore investigated whether sound pressure level, reverberation time, and soundscape pleasantness can predict factors associated with overall restaurant quality. In total, 142 persons visiting 12 restaurants in Berlin rated relevant acoustical and non-acoustical factors associated with restaurant quality. Simultaneously, the A-weighted sound pressure level (LA,eq,15) was measured, and the reverberation time in the occupied state (T20,occ) was obtained by measurements performed in the unoccupied room and a subsequent calculation of the occupied condition according to DIN 18041. Results from linear mixed-effects models revealed that both the LA,eq,15 and T20,occ had a significant influence on soundscape pleasantness and eventfulness, whereby the effect of T20,occ was meditated by the LA,eq,15. Also, the LA,eq,15 as well as soundscape pleasantness were significant predictors of overall restaurant quality. A comprehensive structural equation model including both acoustical and non-acoustical factors, however, indicates that the effect of soundscape pleasantness on overall restaurant quality is mediated by the restaurant’s atmosphere. Our results support and extend previous findings which suggest that the acoustical design of restaurants involves a trade-off between comfort and liveliness, depending on the desired character of the place.
Kompetenzen auf dem Gebiet der Datenbanken gehören zum Pflichtbereich der Informatik. Das Angebot an Lehrbüchern, Vorlesungsformaten und Tools lässt sich jedoch für Lehrende oft nur eingeschränkt in die eigene Lehre integrieren. In diesem Aufsatz schildern wir unsere Erfahrungen in der Nutzung (frei) verfügbarer und der Entwicklung eigener digitaler Inhalte für grundlegende Datenbankveranstaltungen. Die Präferenzen der Studierenden werden mittels Nutzungsanalysen und Befragungen ermittelt. Wir stellen die Anforderungen auf, wie die nicht selten aufwendig herzustellenden digitalen Materialien von Lehrenden in ihre Lehr- und Lernumgebungen integriert werden können. Als konstruktive Antwort auf diese Herausforderung wird das Konzept EILD zur Entwicklung von Inhalten für die Lehre im Fach Datenbanken vorgestellt. Die Inhalte sollen in vielfältigen Lernszenarien eingesetzt werden können und mit einer Creative Commons (CC) Lizenzierung als OER (open educational resources) frei zur Verfügung stehen.
Kern dieser Arbeit ist die Recherche nach Datenbanken mit Personen des Holocaust. Die bei der Recherche gefundenen Datenbanken werden kategorisiert und vorgestellt. Es wird aufgeschlüsselt, welche und wie viele Daten diese enthalten, wie diese Daten dargestellt oder visualisiert werden und mit welchen Kriterien eine Datenbank zu einer bestimmten Person durchsucht werden kann. Im Hinblick auf eine Anreicherung der Personen-Datenbank des Erinnerungsortes der Hochschule Düsseldorf mit zusätzlichen Informationen aus anderen Datenbanken werden Erfahrungen zu diesem Thema vorgestellt. Auf Grundlage dieser Erfahrungen wird evaluiert wie Datenbanken mit der des Erinnerungsortes verknüpft werden können. Zuletzt werden didaktische Konzepte der Holocaustvermittlung vorgestellt, die insbesondere auf das Verhältnis "Individuum zu Vielen" eingehen.
Through constant technical progress, multi-user virtual reality is transforming towards a social activity that is no longer only used by remote users, but also in large-scale location-based experiences. We evaluate the usage of realtime-tracked avatars in co-located business-oriented applications in a "guide-user-scenario" in comparison to audio only instructions. The present study examined the effect of an avatar-guide on the user-related factors of Spatial Presence, Social Presence, User Experience and Task Load in order to propose design guidelines for co-located collaborative immersive virtual environments. Therefore, an application was developed and a user study with 40 participants was conducted in order to compare both guiding techniques of a realtime-tracked avatar guide and a non-visualised guide with otherwise constant conditions. Results reveal that the avatar-guide enhanced and stimulated communicative processes while facilitating interaction possibilities and creating a higher sense of mental immersion for users. Furthermore, the avatar-guide appeared to make the storyline more engaging and exciting while helping users adapt to the medium of virtual reality. Even though no assertion could be made concerning the Task Load factor, the avatar-guide achieved a higher subjective value on User Experience. Due to the results, avatars can be considered valuable social elements in the design of future co-located collaborative virtual environments.
Das Agile Manifest (https://agilemanifesto.org) hat weltweit große Bedeutung erlangt. Der Begriff der Agilität ist allgegenwärtig, sei es in der Softwareentwicklung, im Projektmanagement oder in der Welt der Startups. Aber wie sieht es mit Bildungsprozessen aus? Möchte man nicht auch hier schnell und flexibel auf veränderte Anforderungen oder spontan entstehende Lernbedarfe reagieren? Und erlangen nicht auch hier kooperative, ergebnisoffenere und vor allem selbstorganisierte Lernprozesse zunehmend an Bedeutung, weil sie die Lernenden möglicherweise besser auf die zunehmend digitalisierte Lebens und Arbeitswelt vorbereiten? Und wie steht es um Werte wie Transparenz, Kommunikation auf Augenhöhe, Akzeptanz und Wertschätzung? Definieren sie nicht wichtige Rahmenbedingungen, wie gelehrt und gelernt werden sollte?
Die Sicherheit von Softwareprojekten ist ein zentraler Faktor für ihren Erfolg, der oft nicht ausreichend gewährleistet wird. Aus diesem Grund werden in der vorliegenden Arbeit neue Ansätze entwickelt, um dem Entwickler bei der Durchsetzung der Softwaresicherheit zu helfen. Dafür wird untersucht, welche neuen Ansätze für die Unterstützung bei der Vermeidung ausgewählter Fehler hilfreich sein können, sowie welche konzeptionellen Vor- und Nachteile sie aufweisen.
Zunächst wird ein Überblick über die nötigen Grundlagen für die Entwicklung der neuen Ansätze geschaffen. Elementar ist dabei das Secure Coding Prinzip, nach dem verschiedenste sicherheitsrelevante Implementierungsfehler bereits früh in dem Lebenszyklus eines Softwareprojekts, während seiner Implementierung zu vermeiden sind. Ein Mittel für diesen Zweck sind die sogenannten Secure Coding Richtlinien, die typische Fehler beschreiben und konkrete Vorgehensweisen für ihre Vermeidung und Behebung definieren, aber oft nicht eingehalten werden. Werkzeuge zur statischen Code-Analyse können hierbei Abhilfe schaffen, da sie verschiedenste Fehler automatisiert erkennen und den Entwickler über sie informieren.
Auf der Basis dieser Grundlagen werden Verbesserungsmöglichkeiten untersucht, um den Entwickler anhand von statischer Code-Analyse besser bei der Einhaltung relevanter Secure Coding Richtlinien zu unterstützen. Der Fokus dieser Arbeit liegt dabei auf der Vermeidung von Fehlern bei der Validierung von Eingaben, da diese Fehlerform besonders weit verbreitet und schwerwiegend ist.
Um eine entsprechende Hilfestellung gewährleisten zu können, werden drei Ansätze zur Unterstützung bei der Anwendung von Richtlinien für die Programmiersprache Java näher betrachtet. Diese Ansätze helfen dem Entwickler komplementär zu der Funktionalität herkömmliche Werkzeuge zur statischen Code-Analyse für das Auffinden von Fehlern auch bei der Vermeidung und Behebung dieser Fehler. Die neuen Ansätze basieren auf der Verwendung von textuellen Annotationen für die Umsetzung des Validierungsprozesses einer Eingabe, dem Einsatz einer API zur Validierung einer Eingabe und der Nutzung eines IDE-Plugins, um den nötigen Quellcode für den Validierungsprozess automatisiert zu generieren. Die nähere Betrachtung und Evaluierung dieser Ansätze zeigt, dass der annotationsbasierte Ansatz sich nicht für diesen Zweck eignet, während sowohl der API-basierte Ansatz, als auch der Ansatz für das Generieren des Quellcodes eine effektive und effiziente Ergänzung herkömmlicher Werkzeuge zur statischen Code-Analyse darstellen und dementsprechend in der weiteren Forschung aufgegriffen werden sollten.
Der vierte Teil der Schriftenreihe "Trading" präsentiert eine statistische Auswertung von Kursdaten bei einer Haltefrist von einem Handelstag. Die Statistik beinhaltet Gewinnfaktor bzw. Rendite und Investitionsgrad aus Teil 1 sowie Volatilität, Chance, Risiko und Handelskosten, welche in Teil 3 eingeführt wurden. Kaufbedingungen werden wie in Teil 1 mit Hilfe des Kursverhältnisses an zwei aufeinander folgenden Handelstagen gebildet. Die Auswertung für den Markt FEBRDUSA_1 historischer Kursdaten liefert eine in sich schlüssige Beschreibung des Einflussfaktors Kaufbedingung auf die künftige Kursentwicklung. Den größten Gewinn liefert eine Mean Reversion-Strategie, bei der die Chance deutlich über dem Risiko liegt. Da die Statistik die Begrenzung eingegangener Neuinvestitionen berücksichtigt, werden Übertreibungen vermieden, die einer arithmetischen Mittelwertbildung anhaften. Die statische Auswertung für einen mit Random Walks gebildeten Markt bestätigt, dass für diesen Fall keine Abhängigkeit von der Kaufbedingung besteht.
Verschiedene Studien haben ergeben, dass zunehmend mehr Kinder und Jugendliche unter psychischen Erkrankungen wie Depressionen, Angststörungen und ADHS leiden. Die meisten Betroffenen erhalten jedoch keine Therapie oder werden als behandlungsbedürftig eingestuft. Therapieerfolge erfordern zudem das regelmäßige Durchführen von therapeutischen Übungen während und nach Therapiesitzungen. Die Motivation der Patienten zur kontinuierlichen Mitarbeit stellt jedoch eine zentrale Herausforderung dar, da die Übungen als mühevoll empfunden werden und Therapieerfolge nicht sofort eintreten oder erkennbar sind. Eine digitale, spielerische Trainingsanwendung bietet hier das Potenzial, die Therapie von Kindern und Jugendlichen zu unterstützen wie auch neue Behandlungswege zu eröffnen. Eine solche Anwendung kann die Patienten motivieren, therapiebegleitende Übungen selbstständig und regelmäßig durchzuführen, ihnen Feedback über ihre Leistung geben und sich autonom auf verschiedene Nutzergruppen einstellen. In dieser Arbeit wird untersucht, wie die psychotherapeutische Behandlung von Kindern und Jugendlichen durch digitale Spiele unterstützt werden kann. Hierzu wurden Grundlagen bezüglich Serious Games und Neurogames, BCIs und EEGs wie auch unterschiedlicher therapiebegleitender Maßnahmen untersucht. Des Weiteren wurde der aktuelle Forschungsstand ermittelt und ein Interview mit Psychotherapeuten des LVR-Klinikums Essen zur Eingrenzung der Fragestellung durchgeführt. Auf Basis der erlangten Erkenntnisse wurde ein Serious Game als motivationales Konzentrations- und Aufmerksamkeitstraining für Kinder mit einer Konzentrations- und Aufmerksamkeitsschwäche konzipiert und ein entsprechender Prototyp implementiert. Hierbei handelt es sich um ein Multiplayer-Spiel, welches das Konzentrations-Level der Nutzer über ein MUSE-EEG in das Spiel einbezieht. Zur Evaluierung des entwickelten Prototypen wurden Nutzertests mit 21 Kindern durchgeführt. Hierbei konnten positive Ergebnisse bezüglich der Usability, Technologieakzeptanz und Playfulness des entwickelten Prototypen festgehalten werden. Zudem ergab sich eine positive Auswirkung des Spiels auf die Konzentration der Nutzer. Im Rahmen der Evaluation traten jedoch verschiedene Probleme mit dem MUSE-EEG auf, weshalb sich die Nutzung dieses EEGs im Rahmen der entwickelten Anwendung als ungeeignet erwies.
Der dritte Teil der Schriftenreihe entwickelt die statistische Beschreibung für das Investieren in Wertpapiere weiter, welche in den ersten beiden Teilen begonnen wurde. Die dort eingeführten Statistikgrößen betreffen Gewinnfaktoren bzw. Renditen und den Investitionsgrad. Die neuen Statistikgrößen beinhalten ein Maß für Chance, Risiko, Volatilität sowie Handelskosten. Alle Statistikgrößen hängen von mehreren Investitionsparametern ab, u. a. der Haltefrist, die angibt, wie lange eine eingegangene Investition gehalten wird. Es wird wieder eine endliche Menge von Wertpapieren gehandelt und die Investition in ein Wertpapier setzt voraus, dass eine Kaufbedingung erfüllt ist. Experimentelle Ergebnisse für einen Markt mit historischen Kursdaten sowie für einen Markt mit Random Walks belegen die Stärke der erweiterten Statistik.
Diese Masterarbeit beschreibt den Entwurf und die Neuimplementierung von What the Hack, einem digitalen Serious Game zur Verbesserung von Information Security Awareness. What the Hack ist ursprünglich in einem Studentenprojekt entstanden und soll in der Unity Game Engine neu implementiert, erweitert und verbessert werden.
Nach einer Untersuchung gängiger Literatur auf Merkmale eines guten Serious Games wird der aktuelle Markt von Serious Games zum Thema Information Security Awareness untersucht. Es zeigt sich, dass es dem Markt an Spielen für eine fortgeschrittene, technische Zielgruppe mangelt. Ebenfalls ersichtlich wird, dass sich wenige Spiele spezialisieren oder anpassen lassen. Es folgt eine Bestandsaufnahme der originalen Implementierung. Mit den Ergebnissen der theoretischen Untersuchungen wird die originale Implementierung von What the Hack auf Kriterien eines guten Serious Games untersucht. Anschließend werden Anforderungen für die Neuimplementierung von What the Hack gestellt. Es folgt eine Beschreibung des Game Designs und der Implementierung wichtiger Eigenschaften des Spiels, wie die Unterstützung von Schwierigkeitsgraden und der Erweiterbarkeit.
Abschließend folgt eine Analyse der Neuimplementierung. Es zeigt sich, dass das Spiel die gestellten Anforderungen erfüllt und What the Hack sich zu einer, auf eine technische Zielgruppe fokussierte, Serious Game Plattform entwickelt hat.
Untersuchungen haben ergeben, dass bis zu 95% aller verfügbaren Android Apps mindestens einen Programmierfehler bei der Verwendung von sogenannten Krypto-APIs besitzen. Bei korrekter Anwendung dieser APIs können mit ihnen sensible System- und Benutzerdaten vor Angriffen geschützt werden. Bisher gibt es nur wenige verfügbare Tool-basierte Hilfsmittel für Programmierer, welche die Verwendungsfehler identifzieren können. Für die Programmiersprache Java konnten bislang nur sehr wenige dieser spezialisierten Hilfsmittel gefunden werden, darunter das statische Codeanalysetool CogniCrypt. Ein derartiges Werkzeug für C# konnte nicht gefunden werden.
Diese Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Plugins für die IDE Visual Studio zur statischen Codeanalyse namens Sharper Crypto-API Analysis. Sein Hauptziel ist, Programmierern beim Verwenden der .NET Krypto-API mit der Programmiersprache C# zu unterstützen. Durch Beobachtungen im Entwicklungsprozess sollen einerseits die Parallelen und Unterschiede zwischen der Java- und der C#-Welt im Umgang mit Krypto-APIs erkennbar werden. Andererseits beschreibt diese Arbeit den erforderlichen Aufwand, um ein hoch spezialisiertes, statisches Codeanalysetool zu entwickeln. Die Beobachtungen zeigen, dass die Unterschiede der Java- und C#-Technologien nicht oberflächlich, sondern hauptsächlich im Detail liegen und daher
während der Implementierung des Tools besondere Aufmerksamkeit erfordern. Die Entwicklungsphase selbst zeigt sich als besonders anspruchsvoll, da mit Unsicherheitsfaktoren
bezüglich der Funktions- und Verhaltensweisen von Visual Studio umgegangen werden müssen.
Das Hauptziel von Sharper Crypto-API Analysis konnte durch die Implementation von vier Hauptfunktionsgruppen umgesetzt werden. Die wichtigste von ihnen ist das Bereitstellen von Codeanalysen, welche ausschließlich auf die Verwendung der .NET Krypto-API spezialisiert sind. Die hier entwickelten Codeanalysen betrachten besonders Fehlerquellen, die Programmierer am häufigsten begehen. Um den Programmierern nachhaltig Wissen bezüglich der Krypto-API zu vermitteln, führt diese Arbeit erweiterte Analyseberichte ein, die zusätzlich über Schwachstellen oder Angriffsszenarien informieren. Besonderheiten und Alleinstellungsmerkmale der anderen Funktionsgruppen werden in dieser Arbeit unter besonderer Berücksichtigung von Implementationshinweisen dokumentiert.
The late immersion of multi-touch sensitive displays enables the use of tangibles on multi-touch screens. There a several wide spread and/or sophisticated solutions to fulfill this need but they seem to have some flaws. One popular system at the time of writing is an overlay frame that can be placed on a normal display with the corresponding size. The frame creates a grid with infrared light emitting diodes. The disruption of this grid can be detected and messages with the positions are sent via usb to a connected computer. This system is quite robust in matters of ambient light insensitivity and also fast to calibrate. Unfortunately it is not created with the recognition of tangibles in mind and printed patterns can not be resolved. This article summarizes an attempt to create fiducials that are recognized by an infrared multi-touch frame as fingers. Those false fingers are checked by a software for known patterns. Once a known pattern (= fiducial) has been recognized its position and orientation are send with the finger positions towards the interactive software. The usability is tested with an example application where tangibles and finger touches are used in combination.
Markerless talent tracking is widely used for interactions and animations within virtual environments. In a virtual (tv) studio talents could be overburden by interaction tasks because camera and text require extensive attention. We take a look into animations and inter- actions within a studio, which do not require any special attention or learning. We show the generation of an artificial shadow from a talent, which ease the keying process, where separation of real shadows from the background is a difficult task. We also demonstrate animations of footsteps and dust. Furthermore, capturing talents’ height can also be used to adjust the parameters of elements in the virtual environment, like the position and scaling of a virtual display. In addition to the talents, a rigid body was tracked as placeholder for graphics, easing the interaction tasks for a talent. Two test productions show the possibilities, which subtle animations offer. In the second production, the rendering was improved (shadows, filtering, normal maps, ...) and instead of using the rigid body to move an object (a flag), the animation was only controlled by the hand’s position.
Die im Laufe des Jahres veröffentlichten Passwörter auf der Plattform "Have I been pwnd" zeigen deutlich, dass Nutzer aufgrund von besserer Merkbarkeit schwache Passwörter wählen. Dies hat zur Folge, dass die sensiblen Daten der Nutzer nur unzureichend geschützt sind. Aus diesem Grund gewinnt das Themengebiet der IT-Sicherheit zunehmend an Bedeutung. Passwortmanager stellen für dieses Szenario eine mögliche Lösung dar.
Der im Rahmen dieser Masterthesis entwickelte Passwortmanager "Safeword" ermöglicht, sensitive Daten, die mittels adäquaten kryptografischen Verfahren geschützt werden, zentral an einer Stelle abzulegen und sukzessive unsichere Passwörter durch starke zufällige Passwörter zu ersetzen. Der Nutzer muss sich nur ein starkes Hauptkennwort merken, mit dem er sich bei dem Passwortmanager authentisiert und anschließend die gespeicherten Passwörter abrufen kann. Der Passwortmanager bietet zahlreiche Funktionen, die die Nutzung der Anwendung erleichtern, wie die simple und moderne Oberfläche, einen Passwort-Generator, der kryptografisch sichere Zufallspasswörter erstellt, oder Funktionen zur besseren Handhabung von Passwörtern, beispielsweise Label oder Notizen.
Safeword basiert auf einer modularen und erweiterbaren Architektur, die auf Code-Sharing setzt. Das Code-Sharing vereinfacht die Wartung der Anwendung und ermöglicht bei Schwachstellen eine schnellere Behebung. Die Ergebnisse aus dem Vergleich existierender Passwortmanager flossen direkt in die Entwicklung von Safeword ein, sodass aus Fehlern anderer Mitbewerber gelernt werden konnte. Um den Beitrag zur Open-Source-Welt sicherzustellen, wird Safeword unter der GPLv3-Lizenz bereitgestellt, sodass auch in Zukunft viele Nutzer von dem Passwortmanager profitieren können.
Voraussetzung für den Produktiveinsatz von Safeword ist die Entwicklung noch fehlender Funktionen und die Prüfung des Quelltexts nach aktuellen Standards der IT-Sicherheit.
The article discusses the question of “How to convey the experience in a virtual environment to third parties?” and explains the different technical implementations which can be used for live streaming and recording of a mixed reality experience. The real-world applications of our approach include education, entertainment, e- sports, tutorials, and cinematic trailers, which can benefit from our research by finding a suitable solution for their needs. We explain and outline our Mixed Reality systems as well as discuss the experience of recorded demonstrations of different VR applications, including the need for calibrated camera lens parameters based on realtime encoder values.
Das Projekt „Programmiere Dich fit: Koslar“ geht aus der Idee von Herrn Prof. Lux, Lehrender an der Hochschule Düsseldorf, hervor. Er hat bereits in einer unterrichtsähnlichen Form mit Kindern in programmiertechnischer Richtung gearbeitet und möchte diese Arbeit gerne um eine Projektarbeit an der Hochschule Düsseldorf ergänzen.
Der Kern des Projektes zielt dabei auf die Vermittlung von Programmierkenntnissen an Kinder im Alter zwischen 6 und 10 Jahren ab. Zwar soll das Programmieren an erster Stelle stehen, aber insbesondere für eine kindergerechte Vermittlung sollen körperliche Aktivitäten und Bewegungen berücksichtigt werden. In diesem Sinne erfolgt eine Verbindung der beiden zuvor genannten Themenfelder in einer Projektarbeit, die aktiv mit Schülerinnen und Schülern einer Grundschule durchgeführt werden soll. Um den sportlichen Aspekt besser bewerten und betreuen zu können, wird die Ausführung in Zusammenarbeit mit Herr Schmitz als Geschäftsführer des Kreissportbund Düren (KSB Düren e.V.) ablaufen. Herr Schmitz wird in dieser Projektarbeit von Herrn Sebastian Lieberth, der für den Bereich des betrieblichen Gesundheitsmanagement im KSB Düren zuständig ist, unterstützt.
Herr Lux arbeitet an der Hochschule Düsseldorf mit Herrn Prof. Michels aus dem Fachbereich Sozial- und Kulturwissenschaften zusammen, um in Bezug auf die kindergerechte Vermittlung einen Vertreter zu haben. Zur Abrundung der Fachkenntnisse nehmen zusätzlich zwei Studentinnen der Hochschule Düsseldorf am Projekt teil. Unterstützung finden beide Professoren durch jeweils einen Studierenden Ihrer Themengebiete. Herr Prof. Michels wird von Frau Preissegger aus dem Fachbereich Sozial- und Kulturwissenschaften unterstützt. Frau Preissegger befindet sich im sechsten Semester und möchte auf dieses Projekt aufbauend ihre Thesis im Wintersemester schreiben. Herr Prof. Lux erhält Unterstützung durch Frau Gramsch aus dem Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik. Sie befindet sich ebenfalls im sechsten Semester und führt dieses Projekt im Rahmen eines Wahlfaches durch.
Der Bereich der Informationssicherheit stellt große und insbesondere kleine und mittlere Unternehmen (KMU) vor erhebliche Herausforderungen. Zunehmende Angriffe auf IT-Systeme und Infrastrukturen haben die Informationssicherheit zum kritischen Erfolgsfaktor gemacht. Neben klassischen Zielen und Bereichen der Informationssicherheit hat vor allem die Security Awareness - das Sicherheitsbewusstsein aller Mitarbeiter eines Unternehmens - an Bedeutung gewonnen. Security Awareness bezieht sich auf jegliches Wissen und Handeln der Mitarbeiter eines Unternehmens und ist daher ein bedeutsamer Baustein zur ganzheitlichen Gewährleistung von Informationssicherheit. Die Motivation zur Entwicklung und Einführung von Informationssicherheit und insbesondere Security Awareness geht in großen Unternehmen vor allem von externen Faktoren, so z. B. der Regulierung von Branchen, aus und ist mittels globaler Standards, Normen und Frameworks implementiert. KMU sind grundsätzlich keinen geringeren Risiken als große Unternehmen ausgesetzt, verfügen jedoch nur selten über vergleichbare Schutzmaßnahmen hinsichtlich Informationssicherheit. Im Rahmen des Projekts wurden externe Anforderungen für große Unternehmen analysiert und hinsichtlich der Eignung als Grundlage für KMU bewertet. Das Projekt thematisiert weiterhin die Messbarkeit von Security Awareness sowie die in großen Unternehmen eingesetzten Maßnahmen zur Gewährleistung von Security Awareness besonders hinsichtlich ihrer Eignung für KMU.
LUST (lebenswerte und umweltgerechte Stadt) ist ein interdisziplinäres Projekt der Fachbereiche Architektur, Maschinenbau und Verfahrenstechnik sowie Kultur- und Sozialwissenschaften der Hochschule Düsseldorf. Mittelpunkt des Projektes ist die fachübergreifende Entwicklung neuer Konzepte für eine lebenswerte und umweltgerechte Stadt. Es wurde gefördert vom Land Nordrhein-Westfalen im Rahmen des Programms „FH Struktur“.
Fachbereich Wirtschaft
(2003)
Fachbereich Medien
(2003)
Fachbereich Elektrotechnik
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Fachbereich Design
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Zentrale Einrichtungen
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Fachbereich Architektur
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