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Konzept, Entwurf und prototypische Implementierung einer Web-Oberfläche für einen Roboadvisor
(2020)
Die vorliegende Arbeit thematisiert die prototypische Entwicklung einer Web-Oberfläche zur Datenpflege für das Unternehmen Franke-Media.net. Im Zuge der Entwicklung wurde ein/e Datenformular/Eingabemaske nach Anforderungen der zuständigen Fachredaktion und eine Navigationsoberfläche nach den Anforderungen des Unternehmens geschaffen. Anschließend wurde die Web-Oberfläche nach zwei Methoden des Usability-Testings getestet und evaluiert. Im Verlauf der Arbeit wird auf Grundwissen über Finanzdienstleistungen, Vergleichsportale und Web-Anwendungen eingegangen. Es werden zudem verschiedene Techniken zum Erreichen des Ziels betrachtet. Anschließend folgen die Konzipierung und das Erstellen einer ersten prototypischen Oberfläche. Den Abschluss der Arbeit bilden die Usability-Tests sowie die Auswertung der Ergebnisse dieser.
Aufgrund der unvorhergesehenen Corona-Krise, dadurch entstandener Komplikationen und den daraus resultierenden zeitlichen Problemen konnten nicht alle Funktionen implementiert werden.
Die Erkenntnisse und Ergebnisse der Bachelorarbeit dienen als Ausblick für darauf auf-bauende Arbeiten.
Gold cyanidation is a process by which gold is removed from low-grade ore. Due to its efficiency it has found widespread application around the world, including Peru. The process requires free cyanide in high concentration. After the gold extraction is completed, free cyanide as well as metal cyanide complexes remain in the effluent of gold mines and refineries. Often these effluents are kept in storage ponds where they pose considerable risk to health and environ-ment. Thus, it is preferable to degrade cyanide to minimize the risk of exposure. In the context of this thesis cyanide degradation was explored in a UV-light based prototype. Degradation with a combination of hydrogen peroxide and UV-light has proven to be very effective at degrading cyanide concentrations of 100 mg/L and 1000 mg/L. Furthermore, the presence of ammonia as a degradation product could also be confirmed. Membrane distillation may provide an alternative to cyanide destruction in the form of cyanide recovery. Promising results were gathered from several membrane experiment.
Das Ziel dieser Bachelorarbeit ist die Darstellung von Techniken zur Verfolgung von Transaktionen und Entitäten auf der Bitcoin Blockchain. Die zugrundeliegende Forschungsfrage lautet wie folgt:
Welche Aussagekraft und Grenzen haben Heuristiken und Analysemethoden zur Nachverfolgung von Bitcointransaktionen und wie wirken sie sich auf deren Anonymität aus?
Zur Beantwortung der Forschungsfrage wird eine Literaturrecherche durchgeführt. Die Funktionsweise der Methoden wird dargestellt, Stärken und Schwächen der Methoden werden aufgezeigt und gegebenenfalls Verbesserungsvorschläge gemacht.
Es zeigt sich, dass die Anonymität des Bitcoin-Systems aus verschiedenen Richtungen eingeschränkt werden kann. Die vorgestellten Analysemethoden haben jedoch ihre Grenzen und können die Anonymität des Bitcoinsystems nicht endgültig überwinden.
Letztendlich bleibt festzuhalten, dass die Anonymität eines Nutzers von seiner Bitcoin-Nutzung und der Nutzung seines Umfelds abhängt. Ein bewusster, anonymer Umgang mit der Kryptowährung ist die Grundlage für eine solide Privatsphäre.
Vor dem Hintergrund der stetigen Digitalisierung gewinnen ebenfalls der Schutz von Daten und die Privatsphäre im digitalen Raum an Bedeutung. Insbesondere das Management digitaler Identitäten befindet sich im Umbruch. Zentralisierte Identitätsprovider haben begonnen, mit dem Konzept der Passkey-Technologien ein neues Authentifizierungsverfahren in ihre Systeme zu implementieren, welches künftig das Passwort ablösen soll. Das Konzept Self-Sovereign Identity (SSI) bietet ein dezentralisiertes System zur eigenständigen Identitätsverwaltung. Die Arbeit befasst sich mit der prototypischen Entwicklung einer erweiterbaren Schnittstelle zur Validierung digitaler Nachweise in einem SSI-Ökosystem in Form eines Plugins für das Content-Management-System WordPress. Dieses Plug-in soll eine alternative Authentifizierungsmethode zu Passkey-Technologien von Identitätsprovidern darstellen.
Diese Arbeit präsentiert ein Protokoll für vertrauliche Transaktionen auf Ethereum, das auf einer kontenbasierten Struktur und Paillier-Verschlüsselung basiert. Die Integration von Non-Interactive Zero-Knowledge Range Proofs (NIZKRP) verbessert die Sicherheit. Die Implementierung und Tests auf Ethereum zeigen vergleichbare Transaktionskosten (Sicherheitsparameter 40) im Vergleich zu Protokollen mit Bulletproofs. Bei einem Sicherheitsparameter von 128 (NIZKRP-Empfehlung) ist das Protokoll jedoch nicht anwendbar. Die Arbeit betont die Effizienz und Wettbewerbsfähigkeit, hebt jedoch die Herausforderung bei höheren Sicherheitsparametern hervor. Das Protokoll bildet eine solide Grundlage, erfordert jedoch weitere Optimierungen für breitere Anwendbarkeit.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Fragestellung ob und warum die Anzahl von IT-Sicherheitslücken exponentiell steigt. In Zuge dessen wird der Zusammenhang zwischen der Entwicklung von Sicherheitslücken und der Entwicklung der Code-Länge über die Zeit untersucht. Um die Forschungsfrage zu beantworten, wurden CVE-Daten ausgewertet. Dabei wird nicht nur die allgemeine CVE-Entwicklung, sondern auch ausgewählte Software-Systeme im Speziellen betrachtet. Um die Code-Länge zu untersuchen, wurden die LOC der einzelnen Software-Systeme analysiert. Die Untersuchung ergab, dass die Entwicklung der CVE gesamt einen exponentiellen Trend verfolgt. Die CVE-Entwicklung der einzelnen Software-Systeme verfolgt im Gegensatz dazu in der Mehrheit einen linearen Trend. Auch die LOC-Entwicklung der Software-Systeme passt sich diesem Trend an. Somit zeigt sich, dass die drastische Entwicklung der Sicherheitslücken nicht ausschließlich durch eine drastische LOC-Entwicklung beeinflusst wird, sondern von verschiedenen Faktoren abhängt, die sich untereinander verstärken.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, ob und inwiefern es möglich ist, das Griffgeschehen anhand sichergestellter Spuren digital zu rekonstruieren. Um die Frage zu beantworten, wird sich neben der Anatomie der Hand auch mit den Ansprüchen der Photogrammetrie sowie der Erstellung und Weiterverarbeitung von 3D-Modellen beschäftigt. Das Ziel besteht zum einen darin, mittels photogrammetrischer Aufnahmen, ein 3DModell von dem Spurenträger sowie dem Spurenverursacher zu erstellen. Die Hand soll hierbei ausgestreckt sein. Zum anderen soll mit den entstandenen Modellen der Griff wiederhergestellt werden, in dem das Handmodell in Blender bewegt werden soll. Es stellte sich heraus, dass sich die vorgestellten Methoden zur Erstellung eines Handmodells nicht eigneten, um der Fragestellung dieser Arbeit nachzugehen. Der Hauptgrund besteht darin, dass die Hand, anders als die Tasse, kein Objekt ist und somit nicht auf den Drehteller abgestellt werden kann. Anders als bei Objekten, konnten die Photogrammetrischen Aufnahmen folglich ausschließlich händisch aufgenommen werden. Zudem erwiesen sich die Aufnahmen der ausgestreckten Hand als schwierig. Besondere Probleme bereitete hierbei das Stillhalten der Hand aufgrund der unnatürlichen Pose und der Dauer der Bildaufnahmen. Insgesamt dienen die Ergebnisse dieser Arbeit als Grundlage für weitere Forschungsthemen im Bereich Photogrammetrie sowie der Rekonstruktion des Griffgeschehens.
Die Auswertung von Kurznachrichten, die auf mobilen Endgeräten gespeichert sind, nimmt bei strafrechtlichen Ermittlungen immer mehr an Bedeutung zu. Häufig sind Ermittler hierbei mit umfassenden Nachrichtenmengen konfrontiert. Um einen Überblick zu erhalten, wäre eine kompakte Zusammenfassung der zahlreichen Nachrichten hilfreich. Eine Möglichkeit diese automatisiert zu erhalten, stellt die Themenmodellierung dar. Diese ist allerdings bei forensischen Kommunikationsdaten mit besonderen Herausforderungen verbunden. Zu diesen zählt die Tatsache, dass der Ermittler oft eine Erwartungshaltung an die Themen hat, wobei die für ihn interessanten Themen häufig nur zu einem geringen Anteil in den Daten vertreten sind. Um ihn bei dem Finden von Beweisen zu diesen Themen zu unterstützen, wurden zwei Methoden der halbüberwachten Themenmodellierung und Erweiterungen basierend auf Word Embeddings und paradigmatischen Relationen miteinander verglichen. Insbesondere für umgangssprachliche Kurznachrichten ist die Evaluierung der Themenmodellierung als schwierig anzusehen, da bisherige Studien gezeigt haben, dass gängige quantitative Evaluierungsmaße bei diesen nicht unbedingt die tatsächliche Interpretierbarkeit der Themen widerspiegeln. Daher bestand ein weiteres Ziel der Arbeit darin zu untersuchen, inwieweit die Ergebnisse einer regelmäßig angewendeten automatischen Evaluierungsmethode durch eine Nutzerstudie wiedergegeben werden. Insgesamt konnte festgestellt werden, dass nach der quantitativen Evaluierung die halbüberwachte Themenmodellierung unter Einbeziehung von paradigmatischen Relationen als besonders erfolgversprechend angesehen werden kann, während nach der Nutzerstudie vor allem die Word Embeddings die Ergebnisse der halbüberwachten Themenmodellierung verbessern konnten. Des Weiteren zeigte sich, dass keine Korrelation zwischen den Resultaten der automatischen Evaluierung und der Nutzerstudie vorlag.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Umsetzung einer Viewer X-Tension für die Darstellung von ESE Datenbanken in X-Ways Forensics. Dazu wird vor allem der konkrete Aufbau und die Struktur einer ESE Datenbank analysiert und vorgestellt. Weiterhin werden die technischen Grundlagen der Software X-Ways Forensics und der X-Tensions-API zur Erstellung einer Erweiterung gelegt. Zudem werden die Schritte der Umsetzung aufgezeigt und die konkrete Programmimplementierung an Code-Beispielen erläutert.
Die biologische Ammoniumoxidation ist ein zentraler Bestandteil des globalen Stickstoffkreislaufs. Angesichts der extremen Massen Stickstoff anthropogenen Ursprungs in der Umwelt, liegt die Entfernung reaktiven Stickstoffs im Interesse der Umwelt und der öffentlichen Gesundheit. In der folgenden Arbeit werden Bedingungen zur anaeroben Ammoniumoxidation mit Nitrat in einem Anammox-Reaktor untersucht. Dabei wurden 2 Laborreaktoren für eine Zeit von insgesamt 116 Tagen betrieben und beobachtet, die ausschließlich als Elektronendonatoren und Akzeptoren Ammonium und Nitrat enthielten. Zusätzlich wurden Batchkulturen mit Zellen eines Reaktors angezüchtet und auf ihre Gaszusammensetzung abhängig unterschiedlicher Eigenschaften untersucht. Hierbei wurde eine Reihe unterschiedlicher analytischer Quantifizierungsmethoden genutzt und es konnte gezeigt werden, dass ein Abbau unter den Bedingungen stattfindet.
Die aktuelle Forschung zu dieser Reaktion ist spärlich und verleiht der Bachelorarbeit dadurch Relevanz.
Ziel dieser Arbeit ist es, die Ablagestruktur des sozialen Netzwerkdienstes Threads durch forensische Analysen an Android-Geräten zu untersuchen. Die Testdaten werden mit Hilfe von zwei Android-Smartphones generiert. Auf einem der Mobilgeräte werden Root-Rechte aktiviert, um Zugriff auf die Anwendungsdaten von Threads zu erhalten. Die Root-Rechte ermöglichen einen permanenten Zugriff auf Anwendungsdaten, wodurch ein mehrmaliges Auslesen der Anwendungsdaten ohne hohen Zeitaufwand möglich und somit eine detailreiche Analyse realisierbar ist. Das zweite Mobilgerät wird einer Informationstechnologie (IT)-forensischen Extraktion mittels UFED Touch2 unterzogen.
Aus dieser Extraktion wird anschließend ein UFED-Bericht generiert, welcher Informationen zu Anwendungen beinhaltet, die auf dem Gerät verwendet wurden. Aus der Analyse soll hervorgehen, welche Anwendungsdaten von Threads in den UFED-Bericht einfließen. Die Literaturrecherche zeigte, dass bisher keine wissenschaftlichen Arbeiten zur Anwendung Threads veröffentlicht wurden. Infolgedessen soll der Fokus der Analysen auf Ablagestruktur und Informationen zum Nutzerkonto sowie Aktionen, wie das Teilen von Beiträgen oder Verfassen von Kommentaren, liegen.
In dieser Arbeit wurde ein aktueller Überblick über die im Dark Web verfügbaren Hidden Services erstellt. Dazu wurden Onion-Adressen mit Hilfe von Suchmaschinen und Verzeichnissen gewonnen.
Über diese Onion-Adressen wurden Hidden Services aufgerufen und untersucht. Die gefundenen Hidden Services wurden in Kategorien eingeteilt und anschließend näher betrachtet. Dabei wurde vor allem auf die Inhalte eingegangen. Diese wurden untereinander und mit Webseiten aus dem Clear Web verglichen.
Es konnten zahlreiche verschiedene angebotene Inhalte festgestellt werden. Sowohl legale als auch illegale Inhalte. Die Anzahl der Hidden Services mit illegalen Inhalten überwiegt. Die größte Kategorie stellen digitale Marktplätze dar. Auf diesen werden verschiedene, hauptsächlich illegale Produkte und Dienstleistungen verkauft.
In this thesis, we implement, correct, and modify the compartmental model described in “Transmission Dynamics of Large Coronavirus Disease Outbreak in Homeless Shelter, Chicago, Illinois, USA, 2020”. Our objective is to engage in reading and understanding scientific literature, reproduce the results, and modify or generalize an existing mathematical model. We provide an overview of epidemiological models, focusing on simple compartmental SEIR models. We correct inaccuracies and misprints in the original implementation and use the limited-memory Broyden–Fletcher–Goldfarb–Shanno algorithm to fit the model’s parameters. Furthermore, we modify the model by introducing an additional compartment. The resulting model has a more intuitive interpretation and relies on fewer assumptions. We also perform the fitting process for this alternative model. Finally, we demonstrate the advantages of our modified implementations and discuss other possible approaches.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Analyse von
Festplattenverschlüsselungssoftware. Dabei werden BitLocker von Microsoft, FileVault von Apple unter MacOS und LUKS unter Linux betrachtet. Des Weiteren wird die Verschlüsselung Data Protection der iPhones und Android Encryption von Googles Betriebssystem analysiert. Bei der Untersuchung werden die verwendeten kryptographischen Algorithmen, die Schlüsselhierarchie und hardwarebasierenden Technologien behandelt. Zudem werden Angriffsmöglichkeiten präsentiert, die bei einer forensischen Analyse verwendet werden können, um die Verschlüsselung zu umgehen.
In this work, we identify similarities between Adversarial Examples and Counterfactual Explanations, extend already stated differences from previous works to other fields of AI such as dimensionality, transferability etc. and try to observe these similarities and differences in different classifier with tabular and image data. We note that this topic is an open discussion and the work here isn’t definite and canbe further extended or modified in the future, if new discoveries found.
This thesis comprehensively explores factors contributing to malaria-induced anemia and severe malarial anemia (SMA). The study utilizes a comprehensive dataset to investigate immunological interactions, genetic variations, and temporal dynamics. Findings highlight the complex interplay between immune markers, genetic traits, and cohort-specific influences. Notably, age, HIV status, and genetic variations emerge as crucial factors influencing anemia risk. The incorporation of Poisson regression models sheds light on the genetic underpinnings of SMA, emphasizing the need for personalized interventions. Overall, this research provides valuable insights into the multifaceted nature of malaria-induced complications, paving the way for further molecular investigations and targeted interventions.
Eine empirische Analyse von 19 DAO-Airdrops im Hinblick auf die Governance-Aktivität der Empfänger: Airdrops sind ein bekannter Incentive-Mechanismus bei Blockchain-Protokollen. In den letzten Jahren haben vor allem DAOs „retroaktive“ Airdrops für sich entdeckt, die frühe Nutzer eines Protokolls entlohnen. Diese Art der Verteilung von Token gilt allerdings auch als ein möglicher Lösungsansatz für Zentralisierung bzw. mangelnde Voting-Beteiligung in DAOs. Thema der Arbeit ist daher, welchen Effekt Airdrops auf die Governance-Aktivität in DAOs haben. Zu diesem Zweck wurden 19 DAOs empirisch untersucht. Wir vergleichen die Voting-Beteiligung der Airdrop-Empfänger auf Snapshot bzw. on-chain mit dem der Gesamtheit der Token-Halter. Außerdem wird die Verteilung der Airdrops, die Halte-Dauer und der Delegations-Anteil betrachtet. Wir stellen fest, dass die Beteiligung der Airdrop-Empfänger im Durchschnitt etwas höher ist als die von nicht-Airdrop-Empfängern. Ob Airdrops sich als Governance-Instrument eignen, ist allerdings im Einzelfall zu betrachten.
As new sensors are added to VR headsets, more data can be collected. This introduces a new potential threat to user privacy. We focused on the feasibility of extracting personal information from eye-tracking. To achieve this, we designed a preliminary user study focusing on the pupil response to audio stimuli. We used a variation of machine learning models to test the collected data to determine the feasibility of obtaining information such as the age or gender of the participant. Several of the experiments show promise for obtaining this information. We were able to extract with reasonable certainty whether caffeine was consumed and the gender of the participant. This demonstrates the unknown threat that embedded sensors pose to users. A further studies are planned to verify the results.
In dieser Arbeit geht es um die Validierung von Richard Bartles Modell der Spielerarchetypen in einem Einzelspieler-Videospiel. Das Modell wurde für die Entwicklung des Spiels Explorer Bot angewendet. Die Validität des Modells wurde anschließend über zwei Faktoren bestimmt. Zum einen wurden die Meinungen über Explorer Bot der Spieler mittels einer Umfrage aufgezeichet. Der andere Faktor besteht aus der Existenz der Archetypen unter den Spielern Explorer Bots.
In dieser Masterarbeit wird erforscht, ob und wie Funktionalität von einem Mikrocontroller auf ein leistungsstarkes externes Gerät portiert werden kann. Dabei sollen die ausgelagerten Funktionalitäten WebAssembly nutzen, um eine Vielzahl von externen Geräten zu unterstützen. Zusätzlich wird evaluiert, wie das leistungsstarke Gerät den Mikrocontroller steuern soll, bzw. wie ein Datenaustausch hergestellt wird und wie Eingaben im leistungsstarken Gerät vollzogen werden.
In dieser Bachelorarbeit wird eine Sicherheitsanalyse für das Anwendungsszenario Traffic Steering im Open RAN durchgeführt. Dabei werden die Architektur und Sicherheitsaspekte des Open RAN sowie des Traffic Steering genauer analysiert. Nach der Ausarbeitung theoretischer Angriffsszenarien soll anschließend eine virtualisierte Open-RAN-Implementierung als Testumgebung für einen geeigneten Angriff dienen, der anschließend evaluiert wird.
Häusliche Gewalt : Untersuchung der gesetzlichen Regelungen und (sozialen) Hilfsmöglichkeiten
(2024)
Das Ziel der vorliegenden Bachelorarbeit war es, das Thema der häuslichen Gewalt aufzugreifen und hinsichtlich der verschiedenen Gewaltbegriffe im internationalen sowie nationalen Recht zu vergleichen. Dafür wurden verschiedene Literaturtexte ausgewertet.
Hinsichtlich der häuslichen Gewalt wurden mehrere Theorien möglicher Ursachen bewertet mit dem Ergebnis, dass eine Vielzahl an Faktoren für aggressives Verhalten ursächlich sind und die eigene Entscheidung zur Gewalt eine große Rolle spielt. Auch das Gesundheitswesen, Frauenhäuser und Täterprograme wurden in Bezug auf die Themen in ihrer Funktion
beschrieben.
Diese Arbeit befasst sich mit dem Erstellen eines digitalen, fotorealistischen Porträts. Dabei werden die Grundlagen sowie das Vorgehen beim Entstehungsprozess beschrieben. Im Weiteren untersucht diese Arbeit Methoden zur Einschätzung des Zeichenfortschritts des erstellten Bildes. Diese werden getestet und ihre Ergebnisse anschließend ausgewertet.
In dieser Arbeit wird ein DNA-Einzelstrang mittels fluoreszenzspektroskopischer Untersuchungen charakterisiert. Die DNA ist mit zwei Fluorophoren markiert, damit die Charakterisierung mittels FRET durchgeführt werden kann. Durch Zugabe von monovalenten Metallionen K(I) und Na(I) wird der Faltungszustand der DNA beeinflusst. Die Messungen werden bei verschiedenen Bedingungen durchgeführt (Metallionenkonzentration, Metallion, Temperatur, Puffer und pH-Wert). Durch die Berechnung des relativen Anteils der Akzeptoremission kann FRET bestimmt werden und daraus auf den Abstand der Farbstoff am Molekül der DNA geschlossen werden.
Im Rahmen der Arbeit wurde untersucht, welche neuen Möglichkeiten Künstliche Intelligenz (KI) bezüglich der bei Phishing-Angriffen verwendeten Taktiken, Techniken und Werkzeuge bietet. Die Nutzung von KI-gestützten Phishing-Angriffen wird praxisnah beschrieben. Unter diesem Aspekt wurden aktuelle KI‘s betrachtet, insbesondere ChatGPT. Daraufhin wurde analysiert, inwiefern diese den Prozess des Phishing oder Teilaspekte davon vereinfachen beziehungsweise erleichtern. Die Ergebnisse wurden diskutiert, um ein besseres Verständnis dafür zu schaffen, wie künstliche Intelligenz den Phishing-Angriffen neue Angriffsvektoren hinzufügt. Die rechtliche oder ethische Bewertung von KI im Zusammenhang mit Phishing wurde nicht behandelt. Zudem geht die Arbeit ebenfalls nicht auf die Entwicklung oder Implementierung spezifischer Abwehrmaßnahmen ein.
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.
Interaktive Partikelsimulationen : eine Untersuchung der Visualisierung astrophysikalischer Prozesse
(2024)
Der Einsatz von Spezialeffekten, insbesondere Partikelsimulationen, ist in der heutigen Filmproduktion unverzichtbar geworden. Diese Simulationen finden Anwendung in einer Vielzahl von Szenarien, von realistischen Darstellungen von Staub, Feuer und Wasser bis zu abstrakten magischen Effekten. Sie werden in der Regel eingesetzt, wenn Prozesse zu komplex sind, um sie auf praktische Weise zu visualisieren, einschließlich astrophysikalischer Phänomene, die sich über Zeit- und Raumskalen entfalten, die schwer zu beobachten und zu begreifen sind. Diese Arbeit erforscht Partikelsimulationen mit dem Ziel, astrophysikalische Prozesse zu visualisieren, wobei der Schwerpunkt darauf liegt, Interaktivität in diese Simulationen einzuführen, da diese allgemein als förderlich für den Wissenserwerb betrachtet wird. Das Ziel besteht darin, die Machbarkeit der Erstellung von Partikelsimulationen zu untersuchen, die vom Nutzer gesteuert werden können, um astrophysikalische Prozesse individuell zu erkunden und zu verstehen. Hierfür wird eine interaktive dreidimensionale Partikelsimulation entwickelt, die den Prozess der stellaren Evolution und insbesondere die Unterscheidung der Evolutionsstufen veranschaulichen soll, um das Verständnis von Schülern zu verbessern. Die Arbeit diskutiert potenzielle Herausforderungen durch Interaktivität und technische Einschränkungen bei der Umsetzung solcher Simulationen sowie mögliche Lösungsansätze.
In dieser Arbeit wird die Entwicklung eines Tools beschrieben, welches diverse Schritte des digitalen Achterbahnbaus prototypisch kombiniert. Entwickelt wurden eine visuelle Bewegtbilddarstellung, ein prozeduraler Streckengenerator, eine automatische Rotationszuweisung und eine Präferenzeingabefläche zur Beeinflussung der zufälligen Streckenausgabe. Der Fokus liegt darauf, die zufälligen Streckenlayouts in einer Umfrage zu evaluieren, um zu ermitteln, ob diese Software einen potentiellen Mehrwert für professionelle Achterbahndesigner bietet. Im Rahmen der Evaluation wurden sieben Achterbahnen im Tool erbaut. Dabei handelt es sich um zwei zufällig generierte, zwei vom Autor erschaffene und drei Repliken realer Bahnen. Um eventuelle Streckentyppräferenzen von Probanden zu erkennen, wurden zwei verschiedene Achterbahntypen für die Evaluation verwendet. Diese sind als Videoaufnahme in einer Umfrage mit 26 Probanden untersucht und anschließend miteinander verglichen worden. Die Probanden zeigten in ihrer Erfahrung mit Achterbahnen einen geringen bis mittelmäßigen Wissensschatz, konnten aber gute Bahnen von schlechten unterscheiden. Es war ihnen nicht eindeutig möglich, die realen Strecken von den anderen zu unterscheiden. Die Ergebnisse zeigen, dass die zufällig generierten Strecken den realen Repliken im Bezug auf Kreativität ebenbürtig sind. Auch die Qualität des Streckenlayouts weist laut den Probanden kein erkennbares Defizit auf. Die prototypische Umsetzung der Ausgabe des Tools kann als zufriedenstellend eingeschätzt werden. Ob die Applikation einen positiven Einfluss auf die Arbeit eines brancheninternen Designers hat, muss in einer weiteren Studie untersucht werden.
Das Thema Kinderpornographie ist schon lange immer wieder Fokus der Medien. Erst vor kurzem hat die deutsche Polizei ein internationales Netzwerk, welches Kinderpornographie verbreitete, aufgedeckt und vier Täter festgenommen. [27] Auch die polizeiliche Kriminalstatistik (PKS) verzeichnete im Jahr 2019 und 2020 einen massiven Anstieg des Besitzes, der Herstellung und der Verbreitung von Kinderpornographie. [3, 4] Diese Zustände und Entwicklungen sind erschreckend und zeigen die Relevanz der Arbeit in diesem Themengebiet. Daher befasst sich diese Bachelorarbeit mit der Entwicklung einer unterstützenden künstlichen Intelligenz (K.I.) für die Ermittlungen.
Computationally solving eigenvalue problems is a central problem in numerical analysis and as such has been the subject of extensive study. In this thesis we present four different methods to compute eigenvalues, each with its own characteristics, strengths and weaknesses. After formally introducing the methods we use them in various numerical experiments to test speed of convergence, stability as well as performance when used to compute eigenfaces, denoise images and compute the eigenvector centrality measure of a graph.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit dem Erstellen semantischer Encodings von Bilddaten. Um diese Kodierungen aus den Daten zu extrahieren, wird ein künstliches neuronales Netzwerk auf
Videobild Interpolation trainiert. Die daraus erlernten Encodings sollen anschließend auf ihre Anwendbarkeit in einer anderen Aufgabe der KI gestützten Bildverarbeitung, der Extraktion von Landmarken auf Menschen, getestet werden.
Die vorliegende Arbeit befasst mit der Entwicklung eines Prüfstandes zur Absicherung einer Softwarefunktion. Dabei wird die Umgebung, der Hochintegrationsrechner in der Fahrzeugentwicklung, sowie verschiedene Prüfstandskonzepte betrachtet. Die Anforderung und Testspezifikationen werden analysiert und teilweise revidiert. Als Lösung wird eine drei Teilige dargestellt: Testwürfel, G-HiL und Sys-HiL. Diese Synergie liefert zu jedem Verbundreleases einen SmokeTest und kann zu den Gesamtintegrationstest einen Volltest durchführen.
Möglichkeiten der technischen Umsetzbarkeit für die Erstellung eines digitalen Leichenmodells
(2021)
Diese Machbarkeitsstudie beschäftigt sich mit der Prüfung von Möglichkeiten der technischen Umsetzbarkeit für die Erstellung eines digitalen Leichenmodells. Anhand von Informationen der forensischen Bildgebung sowie der Oberfläche des Leichnams, soll die Anfertigung eines digitalen Leichenmodells erfolgen. Dafür wird zunächst der Leichnam durch eine postmortale Computertomografie sowie eine Angiografie basierend auf der Computertomografie dargestellt. Darauffolgend wird die Oberfläche durch Informationen eines handgeführten Laserscanners rekonstruiert. Unter Verwendung verschiedener Methoden lassen sich die erhobenen Daten mit denen der forensischen Bildgebung anreichern und kombinieren. Das Vorgehen sowie Herstellung des digitalen Leichenmodells wird näher betrachtet und eingehend erläutert. Abschließend soll das digitale Leichenmodell animiert in den rekonstruierten Tatort eingefügt werden, um den Tathergang bestmöglich wiederzugeben. Die Erkenntnisse der möglichen Abläufe werden folgend in der Machbarkeitsstudie diskutiert und beurteilt. Letztendlich erfolgt der Vergleich des verwendeten Laserscanners mit einem neueren Modell der gleichen Marke sowie des Laserscanverfahrens mit der Fotogrammmetrie.
In dieser Masterarbeit wird sowohl säurelösliches Kollagen, als auch Gelatine als Ausgangsmaterial verwendet. Dieser Ausgangsstoff wird anschließend funktionalisiert und verschieden photovernetzt, um verschiedene nanomechanischen Eigenschaften zu generieren. Diese werden durch statische Rasterkraftspektroskopie untersucht. Das modifizierte Kollagen und Gelatine werden dann nach DIN auf ihre Zytotoxizität getestet. Nach erfolgreicher Überprüfung werden Zellversuche vorgenommen um die Zellantwort auf die unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften untersucht. Zuletzt wird in Gelatine die Oberflächenmorphologie von Kollagen gestempelt und eine Veränderung der Zellantwort zu nicht gestempelter Gelatine überprüft.
Die Strafverfolgungsbehörden verwenden zunehmend Mobilfunkdaten, um Tathergänge zu rekonstruieren und daraufhin Tatverdächtige überführen zu können. Die Mobilfunkdaten erhalten die Strafvervolgungsbehörden auf Anfrage und richterlichen Beschluss von den Telekommunikationsanbietern. Die Anfragen sind sowohl zeitlich als auch regional stark eingegrenzt. Trotzdem ist das Datenvolumen erheblich. Auf Grund des Datenvolumens und der Heterogenität der Datenformate zwischen den Mobilfunkanbietern, gestaltet sich die Auswertung der Daten sehr aufwändig. Diese Masterarbeit adressiert die genannten Aspekte mit einer auf die Mobilfunkdaten abgestimmten Datenintegrations- und -analyse-Pipeline. Die Pipeline überführt die Mobilfunkdaten in ein harmonisiertes Datenformat und reichert sie mit einer Annotation zur Bodennutzungsklassifizierung an. Letztere sind für die Datenanalyse relevant. Grundlegend greift die Pipeline auf eine Graphdatenbank zurück, in die die Daten eingefügt werden. Anhand der Anfragesprache Cypher können relevante Daten für diverse Auswertungsfragen selektiert und zur Verfügung gestellt werden. Diese Grundlage ermöglicht eine iterative Vorgehensweise bei der Datenauswertung, so dass aus Ergebnissen einer vorangegangenen Frage, neuen Auswertungszielen schnellstmöglichst begegnet werden kann. Die in der Arbeit gezeigten Auswertungen stehen beispielhaft für das große Spektrum an Auswertungsmöglichkeiten. Insbesondere wurden Personenkreise mit speziellen Bewegungsprofilen anhand der den Funkmasten zugeordneten Landnutzungsklassen ermittelt. Die in der Arbeit verwendeten Daten wurden mit diesem Ansatz um 99% reduziert. Damit können Analyst:innen sich auf die relevanten Aussagen konzentrieren. Zudem konnte eine Korrelation zwischen Mobilität und dem Nutzungsverhalten hergestellt werden. Jedoch zeigt sich auch, dass die hohe Variabilität und Individualität der Personen in einem zeitlich und regional eng begrenzten Datenraum, der Ermittlung von allgemeinen Bewegungsprofilen entgegensteht.
In dieser Arbeit wurde die Entwicklung eines neuen Extraktionsverfahrens für Cannabinoide in Aufgüssen von hanfhaltigen Teeerzeugnissen beschrieben. Es wurden Aufgüsse, welche ausschließlich durch den Zusatz von Wasser hergestellt wurden und Aufgüsse, welche durch den Zusatz von fetthaltigen Zutaten wie Sahne und Speiseöl hergestellt wurden, betrachtet. Des Weiteren wurde der Einfluss fetthaltiger Komponenten auf die in hanfhaltigen Tees enthaltenen Cannabinoide Δ9-Tetrahydrocannabinol und Δ9-Tetrahydrocannabinol-9 -Carbonsäure A untersucht.
In dieser Arbeit wurden Thermistorelektroden aus einer Kombination eines kalibrierten Heizwiderstandes (Pt100) und einer Goldelektrode entwickelt. Diese sollen thermodynamische Untersuchungen an elektroaktiven Mikroorganismen ermöglichen. Die Thermistorelektroden wurden in einen Doppelwandreaktor fixiert, der über einen Thermostaten temperiert wurde. Anschließend wurde dieser Reaktor auf sein Temperaturverhalten untersucht, indem über einen Heizdraht definierte Wärmepulse in das System geleitet wurden und die resultierenden Temperaturäderungen gemessen wurden. Daraufhin wurde das Systems validiert, indem die elektrochemische Peltier Wärme für das Redoxpaar K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6] mit +28±1,5 𝑘𝐽𝑚𝑜𝑙 für die Reduktion und 31±3,8 𝑘𝐽𝑚𝑜𝑙 für die Oxidation ermittelt wurde. Außerdem wurde ein sekundärer Geobacter Anreicherungsbiofilm auf den Thermistorelektroden kultiviert. Durch die Methode TRFLP wurde dabei gezeigt, dass Geobacter die dominierende Spezies auf der Elektrode zu Beginn und zum Ende der Kultivierung darstellt. Zukünftig sollen die entwickelten Thermistorelektroden für thermodynamische Untersuchungen an elektroaktiven Mikroorganismen verwendet und die mikrobielle elektrochemische Peltier Wärme gemessen werden.
Footage of organoids taken by means of fluorescence microscopy and segmented as well as triangulated by image analysis software like LimeSeg and Mastodon often needs to be visualized in aesthetic manner for presentation of the results in scientific papers, talks and demonstrations. The goal of this work was to create a simple to use addon “Biobox” for the open source 3D – visualization package “Blender” which would allow to import triangulated 3D data with animation over time (4D), produced by image analysis software, and optimize it for efficient usage. ”Biobox” offers several visualization tools for the creation of rendered images and animation videos by biologists.
The optimization of imported data was performed by using Blender intern modifiers. The optimized data can then be visualized by using several tools built for visualizing the organoid in frozen, animated and semi-transparent manners. A dynamic link for object selection and dynamic data exchange between Blender and Mastodon was developed. Additionally, a user interface was developed for manual correction errors of segmentation and steering the object detection algorithms of LimeSeg. The benchmark of the developed addon “Biobox” was performed on real scientific data. The benchmark test demonstrated that developed optimization result in significant (~5 fold) decrease of RAM usage and acceleration of visualization more than 160 times.
Robust soft learning vector quantization (RSLVQ) is a probabilistic approach of Learning vector quantization (LVQ) algorithm. Basically, the RSLVQ approach describes its functionality with respect to Gaussian mixture model and its cost function is defined in terms of likelihood ratio. Our thesis work involves an approach of modifying standard RSLVQ with non-Gaussian density functions like logistic, lognormal, and Cauchy (referred as PLVQ). In this approach, we derive new update rules for prototypes using gradient of cost function with respect to non-Gaussian density functions. We also derive new learning rules for the model parameters like s and s, by differentiating the cost function with respect to parameters. The main goal of the thesis is to compare the performance results of PLVQ model with Gaussian-RSLVQ model. Therefore, the performance of these classification models have been tested on the Iris and Seeds dataset. To visualize the results of the classification models in an adequate way, the Principal component analysis (PCA) technique has been used.
Im Rahmen des Projekts "Historisches Mittweida" entsteht eine virtuelle Nachbildung der Stadt Mittweida Auf Basis der Unity-Engine. Der thematische Fokus liegt auf einer spielerischen Nachbildung der Entwicklungsgeschichte der Hochschule Mittweida. Der menschliche Spieler soll dieser selbst Hand anlegen dürfen und so seine eigene, aber immer noch an die historischen Vorgaben angelehnte Version dieser Geschichte erschaffen können.
Das Ziel dieser Arbeit besteht in der Erweiterung dieses Projekts um ein Multi- Agentensystem (MAS), welches die Spielwelt mit virtuellen Studenten belebt. Die virtuellen Studenten haben individuelle Fähigkeiten und Begabungen und steigern ihre Erfahrungen durch den Besuch von Lehrveranstaltungen. Die Dynamik dieser Abläufe soll spielerisch erlebbar sein. So soll der Spieler z.B. durch die Errichtung von Hochschulgebäuden und der Einstellung von Dozenten die Lehrumgebung für die Studenten aktiv gestalten. Dazu benötigt er Ressourcen, welche er aus Studiengebühren, Forschungsprojekten und anderen Quellen erhält.
Zur Abbildung des Lehrbetriebs der Hochschule Mittweida sollen Agenten in der Rolle von Studenten und Dozenten zur Interaktion miteinander befähigt werden, damit ein generalisierter Studienablauf abgebildet werden kann. Zu diesem Zweck soll zunächst ein generalisiertes Konzept dieser Agenten entwickelt werden. Dieses Konzept soll daraufhin in einem Prototypen umgesetzt werden, welcher dann auf Spielbarkeit hin evaluiert werden soll. Die abschließende Evaluation soll Rückschlüsse dazu liefern, wie der Prototyp ausbalanciert werden muss, um das Spielerlebnis und den Fluss des Spiels zu verbessern.
Keiner schaut mehr Fernsehen. Die Benutzung von Videostreaming ist beim Großteil der digital vertrauten Bevölkerung in Fleisch und Blut übergegangen und erstreckt sich über den gesamten Globus. Die Giganten der Streaming-Anbieter sind YouTube, Amazon und Netflix und sie sind dem Modell des Fernsehens meilenweit voraus. Mit komplex verstrickten Algorithmen sollen uns, den Nutzern, die Inhalte geboten werden, die uns dazu bringen, noch mehr zu konsumieren. Wie weit und auf welche Weise muss ein System entwickelt sein, um jedem Nutzer Inhalte anzubieten, die unheimlich oder faszinierende Weise auf uns zugeschnitten sind?
Das Ziel dieser Forschung ist es, das System der Vorschläge von Netflix auf die Qualität, Passgenauigkeit und Effizienz im Hinblick auf Präferenzen und Bedürfnisse zu bestimmen, die die Nutzer in Verbindung mit Netflix aufweisen.
Um die Forschungsfrage zu beantworten, wurden innerhalb einer mehrteiligen, iterativen Meinungsumfrage Bewertungen von Vorschlägen von Freunden, Bekannten und Familie mit den Vorschlägen von Netflix in den Zusammenhang mit dem eigenen Filmgeschmack, Präferenzen, Nutzung des Accounts und Verhalten beim Streaming gebracht. Dabei wurde bestätigt, dass die Vorschläge von Netflix stärker zum Filmgeschmack passen, hierbei jedoch Differenzierungen bei der Popularität und Unterhaltsamkeit des Vorschlags zu beobachten sind. Des Weiteren zeigte die empirische Untersuchung auf, dass verhaltenspsychologische und sozialwissenschaftliche Aspekte Einflüsse auf die Effizienz einer künstlichen Intelligenz haben und noch nicht voll ständig in die Optimierung in das System der Netflix Vorschläge eingeflossen sind.
This work deals with the automatic knowledge-based classification of forensic texts. For this purpose, a sematic web server in the form of a local DBpedia instance, which runs on a Virtuososerver to be created. Mainly it was checked for how the installation works and this recorded in an illustrated instructions. In addition, it was checked how far an online access to the global DBpedia works.
Käufer haben häufig das Problem die Sicherheit von Produkte einzuschätzen. In der Bachelorarbeit möchte ich darauf eingehen, welche Zertifizierungsmöglichkeiten existieren und in welche Branchen sie sich einordnen. Daraufhin wird eine Klassifizierung und Einordnung der Zertifikate zur IT-Sicherheit durchgeführt. Im Schwerpunkt liegen hierbei die Produktzertifizierungen. Die Transparenz wird für den Verbraucher übergreifend betrachtet. Die Ergebnisse zeigen auf, ob sich Zertifikate gut oder weniger gut für die unterschiedlichen Branchen eigenen und ob gegebenenfalls Risiken damit verbunden sind.
The number of Internet of Things (IoT) devices is increasing rapidly. The Trustless Incentivized Remote Node Network, in short IN3 (Incubed), enables trustworthy and fast access to a blockchain for a large number of low-performance IoT devices. Although currently IN3 only supports the verification of Ethereum data, it is not limited to one blockchain due to modularity. This thesis describes the fundamentals, the concept and the implementation of the Bitcoin verification in IN3.
Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Konzepts und einer Erstimplementation zur Benutzerdatenerfassung, um verschiedene Digitalisierungsprozesse messen zu können. Die durch die Benutzerdatenerfassung gesammelten objektiven Interaktionsdaten sollen weitere Daten, wie z. B. eine Benutzerakzeptanzstudie bei einer vergleichenden Evaluation von Prozessen zur Dokumentenerfassung hinsichtlich der Benutzbarkeit ergänzen und unterstützen.
In this thesis two novel methods for removing undesired background illumination are de-veloped. These include a wavelet analysis based approach and an enhancement of a deep learning method. These methods have been compared with conventional methods, using real confocal microscopy images and synthetic generated microscopy images. These synthetic images were created utilizing a generator introduced in this thesis.
In dieser Arbeit wurde der Einfluss der Molekülgröße von per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen auf den Summenparameter AOF mittels eines ungekoppelten Systems im AOF-Gesamtverfahren untersucht. Dazu wurden drei käuflich erworbene PFAS-Standards ausgewählt und daraus selbst hergestellte PFAS-Standardlösungen und PFAS-Kombinationslösungen analysiert. Es wurde insbesondere der Durchbruch der im Anreicherungsschritt genutzten Aktivkohle durch eine LC-MS-Einzelstoffanalytik der Waschlösungen untersucht. Aus den Ergebnissen wurden Aussagen zum Sorptionsverhalten der untersuchten PFAS bei der Anreicherung an der Aktivkohle abgeleitet und dahingehend Grenzen des AOF-Gesamtverfahrens hinsichtlich der Quantifizierung von PFAS aufgezeigt.
Erzeugung eines 3D-Lungengewebemodells mithilfe einer Luft-Flüssigkeits-Grenzflächen-Zellkultur
(2023)
Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit der Etablierung und Entwicklung eines dreidimensionalen Lungengewebemodells auf Grundlage einer Luft-Flüssigkeits-Grenzflächen- Zellkultur. Das In-vitro-Modell sollte die Grenzfläche zwischen dem luftgefüllten Raum der Lungenbläschen und dem Blut innerhalb der Kapillaren rekonstruieren. Für die Nachbildung des Lungenepithels kamen die Lungenkarzinomzelllinie A549 und die humanen primären Bronchialepithelzellen HBEpC zum Einsatz. Das Endothelgewebe wurde mit der somatischen Hybridzelllinie EA.hy926 und den Primärzellen HUVEC rekonstruiert. Die Eignung des entwickelten Modells wurde anhand der Ausbildung einer epithelialen Barrierefunktion sowie der Reaktion auf die Zugabe des Transforming Growth Factors 1 (TGF-β1) bewertet. Während der Etablierung wurde der Einfluss der Kokultivierung auf die epitheliale Barriere untersucht. Des Weiteren wurden verschiedene, kommerziell verfügbare Medien für die Air-Liquid-Interface-Kultur (ALI-Kultur) getestet. Als Anhaftungssubstrat für die Zellen wurden verschiedene Präparationen des extrazellulären Matrix-Proteins Kollagen eingesetzt. Die Kultivierung von Zellen an der Luft-Flüssigkeitsgrenze führte zur Expression spezieller Markergene, die mithilfe von Immunfluoreszenz und einer quantitativen Real-Time PCR quantifiziert wurden. Die Atembewegung ist für die Differenzierung ebenfalls essentiell und somit wichtiger Bestandteil zukünftiger und aussagekräftiger Lungen-in-vitro-Modelle. Diese mechanische Stimulation konnte unter Zuhilfenahme des vom Fraunhofer Institutes (IWS) entwickelten MPSstimulus realisiert werden, sodass es möglich war erste Untersuchungen zur zyklischen, physiologischen und mechanischen Dehnung von Lungenzellen durchzuführen.