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Diese Bachelorarbeit befasst sich mit der Entwicklung eines generischen XML-Editors für das ProFormA-Aufgabenformat. ProFormA ermöglicht einen Aufgabenaustausch zwischen Hochschulen, Lernmanagementsystemen und Gradern. Aufgaben werden von Lehrkräften genutzt und für ihren individuellen Lehrkontext angepasst. Weil das manuelle Editieren von ProFormA-Aufgaben durch XML, Erweiterbarkeit und Komplexität des Formats erschwert wird, muss ein XML-Editor entwickelt werden, der generische Mechanismen implementiert, die das Anzeigen, Editieren, Hinzufügen und Entfernen von ProFormA- und Fremdformatelementen ermöglichen.
Anwendungen in Bibliotheken auf Basis von Augmented Reality (AR), der Erweiterung der Realität durch zusätzliche, virtuelle Informationen, existieren bislang nur vereinzelt. Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderte Forschungsprojekt mylibrARy ermittelt seit Juni 2014 Szenarien für den Einsatz von AR in Bibliotheken und Informationseinrichtungen. Das Projekt zielt auf die Entwicklung einer deutschlandweit einsetzbaren Applikation (App). An diesen Gedanken knüpft die vorliegende Arbeit mit der Entwicklung eines Konzepts für Einführungen in Hochschulbibliotheken mittels AR-Technik. Aus der Analyse aktueller Führungsmodelle von Bibliotheken der Hochschulen im Exzellenzcluster 2012-2017, werden die für die Modellführung benötigten charakteristischen Merkmale einer Bibliotheksführung abgeleitet. Auf die technisch relevanten Grundlagen der AR folgt eine Bestandsaufnahme der bisherigen Augmented-Reality-Projekte im internationalen Bibliothekskontext. Daran schließt die Formulierung der theoretischen Anforderungen und die Ausarbeitung der Funktionen im Einzelnen. Nachfolgend lenkt eine kritische Betrachtung den Fokus auf Mehrwert und Risiken der AR für Bibliothek und Nutzer. Mit einer Zusammenfassung und dem Ausblick auf die zukünftige Entwicklung findet die Arbeit ihren Abschuss.
Das Ziel dieser Bachelorarbeit war die Entwicklung einer voll funktionstüchtigen Webanwendung, die für den Anwendungsfall „Bronchokonstriktion“ Werkzeuge für die Darstellung und die händische Nachbearbeitung von Bilddaten und Vorhersagen aus Neuronalen Netzen bereitstellt. Dadurch können die Test- und Trainingsdatensätze für problematische Fälle erweitert werden. Konkret wurde die Anwendung durch die Verwendung von standardisierten und individuell auf das Problem zugeschnittenen Software-Engineering-Methoden sowie unter Beachtung allgemeiner Usability-Prinzipien entwickelt und evaluiert. Diese Bachelorarbeit fand in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer ITEM und der Forschungsgruppe „Bioinformatik“ statt.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Konzeption und Umsetzung einer Entwicklungsumgebung als Android-App für den Einsatz im Schulunterricht. Die Anwendung ist mit der natürlichen Sprache zu bedienen und stellt eine Entwicklungsumgebung für das logische Programmierparadigma zur Verfügung. Die entstandene Software wird in einem Feldversuch mit Kindern der 4. Klassenstufe an einer Grundschule erprobt. Da Änderungen und neue Erkenntnisse möglichst effizient in die Software einfließen sollen, wurde die App nach der Clean Architecture umgesetzt. Die Ergebnisse aus der Feldforschung zeigen, dass die Schülerinnen und Schüler mit hoher Motivation an einem fachlichen Thema gearbeitet haben. Sie erlernten die Konzepte der Fakten, Regeln und der Wissensbasis und vertieften damit ihr Wissen zu geometrischen Formen in der Mathematik. Der Architekturansatz der App stellt dessen Vorteile deutlich an Fallbeispielen dar. Die Arbeit zeigt das spannende Feld der angewandten Wissenschaft, das die beiden Disziplinen Informatik und Didaktik verknüpft.
Die Digitalisierung birgt sowohl für den Unternehmer, als auch für den Kunden diverse Vorteile. Als Instrument zur Veranschaulichung dieser Vorteile dienen vor allem Service-Apps, welche bereits von großen Unternehmen beispielsweise zur Produktnachverfolgung etabliert wurden. Das Mittelstand 4.0 – Kompetenzzentrum Hannover legt den Fokus auf kleine und mittelständische Produktionsbetriebe und vermittelt das Potenzial der Digitalisierung im Rahmen von Industrie 4.0. Dies geschieht anhand einer Produktionslinie personalisierter Kugelschreiber und einer zu Demonstrationszwecken entwickelten App für mobile Endgeräte. Konzeptionierung, Entwicklung und Umsetzung dieser App werden genauestens aufgeführt und erläutert. Die App wurde unter dem Betriebssystem Android entwickelt und gliedert sich in sieben Phasen, beginnend mit der Anforderungsanalyse bis hin zur Veröffentlichung im Google Play Store. Während der Unternehmer die Möglichkeit geboten bekommt, Rückschlüsse als Entscheidungshilfe zur effizienteren Gestaltung der Produktion zu nutzen, ist der Kunde in der Lage, seine Aufträge echtzeitnah in der Produktion nachzuverfolgen und gegebenenfalls Änderungen vorzunehmen.
In der Arbeit wird untersucht, wie Aufgaben im pathologischen Kontext automatisiert bewertet und für die Lernenden lernförderliches Feedback generiert werden kann. Dafür wurde eine Lernsoftware entwickelt, welche das Erstellen und automatisierte Bewerten der Aufgaben ermöglicht. Das Feedback informiert die Lernenden nicht nur darüber, ob eine Aufgabe richtig oder falsch gelöst worden ist, sondern unterstützt auch bei der Findung der richtigen Lösung. Hierzu wurde untersucht, wie das Feedback in einer Lernsoftware aufgebaut sein muss, um den Lernerfolg zu fördern. Auf dieser Grundlage wurden mit den Stakeholdern der Medizinischen Hochschule Hannover die Anforderungen an die Lernsoftware definiert und umgesetzt.
Die zunehmenden Anwendungsfälle der vertikalen und horizontalen Vernetzung von Automatisierungssystemen erhöhen gleichzeitig auch die Bedrohungen der IT-Sicherheit der relevanten automatisierten technischen Prozesse. Zukünftige Anlagenstrukturen werden stärker vernetzt und dezentralisiert organisiert sein, oder sogar weltweit mit anderen technischen Systemen über das Internet kommunizieren. Dies erfolgt häufig über standardisierte Kommunikationsprotokolle, im Weiteren Middleware genannt. Daher ist die Bedeutung standardisierter Verfahren und Modelle zur Erleichterung der Sicherheitskonfigurationen der Middleware, die die folgenden Anforderungen erfüllen, von wesentlicher Bedeutung:
- Sichere Kommunikation (sichere Middleware)
- Authentifizierung und Autorisierung der Kommunikationspartner auch bei stark vernetzten Systemen und Ad-hoc-Verbindungen
- Einfache Verwaltung von Sicherheitsmaßnahmen ohne erheblichen Mehraufwand für die Organisation
Die bestehende Referenzarchitektur und die Sicherheitsmerkmale der entsprechenden Middleware werden untersucht, um deren Anwendbarkeit in verschiedenen Stufen der Automatisierungspyramide zu ermitteln. Es werden die Sicherheitsmerkmale für eine durchgängig sichere Kommunikation und deren Flexibilität bei der Integration in eine Public Key Infrastruktur (PKI) untersucht. Die bestehenden Zugangskontrollmechanismen und deren Zukunft im Rahmen von Industrie 4.0 werden bewertet. Die Möglichkeiten zur Integration des mit Attributzertifikaten aktivierten Berechtigungsmechanismus im Rahmen von OPC UA werden in diesem Projekt untersucht und als Teil des Demonstrators implementiert. Die Anwendungsrelevanz der entwickelten Lösungen wird gewährleistet, indem die Projektpartner des projektbegleitenden Ausschusses bei der Erstellung und dem Review von Konzepten frühzeitig beteiligt werden.
In der Lehre kommen seit einiger Zeit Autobewerter zum Einsatz, um automatisiert oder teilautomatisiert Lösungen von Lernenden zu Programmieraufgaben zu bewerten. Aus Sicht eines Betreibers von Autobewerter-Systemen erfordert letzteres meist die Ausführung von fremdem Programmcode in der eigenen Server-Umgebung. Hierbei ist Vorsicht geboten, da fehlerhafter oder angriffslustiger Programmcode verbotene Aktionen ausführen könnte.
An der Hochschule Hannover können Studierende Lösungen zu Programmieraufgaben verschiedener Programmiersprachen über das Lernmanagementsystem "moodle" einreichen. Die angeschlossene Middleware Grappa nimmt Lösungen anschließend entgegen und leitet diese an einen Autobewerter der zugehörigen Programmiersprache weiter.
Diese Arbeit befasst sich damit, Sicherheitsrisiken bei der Ausführung von fremdem Programmcode durch Autobewerter zu identifizieren und zu vermeiden. Hierzu gilt es, mögliche Angriffe herauszustellen und aktuelle, angemessene Technologien zu finden, um diese zu verhindern. Anschließend findet mit einer Technologie die Entwicklung einer abgesicherten Ausführungsumgebung für beliebige an die Middleware Grappa angebundene Autobewerter statt. Die exemplarische Einbettung der beiden Autobewerter Graja und Praktomat in die entwickelte Ausführungsumgebung soll unter Beweis stellen, dass es sich um eine generische Lösung mit wenig Overhead handelt.
Das Ziel dieser Arbeit ist es, eine kommentierte Dokumentation der Entwicklung des Kunstportals ARTRIKAT unter Verwendung des Content-Management-Systems TYPO3 zu erstellen. Das Kunstportal ARTRIKAT ist eine Community-Plattform für Kunstschaffende und Kunstinteressierte. Dort können sich die Künstler kostenpflichtig registrieren und ihre Werke in 2D- oder 3D-Galerien virtuell ausstellen und verkaufen. Außerdem stehen übliche Community-Funktionalitäten wie Terminkalender, ein internes Messaging-System sowie eine Schnittstelle zum Hochladen der Werke zur Verfügung. Das Portal beinhaltet darüber hinaus ein Nachrichten-Modul, eine Linksammlung mit geprüften Internetquellen zu kunstrelevanten Themen, einen Museumsshop und einen Kunstkatalog, in dem die Künstler mit ihren Werken vorgestellt werden. Der Hauptteil der vorliegenden Arbeit beschäftigt sich vornehmlich mit der ersten Phase der Portalentwicklung -- von der Konzeptionierung über die Programmierung bis zum Launch. Es wird untersucht, inwiefern sich TYPO3 für ein Projekt wie ARTRIKAT eignet. Außerdem beschreibt die Arbeit einige wichtige Probleme, die während der Entwicklung aufgetreten sind. Mögliche Lösungsansätze werden dargestellt.