P220 - INFORMATIK 2013 - Informatik angepasst an Mensch, Organisation und Umwelt
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- Konferenzbeitrag10 years of agile lab courses for international students(INFORMATIK 2013 – Informatik angepasst an Mensch, Organisation und Umwelt, 2013) Speicher, Daniel; Bihler, Pascal; Imhoff, Paul; Kniesel, Günter; Mügge, Holger; Nonnen, Jan; Rho, Tobias; Zeschau, Mark von; Cremers, Armin B.The Institute of Computer Science III of the University Bonn regularly offers Agile Lab Courses to students from Germany and all over the world as part of the International Program of Excellence at the Bonn-Aachen International Center of Information Technology. In the recent ten years we offered about 16 courses with a duration of four to six weeks. Typically around twelve students are introduced into Agile Software Development by one and a half to three colleagues. During this time the team of students develops software of realistic complexity that is of real value for a research project or an external customer.
- KonferenzbeitragABAP für Informatiker(INFORMATIK 2013 – Informatik angepasst an Mensch, Organisation und Umwelt, 2013) Schwentner, Henning; Barthel, JensDer Pragmatische Programmierer fordert: Jedes Jahr eine neue Programmiersprache lernen. SAP ist die Standard-Software für Kaufmännische Anwendungen. In der Folge wird auch die zu SAP gehörige Programmiersprache ABAP viel von gelernten Kaufleuten eingesetzt. In diesem Tutorium schauen wir uns die Programmiersprache durch die Augen des Informatikers an. ABAP stand ursprünglich für „Allgemeiner Berichtsaufbereitungsprozessor“. Heute kann die Sprache aber weitaus mehr als Berichte zu erzeugen und zu verarbeiten. Die Sprache ist Turing-mächtig und über die Zeit haben verschiedene jeweils moderne Technologien und Konzepte Einzug in die Sprache gehalten. So bietet ABAP heute u.a.: die Möglichkeit objektorientiert zu Programmieren (ABAP Objects), Webapplikationen zu entwickeln (Web Dynpro), ein Unit-Test-Framework. Dieses Tutorium nimmt den Teilnehmer mit auf eine Rundfahrt durch eine Pro- grammiersprache, die historisch gewachsen ist; die viel Licht und viel Schatten enthält und die produktiv im Einsatz ist bei den größten Unternehmen dieser Welt. Wir zeigen, wo die vielen Fallstricke liegen und wie es trotzdem möglich ist auch mit dieser Sprache Software mit hoher innerer Qualität zu schreiben.
- KonferenzbeitragAdaptation of automotive infotainment interfaces using static and dynamic adapters(INFORMATIK 2013 – Informatik angepasst an Mensch, Organisation und Umwelt, 2013) Pramsohler, Thomas; Baumgarten, UweSoftware adaptation is a promising approach to building flexible interfaces for variable software systems. In this contribution we present a novel adapter modeling approach. The key idea is to split the adapter model into two parts. The first, the static adapter model, addresses the most usual adaptations in an easy way. The second, the dynamic adapter model, may be used for complex behavioral adaptations including timing and parallelism. Additionally we show how both models are merged in order to obtain and validate the overall adapter behavior. We apply the approach to an in-vehicle infotainment system and show a practical realization of the models.
- KonferenzbeitragAdapting the data organization of secondary storage in virtualized environments(INFORMATIK 2013 – Informatik angepasst an Mensch, Organisation und Umwelt, 2013) Jeremic, Nikolaus; Parzyjegla, Helge; Mühl, Gero; Richling, JanIn virtualized environments, multiple virtual machines (VMs) usually share a common secondary storage system which is, thus, often subject to a broad range of access patterns and different requirements (e.g., regarding performance, capacity, and reliability) imposed by diverse applications running inside the VMs. Moreover, with applications and VMs being added, started, stopped, and removed, access patterns as well as requirements may vary significantly over time. Ideally, the storage system is able to adapt to changing access patterns while considering application requirements at the same time. However, many storage systems only use a static data organization scheme in terms of drive assignment and data layout that is defined at deployment time, and may become disadvantageous or even inappropriate for the current workload. Although some storage systems employ data migration (e.g., dynamic storage tiering), the data layout remains unchanged due to a prohibitive high reorganization overhead. In this paper, we propose a mechanism for a fine-grained data organization adaptation that includes the data layout. This significantly extends the range of feasible adaptions compared to existing systems. Our approach factors application hints and requirements into adaptation decisions and exploits observations of access patterns as well as the state of the page cache to increase its effectiveness. Furthermore, we present a case study showing the benefits of fine-grained adaptations and discuss two options for the integration of the proposed adaptation mechanism into existing virtual machine monitors (VMMs), also known as hypervisors (HVs).
- KonferenzbeitragAdaptivität-Sicherheit-Paradoxon in der Robotik(INFORMATIK 2013 – Informatik angepasst an Mensch, Organisation und Umwelt, 2013) Hedrich, Jens; Wojke, NicolaiDer technologische Fortschritt der vergangenen Jahrzehnte in der Robotik macht Science-Fiction-Szenerien zunehmend greifbar. Die Digitale Fabrik, welche ihre Produktionsabläufe selbstständig durchführt und kontrolliert, ist kein fiktionales Produkt mehr. In industrialisierten Ländern dominieren schon gegenwärtig In- dustrieroboter die in Produktionsstraßen Arbeitsabläufe durchführen. Der industrielle Trend reicht von der flexiblen Produktionsstätte bis hin zum flexibel einsetzbaren Serviceroboter, welcher den Menschen bei vielfältigen Arbeiten im täglichen Leben aktiv unterstützen soll. In geschlossenen Produktionsstätten in denen kontrollierte Bedingungen herrschen und in welchem der Mensch als Unsicherheitsfaktor kaum zum Tragen kommt, ist die notwendige funktionale Sicherheit abschätzbar. Mit einer zunehmenden Überschneidung des Aktionsraums des Menschen mit dem von Robotern, steigt das Bedürfnis nach einer umfassenden Sicherheit. Demgegenüber ist ein hoher Grad an Adaption von Servicerobotern gefordert, damit möglichst viele Aufgaben in einer dynamischen Umgebung erfüllt werden können. Bedingt durch diese Anforderungen entsteht in einer von biotisch und abiotischen Faktoren geprägten Umwelt ein Adaptivität-Sicherheit-Paradoxon, welches im Rahmen dieser Arbeit aufgezeigt wird. Hierzu werden zunächst grundlegende Begriffserklärung zur Robotik, Kognition, Adaption und Sicherheit vorangestellt, um schließlich das Paradoxon darzulegen. Weiterführend werden gesellschaftliche und ethische Fragestellungen aufgezeigt, welche die These unterstützen. In einer abschließenden Diskussion wird die Entwicklung und Integration von Kognitiven Systemen in intelligente Roboter zusammengefasst.
- KonferenzbeitragAdvanced Analytics mit der analytischen In-Memory Datenbank EXASolution(INFORMATIK 2013 – Informatik angepasst an Mensch, Organisation und Umwelt, 2013) Klenk, Sebastian; Mandl, Stefan; Zentgraf, Simon; Golombek, MathiasAufgrund der kontinuierlich steigenden Datenmengen müssen immer aufwendigere Berechnungen in der Datenbank durchgeführt werden. Dies wird umso wichtiger je größer die Datenmengen werden und je spezieller die Berechnungen sind. Gerade im Umfeld von Big Data und In-Memory sind komplexe statistische Berechnungen auf Datenvolumina, die gängige Hauptspeicherumfänge bei weitem übersteigen, an der Tagesordnung. EXASOL hat mit seiner Advanced-Analytics-Umgebung EXAPowerlytics ein Werkzeug geschaffen, das es erlaubt, komplexe Berechnungen in der Datenbank durchzuführen. Dabei vereint EXAPowerlytics die Vorteile einer modernen In- Memory Datenbank mit denen gängiger Programmierumgebungen: (1) Es ist vollständig in SQL integriert und damit standardkonform, (2) es erlaubt die Entwicklung in den unterschiedlichsten Programmiersprachen und (3) es erlaubt die schnelle und einfache Entwicklung massiv paralleler Algorithmen.
- KonferenzbeitragAgentenunterstützung im mobilen Lernkontext(INFORMATIK 2013 – Informatik angepasst an Mensch, Organisation und Umwelt, 2013) Martin, Kai-Uwe; Hardt, WolframDer Einsatz multimodaler virtueller Agenten fördert die Motivation zur Nutzung von E-Learning Anwendungen und den Lernvorgang. Um deren Einsatz auch im wachsenden Markt mobiler Lernanwendungen zu ermöglichen, ist eine Anpassung an die spezifischen Merkmale mobiler Geräte und eine Einbeziehung im Mobilkontext auftretender Ereignisse notwendig. Dieser Beitrag diskutiert Möglichkeiten der Modellierung, Implementierung und Evaluation der Aktionen und der Entscheidungsfindung eines mobilen Agenten.
- KonferenzbeitragAgile Methoden im Softwareprojekt(INFORMATIK 2013 – Informatik angepasst an Mensch, Organisation und Umwelt, 2013) Siegmund, Janet; Thüm, Thomas; Schulze, Sandro; Jürgens, ElmarAgile Methoden setzen sich sowohl in der Wissenschaft als auch in der Praxis mehr und mehr durch und werden auch in den universitären Lehrplan aufgenommen. Allerdings reicht ein theoretischer Charakter der Ausbildung nicht aus, um agile Methoden wirklich zu lernen und zu erfahren. Im praktischen Softwareprojekt lernen Studierende, das theoretische Wissen anzuwenden und können erste praktische Erfahrung damit sammeln. Um den Nutzen des Softwareprojekts zu erhöhen, wird es als Blockveranstaltung über einen Zeitraum von 3 Wochen während der vorlesungsfreien Zeit durchgefhrt. Im Vortrag wird es um Erfahrungen des Softwareprojekts als Blockveranstaltung und dem Einsatz von agilen Methoden gehen. Dabei wird besonders auf Rückmeldung durch Studierende eingegangen sowie auf den erhöhten Nutzen für die Projektbetreuer.
- KonferenzbeitragAgile Vorgehensweisen in Ausbildungsprojekten(INFORMATIK 2013 – Informatik angepasst an Mensch, Organisation und Umwelt, 2013) Schmedding, DorisAls agile Vorgehensweisen noch ziemlich neu und besonders spannend waren, haben wir damit auch in der Ausbildung experimentiert. Aus meinen Beobachtungen und dem Erfahrungsaustausch mit agil arbeitenden EntwicklerInnenn schließe ich, dass ein agiler Entwicklungsprozess für ein Ausbildungsprojekt mit Anfängern ungeeignet ist. Meine Gründe dafür möchte ich gerne darlegen. Unsere Studienordnung sieht im 3. Semester die Lehrveranstaltung Software-Praktikum vor, in der die Informatik-Studierenden in Teams zu Acht erste Software-Entwicklungs- projekte durchführen. Die Studierenden verfügen dann schon über erste Programmier- und UML-Kenntnisse aus vorangehenden Veranstaltungen. Das Hauptziel des Software- Praktikums ist die Vermittlung von erfahrungsbasiertem Wissen über Vorgehensweisen in Projekten. Obwohl Ausbildungsprojekte die Realität simulieren, sollte allen Beteiligten immer klar sein, dass nicht das Produkt sondern das Lernen von Methoden und Verfahren im Vordergrund steht. Nach meiner Beobachtung sind die Studierenden im Projekt hoch motiviert, vergessen aber manchmal, dass es nicht wirklich um das Produkt geht. Die Lehrenden sollten außerhalb des Entwicklungsprozesses stehen. Da sie die Verantwortung für die Lernprozesse der studentischen Projektmitglieder tragen, müssen sie beobachten und die Fortschritte der Lernenden begleiten, nur dann in Projektentscheidungen des Teams eingreifen, wenn diese den Lernzielen entgegenstehen, z.B. wenn ein Teammitglied sich nur damit beschäftigt, bunte Bildchen zum Schmücken des Produkts zu gestalten. Jedes Teammitglied muss sich m.E. aus Ausbildungszwecken an allen anfallenden Tätigkeiten beteiligen. Effizienz sollte nur eine untergeordnete Rolle spielen. Wenn ein Ausbildungsprojekt auf die Vermittlung von Methodenwissen ausgerichtet ist, muss sein Ergebnis nicht die Qualität eines an Kunden auslieferbaren Produkts haben. Hiermit meine ich nicht unzureichende Tests sondern Details in der Aufgabenstellung, die in der Realität wichtig sind, für die Ausbildung aber keinen zusätzlichen Nutzen bringen. Studentische Projekte dürfen auch mal scheitern, wenn in der anschließenden Reflexion die Gründe für alle deutlich herausgearbeitet werden. Agile Vorgehensweisen sind iterativ und inkrementell. Der Kunde und seine Bedürfnisse sind Teil des Prozesses. Die Anforderungen werden als Stories skizziert und ihr Aufwand geschätzt. Die Vorgehensweise ist produktgetrieben, effizient und gekennzeichnet von einer hohen Dynamik. Lange Meetings und umfangreiche Dokumentation werden vermieden. Unsere Studierenden haben wenig Erfahrung in der Programmierung und normalerweise keine in Ablauf, Organisation und Zusammenarbeit in Software-Entwicklungsprojekten. Das macht für sie das Schätzen ihrer eigenen Effizienz und des Aufwands für eine Story sehr schwierig. Erfahrung brauchen sie auch zur Festlegung der Anforderungen, die den funktionalen Kern des Produkts ausmachen und deshalb zuerst entwickelt werden sollen. Ein Scrum-Prozess mit den Rollen Product Owner, Scrum-Master, Kunde, Benutzer, Management und Entwicklungsteam lässt sich nur schwer in ein Ausbildungsprojekt transferieren. Wenn die Studierenden das Entwicklungsteam bilden, sollen dann die Lehrenden die restlichen Rollen ausfüllen? Diese Rollen wurden in den Prozess integriert, weil sie Ziele wirtschaftlicher Art oder produktorientierte Ziele verfolgen. Diese Ziele sind nicht unbedingt mit den Ausbildungszielen vereinbar. Der Scrum-Prozess setzt sich aus Sprints von 2-4 Wochen zusammen. Ein realitätsnahes Ausbildungsprojekt sollte schon mehrere Sprints umfassen, damit Sprint Review und Retrospektive ihren Sinn machen und das Schätzen geübt wird. In den Semesterablauf mit konkurrierenden Lehrveranstaltungen lässt sich m.E. ein Scrum-Projekt nur schwer integrieren. Auch wenn ein agiles Projekt in den Ferien als Blockveranstaltung (bei uns 6 Wochen) machbar wäre, bleibt das Problem, dass es dann relativ klein sein muss. Da ein agiler Prozess auf Effizienz ausgerichtet ist, werden Meetings und Dokumentation möglichst kurz gehalten. Für ein Unterrichtsgespräch sollten sich alle Beteiligten ausreichend Zeit nehmen, um bei Entscheidungen das Für-und-Wider ausgiebig zu diskutieren und um Wissenslücken zu schließen. Ausführliche Dokumentation hilft Lehrenden bei der Kontrolle des Lernfortschritts. Zusammenfassend stelle ich fest, dass agile Prozesse nur von erfahrenen Entwicklern beherrschbar sind, da sie durch ihre starke Produktgetriebenheit leicht ins Chaos abdriften können. Deshalb sind sie bestenfalls für fortgeschrittene Studierende geeignet. Die Abbildung von agilen Entwicklungsprozessen auf Ausbildungsprojekte ist wegen unter- schiedlicher Rollen und Ziele schwierig. Agile Methoden wie Retrospektive, Paararbeit und Unit-Tests lassen sich aber durchaus auch sinnvoll in nicht agile Ausbildungsprojekte integrieren.
- KonferenzbeitragAkustische Mustererkennung von Tierstimmen und deren Nutzung für Monitoringaufgaben im Interesse des Naturschutzes(INFORMATIK 2013 – Informatik angepasst an Mensch, Organisation und Umwelt, 2013) Frommolt, Karl-HeinzMethoden der akustischen Mustererkennung haben ein großes Potential für die Entwicklung von automatisierten Verfahren zur Erfassung von lautgebenden Tieren. Im Beitrag werden Möglichkeiten eines Einsatzes bioakustischer Methoden für das Monitoring wildlebender Tiere aufgezeigt. Ziel des Monitorings ist es, Populationstrends in Tierbeständen aufzuzeigen. Entsprechend diesem Ziel muss ein adäquates Design für die Erstellung von Tonaufzeichnungen gewählt werden. Es werden robuste Algorithmen für die akustische Signalerkennung benötigt, die eine sichere Arterkennung ermöglichen. Ungeachtet der immensen Fortschritte, die auf dem Gebiet der Signalerkennung in den letzten Jahren erzielt wurden, ist die automatische Erkennung von Lautäußerungen von Tieren auf Grund deren hoher Variabilität und der meist sehr komplexen Hintergrundgeräuschen eine große Herausforderung für Informatiker und Bioakustiker. Eine der größten Herausforderungen ist die Quantifizierung der Beobachtungsergebnisse, also wie man aus Audioaufzeichnungen Rückschlüsse auf die Anzahl vokalisierender Individuen ziehen kann. Lösungsansätze dafür werden aufgezeigt.