Dissertations
Im Strang "Dissertations" werden Abstracts der für den GI-Dissertationspreis vorgeschlagegen Arbeiten veröffentlich.
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- TextdokumentDie Ausdrucksstärke der Logik erster Stufe mit eingebauten Prädikaten(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2002, 2003) Scheikardt, NicoleDiese Arbeit ist in der Theoretischen Informatik positioniert, und zwar in den Fachgebieten Komplexitätstheorie, mathematische Logik und Datenbanktheorie. Die Arbeit beschäftigt sich mit der Ausdrucksstärke der Logik erster Stufe auf Strukturen mit eingebauten Prädikaten wie z.B. lineare Ordnung, Addition und Multiplikation. Die Hauptergebnisse lassen sich den drei Teilbereichen Arithmetik und ”Zählquantoren“, die Crane Beach-Vermutung“ und Kollaps-Resultate in der Datenbanktheorie“ zuordnen. Ziel des hier vorliegenden Artikels ist, einen Einblick in die Fragestellungen und Ergebnisse zu diesen drei Themenkreisen zu geben.
- TextdokumentEine interaktive Robotersteuerung für chirurigsche Applikationen(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2000, 2003) Hein, AndreasIn diesem Beitrag wird die Steuerungsarchitektur eines Robotersystems für chirurgische Applikationen, ein Regelungsalgorithmus und eine Anwendung des Systems vorgestellt. Im Gegensatz zu anderen Anwendungsgebieten müssen chirurgische Robotersysteme mit einem Chirurgen kooperieren anstatt eine Aufgabe automatisch auszuführen. Die vorgestellte Architektur ermöglicht die sichere gemeinsame Ausführung von chirurgischen Eingriffen, bei denen die Erhöhung der Genauigkeit klinisch notwendig ist. Der vorgestellte Regleralgorithmus ermöglicht die neuartige interaktive Führung des Roboters. Das System wurde zum exakten Bohren am Schädel klinisch eingesetzt.
- TextdokumentKonzepte für eine persistente Programmiersprache(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2000, 2003) Schlegelmilch, JürgenDatenbanken speichern Daten, und mit Programmiersprachen kann man Anwendungen schreiben, die diese Daten manipulieren. Die Datenmodelle und Verarbeitungsparadigma beider Gebiete weichen aber stark von einander ab; dieser Umstand wird "impedance mismatch" genannt. Auch die Objektorientierung schließt diese Lücke nicht: Die Klassifikation von Objekten ist zu unflexibel fr die langfristige Speicherung, Konsistenzsicherung und Transaktionen werden kaum unterstützt und Optimierung nicht betrachtet. In dieser Arbeit stellen wir eine Menge von Konzepten vor, die diese Probleme überwindet und dabei sowohl den Anforderungen aus dem Datenbankbereich nach Mengenorientierung, Konsistenz , Flexibilität und Transaktionen als auch denen für Programmiersprachen nach Einfachheit, Typsicherheit, Modularisierung und Wiederverwendbarkeit gerecht wird.
- TextdokumentDeduction-based software component retrieval(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2001, 2003) Fischer, BerndDeduktionsbasiertes Softwarekomponenten-Retrieval ist eine formale, semantik-basierte Methode zur Unterstützung der Software-Wiederverwendung. Dabei werden formale Spezifikationen als Komponentendeskriptoren und als Suchanfragen verwendet und passende Komponenten mit Hilfe automatischer Theorembeweiser ermittelt. Die direkte Realisierung dieses Konzepts scheitert allerdings an der Anzahl und am Profil der entstehenden Beweisbedingungen. Die Dissertation [Fis01] stellt einen alternativen Ansatz vor, der auf einer inkrementellen Filterpipeline basiert und so die Theorembeweiser entlastet. Der vorliegende Beitrag beschreibt verschiedene Wiederverwendungsmodelle, die mit Hilfe des deduktionsbasierten Softwarekomponenten- Retrievals realisiert werden können, erläutert das NORA/HAMMR-System, in dem dieser Ansatz implementiert ist, und fasst die durchgeführte ausführliche experimentelle Auswertung zusammen.
- TextdokumentMerkmalhistogramme für die Suche in Bilddatenbanken(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2002, 2003) Siggelkow, SvenInvariante Merkmale bleiben unverändert, wenn die Daten mit einer vorgegebenen Transformationklasse verändern. Diese Eigenschaft kann in Anwendungen von Vorteil sein, bei denen die Orientierung oder absolute Position von Objekten irrelevant sind, z.B. bei der Suche nach ähnlichen Bildern. Wir verwenden hier Merkmale, welche sich durch Integration über die Transformationsgruppe der Euklidischen Bewe- gungen bilden lassen. Deren Berechnungskomplexität ist aber zu hoch, zumal es sich um der angestrebten Applikation um Bilddaten oder gar Volumendaten handelt. Anstatt die Merkmale vollständig zu berechnen, wird daher eine Monte-Carlo Schätzung des Integrals durchgeführt, so daß eine konstante Komplexita ̈t erreicht werden kann, ohne daß das Merkmal zu stark von der urspru ̈nglichen Berechnung abweichen würde. Um die Aussagekraft der Merkmale zu erhöhen werden mehrdimensionale Merkmalhistogramme statt der ursprünglichen Merkmale konstruiert. Durch eine gewichtete Zuweisung der Werte zu den Histogrammcontainern wird zudem die Unstetigkeit der Histogrammfunktion beseitigt. Schließlich werden die Methoden anhand von zwei Applikationen demonstriert: einem System zur allgemeinen Bildsuche, sowie einem Programm zur automatischen Suche von Briefmarken anhand von eingescannten Vorlagen.
- TextdokumentIntegration externer Daten aus dem Internet in Planungs- und Kontrollsysteme-Konzeption und Entwicklung eines Redaktions-Leitstands(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2000, 2003) Meier, MarcoInterne und externe Führungsinformationen zu kombinieren, gewinnt für die Entscheidungsunterstützung zunehmend an Bedeutung. Gegenwärtig lassen sich externe Informationen schnell über das Internet beschaffen. Da deren Qualität und Quantität schwanken, sind sie für eine systematische Integration redaktionell aufzubereiten. Um das Problem der Informationsüberflutung nicht weiter zu verschärfen, bedarf es eines Werkzeugs mit dem sich externe Daten leichter recherchieren und filtern lassen. Im Rahmen des Forschungsprojekts MINT (Management-Informationen aus dem Internet) wurde ein so genannter Redaktions-Leitstand konzipiert und prototypisch implementiert. Die Ergebnisse werden derzeit vom Kooperationspartner SAP AG im Rahmen der Initiative „SAP Strategic Enterprise Management (SEM)“ zum Produkt entwickelt.
- TextdokumentFormal verification of pipelined microprocessors(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2001, 2003) Kröning, DanielGegenstand der Dissertation ist die formale Verifikation von Mikroprozessoren mit Pipeline. Dies beinhaltet auch Prozessoren mit aktuellen Scheduling-Verfahren, wie den Tomasulo Scheduler und spekulativer Ausführung. Im Gegensatz zu weiten Teilen der bestehenden Literatur führen wir die Verifikation auf Gatter-Ebene durch. Des weitern beweisen wir sowohl Datenkonsistenz als auch eine obere Schranke für die Ausführungszeit. Die Beweise werden mit dem Theorem Beweissystem PVS verifiziert. Es werden sowohl in-order Maschinen als auch out-of-order Maschinen verifiziert. Zur Verifikation der in-order Maschinen erweitern wir die Stall Engine aus [MP00]. Wir entwickeln und implementieren ein Verfahren das die Transformation in die "pipelined machine" durchführt. Wir beschreiben eine generische Maschine, die die Spekulation auf beliebige Werte erlaubt. Wir verifizieren die Beweise für den Tomasulo Scheduler mit Reorder Buffer.
- TextdokumentVisuelles Wissensmanagement mit adaptierbaren Dokumentenlandkarten(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2001, 2003) Becks, AndreasDokumentiertes Wissen zu analysieren, zu strukturieren und zu organisieren ist ein wichtiger Bestandteil des Wissensmanagements. In der Literatur sind sogenannte Dokumentenlandkarten zur Visualisierung der inhaltlichen Ähnlichkeitsstruktur eines Textkorpus vorgeschlagen worden. Ausgehend von einem empirischen Aufgabenmodell wird in dieser Arbeit ein adaptierbares Rahmenmodell zur Generierung von Dokumentenlandkarten vorgestellt. Dieses bietet im Gegensatz zu anderen Ansätzen eine flexible Verknüpfung ähnlichkeits- und topologieerhaltender Visualisierungsmethoden, sichert die Austauschbarkeit der Komponente für die Bewertung der Textähnlichkeit und ermöglicht dem Benutzer, den Prozess der Kartengenerierung durch Regeln zu beeinflussen. Das interaktive Werkzeug DocMINER realisiert die vorgeschlagene Methodik und bietet zusätzliche, auf die Kartendarstellung abgestimmte Funktionen für die Analyse von Textsammlungen an. Durch Fallstudien in Industrie und Wissenschaft sowie eine vergleichende empirische Untersuchung in einer kontrollierten Laborumgebung wird das entwickelte Konzept ausführlich evaluiert.
- TextdokumentSemantikbasierte Ähnlichkeitssuche in Datenbanksystemen(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2002, 2003) Palkoska, JürgenSemantikbasierte Ähnlichkeitssuchen repräsentieren eine fundamentale Funktion in vielen Anwendungsbereichen der Informatik. Allerdings existieren kaum Ansätze, die Konzepte für eine flexible Integration semantischer Metadaten in konventionelle Datenbankanwendungen zur Verfügung stellen. In der vorliegenden Dissertation wurden daher Methoden entwickelt, welche die Modellierung semantischer Metadaten innerhalb von Datenbanksystemen gestatten und dadurch flexible semantikbasierte Ähnlichkeitssuchen ermöglichen.
- TextdokumentPure and applied fixed-point logics(Ausgezeichnete Informatikdissertationen 2002, 2003) Kreutzer, Stephan