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In dieser Bachelorarbeit war das Hauptziel die Etablierung eines Antikörper Panels für T-Zellen und MDSCs für die Analyse von Leukozyten in Psoriasis vulgaris Blut- und Gewebeproben. Psoriasis ist eine chronische Entzündungserkrankung der Haut und betrifft rund 2-3 % der Bevölkerung weltweit. Die Untersuchung der verschiedenen Zelltypen erfolgte dabei mit Hilfe der Durchflusscytometrie. Im ersten Teil dieser Arbeit mussten dafür die Antikörper mit Beads titriert werden, um deren optimale Einsatzkonzentration zu finden und mögliche falsche Ergebnisse in späteren Probenanalysen ausschließen zu können. Es wurde für jeden Antikörper eine Konzentration ausgewählt, jedoch gab es bei einigen keine Eindeutigen Ergebnisse, wie bei CCR4 und CD45RA, für die weitere Titrationsschritte nötig wären. Im Anschluss wurde erfolgreich eine Kompensation mit diesen Antikörpern durchgeführt. Nach Etablierung des Antikörperpanels wurden Blut- und Gewebeproben zweier Psoriasis betroffenen Patienten auf T-Zellen und MDSCs vor und unter Therapie betrachtet. Die Therapie erfolgte mit Anthralin, dessen Wirkung noch nicht vollständig geklärt ist. Für die Gewebeprobenanalyse wurden zuvor drei Varianten für die Isolation der Immunzellen aus Gewebe ausgetestet. Dabei unterschieden sich die Varianten in der Inkubationszeit mit DNase und Kollagenase. Die Überprüfung innerhalb einer Patientenprobe mit der ausgewählten Variante war jedoch nicht erfolgreich. Um die Zelltypen aus Blutproben betrachten zu können, wurden PBMCs aus dem Blut isoliert und die Zellen anschließend mit den Antikörpern gefärbt. Bei beiden Patienten zeigte sich die Th17.1-Population als größte und die Th2-Population als kleinste. Dass die Psoriasis eine Th17 dominierte Krankheit ist, konnte damit bestätigt werden. Es gab kaum Veränderungen innerhalb der Subpopulationen zum 2. Zeitpunkt. Für die MDSCs zeigte sich eine größere PMN-MDSC Population. Dies könnte zeigen, dass die während einer Anthralinbehandlung rekrutierten MDSCs, der Gruppe der PMN-MDSCs angehören. Jedoch ähneln sich diese in ihrer Morphologie mit denen der Neutrophilen, weshalb die Überprüfung der T-Zell Suppression, welche nur durch die MDSCs gegeben ist, mittels CFSE-Färbung angeschlossen werden sollte. An diese Bachelorarbeit schließt sich eine weitere Studie an, welche sich näher mit der Wirkungsweise der Anthralinbehandlung bei Psoriasis und der damit verbundenen MDSCs beschäftigen wird.
Entwurf und Implementierung einer Importfunktion für XML-Dateien nach dem openTRANS®-Standard
(2022)
Um Geschäftsdokumente wie beispielsweise Aufträge digital zu repräsentieren, werden Standards benötigt, die die darin enthaltenen Informationen einheitlich darstellen. Einer dieser Standards ist openTRANS®.
Diese Arbeit befasst sich mit dem Entwurf und der Implementierung einer Importfunktion für Auftragsdaten, die in Form von openTRANS®-gerechten XML-Dateien vorliegen.
Pollinating insects are of vital importance for the ecosystem and their drastic decline imposes severe consequences for the environment and humankind. The comprehension of their interaction networks is the first step in order to preserve these highly complex systems. For that purpose, the following study describes a protocol for the investigation of honey bee pollen samples from different agro-environmental areas by DNA extraction, PCR amplification and nanopore sequencing of the barcode regions rbcL and ITS. It was shown, that the most abundant species were classified consistently by both DNA barcodes, while species richness was enhanced by single-barcode detection of less abundant species. The analysis of the the different landscape variables exhibited a decline of species richness, Shannon diversity index, and species evenness with increasing organic crop area. However, sampling was only carried out in August and further investigations are suggested to display a more complete picture of honey bee foraging throughout the seasons.
Die Aufgabe von Penetrationstestern ist es, Sicherheitslücken in IT-Systemen zu finden. Dieser Prozess kann innerhalb eines Pentest-Labors geübt werden. Das Ziel der Arbeit war es, ein Konzept zu erstellen, das ein solches Labor auf Basis von Cloud-Computing erstellt. Die Erstellung fand dabei nach einem fünfstufigen Vorgehen statt. Anforderungsanalyse, Evaluation eines Cloud-Providers und eines Automatisierungstools, Grundlagen der gewählten Lösungen, Konzeptionierung und Implementation. Ziel der Analyse war es, Anforderungen zu sammeln, das die Umgebung erfüllen soll. Hauptziel war es demnach einfach und mit minimalem Zeitaufwand verschiedene Infrastruktur-Szenarien zu erstellen. Ein solches Szenario war beispielsweise ein unsicheres Office Netzwerk. Auf diesen Forderungen aufbauend wurden verschiedene Cloud-Provider sowie Anbieter von Automatisierungstools verglichen und es wurde eine Entscheidung für je einen getroffen. Die Wahl fiel auf OpenStack als On-Premise Cloud-Lösung und Terraform als Tool, das automatisiert die Infrastrukturen erzeugen soll. Jene wurden in dem darauffolgenden Kapitel genauer vorgestellt und deren Funktion sowie Betrieb erläutert. Nachdem das Fundament für das Konzept gelegt war, erfolgte das Planen, was für verschiedenen Systeme für das Szenario des Office Netzwerk nötig waren. Dabei handelte es sich um Windows Server und Client, Linux Client und eine Metasploitable Maschine. Daraufhin folgte die Evaluation, wie diese Systeme bereitgestellt und bei Instanziierung konfiguriert werden sollen. Entschieden wurde sich für manuell erstellte Systemabbilder und zur Konfiguration das Tool Cloud-Init.
Abschließend wurde das Konzept an einem Prototyp, mit dem Ziel der Prüfung auf Fehlerfreiheit, umgesetzt. Die Implementation erfolgte ohne Probleme und das Labor stand mit dem geforderten Szenario, das innerhalb von 10 Minuten mit einem Befehl erstellt werden konnte, zur Verfügung. Zukünftige Arbeiten könnten das Konzept in einer Langzeitstudie auf eventuell auftretende Fehler hin prüfen. Zudem können weitere Szenarien und weitere Autmatisierungstools implementiert werden.
Einhaltung regulatorischer Anforderungen an Kreditinstitute durch den Einsatz eines SIEM-Systems
(2022)
Die vorliegende Arbeit thematisiert die Einhaltung neuer aufsichtsrechtlicher Anforderungen an die IT-Sicherheit von Kreditinstituten durch den Einsatz eines SIEM-Systems. In diesem Kontext werden zuerst die zum Zeitpunkt der Veröffentlichung dieser Thesis geltenden Anforderungen detailliert vorgestellt und erklärt. Anschließend wird der Aufbau und die Funktionsweise eines SIEM-Systems differenziert beleuchtet und die Eignung dessen zur Einhaltung der Rahmenbedingungen geprüft. Darüber hinaus wird ein Leitfaden zur anforderungskonformen Implementation eines SIEM-Systems am Beispiel der Softwarelösung Splunk Enterprise präsentiert.
In dieser Bachelorarbeit wird sich mit der Frage beschäftigt ,Ob und inwieweit ist es möglich, das Griffgeschehen bzw. den Griff zu rekonstruieren?’. Um diese zu beantworten, wird sich mit der Anatomie der menschlichen Hand und deren Bewegungsmöglichkeiten auseinandergesetzt. Mit der Hand wird sich deshalb beschäftigt, da diese im Alltag eine wichtige Funktion besitzt und Spuren in Form von Abdrücken auf Objekten hinterlässt. Aufgrund dieser Spuren werden in dieser Arbeit verschiedene Modelle der Hand, einer Vase als Beispiel Objekt und dem Griff um diesen erstellt. Des Weiteren wird sich mit der Erstellung einer bewegungsfähigen Hand in Blender beschäftigt, welche schlussendlich für die Rekonstruktion von zwei verschiedenen Griffen verwendet wird. Es stellt sich heraus, dass die Rekonstruktion von Griffen mit dieser Methode jedoch mit geringen Abweichungen möglich ist. Diese könnten vermindert bzw. verhindert werden, indem die Modelle weiter verbessert werden oder die Stichprobe der Griffe und Personen vergrößert wird.
Evaluierung der Microsoft HoloLens für den Einsatz der KI-basierten forensischen Personenanalyse
(2021)
Diese Arbeit betrachtet verschiedene Methoden aus dem Machine-Learning, geht im genaueren auf Deep-Neural-Networks ein und versucht diese für die forensische Personenanlyse einzusetzen. Gestützt wurde sich auf auf das MediaPipe-Framework.
Die HoloLens 1 schränkte die Möglichkeiten darauf ein, Bildaufnahmen auf ihr zu tätigen und die Inferenz an einer externen Maschine auszuführen. Um die Möglichkeit der Inferenz auf AR-Geräten zu ermöglichen weiter zu untersuchen, wurden die aktuelle Forschung im Bereich von Edgie-AI betrachtet.
Die HoloLens 1 bietet keine Möglichkeit die Inferenz der aktuellen Frameworks auf dem Gerät durchzuführen. Es konnte eine Inferenz auf einer externen Maschine durchgeführt werden und an die HoloLens übertragen werden. Weiter wurde die aktuelle Forschung betrachtet, welche sich mit spezialisierten Hardware für die Inferenz von NN betrachtet.
Neue Versionen einer Programmiersprache eröffnen neue Möglichkeiten, komplexe Zusammenhänge auszudrücken. So ermöglichte auch C++20 in dem dieser Arbeit vorausgegangenen Forschungsmodul eine Alternative zu Vererbung mit virtuellen Funktionen, welche sich in Microbenchmarks als performanter erwies. Eine Messung in einem vollwertigen Software-Projekt erfordert jedoch zunächst eine Modernisierung dessen. So ist u.a. die 3D-Engine OGRE lediglich auf dem Stand von C++11. Es stellt sich die Frage, ob der Arbeitsaufwand und die Risiken, die mit einer Modernisierung und anschließender Umsetzung der Alternative verbunden sind, letztlich zu rechtfertigen wären. Zumindest für den ersten Schritt kann dies auch unabhängig vom zweiten bestimmt werden. Detaillierte Beschreibungen und Microbenchmarks zu neuen Features können zwar oft gefunden werden, jedoch sind die exakten Hindernisse im konkreten Fall schwer einzuschätzen und die tatsächlichen Vorteile für ein vollwertiges Software-Projekt sind aus bloßen Microbenchmarks nicht direkt abzuleiten. Die vorliegende Arbeit beschreibt die mit der Umsetzung neuer Features verbundenen Hindernisse in der 3D-Engine OGRE. Anhand inkrementeller Messungen wird schließlich entschieden, welche Modernisierungen an und für sich lohnenswert sind und von welchen abzuraten ist.
Diese Arbeit thematisiert verschiedene Repräsentationen von Schwachstellen in Bosskämpfen und untersucht die Wirkung dieser auf die Spieler und die Spielerfahrung. Dabei wird ein Spiel geplant und erstellt, welches in mehreren Bosskampfszenarien unterschiedliche Indikatoren verwendet. Deren Wirkung wurde mithilfe von Testpersonen untersucht und analysiert. Dabei wurde festgestellt, dass Spieler mehr nach ihren gelernten Verhaltensmustern agieren, als auf die Schwachstellen zu achten. Sollte dieses Verhalten aufgebrochen werden, sind logische und angeheftete Schwachstellen sehr gut wahrnehmbar, was durch eine farbliche Abgrenzung vom Boss unterstützt werden kann.
Ransomware ist eine Schadsoftware, die als Erpressersoftware Daten verschlüsselt und eine Lösegeldforderung stellt. Um Ransomware-Sample vor der Detektion zu schützen, werden sogenannte Packer eingesetzt. Dabei wird die schädliche Routine einer Ransomware gepackt und bei Ausführung automatisch entpackt. Während Ransomware in den letzten Jahren stark weiterentwickelt wurde, sind einige der Methoden zum Entpacken teilweise bedeutend älter. Diese Arbeit untersucht, inwiefern, mithilfe vom Einsatz von Debuggern, aktuelle Ransomware-Samples mit solchen Methoden entpackt werden können. Dafür wird zuerst recherchiert, welche gängigen Methoden zum Entpacken gepackter Schadsoftware unter Verwendung eines Debuggers bestehen. Diese Methoden werden auf eine Auswahl von aktuellen Ransomware-Samples angewendet und die Ergebnisse analysiert. Dadurch entsteht am Ende der Arbeit eine Übersicht darüber bestehen, mit welchen Methoden aktuelle Ransomware-Samples noch entpackt werden und somit Analysen von Ransomware unterstützen können.
Durch Eindringen in die Wirtszelle kann sich das SARS-CoV-2-Virus verbreiten. Das adaptive Immunsystem bildet verzögert die humorale Immunantwort durch hochspezifische Antikörper aus. Die Antikörper neutralisieren das SARS-CoV-2. Im Laufe der Immunabwehr steigen die Antikörpertiter der verschiedenen Antikörperklassen unterschiedlich an. Mittels Serumproben sollte herausgefunden werden, wie der IgG-Titer nach einem positiven PCR-Ergebnis von der Zeit abhängig verläuft und ob es Unterschiede zwischen verschiedenen Geschlechtern und Altersklassen gibt. Für die Ermittlung der IgG-Titer wurden einmal der ELISA mittels Generic Assays CoV-2 IgG und einmal der CLIA mittels LIAISON® SARS-CoV-2 TrimericS IgG angewandt. Zudem fand eine Vergleichsmessung der Tests statt.
Im Allgemeinen stieg der Titer innerhalb der ersten 50 Tage an, da sich in dieser Zeit die IgG-Antikörper ab Tag 14 bilden, und erreichte das Maximum im Bereich 40-50 Tage. Danach fiel der Titer leicht bis auf 60 -70 % des Maximums, da die Antikörper nach und nach absterben.
Die Vergleichsmessung ergab einen linearen Zusammenhang von 64 % zwischen Generic Assays und LIAISON®. Bezogen auf die qualitative Aussage der Tests gab es eine 96 % Übereinstimmung der Ergebnisse.
Die vorliegende Arbeit untersucht die Erstellung prozeduraler Materialien in Hinblick auf die Verwitterung von Naturstein an einer Skulptur. Dazu werden die betrachteten Gesteinsarten zunächst hinsichtlich ihres Verwitterungsverhaltens untersucht. Beim Dokumentieren der Nachbildung der Materialien zeigt die Arbeit Vor- und Nachteile, sowie Grenzen der prozeduralen Methode auf. Betrachtet wird dabei auch die Realisierbarkeit der Parametrisierung. Weiterhin gibt die Arbeit einen Ausblick darauf, welche Vorgehensweise für welchen Anwendungsfall geeignet ist.
Diese Arbeit beschäftigt sich damit, verschiedene Methoden des maschinellen Lernens zu testen und mit der Frage, ob es damit möglich ist, auffällige Anmeldungen zu erkennen. Es ist von Interesse, spezielle abnormale Anmeldemuster zu erkennen, welche im Kontext eines Angriffes genutzt werden. Diese können anschließend verwendet werden, um Angreifer bzw. kompromittierte Nutzer aus einem Netzwerk zu identifizieren. Die Schwierigkeit, dementsprechende auffällige Anmeldungen zu erkennen, steigt dabei mit zunehmender Anzahl an Angriffen. Des Weiteren beeinflusst die Vielfalt in den Verhaltensweisen die Erkennung. Demzufolge werden verschiedene Methoden getestet, mehrere Szenarien simuliert und anschließend werden anhand eines echten Testfalls die Methoden bzw. das Verfahren validiert. Als Endergebnis der Arbeit entstehen eine Software und ein Verfahren zur Erkennung von auffälligen Anmeldungen.
In response to prevailing environmental conditions, Arabidopsis thaliana plants must increase their photosynthetic capacity to acclimate to potential harmful environmental high light stress. In order to measure these changes in acclimation capacity, different high throughput imaging-based methods can be used. In this master thesis we studied different Arabidopsis thaliana knockout mutants-and accessions in their capacity to acclimate to potential harmful environmental high light and cold temperature conditions using a high throughput phenotyping system with an integrated chlorophyll fluorescence measurement system. In order to determine the acclimation capacity, Arabidopsis thaliana knockout mutants of previously not high light assigned genes as well as accessions of two different haplotype groups with a reference and alternative allele from different countries of origin were grown under switching high light and temperature environmental conditions. Photosynthetic analysis showed that knockout mutant plants did differ in their Photosystem II operating efficiency during an increased light irradiance switch but did not significantly differ a week later under the same circumstances from the wildtype. High throughput phenotyping of haplotype accessions revealed significant better acclimation capacity in non-photochemical quenching and steady-state photosynthetic efficiency in Russian domiciled accessions with an altered SPPA gene during high light and cold stress.
Die Blutaltersbestimmung kann Aufschluss über die Tatzeit eines Verbrechens geben und ist damit von hohem forensischem Wert. Bisher gibt es noch keine etablierte Methode, um das Alter von ausgetretenem Blut zu bestimmen, da sie meistens sehr kostenaufwendig oder unzuverlässig sind. Das Einbeziehen der Umweltfaktoren stellt dabei eine weitere große Herausforderung dar. In dieser Bachelorarbeit wird mittels UV/VIS-Spektroskopie die Alterung von Blut im Zeitraum von 21 Tagen unter dem Einfluss der Luftfeuchtigkeit untersucht. Hierbei werden besonders die alterskorrelierenden Features analysiert. Zu den alterskorrelierenden Features zählen die Oxyhämoglobin- und Methämoglobin-Peaks und die hypsochrome Verschiebung der Soret-Bande. Die Luftfeuchtigkeit wurde mit Hilfe eines Raspberry Pi’s gesteuert. Bei der Auswertung der Ergebnisse konnte festgestellt werden, dass das Oxyhämoglobin bei höherer Luftfeuchtigkeit zunächst langsamer oxidiert und dass die Verschiebung der Soret-Bande langsamer verläuft. Nach 21 Tagen ist jedoch kein Unterschied mehr zu erkennen.
Arthrose ist eine der häufigsten Gelenkkrankheiten, die im Alter auftritt. Es kommt dabei u.a. zu einer degenerativen Veränderung des Gelenkknorpels. Momentan existieren nur symptomatische Behandlungen. Ein neu erforschter regenerativer Therapieansatz ist die Injektion von „Nanofat“ in das arthrotische Gelenk. In dieser Arbeit wird Nanofat durch zwei verschiedene Aufreinigungesmethoden gewonnen: Variante eins mit der Tulipfilter und Variante zwei mit der Lipocube-Aufreinigung. Diese Arbeit vergleicht die Eigenschaften der adipösen Stammzellen miteinander, welche aus Variante eins und zwei gewonnen werden. Die adipösen Stammzellen werden dabei in Vitalität, Seneszenz, Apoptose, Proliferation, Migration, Genexpression und Lebende-Tote Zellen untersucht. Dabei hat sich gezeigt, dass es zwischen den beiden Aufreiningungsmethoden keine messbaren Unterschiede zwischen den adipösen Stammzellen gibt. Somit kann gesagt werden, dass die unterschiedlichen Aufarbeitungsmethoden die adipösen Stammzellen in der Weiterkultivierung nicht beeinflussen.