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Dissertation
A scenario approach to modeling land-use changes and assessing associated environmental impacts in Southern Amazonia
(2017-03)
Humanity has left its footprint on the surface of the earth since it managed to purposefully employ tools and fire to its specific needs. Especially the conversion of natural habitats into agricultural productive land has transformed close to forty percent of the natural land-cover in order to satisfy global demands for food, raw materials, and energy. One current example of dynamic land-use and land-cover changes can be witnessed in Southern Amazonia. Spatially explicit land-use change models are applied to investigate ...
Dissertation
Power System Inertia
(2019)
System inertia is the instantaneous power reserve that stabilizes power systems after large-scale disturbances. It declines with increasing renewable generation, causing an increased risk of black-out unless action is taken. Providing additional inertia will be necessary to maintain security of supply at a reasonable level. To solve the problem of reduced inertia in a reliable and cost-efficient way, this thesis first systematically describes requirements on system level, as basis for the following evaluation of ...
Dissertation
Substrate Conformal Imprint Lithography als innovatives Verfahren zur Herstellung von Nanospektrometern im sichtbaren Spektralbereich
(2012-07-16)
Selbstbestimmung und -gestaltung des eigenen Alltages gewinnen immer mehr an Bedeutung, insbesondere für ältere Mitmenschen in ländlichen Regionen, die auf ärztliche Versorgung angewiesen sind. Die Schaffung sogenannter smart personal environments mittels einer Vielzahl von, nahezu unsichtbar installierten Sensoren im gewohnten Lebensraum liefert dem Anwender (lebens-) notwendige Informationen über seine Umgebung oder seinen eigenen Körper. Dabei gilt es nicht den Anwender mit technischen Daten, wie Spektren, zu ...
Dissertation
Gestengestützte Schema- und Datenexploration
(2016-06-13)
Der Zugang zu Datenbanken über die universelle Abfragesprache SQL stellt für Nicht-Spezialisten eine große Herausforderung dar. Als eine benutzerfreundliche Alternative wurden daher seit den 1970er-Jahren unterschiedliche visuelle Abfragesprachen (Visual Query Languages, kurz VQLs) für klassische PCs erforscht. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, eine generische VQL zu entwickeln und zu erproben, die eine gestenbasierte Exploration von Datenbanken auf Schema- und Instanzdatenebene für mobile Endgeräte, insbesondere ...
Dissertation
The Human in the Loop: User Participation in Self-Adaptive Software
(2014-08-13)
Self-adaptive software provides a profound solution for adapting applications to changing contexts in dynamic and heterogeneous environments. Having emerged from Autonomic Computing, it incorporates fully autonomous decision making based on predefined structural and behavioural models. The most common approach for architectural runtime adaptation is the MAPE-K adaptation loop implementing an external adaptation manager without manual user control. However, it has turned out that adaptation behaviour lacks acceptance ...
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Fehlersuche im Modell - Modellbasiertes Testen und Debuggen
(2011-07-13)
Kern der vorliegenden Arbeit ist die Erforschung von Methoden, Techniken und Werkzeugen zur Fehlersuche in modellbasierten Softwareentwicklungsprozessen. Hierzu wird zuerst ein von mir mitentwickelter, neuartiger und modellbasierter Softwareentwicklungsprozess, der sogenannte Fujaba Process, vorgestellt. Dieser Prozess wird von Usecase Szenarien getrieben, die durch spezielle Kollaborationsdiagramme formalisiert werden. Auch die weiteren Artefakte des Prozess bishin zur fertigen Applikation werden durch UML Diagrammarten ...
Dissertation
Fehlertoleranz und Elastizität für ein Framework zur globalen Lastenbalancierung
(2018-09-10)
Die Anzahl an Rechenknoten in Hochleistungsrechnern wächst stetig. In solchen Systemen nimmt die Bedeutung von Fehlertoleranz zu, da die Wahrscheinlichkeit eines permanenten Knotenausfalls ebenfalls stetig wächst.
Fehlertoleranz gegenüber permanenten Knotenausfällen wird typischerweise durch Checkpointing auf Systemebene realisiert. Findet das Checkpointing jedoch auf Anwendungsebene statt, können Laufzeitvorteile erzielt werden. Diese Implementierungen sind allerdings zeitintensiv und fehleranfällig. Anwendungen, ...
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Beitrag zur Analyse sicherer Kommunikationsprotokolle im industriellen Einsatz
(2012-09-26)
Bei der Arbeit an sicherheitsgerichteten Kommunikationsprotokollen stellten sich immer wieder die Fragen nach der Eignung von einzelnen Mechanismen der Protokolle, um den Gefährdungen entsprechende Maßnahmen zur Beherrschung entgegenzusetzen.
Dabei waren durchweg die Anforderungen der IEC 61508 mit dem Safety Integrity Level 3 zu erfüllen. Die IEC 61508-2 ist mit 5 Zeilen Umfang für die wesentlichen Anforderungen an die sicherheitsgerichtete Kommunikation sehr kurz gehalten und die IEC 61784-3 war zu Beginn der ...
Dissertation
Einsatz von rückgekoppelten mehrstufigen selbstorganisierenden Karten in der Windenergie Leistungsprognose
(2014-11-07)
In dieser Arbeit wird ein Verfahren zum Einsatz neuronaler Netzwerke vorgestellt, das auf iterative Weise Klassifikation und Prognoseschritte mit dem Ziel kombiniert, bessere Ergebnisse der Prognose im Vergleich zu einer einmaligen hintereinander Ausführung dieser Schritte zu erreichen. Dieses Verfahren wird am Beispiel der Prognose der Windstromerzeugung abhängig von der Wettersituation erörtert. Eine Verbesserung wird in diesem Rahmen mit einzelnen Ausreißern erreicht. Verschiedene Aspekte werden in drei Kapiteln ...
Dissertation
Capturing Emergent Semantics from Social Annotation Systems
(2013-02-26)
The ongoing growth of the World Wide Web, catalyzed by the increasing possibility of ubiquitous access via a variety of devices, continues to strengthen its role as our prevalent information and commmunication medium. However, although tools like search engines facilitate retrieval, the task of finally making sense of Web content is still often left to human interpretation. The vision of supporting both humans and machines in such knowledge-based activities led to the development of different systems which allow to ...