Die Dissertation beschäftigt sich mit Labeling Problemen. Dieses Forschungsgebiet bildet einen wichtigen Teil der strukturellen Mustererkennung, in der die Struktur des zu erkennenden Objektes explizit berücksichtigt wird. Die entwickelte Theorie wird auf die Aufgabe der Stereorekonstruktion angewendet. / The thesis studies the class of labeling problems. This theory contributes to the new stream in pattern recognition in which structure is explicitly taken into account. The developed theory is applied to practical problem of stereo reconstruction.

Tetrahedral meshes are becoming more and more important for geo-modeling applications. The presented work introduces new algorithms for efficient visualization and modeling of tetrahedral meshes. Visualization consists of a generic framework that includes the extraction of geological information like stratigraphic columns, fault block boundaries, simultaneous co-rendering of different attributes and boolean operations of Constructive Solid Geometry with constant complexity. Modeling can be classified into geometric and implicit modeling. Geometric modeling addresses local mesh refinement to increase the numerical resolution of a given mesh. Implicit modeling covers the definition and manipulation of implicitly defined models. A new surface reconstruction method was developed to reconstruct complex, multi-valued surfaces from noisy and sparse data sets as they occur in geological applications. The surface can be bounded and may have discontinuities. Further, this work proposes a new and innovative algorithm for rapid editing of implicitly defined shapes like horizons based on the GeoChron parametrization. The editing is performed interactively on the 3d-volumetric model and geological constraints are respected automatically.

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Verwandte Sprachen besitzen Wörter gleichen Ursprungs. Im Laufe der Geschichte ändern diese Wörter ihre Gestalt und lassen sich heute in ähnlicher Form in verschiedenen Sprachen als Kognate wiederfinden. In dieser Arbeit wird ein formales Modell zur Beschreibung dieser Änderungen mit Hilfe von kodierten, lexikalischen Wortlisten entwickelt. Das Modell ist geeignet, automatisch und objektiv die Evolution idealisierter Sprachen mit Hilfe eines Sprach-Phylogeniebaumes abzubilden. Dabei werden die einzelnen Buchstabenveränderungen verwandter Wörter und die rekonstruierten Protoformen untersucht. Insbesondere interessieren solche Buchstabenveränderungen, die für mehrere Wörter einer Sprache synchron stattgefunden haben. Ein weiterer Bestandteil des evolutionären Modells ist die Identifikation von Kognaten, um die möglichen Buchstabenersetzungen zwischen den verwandten Wörtern untersuchen zu können. Für die Rekonstruktion linguistisch plausibler Buchstabenveränderungen und Kognatzuweisungen entlang einer Sprachphylogenie wird ein parsimonisches Kostenmodell verwendet, welches die verschiedenen Sprach- und Transformationsverläufe bewertet. Die Suche nach der plausibelsten Lösung ist NP-vollständig, so dass für den enorm großen Suchraum ein Annäherungsverfahren vorgeschlagen wird. Ausgehend von einer geeigneten Rekonstruktion wird durch sukzessives und minimales Verändern einzelner Transformationen oder Kognatzuweisungen mit Hilfe eines speziell entwickelten Approximationsverfahrens nicht nur eine lokal maximale Lösung, sondern eine global beste Lösung angenähert. Mit dem gewählten umfassenden Ansatz des untersuchten Rekonstruktionsmodells ist eine Sprachentwicklung für kleine Wortlisten in angemessener Zeit berechenbar. Als großer Vorteil ist die Nachvollziehbarkeit aller Einzeltransformationen für den linguistischen Diskurs anzusehen. Insbesonders die Identifikation regulärer Buchstabenersetzungen mit möglicher Interpretation als Lautwandel früherer Sprachen ist hierbei von Bedeutung. / Related languages contain words of the same origin. Through time these words change. Remaining similarities between these words can be detected in different languages. In this work, transformations across lexical wordlist are used to model these changes. To reconstruct the possible pathways of language change an algorithm is choosen that calculates the phylogeny, the appropriate protolanguage and the cognate sets. An evaluation function detects plausible evolutions. Because of the enormous amount of possible solutions an approximative method is proposed that continuously modifies and improves possible solutions.

This essay focuses upon the Kivik monument and its conservation difficulties, since its discovery at 1748 until modern time. The Kivik monument is found in southeast of Scania, and dated within the Bronze Age period. The perspective of the conservation on the monument has merely been on the monuments inner cist of stone and the rock carvings on the cist-slabs. When the monument was first archaeological examined at 1931, its sizeable cairn (75 m in diameter) had almost vanished and the cist was sheltered by a casing of concrete and metal roof. Between 1932 and 1933 the monument has undergone a large-scale restoration, and this criticized restoration resulted in a low antiquarian value with the responsible authority. With a low antiquarian value, the protection of ancient monuments by national laws is nearly none and the interest by responsible authority is insignificantly. This has lead to substandard preservation of the monument and its surrounding area. By comparing the Kivik monument with the monument Ales stones, who undergone equal restorations, I discovered that Ales stones is still considered an intact ancient monument with a high antiquarian value with the responsible authority and therefore in a good state of preservation. This is probably a result of that the restorations of the Kivik monument contain none authentic material as concrete and its museological construction, which Ales stones is not and therefore perceived as a genuine ancient monument.

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Die Dissertation beschäftigt sich mit Labeling Problemen. Dieses Forschungsgebiet bildet einen wichtigen Teil der strukturellen Mustererkennung, in der die Struktur des zu erkennenden Objektes explizit berücksichtigt wird. Die entwickelte Theorie wird auf die Aufgabe der Stereorekonstruktion angewendet. / The thesis studies the class of labeling problems. This theory contributes to the new stream in pattern recognition in which structure is explicitly taken into account. The developed theory is applied to practical problem of stereo reconstruction.

In der heutigen Filmindustrie bietet das 3D-Design ein anerkanntes Mittel, um virtuelle Welten oder Charaktere zu erschaffen. Doch das 3D-Design dringt mittlerweile auch in andere Bereiche vor, so etwa der Medizin und der Architektur. Dabei bietet die virtuelle Rekonstruktion auch vielfältige Möglichkeiten für die Archäologie/Ägyptologie. Beispielsweise können von kleineren Objekten oder Papyri virtuelle 3D-Modelle erstellt werden. Der große Vorteil dabei ist, dass die Originale nicht beschädigt werden und mehrere Wissenschaftler zur gleichen Zeit an ein und demselben Objekt forschen können. Selbst für die Bauforschung dürfte das 3D-Design immer bedeutender werden. Gebäude, die sich heute nur in ihren Grundrissen erhalten haben, können mithilfe des 3D-Designs nahezu vollständig rekonstruiert werden. Nicht zu unterschätzen ist dabei auch die Wirkung, die virtuelle Rekonstruktionen von ägyptischen Tempeln, Gräbern, Gebäuden auf die Gesellschaft erzielen. Durch die 3DRekonstruktionen kann nicht nur Wissenschaftlern, sondern auch Interessierten ein anschaulicher Eindruck von der Lebenswelt des Alten Ägypten vermittelt werden. Bislang steht das 3D-Design allerdings in dem Ruf, besonders schwer erlernbar und sehr kostenintensiv zu sein. Doch gibt es neben einigen aufwendigen 3D-Design-Programmen auch nahezu kostenfreie Alternativen, die man sowohl privat wie beruflich nutzen kann. Diese Programme sind dabei sehr anwenderfreundlich gestaltet und relativ leicht zu erlernen. Ziel des Vortrages ist es, diese Programme und ihre Möglichkeiten für die Ägyptologie vorzustellen.

Zusammenfassung Der vorliegende Beitrag schlägt eine Auswahlmethode vor, die geeignete Verfahren zur kosteneffizienten Rekonstruktion geometrischer Daten von Baugruppen und Bauteilen aufzeigt. Dabei werden verschiedene objektbezogene Einflussfaktoren wie beispielsweise die Bauteilkomplexität, vorhandene Standardfeatures (z.B. genormte Gewindebohrungen) oder besondere Oberflächengeometrien berücksichtigt. Darüber hinaus werden verschiedene Techniken anhand der Kriterien zeitlicher Aufwand, technologischer Aufwands und erzielbarer Maßgenauigkeit quantitativ verglichen. Dadurch kann der Anwender einen erforderlichen Kompromiss zwischen kostenmäßigem Aufwand und erzielbarer Maßgenauigkeit abschätzen.

Tetrahedral meshes are becoming more and more important for geo-modeling applications. The presented work introduces new algorithms for efficient visualization and modeling of tetrahedral meshes. Visualization consists of a generic framework that includes the extraction of geological information like stratigraphic columns, fault block boundaries, simultaneous co-rendering of different attributes and boolean operations of Constructive Solid Geometry with constant complexity. Modeling can be classified into geometric and implicit modeling. Geometric modeling addresses local mesh refinement to increase the numerical resolution of a given mesh. Implicit modeling covers the definition and manipulation of implicitly defined models. A new surface reconstruction method was developed to reconstruct complex, multi-valued surfaces from noisy and sparse data sets as they occur in geological applications. The surface can be bounded and may have discontinuities. Further, this work proposes a new and innovative algorithm for rapid editing of implicitly defined shapes like horizons based on the GeoChron parametrization. The editing is performed interactively on the 3d-volumetric model and geological constraints are respected automatically.