005 Computerprogrammierung, Programme, Daten
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Diese Masterarbeit befasst sich mit der Recherche zum Thema Emotionserkennung, der Konzeption einer hybriden Emotionserkennung und der prototypischen Implementierung des Konzepts für den Tischroboter ROS-E.
Die Recherche zeigt, dass die Emotionserkennung auf Basis von verschiedenen Eingaben erfolgen kann. Es wurde sich auf die drei Eingabeströme Bild, Ton und Text konzentriert, da diese praktikabel für die Implementierung auf einen humanoiden Roboter sind. Zu jedem dieser Eingabeströme wurden Dienste, Open-Source-Software und Ansätze untersucht.
Aufgrund dieser Erkenntnisse wurde eine Anwendung entwickelt, welche ein hybride Emotionserkennung durch die Eingabe eines Textes und einer Bild-Datei durchführt. Hierzu wurden die Dienste zur Emotionserkennung von Microsoft Azure und IBM Watson genutzt. Die Anwendung wurde in Python implementiert.
We investigate polyhedral aspects of the Periodic Event Scheduling Problem (PESP), the mathematical basis for periodic timetabling problems in public transport. Flipping the orientation of arcs, we obtain a new class of valid inequalities, the flip inequalities, comprising both the known cycle and change-cycle inequalities. For a point of the LP relaxation, a violated flip inequality can be found in pseudo-polynomial time, and even in linear time for a spanning tree solution. Our main result is that the integer vertices of the polytope described by the flip inequalities are exactly the vertices of the PESP polytope, i.e., the convex hull of all feasible periodic slacks with corresponding modulo parameters. Moreover, we show that this flip polytope equals the PESP polytope in some special cases. On the computational side, we devise several heuristic approaches concerning the separation of cutting planes from flip inequalities. We finally present better dual bounds for the smallest and largest instance of the benchmarking library PESPlib.
Ziel dieser Arbeit ist, ein Konzept und einen Prototyp für eine Webanwendung zu entwerfen, der den Bibliotheksnutzern der Landesbibliothek Oldenburg hilft, die Bücher der Landesbibliothek besser ausfindig machen zu können. Dabei sollen die drei unterschiedlichen Nutzungsbereiche der Landesbibliothek für die Bibliotheksnutzer verdeutlicht werden. Die Webanwendung soll drei Kernaspekte umsetzen. Sie soll die Ermittlung ähnlicher Treffer aus den jeweils anderen Bereichen der Landesbibliothek ermöglichen, einen detaillierten Lageplan anzeigen, der angibt, wo sich das gesuchte Buch befindet, und die vorhandenen Fachsystematiken mit dem gesuchten Buch verknüpfen und anzeigen. Dazu wird zuerst der Ist-Stand der Bibliothek erhoben, danach werden Defizite und Anforderungen erhoben. Nach einer Evaluation möglicher Komponenten für die Umsetzung, wird ein Konzept erstellt und prototypisch umgesetzt. Danach folgt eine Auswertung des Prototyps inklusive Tests.
Die Bayerische Staatsbibliothek, München, setzt in der Erwerbung deutschsprachiger Medien die Reihen A, B und M der Deutschen Nationalbibliografie ein. Diese Reihen werden in elektronischer Form mithilfe eines Erwerbungsunterstützungsprogramms verarbeitet. Künftig soll auch die Reihe O (Online-Publikationen) in die Erwerbung einbezogen werden. Die vorliegende Arbeit untersucht, ob und wie das bestehende Programm oder ein anderes System am Markt für die Erwerbung auf der Basis von Reihe-O-Daten in der Bayerischen Staatsbibliothek angepasst werden kann. Vorgestellt wird ein Konzept für eine neue Anwendung, die im praktischen Teil der Arbeit prototypisch implementiert wird.
Die Motivation für diese Arbeit entstand durch den ansteigenden Bedarf an Unterstützung bei der Datenverarbeitung innerhalb von Digital Humanities Projekten. Die vorliegende Masterarbeit hat das Ziel, den Workflow für die Datenintegration im Forschungsprojekt diggr in den Punkten Transparenz, Nachvollziehbarkeit, Wiederholbarkeit und Automatisierung zu verbessern. Diese Aspekte werden berücksichtigt, indem eine koordinierte Toolchain aufgebaut wird, die überwiegend mit dem Resource Description Framework (RDF) arbeitet. Innerhalb dieser Toolchain werden Datenqualitätsprüfungen durch ein formalisiertes Verfahren unterstützt. Zuvor werden Anwendungsfälle betrachtet, aus denen anschließend Anforderungen extrahiert und beschrieben werden. Danach folgt die Entwicklung und Implementierung der einzelnen Komponenten.
Thematisiert wird der Weg, von einer theoretischen Betrachtung computerlinguistischer Grundlagen der Sprachverarbeitung, bis hin zu einer prototypischen Umsetzung einer Software zur natürlich sprachlichen Dialogkommunikation zwischen Mensch und Roboter.
Die Arbeit widmet sich dabei zunächst der Bereitstellung theoretischer Grundlagen (Definition, Geschichte, Funktionsweise, Herausforderungen, Aktuelle Lage) von Mensch-Maschine-Kommunikation unter Zuhilfenahme des Natural Language Processings. Darauf basierend werden Anforderungen aufgestellt, die eine softwaremäßige Implementierung eines solchen Systems beschreiben. Dies geschieht unter der Beachtung von Rahmenbedingungen durch den themenstellenden Betrieb dieser Arbeit und den Grenzen des Robotersystems.
Es folgt eine ausgiebige Evaluierung verschiedener NLP-Systeme anhand des Abgleichs von Anforderungen und zusätzlicher Kennziffer-Messungen (Precision, Recall, F1 Score). In diesem Zusammenhang entsteht auch ein Testprogramm, welches ein automatisiertes Evaluierungsverfahren bereitstellt. Die beiden besten NLP-Systeme werden anschließend in ihrer Verwendung detailliert beschrieben. Eine prototypische Implementierung stellt die Verwendung eines NLP-Systems, zur Kommunikation von Mensch und Roboter, in einem konkreten Anwendungsfall unter Beweis.
We consider the computation of periodic timetables, which is a key task in the service design process of public transportation companies. We propose a new approach for solving the periodic timetable optimisation problem. It consists of a (partially) heuristic network aggregation to reduce the problem size and make it accessible to standard mixed-integer programming (MIP) solvers. We alternate the invocation of a MIP solver with the well-known problem specific modulo network simplex heuristic (ModSim). This iterative approach helps the ModSim-method to overcome local minima efficiently, and provides the MIP solver with better initial solutions. Our computational experiments are based on the 16 railway instances of the PESPlib, which is the only currently available collection of periodic event scheduling problem instances. For each of these instances, we are able to reduce the objective values of previously best known solutions by at least 10.0%, and up to 22.8% with our iterative combined method.
Konzeption und Umsetzung eines Android-basierten Frameworks zur Ansteuerung von Nibo2-Anwendungen
(2017)
Im Rahmen des Bachelorstudiums im 5. Semester des Studiengangs Telematik wird den Studierenden eine Reihe von verschiedenen Wahlpflichtfächern angeboten. Dazu gehört auch das Fach C für eingebettete Systeme. Dieses Fach stellt eine grundlegende Einführung für die Entwicklung der Anwendungssoftwarelösungen für Robotersysteme dar. Das Ziel ist dabei eine Vorstellung der Struktur von solchen Systemen am Beispiel des Roboterbausatzes Nibo2 sowie die Sammlung von Basiskenntnissen im Umgang mit derartigen Anwendungssystemen zu bekommen.
Ein wichtiger Teilaspekt der Existenz der Technischen Hochschule Wildau ist es, neue Studierende für das Studium an dieser Bildungsanstalt zu begeistern. Um in diesem Teilaspekt konkurrenzfähig zu sein, werden die verschiedenen themengebundenen Veranstaltungen an der TH Wildau organisiert. Diese Veranstaltungen sind dafür geeignet, um den Abiturienten und den potenziellen Studenten über alle Vorteile bekannt zu machen, die im Laufe des Studiums von der TH Wildau angeboten werden. Der Telematik-Studiengang ist dabei auch keine Ausnahme. Eine solche Veranstaltung, wie der „Tag der offenen Tür“, dient als eine gute Möglichkeit, um bei den angehenden Programmierern für das Studium an der TH Wildau Interesse zu erwecken. Im Laufe dieser Veranstaltung wird der technische Reichtum des Telematik-Studiengangs vorgestellt. Dabei werden zum Beispiel die Roboterbausätze Nibo2 und NAO-Roboter eingesetzt sowie für sie von den Telematik-Studenten entwickelte Anwendungen. Diese Anwendungen dienen dazu, das umfangreiche Möglichkeitsspektrum auf belustigende Art und Weise vorzustellen. Somit können den Veranstaltungsgästen anstatt von langen und umfangreichen informativen Vorträgen über die vorgestellten Roboter die Live-Demos der laufenden Roboter gezeigt werden.
In this paper, we explain the development of an analysis tool (Wildau Information System Evaluation [WISE] Work Index) for exploring the adoption of innovative E-Government applications and for presenting preliminary results regarding the application “eAkte”. We argue that the innovation processes characterized by the use of E-Government applications and tools continually transform the division of labour and the organizational aspects of work in uncertain ways. In some cases, adopting E-Government tools might exert a negative influence on work effectiveness and efficiency. A continuous evaluation and a participative redesigning of E-Government applications might help to avoid negative adopting habits in E-Government. Our research goal is to improve our WISE Work Index which aims at analysing the adoption of E-Government tools among public sector employees. Through our index, we explore how public employees use new E-Government tools in their day-to-day work, how they perceive the usefulness of the tools, and how they adapt their former working routines to the new IT environment. Implementing our index makes it possible to monitor the impact of using E-Government online services as well as their content and to offer concrete suggestions to public managers about ways to enhance the public value of their information and communication technologies (ICT) including employees' views on actively co-designing the public informational services.