Diese Diplomarbeit führt kurz in das Thema Information Retrieval mit den Schwerpunkten Evaluation und Evaluationskampagnen ein. Im Anschluss wird anhand der Nachteile eines vorhandenen Retrieval Systems ein neues Retrieval Framework zur experimentellen Evaluation von Ansätzen aus dem Information Retrieval entworfen und umgesetzt. Die Komponenten des Frameworks sind dabei so abstrakt angelegt, dass verschiedene, bestehende Retrieval Systeme, wie zum Beispiel Apache Lucene oder Terrier, integriert werden können. Anhand einer Referenzimplementierung für den ImageCLEF Photographic Retrieval Task des ImageCLEF Tracks des Cross Language Evaluation Forums wird die Funktionsfähigkeit des Frameworks überprüft und bestätigt.

Die Arbeit präsentiert ein Multimedia-Framework für Linux, das im Unterschied zu früheren Arbeiten auf den Ideen "retained-mode processing" und "lazy evaluation" basiert: Statt Transformationen unmittelbar auszuführen, wird eine abstrakte Repräsentation aller Medienelemente aufgebaut. "renderer"-Treiber fungieren als Übersetzer, die diese Darstellung zur Laufzeit in konkrete Operationen umsetzen, wobei das Datenmodell zahlreiche Optimierungen zur Reduktion der Anzahl der Schritte oder der Minimierung von Kommunikation erlaubt. Dies erlaubt ein stark vereinfachtes Programmiermodell bei gleichzeitiger Effizienzsteigerung. "renderer"-Treiber können zur Ausführung von Transformationen den lokalen Prozessor verwenden, oder können die Operationen delegieren. In der Arbeit wird eine Erweiterung des X Window Systems um Mechanismen zur Medienverarbeitung vorgestellt, sowie ein "renderer"-Treiber, der diese zur Delegation der Verarbeitung nutzt.

Software frameworks for Realtime Interactive Systems (RIS), e.g., in the areas of Virtual, Augmented, and Mixed Reality (VR, AR, and MR) or computer games, facilitate a multitude of functionalities by coupling diverse software modules. In this context, no uniform methodology for coupling these modules does exist; instead various purpose-built solutions have been proposed. As a consequence, important software qualities, such as maintainability, reusability, and adaptability, are impeded. Many modern systems provide additional support for the integration of Artificial Intelligence (AI) methods to create so called intelligent virtual environments. These methods exacerbate the above-mentioned problem of coupling software modules in the thus created Intelligent Realtime Interactive Systems (IRIS) even more. This, on the one hand, is due to the commonly applied specialized data structures and asynchronous execution schemes, and the requirement for high consistency regarding content-wise coupled but functionally decoupled forms of data representation on the other. This work proposes an approach to decoupling software modules in IRIS, which is based on the abstraction of architecture elements using a semantic Knowledge Representation Layer (KRL). The layer facilitates decoupling the required modules, provides a means for ensuring interface compatibility and consistency, and in the end constitutes an interface for symbolic AI methods. / Software Frameworks zur Entwicklung Echtzeit-interaktiver Systeme (engl. Realtime Interactive Systems, RIS), z.B. mit Anwendungen in der Virtual, Augmented und Mixed Reality (VR, AR und MR) sowie in Computerspielen, integrieren vielfältige Funktionalitäten durch die Kopplung verschiedener Softwaremodule. Eine einheitliche Methodik einer Kopplung in diesen Systemen besteht dabei nicht, stattdessen existieren mannigfaltige individuelle Lösungen. Als Resultat sinken wichtige Softwarequalitätsfaktoren wie Wartbarkeit, Wiederverwendbarkeit und Anpassbarkeit. Viele moderne Systeme setzen zusätzlich unterschiedliche Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) ein, um so intelligente virtuelle Umgebungen zu generieren. Diese KI-Methoden verschärfen in solchen Intelligenten Echtzeit-interaktiven Systemen (engl. Intelligent Realtime Interactive Systems, IRIS) das eingangs genannte Kopplungsproblem signifikant durch ihre spezialisierten Datenstrukturen und häufig asynchronen Prozessflüssen bei gleichzeitig hohen Konsistenzanforderungen bzgl. inhaltlich assoziierter, aber funktional entkoppelter Datenrepräsentationen in anderen Modulen. Die vorliegende Arbeit beschreibt einen Lösungsansatz für das Entkopplungsproblem mittels Abstraktion maßgeblicher Softwarearchitekturelemente basierend auf einer erweiterbaren semantischen Wissensrepräsentationsschicht. Diese semantische Abstraktionsschicht erlaubt die Entkopplung benötigter Module, ermöglicht eine automatische Überprüfung von Schnittstellenkompatibiltät und Konsistenz und stellt darüber hinaus eine generische Schnittstelle zu symbolischen KI-Methoden bereit.

In diesem Beitrag wird ein Framework vorgeschlagen, mit dessen Hilfe eine Aussage über das Referenzpotenzial einer Person auf Basis ihres Kommunikationsverhaltens in Microblogs getroffen werden kann. Innerhalb des Gestaltungszieles werden zunächst passende Determinanten des Referenzpotenzials identifiziert und beschrieben. Darauf aufbauend wird das Influence Potencial Framework mit drei Indikatoren ausgestaltet um diese Determinanten zu operationalisieren. Anschließend wird ein Portfolio zur Einordnung von Personen nach ihrem Referenzpotenzial aufgestellt. Abschließend wird ein Fazit gezogen und ein Ausblick auf weitere Forschungsziele gegeben.

Die Arbeit präsentiert ein Multimedia-Framework für Linux, das im Unterschied zu früheren Arbeiten auf den Ideen "retained-mode processing" und "lazy evaluation" basiert: Statt Transformationen unmittelbar auszuführen, wird eine abstrakte Repräsentation aller Medienelemente aufgebaut. "renderer"-Treiber fungieren als Übersetzer, die diese Darstellung zur Laufzeit in konkrete Operationen umsetzen, wobei das Datenmodell zahlreiche Optimierungen zur Reduktion der Anzahl der Schritte oder der Minimierung von Kommunikation erlaubt. Dies erlaubt ein stark vereinfachtes Programmiermodell bei gleichzeitiger Effizienzsteigerung. "renderer"-Treiber können zur Ausführung von Transformationen den lokalen Prozessor verwenden, oder können die Operationen delegieren. In der Arbeit wird eine Erweiterung des X Window Systems um Mechanismen zur Medienverarbeitung vorgestellt, sowie ein "renderer"-Treiber, der diese zur Delegation der Verarbeitung nutzt.

Thesis (doctoral)--Universität, Konstanz, 2001. / Includes bibliographical references (p. [283]-290) and index. Also available via the World Wide Web.

Traditionelle 3D-Anwendungsentwicklung für VR/AR verläuft in heterogenen Entwicklerteams unstrukturiert, ad hoc und ist fehlerbehaftet. Der präsentierte Roundtrip3D Entwicklungsprozess ermöglicht die iterativ inkrementelle 3D-Anwendungsentwicklung, wechselseitig auf Softwaremodell- und Implementierungsebene. Modelle fördern das gemeinsame Verständnis unter Projektbeteiligten und sichern durch generierte Schnittstellen gleichzeitiges Programmieren und 3D-Modellieren zu. Das Roundtrip3D Werkzeug ermittelt Inkonsistenzen zwischen vervollständigten 3D-Inhalten und Quelltexten auch für verschiedene Plattformen und visualisiert sie auf abstrakter Modellebene. Die gesamte Implementierung wird nicht simultan, sondern nach codegetriebener Entwicklung kontrolliert mit Softwaremodellen abgeglichen. Inkremente aus aktualisierten Softwaremodellen fließen in dann wieder zueinander konsistente Quelltexte und 3D-Inhalte ein. Der Roundtrip3D Entwicklungsprozess vereint dauerhaft Vorteile codegetriebener mit modellgetriebener 3D-Anwendungsentwicklung und fördert strukturiertes Vorgehen im agilen Umfeld.

Diese Diplomarbeit führt kurz in das Thema Information Retrieval mit den Schwerpunkten Evaluation und Evaluationskampagnen ein. Im Anschluss wird anhand der Nachteile eines vorhandenen Retrieval Systems ein neues Retrieval Framework zur experimentellen Evaluation von Ansätzen aus dem Information Retrieval entworfen und umgesetzt. Die Komponenten des Frameworks sind dabei so abstrakt angelegt, dass verschiedene, bestehende Retrieval Systeme, wie zum Beispiel Apache Lucene oder Terrier, integriert werden können. Anhand einer Referenzimplementierung für den ImageCLEF Photographic Retrieval Task des ImageCLEF Tracks des Cross Language Evaluation Forums wird die Funktionsfähigkeit des Frameworks überprüft und bestätigt.

„Remote Scripting“-Anwendungen erleben seit einigen Jahren einen regelrechten Anfrageboom. Während aus usability-Sicht bisher eine strikte Unterscheidung zwischen Desktop-Anwendungen und Webapplikationen herrschte, finden sich seit einiger Zeit zunehmend Angebote im World Wide Web, die diese strikte Trennung verwischen lassen. Interaktive Nutzerdialoge, nebenläufige Prozessabarbeitung und visuelle Unterstützungsmittel wie Drag & Drop- Effekte halten auf Webseiten Einzug, die dem Nutzer bisher nur aus eigenständigen Softwareprodukten in einer spezifischen Betriebssystemumgebung bekannt waren. Viele dieser neuen Anwendungs- und Interaktionsmöglichkeiten im weltweiten Datennetz werden inzwischen unter dem Oberbegriff Web 2.0 zusammengefasst. Für den Nutzer bringt dieser neue Entwicklungstrend viele Vorteile: Ansprechende, intuitive Nutzerführungen ohne die Notwendigkeit, eine ganze Internetseite bei jedem Interaktionsschritt neu zu laden und ohne bemerkbaren zeitlichen Overhead. Was für den Nutzer Erleichterung bringen soll, bedeutet häufig für einen Programmierer zunächst Mehraufwand. Eine Technik zur Realisierung solcher so genannten Rich Internet Applications, die sich in den letzten beiden Jahren immer mehr in den Vordergrund gedrängt hat, wird unter der Bezeichnung AJAX zusammengefasst. Einen einheitlichen Standard gibt es dabei nicht, sodass fast täglich neue AJAX-basierte frameworks veröffentlicht werden, die dem Programmierer (wenigstens einen Teil der) Komplexität der Programmflusssteuerung abnehmen sollen. Aufgabe der Studienarbeit soll es daher sein, das inzwischen unüberschaubar gewordene Angebot an AJAX frameworks zu systematisieren und einen Überblick über Vor- und Nachteile ausgewählter Programmbibliotheken zu geben. Dafür ist ein Kriterienkatalog zu erarbeiten, der eine Bewertung der verschiedenen frameworks nach unterschiedlichen Gesichtspunkten ermöglicht. Besonderer Schwerpunkt ist dabei auf Kriterien aus Programmierersicht (Sprachunabhängigkeit, Overhead, Implementierungsmöglichkeiten,…) und Anwendersicht (Plattformanforderungen, Einarbeitungszeit, Ergebnisqualität, …) zu legen. Auf den Kriterienkatalog ist anschließend eine Auswahl an bereits existierenden, frei verfügbaren AJAX frameworks anzuwenden, die als zukünftig relevant eingeschätzt werden. Die Ergebnisse sind abschließend in einer Gesamtübersicht zu präsentieren, die eine objektive Empfehlung für Nutzer darstellen soll, die vor der Wahl stehen, welche AJAX Programmbibliothek sie zukünftig einsetzen sollten.

Auf dem Gebiet der Gerätesteuerung existieren zahlreiche Insellösungen, die den Anspruch nach generischer Eignung nicht erfüllen. In besonderer Weise defizitär ist der Mangel an ganzheitlichen, offenen Frameworks, bei denen die Autokonfiguration, die Gerätezuordenbarkeit vor Ort, die Geräteüberwachbarkeit, die Inter-Gerätekommunikation und die Automatisierbarkeit von Abläufen Berücksichtigung finden. Vor diesem Hintergrund öffnet die Arbeit mit einer Bestandsaufnahme von Technologien, die Einzelanforderungen der generischen Gerätesteuerung erfüllen. Sie bilden im weiteren Verlauf das potentielle Architekturfundament. Der Betrachtungsrahmen wird hierbei soweit ausgedehnt, dass relevante Verfahrensschritte vom Geräteanschluss bis zur automatisierten Generierung von User Interfaces abgedeckt sind. Unter Rückgriff auf ausgewählte Technologien wird ein zweigliedriger Ansatz vorgestellt, der ein sehr breites Spektrum potentieller Steuergeräte unterstützt und gleichzeitig technologieoffen im Hinblick auf die Autogenerierung von User Interfaces ist. Höchstmögliche Funktionalität wird durch die Beschreibungssprache Device XML (DevXML) erreicht, deren Entwicklung einen Schwerpunkt der Arbeit darstellte. In Anlehnung an die etablierte Petrinetztheorie werden Abhängigkeiten zwischen Zuständen und Funktionen formal beschrieben. Das Sprachvokabular von DevXML ermöglicht hierauf aufbauend Regeldefinitionen mit dem Ziel der Ablaufautomatisierung. Das entworfene Framework wurde anhand von insgesamt elf praktischen Beispielen wie z.B. einem Schalter, einem Heizungsmodul, einem Multimeter bis hin zu virtuellen Geräten erfolgreich verifiziert.