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Implementation funktionaler Programmiersprachen durch Quelltexttransformation

Macos, Dragan 03 July 1998 (has links)
Die Dissertation liefert einen Beitrag zur Entwicklung von Compilern funktionaler Sprachen zur Erzeugung von Zielcode in einer höheren prozeduralen Programmiersprache. In der Dissertation werden mehrere Implementationstechniken funktionaler Sprachen analysiert, wobei für jede Technik ein Verfahren zur Realisierung eines auf der Übersetzung in eine prozedurale Sprache basierenden Compilers angegeben wird. Durch die verschiedenen Implementationsverfahren, die in der Arbeit analysiert bzw. definiert wurden, sind die beiden großen Klassen funktionaler Sprachen abgedeckt worden: strikte und nicht-strikte funktionale Programmiersprachen. Die Dissertation kann in drei größere Teile gegliedert werden, die sich mit folgenden Bereichen beschäftigen: Direkte übersetzungen funktionaler in prozedurale Programmiersprachen Übersetzung des Codes der abstrakten SECD-Maschine in eine prozedurale Sprache Erzeugung des Zielcodes in einer prozeduralen Programmiersprache bei Graph-Reduktion-basierten Implementationstechniken. Im ersten Teil, dem Schwerpunkt der Arbeit, wird eine über existierende Ansätze hinausgehende Transformation einer einfachen strikten funktionalen Programmiersprache (erweiterter Lambda-Kalkül) in den Code einer prozeduralen Zielsprache eingeführt und durch ein formales System von Transformationsregeln beschrieben. Die Transformation zeichnet sich durch Transparenz und Einfachheit (Erzeugung minimalen Codes) aus. Im zweiten und dritten Teil werden die aus der Literatur bekannten Implementationstechniken modifiziert bzw. optimiert, um Zielprogramme in einer höheren prozeduralen Programmiersprache erzeugen zu können. / This work contributes methods for the design and implementation of translation schemes for functional programming languages with procedural programming languages as a target. The dissertation analyzes different implementation techniques of functional languages. For each technique an approach is defined for the implementation of a compiler that translates the functional source language into a procedural target language. The analyzed techniques cover both classes of functional languages, strict and non-strict ones. The work is structured into three parts with the following topics: direct translation of functional programming languages into procedural programming languages; translation of the code of the SECD-abstract machine into a procedural language; emission of a target code in a procedural language by graph-reduction-based implementation techniques. In the first part, we give a formal definition for translating a simple functional language (syntacticly sugared lambda calculus) into the code of a procedural programming language. The defined transformation is simple and transparent. In the second and the third part, existing translation schemes are modified, i. e. two known implementation techniques are optimized to emit target code in an procedural language.
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Case Retrieval Nets as a Model for Building Flexible Information Systems

Lenz, Mario 16 July 1999 (has links)
Im Rahmen dieser Arbeit wird das Modell der Case Retrieval Netze vorgestellt, das ein Speichermodell für die Phase des Retrievals beim fallbasierten Schliessen darstellt. Dieses Modell lehnt sich an Assoziativspeicher an, insbesondere wird das Retrieval als Rekonstruktion des Falles betrachtet anstatt als eine Suche im traditionellen Sinne. Zwei der wesentlichen Vorteile des Modells sind Effizienz und Flexibilität: Effizienz beschreibt dabei die Fähigkeit, mit grossen Fallbasen umzugehen und dennoch schnell ein Resultat des Retrievals liefern zu können. Im Rahmen dieser Arbeit wird dieser Aspekt formal untersucht, das Hauptaugenmerk ist aber eher pragmatisch motiviert insofern als der Retrieval-Prozess so schnell sein sollte, dass der Benutzer möglichst keine Wartezeiten in Kauf nehmen muss. Flexibilität betrifft andererseits die allgemeine Anwendbarkeit des Modells in Bezug auf veränderte Aufgabenstellungen, auf alternative Formen der Fallrepräsentation usw. Hierfür wird das Konzept der Informationsvervollständigung diskutiert, welches insbesondere für die Beschreibung von interaktiven Entscheidungsunterstützungssystemen geeignet ist. Traditionelle Problemlöseverfahren, wie etwa Klassifikation oder Diagnose, können als Spezialfälle von Informationsvervollständigung aufgefasst werden. Das formale Modell der Case Retrieval Netze wird im Detail erläutert und dessen Eigenschaften untersucht. Anschliessend werden einige möglich Erweiterungen beschrieben. Neben diesen theoretischen Aspekten bilden Anwendungen, die mit Hilfe des Case Retrieval Netz Modells erstellt wurden, einen weiteren Schwerpunkt. Diese lassen sich in zwei grosse Richtungen einordnen: intelligente Verkaufsunterstützung für Zwecke des E-Commerce sowie Wissensmanagement auf Basis textueller Dokumente, wobei für letzteres der Aspekt der Wiederbenutzung von Problemlösewissen essentiell ist. Für jedes dieser Gebiete wird eine Anwendung im Detail beschrieben, weitere dienen der Illustration und werden nur kurz erläutert. Zuvor wird allgemein beschrieben, welche Aspekte bei Entwurf und Implementierung eines Informationssystems zu beachten sind, welches das Modell der Case Retrieval Netze nutzt. / In this thesis, a specific memory structure is presented that has been developed for the retrieval task in Case-Based Reasoning systems, namely Case Retrieval Nets (CRNs). This model borrows from associative memories in that it suggests to interpret case retrieval as a process of re-constructing a stored case rather than searching for it in the traditional sense. Tow major advantages of this model are efficiency and flexibility: Efficiency, on the one hand, is concerned with the ability to handle large case bases and still deliver retrieval results reasonably fast. In this thesis, a formal investigation of efficiency is included but the main focus is set on a more pragmatic view in the sense that retrieval should, in the ideal case, be fast enough such that for the users of a related system no delay will be noticeable. Flexibility, on the other hand, is related to the general applicability of a case memory depending on the type of task to perform, the representation of cases etc. For this, the concept of information completion is discussed which allows to capture the interactive nature of problem solving methods in particular when they are applied within a decision support system environment. As discussed, information completion, thus, covers more specific problem solving types, such as classification and diagnosis. The formal model of CRNs is presented in detail and its properties are investigated. After that, some possible extensions are described. Besides these more theoretical aspects, a further focus is set on applications that have been developed on the basis of the CRN model. Roughly speaking, two areas of applications can be recognized: electronic commerce applications for which Case-Based Reasoning may provide intelligent sales support, and knowledge management based on textual documents where the reuse of problem solving knowledge plays a crucial role. For each of these areas, a single application is described in full detail and further case studies are listed for illustration purposes. Prior to the details of the applications, a more general framework is presented describing the general design and implementation of an information system that makes uses of the model of CRNs.
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Kombinatorische Optimierungsverfahren für die Flugdienstplanung

Emden-Weinert, Thomas 29 January 1999 (has links)
Wir berichten über eine experimentelle Studie zu lokalen Suchverfahren für das Pairing-Problem bei Fluggesellschaften unter Benutzung realer Testdatensätze mit bis zu 4600 Fl"ugen kurzer Reichweite. Unter einer Run-Cutting Formulierung vergleichen wir Verfahren wie Simulated Annealing, Modifikationen der Wasserspiegel-Algorithmen nach Dueck, eine elementare Implementation von Tabu Suche sowie einen GRASP Ansatz. Es zeigt sich, da"s die Wasserspiegel-Algorithmen vergleichbare Ergebnisse wie Simulated Annealing, und um etwa 40% bessere Ergebnisse als blo"se lokale Verbesserungsheuristiken liefern, w"ahrend Tabu Suche und GRASP hier ungeeignet erscheinen. Die Ergebnisse von Simulated Annealing und der Wasserspiegel-Algorithmen k"onnen sich auch mit den LP-Schranken f"ur die SET PARTITIONING Formulierung mit Packungsungleichungen und bis zu 3.9 Millionen Spalten messen. Eine Clustering-Parallelisierung des Simulated Annealings auf einem Parallelrechner GigaCluster PowerPlus weist eine sehr gute Beschleunigung auf. / For the airline pairing problem using a run-cutting formulation. Computational results are reported for some real-world short-haul testproblems with up to 4600 flights per month. In particular, we evaluate the relative performance of simulated annealing, modified versions of the waterlevel algorithms proposed by Dueck, an elementary tabu search, and a GRASP approach. We find that the waterlevel algorithms compare well with simulated annealing and both improve on mere improvement heuristics by about 40%. Tabu search and GRASP do not yield competitive results here. Simulated annealing and the waterlevel algorithms also compare favourably with LP-bounds for a SET PARTITIONING formulation with knapsack constraints containing up to 3.9 million columns. A clustering parallelization of simulated annealing on a GigaCluster PowerPlus parallel computer exhibits an excellent speed-up.
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On Lower Bounds for Parity Branching Programs / On Lower Bounds for Parity Branching Programs

Homeister, Matthias 15 October 2003 (has links)
No description available.
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Modeling and Querying of Distributed XML Data in Presence of 3rd Party Links / Datenmodelle und Anfrageauswertung für verteilte XML-Daten mit 3rd-Party-Links

Fritzen, Oliver 15 January 2008 (has links)
No description available.
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Ontoloby-based semantic query processing in database systems

Necib, Chokri Ben 11 January 2008 (has links)
Die Bedeutung der in den relationalen Datenbankmanagementsystemen dargestellten Realwelt-Objekten wird weder explizit noch vollständig beschrieben. Demzufolge treffen häufig diese Systeme mit den Anfrageantworten nicht die Benutzerabsichten. Die vorliegende Dissertation präsentiert einen ontologie-basierten Ansatz für die semantische Anfrageverarbeitung. In diesem Ansatz sollen semantische Informationen aus einer gegebenen Ontologie abgeleitet und für die Umformulierung der Benutzeranfrage verwendet werden. Dies führt zu einer neuen Anfrage, die für den Benutzer sinnvollere Ergebnisse aus der Datenbank zurückliefern kann. Wir definieren und spezifizieren Einschränkungen und Abbildungen zwischen der Ontologie- und den Datenbank-Konzepten, um eine Ontologie mit einer Datenbank zu verknüpfen. Des Weiteren entwickeln wir eine Reihe von Algorithmen, die uns helfen, diese Abbildungen auf eine halbautomatische Weise zu finden. Au"serdem entwickeln wir eine Reihe von semantischen Regeln, die für die Umformulierung einer Anfrage benutzt werden. Die Haupteigenschaft einer Regel ist es, Begriffe einer Anfrage durch andere Begriffe zu ersetzen oder anzureichern, die von denselben ontologischen Konzepten dargestellt werden. Weiterhin benutzen wir die Theorie der Termersetzungssysteme, um den Transformationsprozess zu formalisieren und die wesentlichen Eigenschaften für das Anwenden der Regeln zu studieren. Aufbauend auf diesem Ansatz wurde ein Prototyp implementiert und wurde die Fähigkeit unseres Ansatzes durch einer real existierenden Anwendung ausgewertet. / Currently, database management systems solely rely on exact syntax of queries to retrieve data. As consequence query answers often do not meet the user''s intention. In this thesis we propose an ontology-based semantic query processing approach for database systems. We use ontologies to transform a user query into another query that may provide a more meaningful answer to the user. For this purpose, we define and specify different mappings that relate concepts of an ontology with those of an underlying database and develop a set of algorithms that allow us to find these mappings in a semi-automatic way. Moreover, we propose a set of semantic rules for transforming queries using terms derived from the ontology. We classify the rules and demonstrate their usefulness using practical examples. Furthermore, we make use of the theory of term rewriting systems to formalize the transformation process and to study the basic properties for applying these rules. Finally, we implement a prototype system using current technologies and evaluate its capability by using a real world application.
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Gene Prediction with a Hidden Markov Model / Genvorhersage mit einem Hidden-Markow-Modell

Stanke, Mario 21 January 2004 (has links)
No description available.
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Processing and Extending Flow-Based Network Traffic Measurements / Verarbeitung und Erweiterung der Flow-basierten Messungen von Netzwerkverkehr

Anderson, Sven 20 April 2009 (has links)
No description available.
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Early Cognitive Vision: Feedback Mechanisms for the Disambiguation of Early Visual Representation / Frühe kognitive Wahrnehmung: Feedback Mechanismen für die Disambiguation von früher visueller Repräsentation

Pugeault, Nicolas 15 January 2008 (has links)
No description available.
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Fairneß, Randomisierung und Konspiration in verteilten Algorithmen

Völzer, Hagen 08 December 2000 (has links)
Fairneß (d.h. faire Konfliktlösung), Randomisierung (d.h. Münzwürfe) und partielle Synchronie sind verschiedene Konzepte, die häufig zur Lösung zentraler Synchronisations- und Koordinationsprobleme in verteilten Systemen verwendet werden. Beispiele für solche Probleme sind das Problem des wechselseitigen Ausschlusses (kurz: Mutex-Problem) sowie das Konsens-Problem. Für einige solcher Probleme wurde bewiesen, daß ohne die oben genannten Konzepte keine Lösung für das betrachtete Problem existiert. Unmöglichkeitsresultate dieser Art verbessern unser Verständnis der Wirkungsweise verteilter Algorithmen sowie das Verständnis des Trade-offs zwischen einem leicht analysierbaren und einem ausdrucksstarken Modell für verteiltes Rechnen. In dieser Arbeit stellen wir zwei neue Unmöglichkeitsresultate vor. Darüberhinaus beleuchten wir ihre Hintergründe. Wir betrachten dabei Modelle, die Randomisierung einbeziehen, da bisher wenig über die Grenzen der Ausdrucksstärke von Randomisierung bekannt ist. Mit einer Lösung eines Problems durch Randomisierung meinen wir, daß das betrachtete Problem mit Wahrscheinlichkeit 1 gelöst wird. Im ersten Teil der Arbeit untersuchen wir die Beziehung von Fairneß und Randomisierung. Einerseits ist bekannt, daß einige Probleme (z.B. das Konsens- Problem) durch Randomisierung nicht aber durch Fairneß lösbar sind. Wir zeigen nun, daß es andererseits auch Probleme gibt (nämlich das Mutex-Problem), die durch Fairneß, nicht aber durch Randomisierung lösbar sind. Daraus folgt, daß Fairneß nicht durch Randomisierung implementiert werden kann. Im zweiten Teil der Arbeit verwenden wir ein Modell, das Fairneß und Randomisierung vereint. Ein solches Modell ist relativ ausdrucksstark: Es erlaubt Lösungen für das Mutex-Problem, das Konsens-Problem, sowie eine Lösung für das allgemeine Mutex-Problem. Beim allgemeinen Mutex-Problem (auch bekannt als Problem der speisenden Philosophen) ist eine Nachbarschaftsrelation auf den Agenten gegeben und ein Algorithmus gesucht, der das Mutex-Problem für jedes Paar von Nachbarn simultan löst. Schließlich betrachten wir das ausfalltolerante allgemeine Mutex-Problem -- eine Variante des allgemeinen Mutex-Problems, bei der Agenten ausfallen können. Wir zeigen, daß sogar die Verbindung von Fairneß und Randomisierung nicht genügt, um eine Lösung für das ausfalltolerante allgemeine Mutex-Problem zu konstruieren. Ein Hintergrund für dieses Unmöglichkeitsresultat ist ein unerwünschtes Phänomen, für das in der Literatur der Begriff Konspiration geprägt wurde. Konspiration wurde bisher nicht adäquat charakterisiert. Wir charakterisieren Konspiration auf der Grundlage nicht-sequentieller Abläufe. Desweiteren zeigen wir, daß Konspiration für eine große Klasse von Systemen durch die zusätzliche Annahme von partieller Synchronie verhindert werden kann, d.h. ein konspirationsbehaftetes System kann zu einem randomisierten System verfeinert werden, das unter Fairneß und partieller Synchronie mit Wahrscheinlichkeit 1 konspirationsfrei ist. Partielle Synchronie fordert, daß alle relativen Geschwindigkeiten im System durch eine Konstante beschränkt sind, die jedoch den Agenten nicht bekannt ist. Die Darstellung der Unmöglichkeitsresultate und die Charakterisierung von Konspiration wird erst durch die Verwendung nicht-sequentieller Abläufe möglich. Ein nicht-sequentieller Ablauf repräsentiert im Gegensatz zu einem sequentiellen Ablauf kausale Ordnung und nicht zeitliche Ordnung von Ereignissen. Wir entwickeln in dieser Arbeit eine nicht-sequentielle Semantik für randomisierte verteilte Algorithmen, da es bisher keine in der Literatur gibt. In dieser Semantik wird kausale Unabhängigkeit durch stochastische Unabhängigkeit widergespiegelt. / Concepts such as fairness (i.e., fair conflict resolution), randomization (i.e., coin flips), and partial synchrony are frequently used to solve fundamental synchronization- and coordination-problems in distributed systems such as the mutual exclusion problem (mutex problem for short) and the consensus problem. For some problems it is proven that, without such concepts, no solution to the particular problem exists. Impossibilty results of that kind improve our understanding of the way distributed algorithms work. They also improve our understanding of the trade-off between a tractable model and a powerful model of distributed computation. In this thesis, we prove two new impossibility results and we investigate their reasons. We are in particular concerned with models for randomized distributed algorithms since little is yet known about the limitations of randomization with respect to the solvability of problems in distributed systems. By a solution through randomization we mean that the problem under consideration is solved with probability 1. In the first part of the thesis, we investigate the relationship between fairness and randomization. On the one hand, it is known that to some problems (e.g. to the consensus problem), randomization admits a solution where fairness does not admit a solution. On the other hand, we show that there are problems (viz. the mutex problem) to which randomization does not admit a solution where fairness does admit a solution. These results imply that fairness cannot be implemented by coin flips. In the second part of the thesis, we consider a model which combines fairness and randomization. Such a model is quite powerful, allowing solutions to the mutex problem, the consensus problem, and a solution to the generalized mutex problem. In the generalized mutex problem (a.k.a. the dining philosophers problem), a neighborhood relation is given and mutual exclusion must be achieved for each pair of neighbors. We finally consider the crash-tolerant generalized mutex problem where every hungry agent eventually becomes critical provided that neither itself nor one of its neighbors crashes. We prove that even the combination of fairness and randomization does not admit a solution to the crash-tolerant generalized mutex problem. We argue that the reason for this impossibility is the inherent occurrence of an undesirable phenomenon known as conspiracy. Conspiracy was not yet properly characterized. We characterize conspiracy on the basis of non-sequential runs, and we show that conspiracy can be prevented by help of the additional assumption of partial synchrony, i.e., we show that every conspiracy-prone system can be refined to a randomized system which is, with probability 1, conspiracy-free under the assumptions of partial synchrony and fairness. Partial synchrony means that each event consumes a bounded amount of time where, however, the bound is not known. We use a non-sequential semantics for distributed algorithms which is essential to some parts of the thesis. In particular, we develop a non-sequential semantics for randomized distributed algorithms since there is no such semantics in the literature. In this non-sequential semantics, causal independence is reflected by stochastic independence.

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