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Institute
- Fakultät IV - Wirtschaft und Informatik (353) (remove)
Die Bachelorarbeit befasst sich mit dem Generieren kurzer fröhlicher und harmonischer Musikstücke mittels des Einsatzes genetischer Algorithmen. Dabei werden die Evolutionsprozesse der Biologie nachgeahmt. In der Programmiersprache Java, unter der Verwendung der Open-Source-Programmierbibliothek JFugue, sind dafür die einzelnen Zyklusphasen entworfen und implementiert worden.
Die Vereinigung der Biologie, der Kunst und der Informatik wird damit erreicht, um etwas ästhetisch Wirksames zu schaffen und stellt den besonderen Reiz der Arbeit dar.
In dieser Arbeit wurde ein System entwickelt, welches Übungsaufgaben der relationalen Algebra automatisch auswertet und dies in Form einer Punktevergabe bewertet. Darüber hinaus ist das System in der Lage lernunterstützende Feedbacks zu generieren. Dadurch sollen Studierende, die im Rahmen der Datenbank-Vorlesung relationale Algebra lernen, eine korrekte und optimierte Sprachanwendung im Bereich der relationalen Algebra lernen.
Ein großer Teil der deutschen Bevölkerung nutzt täglich den öffentlichen Nahverkehr, um von A nach B zu kommen. Gerade in Städten existiert meist bereits ein großes Netz an Haltestellen und umfangreichen Fahrplänen. Da sich die Wenigsten diese auf Dauer in ihrer Gesamtheit merken können, wird heutzutage oft auf mobile Apps zurückgegriffen, die schnell und zuverlässig personalisierte Verbindungen anzeigen können. Diese „Fahrplan-Apps“ können unter anderem auch von sogenannten „digitalen Sprachassistenten“ gesteuert und verwendet werden. Einige der deutschen Bus- und Bahnhaltestellennamen sind dabei für Sprachassistenten schwierig zu verarbeiten, weil sie etwa Personennamen enthalten, die nicht geläufig in der deutschen Sprache sind (z.B. „Podbielskistraße“ oder „Poccistraße“), oder aus ihrer Schreibweise keine eindeutige Aussprache abgeleitet werden kann (z.B. „Aegidientorplatz“). Dies kann zu Problemen führen, wenn beispielsweise die Aussprache einer Haltestelle von dem Sprachassistenten nicht erkannt oder falsch erkannt wird und dieser deshalb keine zufriedenstellende Fahrplanauskunft geben kann.
Hierzu sollte eine Lösung entwickelt werden, die Nutzer*innen dazu motiviert, bei der Verbesserung der Aussprache von Haltestellennamen durch Sprachassistenten mitzuhelfen. Der erste Schritt ist hierbei, dass die Nutzer*innen verifizieren, ob die Aussprache einer Haltestelle richtig oder falsch ist. Wird sie als falsch bewertet, folgt zusätzlich der zweite Schritt: Die Nutzer*innen können zusätzlich die richtige Aussprache übermitteln.
In der Bachelorarbeit sollte also eine Incentivierungsmethode für diese beiden Schritte entwickelt werden. Die Softwarelösung sollte eine zusätzliche Funktion in der von der Projektionisten GmbH entwickelten Fahrplan-App "naNah" darstellen. Außerdem sollte der Fokus der Arbeit auf der Konzeption des Softwaremoduls liegen, da die Benutzerfreundlichkeit und das Interaktionsdesign einen erheblichen Einfluss auf die Wirksamkeit der Incentivierungsmethode hat.
Dazu wurden zunächst Interviews mit potenziellen Nutzer*innen sowie eine Umfrage durchgeführt. Die jeweiligen Ergebnisse wurden als Grundlage für die nächsten Konzeptionsschritte verwendet. Es wurden hieraus vorläufige Bedürfnisse und Anforderungen formuliert und Zielgruppen abgeleitet. Hieraus wurden wiederum Personas erstellt. Anschließend wurden passende User Journeys und User Stories entwickelt.
Im nächsten Schritt wurde eine Wettbewerbsanalyse durchgeführt, in der die Vor- und Nachteile anderer ähnlicher Software herausgearbeitet und für die weitere Entwicklung der eigenen Software bedacht wurden.
Nach der Ausarbeitung von Design- sowie technischen Anforderungen wurde ein Prototyp erstellt. Dazu wurde die bis hierhin herausgearbeitete Lösungsidee mithilfe von Skizzen veranschaulicht. Um die Idee detaillierter sowie wahrheitsgetreu darstellen zu können, wurde außerdem ein klickbares Mock-up erstellt, das den inhaltlichen Aufbau der Software hervorhebt. Anschließend wurde dessen Eignung mit einem Usability-Test überprüft und es wurden aus diesem folgende Verbesserungen an dem Clickdummy ausgeführt, sodass am Ende ein ausgereifter Prototyp vorlag. Dieser wurde schließlich in seinen Grundzügen technisch implementiert.
Das Ergebnis der Bachelorarbeit ist eine konzeptionell vollständig ausgearbeitete Softwarelösung sowie ein Proof of Concept.
In der Arbeit wird untersucht, wie der Einstieg in die WebGL-Programmierung erleichtert werden kann. Dafür wurde eine bestehende Entwicklungsumgebung um möglichst hilfreiche Fehlermeldungen erweitert. Außerdem gibt das System Rückmeldungen, wenn eine gegebene Übungsaufgabe nicht richtig oder unvollständig gelöst wurde. Hierzu werden neben dem Vergleich von bestehenden Hilfen für den Einstieg in WebGL, auch verschiedene Fehlerszenarien definiert und näher untersucht. Auf dieser Grundlage werden Anforderungen an die Anwendung gestellt und daraufhin umgesetzt.
The negative effects of traffic, such as air quality problems and road congestion, put a strain on the infrastructure of cities and high-populated areas. A potential measure to reduce these negative effects are grocery home deliveries (e-grocery), which can bundle driving activities and, hence, result in decreased traffic and related emission outputs. Several studies have investigated the potential impact of e-grocery on traffic in various last-mile contexts. However, no holistic view on the sustainability of e-grocery across the entire supply chain has yet been proposed. Therefore, this paper presents an agent-based simulation to assess the impact of the e-grocery supply chain compared to the stationary one in terms of mileage and different emission outputs. The simulation shows that a high e-grocery utilization rate can aid in decreasing total driving distances by up to 255 % relative to the optimal value as well as CO 2 emissions by up to 50 %.
A Look at Service Meshes
(2021)
Service meshes can be seen as an infrastructure layer for microservice-based applications that are specifically suited for distributed application architectures. It is the goal to introduce the concept of service meshes and its use for microservices with the example of an open source service mesh called Istio. This paper gives an introduction into the service mesh concept and its relation to microservices. It also gives an overview of selected features provided by Istio as relevant to the above concept and provides a small sample setup that demonstrates the core features.
Cloud Computing: Serverless
(2021)
A serverless architecture is a new approach to offering services over the Internet. It combines BaaS (Backend-as-a-service) and FaaS (Function-as-a-service). With the serverless architecture no own or rented infrastructures are needed anymore. In addition, the company does not have to worry about scaling any longer, as this happens automatically and immediately. Furthermore, there is no need any longer for maintenance work on the servers, as this is completely taken over by the provider. Administrators are also no longer needed for the same reason. Finally, many ready-made functions are offered, with which the development effort can be reduced. As a result, the serverless architecture is very well suited to many application scenarios, and it can save considerable costs (server costs, maintenance costs, personnel costs, electricity costs, etc.). The company only must subdivide the source code of the application and upload it to the provider’s server. The rest is done by the provider.
In this paper the workflow of the project 'Untersuchungs-, Simulations- und Evaluationstool für Urbane Logistik` (USEfUL) is presented. Aiming to create a web-based decision support tool for urban logistics, the project needed to integrate multiple steps into a single workflow, which in turn needed to be executed multiple times. While a service-oriented system could not be created, the principles of service orientation was utilized to increase workflow efficiency and flexibility, allowing the workflow to be easily adapted to new concepts or research areas.
Der Bachelor-Studiengang Mediendesigninformatik der Hochschule Hannover ist ein Informatikstudiengang mit dem speziellen Anwendungsgebiet Mediendesign. In Abgrenzung von Studiengängen der Medieninformatik liegt der Anwendungsfokus auf der kreativen Gestaltung etwa von 3D-Modellierungen, Animationen und Computerspielen. Absolvent*innen des Studiengangs sollen an der Schnittstelle zwischen Informatik und Mediendesign agieren können, zum Beispiel bei der Erstellung von Benutzungsschnittstellen und VR/AR-Anwendungen. Der Artikel stellt das Curriculum des interdisziplinären Studiengangs vor und reflektiert nach dem Abschluss der ersten beiden Studierendenkohorten die Erfahrungen, indem die ursprünglichen Ziele den Zahlen der Hochschulstatistik und den Ergebnissen zweier Studierendenbefragungen gegenübergestellt werden.
Microservices are meanwhile an established software engineering vehicle, which more and more companies are examining and adopting for their development work. Naturally, reference architectures based on microservices come into mind as a valuable thing to utilize. Initial results for such architectures are published in generic and in domain-specific form. Missing to the best of our knowledge however, is a domain-specific reference architecture based on microservices, which takes into account specifics of the insurance industry domain. Jointly with partners from the German insurance industry, we take initial steps to fill this gap in the present article. Thus, we aim towards a microservices-based reference software architecture for (at least German) insurance companies. As the main results of this article we thus provide an initial such reference architecture together with a deeper look into two important parts of it.
Microservices build a deeply distributed system. Although this offers significant flexibility for development teams and helps to find solutions for scalability or security questions, it also intensifies the drawbacks of a distributed system. This article offers a decision framework, which helps to increase the resiliency of microservices. A metamodel is used to represent services, resiliency patterns, and quality attributes. Furthermore, the general idea for a suggestion procedure is outlined.
Companies worldwide have enabled their employees to work remotely as a consequence of the Covid 19 pandemic. Software development is a human-centered discipline and thrives on teamwork. Agile methods are focusing on several social aspects of software development. Software development teams in Germany were mainly co-located before the pandemic. This paper aims to validate the findings of existing studies by expanding on an existing multiple-case study. Therefore, we collected data by conducting semi-structured interviews, observing agile practices, and viewing project documents in three cases. Based on the results, we can confirm the following findings: 1) The teams rapidly adapted the agile practices and roles, 2) communication is more objective within the teams, 3) decreased social exchange between team members, 4) the expectation of a combined approach of remote and onsite work after the pandemic, 5) stable or increased (perceived) performance and 6) stable or increased well-being of team members.
Bisher wurde die automatisierte Bewertung von Übungsaufgaben in LON-CAPA angeboten und mit mehreren Werkzeugen umgesetzt, darunter der JFLAP-Wrapper, der die Grundlage dieser Arbeit bildet. Daraus soll ein vollständiges eigenstehendes Programm erarbeitet werden, dass auch an andere Lernmanagementsysteme angebunden werden kann. Dabei erhält es den neuen Namen GraFLAP. Dazu wurden die Bewertungsprozesse im JFLAP-Wrapper zusammen gelegt und eine neue Schnittstelle nach ProFormA-2.1-Standard ergänzt. Außerdem sollte die Wartbarkeit verbessert werden, sodass zukünftige weiterführende Arbeiten erleichtert werden. Dazu wurden neue Datenstrukturen und Prozesse integriert, unter anderem ein einheitlicher Build-Prozess mit Maven und automatisierte Tests mit JUnit. GraFLAP bietet nun eine standardisierte Schnittstelle, übernimmt alle Bewertungsprozesse und ist so nun vollständig unabhängig von Lernmanagementsystemen.
Die Arbeit hat das Ziel, Volumendaten effizient zu visualisieren, ohne diese in ein alternatives Repräsentationsformat wie Polygonnetze zu überführen. Dafür werden Voxel sowie ein Raycasting-Ansatz verwendet. Die Elemente des Volumens werden als Voxel (=volumetrische Pixel), das Volumen nachfolgend als ein dreidimensionales Array aus Voxel bezeichnet. Für jeden Pixel wird ein Strahl erzeugt, der das Array iterativ traversiert, wobei in jeder Iteration geprüft wird, ob das gegebene Volumenelement ein Datum hält oder nicht. Maßgeblich hierfür ist der von (Amanatides, Woo et al., 1987) vorgestellte Ansatz, den Strahl in solche Segmente zu zerlegen, die immer jeweils so lang wie der momentan zu untersuchende Voxel groß ist: In einer Iteration wird also immer genau ein Voxel untersucht. Die Arbeit wird diese Idee verfolgen, praktisch aber anders umsetzen und sie um eine zusätzliche Beschleunigungsstruktur ergänzen. Im Idealfall soll dieser Ansatz es erlauben, mindestens 512^3 Voxel in Echtzeit zu rendern. Der beschriebene Ansatz hat zusätzlich den Vorteil, dass Änderungen direkt sichtbar werden, weil für das anschließende Rendering, auf die modifizierten Daten zurückgegriffen wird.
AlphaGo’s victory against Lee Sedol in the game of Go has been a milestone in artificial intelligence. After this success, the team behind the program further refined the architecture and applied it to many other games such as chess or shogi. In the following thesis, we try to apply the theory behind AlphaGo and its successor AlphaZero to the game of Abalone. Due to limitations in computational resources, we could not replicate the same exceptional performance.
Ziel der nachfolgenden Arbeit ist die Erhebung des aktuellen Stands der Digitalisierung in der Landwirtschaft. Es gilt herauszufinden, wie weit landwirtschaftliche Betriebe in Deutschland heute bereits digitalisiert sind. Parallel dazu soll erörtert werden, welche Gründe eine weitergehende Digitalisierung gegenwärtig verhindern. Dabei ist zu berücksichtigen, welche Bedeutung Digitalisierung in der Landwirtschaft hat. Zur Beantwortung der Forschungsfrage werden sowohl qualitative (Systematische Literaturanalyse) als auch quantitative Forschungsmethoden (Online-Umfrage mit anschließender statistischer Auswertung) angewendet. Wesentliche Erkenntnisse dieser Arbeit sind, dass die Messung von Digitalisierungsgraden landwirtschaftlicher Betriebe mittels eines Reifegradmodells signifikante Unterschiede in der deutschen Landwirtschaft widerspiegeln und dass der Kostenfaktor einen erheblichen Druck auf den digitalen Wandel im Agrarsektor ausübt. Generationenwechsel, sowie herstellerübergreifende Lösungen stellen neben der Forderung von mehr Unterstützung seitens der Politik und öffentlicher Institutionen Diskussionspunkte dieser Abschlussarbeit dar.
Im ländlichen Raum können Mobilitätsbedarfe schwer über den öffentlichen Personennahverkehr gedeckt werden. Wie diese Bedarfslücke über den Einsatz kombinierter Transportkonzepte von Personen und Gütern reduziert werden kann, wird prototypisch über eine agentenbasierte Simulationsanwendung in der Simulationssoftware AnyLogic untersucht. Reale Mobilitätsdaten werden dabei jedoch nicht berücksichtigt.
Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Verbesserung der Datengrundlage des Prototypen mit Hilfe von Machine Learning. Unter Verwendung des Forschungsansatzes Design Science Research wurden ML-Modelle entlang des CRISP-DM Frameworks entwickelt. Diese verarbeiten die zur Verfügung stehenden Mobilitätsdaten und können nach deren Integration in den Prototypen zur Parametrierung genutzt werden. Im Zuge der Arbeit werden dazu geeignete Parameter identifiziert, die Mobilitätsdaten beschafft und umfangreich für das Modelltraining in H2O Driverless AI transformiert. Das beste ML-Modell wird in den Prototypen integriert und es werden notwendige Anpassungen vorgenommen, um die Parametrierung zu ermöglichen. Die anschließende Evaluation der Simulationsanwendung zeigt eine datenbasierte und realitätsgetreuere Simulation des simultanen und kombinierten Transports von Personen und Gütern.
Social skills are essential for a successful understanding of agile methods in software development. Several studies highlight the opportunities and advantages of integrating real-world projects and problems while collaborating with companies into higher education using agile methods. This integration comes with several opportunities and advantages for both the students and the company. The students are able to interact with real-world software development teams, analyze and understand their challenges and identify possible measures to tackle them. However, the integration of real-world problems and companies is complex and may come with a high effort in terms of coordination and preparation of the course. The challenges related to the interaction and communication with students are increased by virtual distance teaching during the Covid-19 pandemic as direct contact with students is missing. Also, we do not know how problem-based learning in virtual distance teaching is valued by the students. This paper presents our adapted eduScrum approach and learning outcome of integrating experiments with real-world software development teams from two companies into a Master of Science course organized in virtual distance teaching. The evaluation shows that students value analyzing real-world problems using agile methods. They highlight the interaction with real-world software development teams. Also, the students appreciate the organization of the course using an iterative approach with eduScrum. Based on our findings, we present four recommendations for the integration of agile methods and real world problems into higher education in virtual distance teaching settings. The results of our paper contribute to the practitioner and researcher/lecturer community, as we provide valuable insights how to fill the gap between practice and higher education in virtual distance settings.
Hybride Arbeit: Wo und wie wollen Mitglieder agiler Softwareentwicklungsteams zukünftig arbeiten?
(2022)
Vor dem Ausbruch der COVID-19 Pandemie haben Mitglieder agiler Softwareentwicklungsteams üblicherweise gemeinsam im Büro gearbeitet. Durch die rasche Verbreitung des Coronavirus wurden diese Teams weltweit ins Home Office geschickt, um die Ausbreitung des Virus einzudämmen. Verschiedene Studien weisen darauf hin, dass viele Mitglieder agiler Softwareentwicklungsteams nach dem Ende der Pandemie nicht wieder in Vollzeit in das Büro zurückkehren wollen, sondern einen hybriden Ansatz zwischen dem Büro und dem Home Office präferieren. Das Ziel dieser Abschlussarbeit ist herauszufinden, wie Mitglieder agiler Softwareentwicklungsteams sich die Zukunft ihrer Arbeit vorstellen. Dazu wurde eine quantitative Datenerhebung in Form einer webbasierten Befragung mittels eines standardisierten Fragebogens unter Mitgliedern agiler Softwareentwicklungsteams durchgeführt. Das Ergebnis ist, dass eine flexible Wahl des Arbeitsortes erwartet wird, wobei das Home Office zukünftig der präferierte Arbeitsort sein wird. Einen Einfluss durch agile Rahmenwerke und den dazugehörigen Praktiken auf die Wahl des Arbeitsortes konnte nicht festgestellt werden. Für die Zukunft wird keine signifikante Produktivitätssteigerung durch ein hybrides Arbeitsmodell erwartet.