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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.
IoT- und Smart-Home-Geräte erfreuen sich zunehmender Beliebtheit. Der Bedarf nach IoT-Sicherheit stieg in den letzten Jahren stetig an, was unter anderem mit der Anzahl an Cyberangriffen auf IoT-Geräte begründet ist. Es existieren bereits Zertifizierungs- und Testprozesse, die die IT-Sicherheit von Produkten überprüfen. Um diese zu erweitern und zu beschleunigen, wurde in dieser Arbeit ein Programm konzipiert und umgesetzt, das verschiedene Vorgehen zur Firmwareanalyse implementiert und automatisiert. Hierbei wurde eine modulare Struktur verwendet, sodass weitere Analysen hinzugefügt werden können. Abschließend erstellt das Programm einen Bericht mit den Ergebnissen der Analysen. Er enthält außerdem eine Bewertung der IT-Sicherheit einer Firmware. Die der Firmwareanalyse vorausgehende Extraktion wird erläutert. Das vorgestellte Programm ermöglicht es einem Benutzer, Schwachstellen und Schutzmechanismen eines IoT-Produkts einzuschätzen.
Die vorliegende Bachelorarbeit widmet sich dem Entwurf und der prototypischen Implementierung einer Teilnehmeridentifikationsmethode für LabCon, ein Nutzerverwaltungssystem für Online-Praktika. Der Fokus liegt auf dem Einsatz von Digital Fingerprinting, einer Technologie, die durch die Extraktion charakteristischer Merkmale der Browser und der Geräte von Nutzern eine eindeutige Identifikation ermöglicht.
Die Arbeit bezieht sich auf die Verwendung von Lügendetektoren als Beweismittel vor Gericht. Die Einführung in die Geschichte stellt die Entwicklung dieser Technologie dar. Des Weiteren werden die theoretischen Grundlagen und die Funktionsweisen von Lügendetektortests, sowie deren Kritikpunkte beleuchtet. Insbesondere werden verschiedene Testmethoden und deren Fehleranfälligkeit diskutiert. Zudem wird auf die rechtlichen Aspekte, vorwiegend auf die Beweiswürdigung, sowie auf die Zulässigkeit solcher Tests in gerichtlichen Verfahren, eingegangen.
Instant Messenger gehören zu den am häufigsten verwendeten Applikationen auf mobilen Endgeräten. Sie werden von nahezu allen Altersgruppen genutzt, dabei verwenden eine Vielzahl der Nutzer diese täglich zum Austausch von textuellen Nachrichten, Sprachnachrichten oder multimedialer Dateien. Die Anzahl der Nutzer nimmt seit Jahren kontinuierlich zu. Einer der verbreitetsten Anwendungen ist „Threema“, welche von 22 Prozent der Befragten in Deutschland genutzt wird. Weltweit beträgt die Anzahl der Nutzer elf Millionen. Im Kontext forensischer Untersuchungen wird die Bedeutung der Rekonstruktion von Artefakten von Instant Messenger-Diensten immer größer, da über diese auch ein Austausch von Informationen durch Täter, Opfer und Zeugen von Straftaten stattfindet. Solche Artefakte umfassen Bild- und Videomaterial sowie Standorte oder Textnachrichten. Diese können hilfreich sein, um den Tathergang zu rekonstruieren.
In der vorliegenden Bachelorarbeit werden die Artefakte der Instant Messengers „Threema“ anhand von Beispieldaten aufbereitet und ausgewertet. Dabei stehen Chatverläufe, ausgetauschte Standorte und Kontaktinformationen im Fokus, wobei sie keine Entschlüsselung der Daten oder Rekonstruktion von multimedialen Daten oder gelöschte Daten umfasst. Die Untersuchungen ergaben, dass die Daten in den SQLite- Datenbanken ThreemaData.sqlite und Threema.sqlite-wal abgelegt werden.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit den Anforderungen zur Verbesserung der Mitarbeiterzufriedenheit und -effizienz anhand der Webanwendung des SYSTEMHAUS am Neumarkt. Dazu erfolgt die Recherche gängiger Methoden im Bereich der User Experience. Mit den theoretischen Grundlagen wird der aktuelle Entwicklungsstand analysiert. Es erfolgt eine Evaluation, aus welcher ein Problemkatalog erstellt wurde. Kern der Arbeit ist die Erstellung eines Kriterienkataloges mit konkreten Maßnahmen zur Verbesserung der User Experience. Diese Maßnahmen werden mit Hilfe eines Prototyps visualisiert.
Machine learning models for timeseries have always been a special topic of interest due to their unique data structure. Recently, the introduction of attention improved the capabilities of recurrent neural networks and transformers with respect to their learning tasks such as machine translation. However, these models are usually subsymbolic architectures, making their inner working hard to interpret without comprehensive tools. In contrast, interpretable models such learning vector quantization are more transparent in the ability to interpret their decision process. This thesis tries to merge attention as a machine learning function with learning vector quantization to better handle timeseries data. A design on such a model is proposed and tested with a dataset used in connection with the attention based transformers. Although the proposed model did not yield the expected results, this work outlines improvements for further research on this approach.
Verschiedenste telefonische Betrugsmaschen, die auf die ältere Generation abzielen, sind in den letzten Jahren in Deutschland exorbitant gestiegen. Ob Schockanruf, WhatsApp-Betrug oder Enkeltrick: die Folgen eines solchen Betrugsfalls werden nur selten aufgezeigt. Anhand einer quantitativen Umfrage und einem Interview mit einer Betroffenen werden in dieser Arbeit die Betrugspräsenz, die Trendentwicklung und der aktuelle Aufklärungsstand am Beispiel des Enkeltricks, sowohl analog als auch digital untersucht. Abschließend werden Handlungsempfehlungen für potenziell gefährdete Menschen ausgesprochen.
In this paper, we conduct experiments to optimize the learning rates for the Generalized Learning Vector Quantization (GLVQ) model. Our approach leverages insights from cog- nitive science rooted in the profound intricacies of human thinking. Recognizing that human-like thinking has propelled humankind to its current state, we explore the applica- bility of cognitive science principles in enhancing machine learning. Prior research has demonstrated promising results when applying learning rate methods inspired by cognitive science to Learning Vector Quantization (LVQ) models. In this study, we extend this approach to GLVQ models. Specifically, we examine five distinct cognitive science-inspired GLVQ variants: Conditional Probability (CP), Dual Factor Heuristic (DFH), Middle Symmetry (MS), Loose Symmetry (LS), and Loose Symme- try with Rarity (LSR). Our experiments involve a comprehensive analysis of the performance of these cogni- tive science-derived learning rate techniques across various datasets, aiming to identify optimal settings and variants of cognitive science GLVQ model training. Through this research, we seek to unlock new avenues for enhancing the learning process in machine learning models by drawing inspiration from the rich complexities of human cognition. Keywords: machine learning, GLVQ, cognitive science, cognitive bias, learning rate op- timization, optimizers, human-like learning, Conditional Probability (CP), Dual Factor Heuristic (DFH), Middle Symmetry (MS), Loose Symmetry (LS), Loose Symmetry with Rarity (LSR).
Adversarial robustness of a nearest prototype classifier assures safe deployment in sensitive use fields. Much research has been conducted on artificial neural networks regarding their robustness against adversarial attacks, whereas nearest prototype classifiers have not chalked similar successes. This thesis presents the learning dynamics and numerical stability regarding the Crammer-normalization and the Hein-normalization for adversarial robustness of nearest prototype classifiers. Results of conducted experiments are penned down and analyzed to ascertain the bounds given by Saralajew et al. and Hein et al. for adversarial robustness of nearest prototype classifiers.
Im Reverse Engineering und in der Malware-Analyse wurden bereits verschiedene Ansätze zur Visualisierung von Binärdaten entwickelt. Mit diesen lässt sich schnell ein Überblick über Dateien gewinnen, sodass beispielsweise verschiedene Regionen einer Datei identifiziert oder eine bösartige Datei einer Malware-Familie zugeordnet werden kann. In der vorliegenden Masterarbeit wird versucht, diese Ansätze auch sektorweise auf einen Datenstream anzuwenden. Dafür wird ein Demonstrator erstellt, mit dem Sektoren automatisiert nach Dateitypen klassifiziert werden können. Ziel ist es, einen Ansatz zur Verbesserung der aktuellen, signaturbasierten IT-forensischen Methoden zur Wiederherstellung von fragmentierten oder gelöschten Daten zu finden.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit verschiedenen Mehrspielermechaniken und deren Auswirkung auf bestimmte Aspekte des Spielerlebnis. Dafür soll ein zweidimensionales Plattformerspiel erstellt werden. Hierfür erfolgt zunächst die Definition der zu implementierenden Mehrspielermechaniken. Anschließend wird ein Konzept für die einzelnen Mechaniken erstellt wie sie konkret im Spiel eingebaut werden. Danach soll die Umsetzung der erstellten Konzepte erfolgen. Dieses Spiel wird dann mit der Hilfe von Probanden evaluiert. Die Ergebnisse der Evaluation werden danach analysiert, um Aussagen über die Veränderung zuvor ausgewählter Aspekte zwischen den Verschiedenen Mechaniken zu treffen. Umgesetzt wird der praktische Teil der Arbeit in Unity. Es wird in C# programmiert.
In Zeiten, in denen Unternehmen rechenintensive Anwendungen auf externe Server auslagern, gewinnt Cloudcomputing immer mehr an Bedeutung. Das Problem dabei ist, um Operationen auf herkömmlichen, verschlüsselten, ausgelagerten Daten ausführen zu können, müssen diese zuerst entschlüsselt werden. Vertrauliche Daten liegen in dem Zeitraum der Bearbeitung unverschlüsselt vor, was zu einem Datenschutz- und Sicherheitsproblem führt. Dieses Problem kann durch vollständig homomorphe Verschlüsselungen gelöst werden. Diese moderne Verschlüsselungstechnik erlaubt das Ausführen von Operationen auf verschlüsselten Daten und wird in dieser Arbeit grundlegend vorgestellt. Weiterhin werden Bibliotheken, die homomorphe Verschlüsselungen implementieren, vorgestellt und mittels Benchmarking miteinander verglichen. Anschließend wird ein Anwendungsbeispiel formuliert, das die Vor- und Nachteile homomorpher Verschlüsselungen simulieren soll. Die Implementierung des Anwendungsbeispiels erfolgt mithilfe der im Benchmarking ermittelten leistungsstärksten Bibliothek - der Microsoft SEAL Bibliothek. Mit den in dieser Arbeit erlangten Erkenntnissen soll der Einstieg in die komplexe Thematik der homomorphen Verschlüsselungen vereinfacht werden und gleichzeitig zur Auseinandersetzung mit dieser Verschlüsselungsmethodik angeregt werden.
Traditional user management on the Internet has historically required individuals to give up control over their identities. In contrast, decentralized solutions promise to empower users and foster decentralized interactions. Over the last few years, the development of decentralized accounts and tokens has significantly increased, aiming at broader user adoption and shared social economies.
This thesis delves into smart contract standards and social infrastructure for Ethereum-based blockchains to enable identity-based data exchange between abstracted blockchain accounts. In this regard, the standardization landscapes of account and social token developments were analyzed in-depth to form guidelines that allow users to retain complete control over their data and grant access selectively.
Based on the evaluations, a pioneering Solidity standard is presented, natively integrating consensual restrictive on-chain assets for abstracted blockchain accounts. Further, the architecture of a decentralized messaging service has been defined to outline how new token and account concepts can be intertwined with efficient and minimal data-sharing principles to ensure security and privacy, while merging traditional server environments with global ledgers.
Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit der digitalen Blutspurenmusteranalyse in dreidimensionalen Modellen, welche mit Hilfe der Software „Blender“ durchgeführt wird. Das Ziel ist es, 3D-Koordinaten aus den gegebenen 2D-Koordinaten der Modelltextur zu generieren, um anschließend auf diesen Koordinaten Trajektorien einzeichnen zu können. Diese sollen die Flugbahnen der jeweiligen Blutstropfen zurück zum Ursprungsort repräsentieren.
Der Inhalt dieser Arbeit befasst sich mit der Verbesserung und somit Optimierung einer Multiplex-Färbung für die Metastasen des malignen Melanoms, wobei das sogenannte CODEX-System verwendet wird. Wie bei vielen anderen Krebserkrankungen ist die Metastasierung ausschlaggebend für eine hohe Mortalität. Um besser gegen die Metastasen vorgehen zu können, ist ein Verständnis ihrer Mikroumgebung und somit auch die Wechselwirkungen zwischen Tumor und Normalgewebe notwendig. Mithilfe der Multiplex-Technologie kann diese Mikroumgebung durch die Markierung von bis zu 50 Markern gleichzeitig in einem Gewebeschnitt weitreichend dargestellt werden. Anhand von Markern für Phosphoproteine kann zudem die Aktivierung bestimmter Signalwege nachgewiesen werden, wie zum Beispiel die des MAPK-Signalwegs, welcher in malignen Melanomen aufgrund bestimmter Mutationen in diesem Signalweg oftmals hochreguliert ist.
Das Ziel in der vorliegenden Arbeit ist es zu beantworten, ob die Programme Magnet AXIOM und Kipo Analyzer sich für die Klassifikation von Kinderpornographie eignen. Dazu wird folgende Forschungsfrage gestellt: Erkennen die Programme Magnet AXIOM und Kipo Analyzer ausreichend kinderpornographisches Material von gesicherten Asservaten, um die Anforderungen zur Entlastung von Ermittlern zu erfüllen? Zur Beantwortung dieser Frage wurde ein selbst zusammengestellter Datensatz mit den Programmen getestet. Hierbei erzielte das Programm Magnet AXIOM einen Recall von 70,13 % und eine Spezifität von 60,42 %. Im Vergleich erzielte der Kipo Analyzer einen Recall von 42,56 % und eine Spezifität von 97,5 %. Die Präzision und der F1-Score fiel bei beiden Programmen schlecht aus durch den unausgeglichenen Datensatz. Abschließend kann keine endgültige Aussage über die Eignung der Programme hinsichtlich der Klassifikation von Kinderpornographie gemacht werden. Die Programme müssten mit unterschiedlichen Datensätzen und Zusammensetzungen getestet werden.
Der Einsatz digitaler Mittel in der Tatortrekonstruktion soll in der Zukunft eine große Stütze in der Verbrechensaufklärung werden. Die Rekonstruktion des Bewegungsablaufs eines Opfers, ist als Bewegungsanalyse ein großer Teil dieses Forschungsgebietes. Um eine möglichst natürliche und anatomische korrekte Simulation der Bewegungsabläufe zu ermöglichen, werden Ragdollmodelle benötigt. Diese Arbeit befasst sich mit der Optimierung des Erstellungsprozesses und des Aufbaus dieser bereits bestehenden Ragdollmodelle, in der aktuellen forensischen Tathergangsrekonstruktion.
Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es eine Übersicht über aktuell relevante und am Markt vertretene Zutrittskontrollsysteme zu erstellen. Dazu wird zuerst die grundlegende Theorie hinter den einzelnen Zutrittskontrollsystemen vorgestellt. Im Anschluss werden die vorgestellten Zutrittskontrollsysteme durch selbst ausgewählte Kriterien nach Sicherheit und Komfort bewertet. Dabei stellte sich der Handvenenscan in dem Bereich Sicherheit durch das sehr niedrige Verlust-, Weitergabe- und Nachahmungsrisiko und im Bereich Komfort durch die kontaktlose Verwendung, dem geringen Aufwand, der niedrigen Schmutzempfindlichkeit und dem niedrigen Schmutzempfinden als hervorragend heraus. Anschließend wird ein Flussdiagramm als Entscheidungshilfe vorgestellt. Dieses hat den Zweck das geeignete Zutrittskontrollsystem für die private Nutzung oder der Nutzung im Unternehmen zu finden. Dabei werden aktuell auf dem Markt befindliche Produkte vorgestellt.
Diese Bachelorarbeit untersucht die Auswirkungen von auditiven und visuellen Reizen auf das Spielerlebnis beim Lösen von interaktionsbasierten Rätseln.
In der Welt des Spieldesigns spielen sensorische Hinweise eine entscheidende Rolle um Spieler zu fesseln, sie in das Spiel eintauchen zu lassen und sie durch Herausforderungen zu führen.
Die Arbeit befasst sich mit der Frage, welche Art sensorischer Reize faszinieren und damit Immersion und Effektivität bei der Vermittlung von Rätselinformationen bewirken. Darüber hinaus wird untersucht, wie individuelle Vorlieben und Fähigkeiten sensorische Reizverarbeitung betreffend den allgemeinen Spielspaß beeinflussen können.