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In dieser Arbeit wird der Einsatz des Wave Function Collapse Algorithmus untersucht. Dazu werden Anforderungen an das Leveldesign für das Videospiel Counter Strike: Global Offensive als Vorlage genutzt. Der Algorithmus wird in der Unity Engine implementiert und evaluiert. Es werden drei Versuchsreihen durchgeführt. Jede Versuchsreihe nutzt andere Einstellungen für die Levelgenerierung und analysiert welche Anforderungen erfüllt werden können. Die Ergebnisse werden verglichen und es werden Rückschlüsse auf die Anwendbarkeit des Algorithmus für die Erstellung von Multiplayer Level mit Ähnlichkeit zu Counter Strike: Global Offensive gezogen.
Im Rahmen dieser Arbeit werden Algorithmen zur Messung der Grundtonfrequenz von diskreten Signalen auf ihre Tauglichkeit zur Bestimmung der Tonhöhe von Orgelpfeifen untersucht. Dabei werden Genauigkeit und Störsicherheit unter dem Aspekt der Implementierung auf einem Embedded Linux System betrachtet.
Innerhalb dieser Bachelorarbeit werden zuerst theoretische Grundlagen für das Balancing von Spielen erarbeitet, die sich im späteren Verlauf immer weiter auf rundenbasierte Strategiespiele spezialisieren. Diese dienen nach einer Analyse bekannter und erfolgreicher Beispiele von rundenbasierten Sammelkartenspielen im praktischen Teil dazu einen Algorithmus zu formulieren, welche wichtigen Aspekte beim Balancing eines Spiels in diesem eben diesem Genre zu beachten, und, wie diese grob umzusetzen sind. Schlussendlich wird dieses Verfahren Anhand von Statistiken eines dieser näher betrachteten Beispiele auf seine Genauigkeit hin untersucht, um Schlussendlich ein Fazit über die praktische Anwendbarkeit dieses Algorithmus ziehen zu können.
Ziel der Bachelorarbeit ist es, ein Programm zur Auswertung von bestimmten Genetikexperimenten zu entwickeln. Durch die Automatisierung der Auswertung solcher Experimente wird die Forschung vorangetrieben und die Chance auf Fehler wird dezimiert. Um die Arbeit für alle verständlich zu machen, werden zu Beginn die biologischen Hintergründe, die der Arbeit zu Grunde liegen, erläutert, um danach auf die aus den Experimenten gewonnenen Dateien einzugehen. Anschließend wird das Konzept sowie die Realisierung näher betrachtet. Zum Schluß erfolgt eine Zusammenfassung und ein Ausblick auf mögliche Programmerweiterungen.
In der vorliegenden Masterarbeit werden Daten der Kriminalstatistik Berlins in Bezug auf die Entwicklung erfasster Straftaten statistisch analysiert und hinsichtlich kausaler Zusammenhänge ausgewertet. Der Hauptaspekt der Arbeit bildet ein neuer Modellierungsansatz für den Bereich des Predictive Policing, welcher sich auf Erkenntnissen über Bayesian Belief Networks stützt. Durch die präsentierten Ansätze soll die grundsätzliche Anwendbarkeit von gerichteten Graphen für die Problemstellungen des Predictive Policing aufgezeigt werden, da diese aufgrund ihres Potenzials in der Abbildung von Informationsflüssen sowie Eigenschaften der Inferenz zukünftig neue Möglichkeiten in der Modellierung der Ausbreitung von Kriminalität bieten können.
Viele soziale Netzwerke gewähren oft keine Transparenz, wenn die Rede von Algorithmen ist. Es scheint nur ein sehr begrenztes Verständnis zu geben, wie die Algorithmen von sozialen Netzwerken arbeiten. Ausnahmslos wäre ein solches Verständnis für die IT-Forensik von großer Bedeutung. Demnach ist das Ziel dieser Arbeit die Entwicklung eines mathematisches Modells, welches den people you may know-Algorithmus von Facebook beschreiben könnte. Da nur wenig
Literatur zu dieser Thematik existiert, wurde der Algorithmus empirisch untersucht. Es wurde ein Botnetzwerk geschaffen, bestehend aus elf Facebook-Profilen, denen unterschiedliche Aufgaben zugeteilt wurden. Die Freundschaftsvorschläge der Bots wurden mit Hilfe eines Web Crawlers extrahiert und im Anschluss ausgewertet. Aus der Analyse der Datensätze ging hervor, dass das Erzeugen eines Freundschaftvorschlages zwischen Bots durch eine Anzahl unterschiedlicher Parametern möglich ist. Im mathematischen Modell wurde Bezug auf die Parameter genommen und für jeden dieser eine Gewichtung zugeteilt, um ihre Relevanz zum Generieren eines Freundschaftvorschlages zwischen zwei Profilen darzustellen. Welche Parameter verwendet wurden und wie die Gewichtungen dieser ausgefallen sind, wird ausführlich in dieser Arbeit erläutert.
Die Arbeit untersucht das Problem, der Named Entity Recognition in großen Textkorpora. Für klassische Modelle sind meist große gelabelte Datenmengen nötig, die häufig aber nicht zur Verfügung stehen, weil manuelle Annotation sehr zeitaufwendig ist. Deshalb wurde ein Halbüberwachtes
(Semi-Supervised) Verfahren untersucht, um ausgehend von einer kleinen Menge manuell annotierter Daten iterativ mit möglichst wenig Annotationsaufwand ein solides Modell zu trainieren. Das Verfahren nutzt gezielte manuelle Annotation, um den Lerneffekt durch Self-Training zu erhöhen. Die Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass durch Self-Training in diesem Fall keine Verbesserung erzielt werden konnte. Es kann aber eine erhebliche Menge
manueller Annotation durch die gezielte Auswahl von statistisch unsicheren Sätzen für die manuelle Annotation eingespart werden und dadurch effizienter eine bessere Performance erreicht werden.
Implementierung und Untersuchung von Algorithmen der Sprachsignalcodierung auf dem TMS320DM6446
(2010)
Ziel der vorliegenden Diplomarbeit ist es, den digitalen Signalprozessor des Typs „TMS320DM6446“ der Firma Texas Instruments und dessen Softwareumgebung zu untersuchen. Zu diesem Zweck soll eine umfassende Dokumentation von der Installation, über die Benutzung, bis hin zur Entwicklung eigener Programme erstellt werden. Die Arbeit umfasst detaillierte Vorschriften zur Verwendung der Softwarekomponenten, sowie selbst erstellte Beispiele und darüber hinaus einen Praktikumsversuch für Studenten.
Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Implementierung und Laufzeitoptimierung von Bildverarbeitungsalgorithmen in OpenCL. Es wird untersucht, wie viel Zeit die Algorithmen zur Bearbeitung von Bildern in Anspruch nehmen und wie stark diese gedrosselt werden kann. Dabei werden verschiedene Speicherbereiche von GPUs und unterschiedliche
Rechenmethoden hinsichtlich ihrer Performance beleuchtet. Die Laufzeit der jeweiligen Programmversion wird gemessen, den anderen Varianten gegenübergestellt und ausgewertet. Aus der Untersuchung geht hervor, dass die Laufzeiten der Programme auf bis zu einem Drittel der unbearbeiteten Algorithmen gesenkt werden können.
Implementierung und Analyse von Bildverarbeitungsalgorithmen zur Überwachung von Carbonbändern
(2015)
Diese Arbeit dokumentiert die Betrachtungen und Erkenntnisse, welche bei der Erstellung eines Versuchsstandes zur Überwachung eines bewegten Carbonfaserbandes mittels eines Zeilenkamerasystems und speziell bei der Entwicklung passender Bildverarbeitungsalgorithmen angestellt wurden. In den Kapiteln dieses Dokuments wird dabei im Einzelnen auf Rahmenbedingungen und konkrete Anforderungen, die Charakterisierung der Komponenten des Bildverarbeitungsaufbaus, die detaillierte Analyse der durch das Kamerasystem aufgenommenen Bilder von dem Band sowie Umsetzung, Eigenschaften und Vergleich verschiedener, an die Bedingungen angepasster Bildverarbeitungslösungen eingegangen. Ergebnis wird ein Beispielprogramm sein, welches abschließend vorgestellt und eingeschätzt wird.
In dieser Arbeit werden die Verfahren GLVQ und GRLVQ mit der Sobolev-Metrik erweitert und an verschiedene Datensätze mit funktionalen Daten getestet. Außerdem wird ein Ansatz vor-gestellt, die Prototypen durch Überlagerungen von Basisfunktionen darzustellen. Dieser Ansatz wird zusätzlich noch auf den GMLVQ angewendet. Hierfür betrachtete man die Gaußfunktio-nen und Sigmoidfunktionen als Basisfunktionen. Dabei wurden mit der Sobolev-Metrik sehr gute Resultat erzielt.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Entwurf eines Algorithmus für das selbstständige Fahren eines Roboterfahrzeugs von einem Start- zu einem Zielpunkt innerhalb eines begrenzten Raumes unter Zuhilfenahme von neuronalen Netzen zur Kameradatenauswertung. Dabei soll der Fokus auf die Behandlung von Umfeld-Änderungen liegen. Ebenfalls wird die Implementierung für das Modellfahrzeug "JetRacer" beschrieben.
Die Zuverlässigkeitstheorie ist ein praxisnahes Forschungsgebiet. In dieser Arbeit wird ein erster Einblick in dieses Themengebiet gegeben und Hilfsmittel zur effektiven Berechnung der K-Zuverlässigkeit vorgestellt. Die vorgestellten Möglichkeiten wurden algorithmisch erfasst, implementiert und anhand der Implementierung einige Test hinsichtlich der K-Zuverlässigkeit durchgeführt.
Agenten in virtuellen Welten können sich mit Hilfe verschiedener Wegfindungsalgorithmen selbständig von einem Start- zu einem Zielpunkt bewegen. Dafür existieren zahlreiche Algorithmen, um beispielsweise im Rahmen eines Videospiels an die Agenten gestellten Anforderungen und Handlungssequenzen zu erfüllen. Eine solche Anforderung stellt häufig die Navigation durch einen Spielbereich dar. Bei der Anwendung auf Videospiele müssen besondere Voraussetzungen erfüllt werden. Hierzu gehört ein besonders effizienter Umgang mit den zur Verfügung stehenden Ressourcen, um echtzeitfähige Entscheidungen zu ermöglichen und eine nahtlose Integration ins Spielgeschehen zu gewährleisten.
Zu diesem Zweck sind verschiedene klassische Wegfindungsalgorithmen zu implementieren und auf ihre Qualität und Effizienz zu prüfen. Mithilfe der Unity Engine lassen sich verschiedene Szenarien kreieren, die Herausforderungen für unterschiedliche Agenten bilden. Dabei werden die zurückgelegten Wege und Zeiten, aber auch die benötigten Ressourcen mithilfe eines Logging-Systems aufgezeichnet, miteinander verglichen und deren Gute in Abhängigkeit zur Anwendungsdomäne evaluiert.
Zeitintensive Algorithmen stellen in Echtzeitanwendungen wie beispielsweise Videospielen ein großes Problem dar, da sie die restliche Code-Ausführung verzögern. Multithreading verhindert dies mit Hilfe der Auslagerung solcher Algorithmen in einen separaten Thread. ActionScript R stellt mit Workern eine ähnliche Möglichkeit zur Verfügung. Diese Arbeit dient der Konzeption und Entwicklung eines benutzerfreundlichen Frameworks zur Verwendung von Workern. Es soll die komplizierte Konfiguration und Kommunikation übernehmen, jedoch keinen Ersatz bei fehlender Unterstützung der Worker bieten. Im Laufe der Arbeit werden verschiedene Konzepte aufgezeigt und verglichen. Ein Entwurf wird erstellt und implementiert. Abschließend erfolgt die Vorstellung der Ergebnisse der durchgeführten Tests hinsichtlich der Benutzerfreundlichkeit und Performance.
Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, Algorithmen auf speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPSen) und Linx-basierten Systemen umzusetzen und dabei einer möglichst einheitlichen Implementierungsstrategie zu folgen. Dabei wurde ein Algorithmus beispielhaft auf SPSSystemen von zwei Herstellern implementiert. Phoenix Contact unterstützt lediglich Sprachen, die durch den Standard IEC/EN 61131-3 spezifiziert sind. Beckhoff ermöglicht durch die Integration von C++ die Umsetzung auf einer gemeinsamen Codebasis mit dem Linux-System. Die gemeinsame Codebasis unterliegt allerdings Einschränkungen.
Empirischer Vergleich der Realitätsnähe verschiedener Algorithmen zur Simulation von Flüssigkeiten
(2021)
In dieser Bachelorarbeit werden die beiden FluidSimulation Solver SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) und PBD (Position Based Dynamics) unter dem Aspekt des Realismus miteinander verglichen. Im ersten Teil werden die theoretischen Grundlagen vermittelt, die für das Verhalten von Wasser verantwortlich sind. Dadurch wird dann eine Liste mit Kriterien erstellt, um die einzelnen Versuche zu bewerten. Schließlich werden sechs Versuche durchgeführt, welche durch jene Liste bewertet werden. Schlussendlich werden diese Ergebnisse zusammengefasst, und der Schluss gezogen, dass SPH mehr für eine realistische Wassersimulation geeignet ist.
Durch die zunehmende Nutzung mobiler Endgeräte fallen im alltäglichen Leben zahlreiche personenbezogene Daten an. Zu diesen Daten gehören unter anderem auch GPS-Positionen, die von handelsüblichen Smartphones erhoben werden. Besonders Android-Geräte sammeln eine große Menge an Positionsdaten, die für verschiedene Wissenschafts-Domänen, wie beispielsweise Medizin oder Forensik, eine Rolle spielen. Für verschiedene Anwendungsfälle kann eine Aggregation der einzelnen GPS-Positionen zu Orten und verbindenden Strecken relevant sein.
Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines Algorithmus zur Aggregation von GPS-Standorten zu Orten, deren Besuchen und Verbindungen. Nach Implementierung des Algorithmus wurde dieser in eine Java-Applikation eingebettet, die unter anderem der Visualisierung der erzielten Ergebnisse dient. Für die Evaluation des Algorithmus wurden über einen Zeitraum von zwei Monaten Standortdaten mit Hilfe eines Android-Smartphones erhoben, welche unter Verwendung des implementierten Algorithmus ausgewertet wurden. Die Evaluation resultierte in einem Parameterset, welches sich für die Auswertung des vorliegenden Testdatensatzes als geeignet herausstellte. Das Ergebnis der Arbeit ist ein funktionstüchtiger Algorithmus, der vielfältige Anwendungsmöglichkeiten aufweist und dessen Erweiterung ein hohes Potenzial für Folgeprojekte bietet.