Techn. University, Diss., 2007--Darmstadt.

University, Diss., 2003--Saarbrücken. / Erscheinungsjahr an der Haupttitelstelle: 2002.

Refactoring wird angewandt, wenn eine Software-Inspektion Defekte im Programmcode feststellt. Code-Smells sind Beispiele solcher Defekte im Programmcode. Clean-Code ist ein neuerer Ansatz, der genauso wie das Code-Smell-Konzept festlegt, wann Defekte im Programmcode vorliegen. Für Code-Smells gibt es bereits zahlreiche Code-Analyse-Tools, die die automatische Erkennung solcher Defekte ermöglicht. Die vorliegende Arbeit implementiert ein Clean-Code-Analyse-Tool für Programmcode mithilfe von statischer Code-Analyse, das Refactoring-Hinweise ausgibt. Für diesen Zweck werden ein Lexer und ein Parser zur syntaktischen Analyse eines Subsets der Programmiersprache C++ implementiert. Die Evaluation durch quantitative Datenanalyse zeigt, wie nützlich die automatische Erkennung von Clean-Code mithilfe eines statischen Code-Analyse-Tools bei der Erstellung von Programmcode mit höherer Lesbarkeit für Entwicklerinnen und Entwickler ist.:Inhaltsverzeichnis 6 Abbildungsverzeichnis 9 Tabellenverzeichnis 10 Akronyme 13 1. Einleitung 14 2. Theoretische Grundlagen 17 2.1. Wichtige Begriffe und Definitionen 17 2.1.1. Software-Inspektion 17 2.1.2. Fagan-Inspektion 18 2.1.3. Checklistenbasiertes Code-Review 19 2.1.4. Statische vs. dynamische Code-Analyse-Tools 21 2.1.5. Refactoring 24 2.1.6. Code-Smells 24 2.1.7. Clean-Code 25 2.2. Code-Smell-Heuristiken im Detail 27 2.3. Einführung in den Compilerbau 32 2.3.1. Kurze Einführung in die Sprachtheorie 32 2.3.2. Die lexikalische Analyse 34 2.3.3. Die syntaktische Analyse 35 3. Forschungsstand 38 3.1. Code-Smell-Analyse-Tools auf Grundlage von Strukturinformationen 42 3.2. Code-Smell-Analyse durch maschinelles Lernen 50 3.3. Code-Smell-Suche mithilfe von Änderungsdaten 52 3.4. Code-Smell-Erkennung durch Textanalyse 54 4. Forschungsfragen und Konzeptentwicklung 56 4.1. Clean-Code: Welche Teile sind messbar? - Die Konzeptionalisierung hin zu einem maschinenlesbaren Ansatz 56 4.1.1. Größe von Entitäten im Clean-Code 57 4.1.2. Clean-Code und Zugriffsmodifikatoren 59 4.1.3. Bezeichner von Entitäten im Clean-Code 60 4.1.4. Formatierungskonventionen des Clean-Codes 62 4.1.5. Funktionsparameterübergabe im Clean-Code-Konzept 63 4.1.6. Clean-Code-Kommentare 65 4.1.7. Clean-Code — Was nicht geht 66 4.1.8. Platzierung von Entitäten im Clean-Code 67 4.2. Forschungsfragen und Hypothesen 69 5. Methodik 71 5.1. Implementierung des statischen Clean-Code-Analyse-Tools 71 5.1.1. Abhängigkeiten 72 5.1.2. Umsetzung des statischen Clean-Code-Analyse-Tools 72 5.1.3. Abhängige Variablen 78 5.2. Checklistenbasiertes Code-Review 80 5.2.1. Begründung der Methodenauswahl 80 5.2.2. Fragebogen 81 5.2.3. Unabhängige Variablen 85 5.2.4. Ablauf der Studie 86 6. Ergebnisse 87 6.1. Populationsbeschreibung 88 6.2. Deskriptive Werte der Evaluationsitems aus der Lesbarkeitsstudie 88 6.3. Deskriptive Werte der Evaluation des statischen Clean-Code-Analyse-Tools 90 6.4. Inferenzstatistik 91 7. Diskussion 96 7.1. Beantwortung der Forschungsfrage 96 7.2. Bedrohungen der Validität 97 7.3. Ausblick und Vergleich mit ähnlichen Code-Analyse-Tools 98 8. Fazit 100 Literaturverzeichnis 102 A. Anhang 112 A.1. Tabellen 112 A.2. Clean-Code Analyse-Tool Ein- und Ausgabe 124 A.3. Lesbarkeitsstudie 135 A.4. Regressionsergebnisse 144 B. CD 148 C. Selbstständigkeitserklärung 148

Die sprachlichen Fähigkeiten der Kinder im Vorschulbereich sind eine wichtige Voraussetzung für den späteren Erfolg in der Schule. Während die Sprachfähigkeiten der monolingualen Kinder bis zum Einschulungsalter in der Regel altersgemäß entwickelt sind, können sich bei bilingual aufwachsenden Kindern Probleme unterschiedlicher Ausprägung abzeichnen. Im Rahmen einer empirischen Studie werden die Sprachfähigkeiten von jeweils 8 monolingual deutsch und bilingual russisch-deutsch aufwachsenden Kindern im Alter von 4 bis 6 Jahren untersucht. Die Arbeit befasst sich mit der Frage nach dem Sprachentwicklungsstand der bilingualen gegenüber dem der monolingualen Kinder und mit der Frage nach dem gegenseitigen Verhältnis der beiden Sprachen der bilingualen Kinder. Im Vordergrund stehen dabei die Sprachkompetenzen der Kinder im morphosyntaktischen Bereich und im Bereich der statischen Lokalisierung. Die Analyse der anhand von Elizitierungsmethoden erhobenen Sprachdaten hinsichtlich der Wortstellung, der Formen und Stellung des Verbs, der Subjekt-Verb-Kongruenz, der Verbindung von Sätzen und der irregulären Verben zeigt, dass sich die mono- und bilingualen Kinder auf einem vergleichbaren Niveau befinden. Dieses Ergebnis bestätigt die zusätzlich durchgeführte Wortschatzanalyse. In Bezug auf die Lokalisierung zeigen sich sowohl Gemeinsamkeiten als auch Unterschiede. Hervorzuheben ist, dass die Relation AN den bilingualen Kindern erhebliche Probleme bereitete. Insgesamt liegt die Substitutionsrate der Präpositionen bei ihnen wesentlich höher als bei den monolingualen Kindern. Der Vergleich der Sprachentwicklung im Russisch und im Deutsch der bilingualen Kinder hat deutliche Differenzen in der Beherrschung der beiden Sprachen ergeben. Sie reichen von relativ ausgewogener Zweisprachigkeit über leichte bis starke Dominanz des Deutschen bis zu nahezu passiver Beherrschung der Muttersprache. Dabei zeigte sich, dass eine klare Trennung der Sprachen die bilinguale Sprachentwicklung positiv beeinflusst. Fehlt eine solche klare Trennung, kommt es zu Defiziten in der Erstsprachentwicklung, die sich zudem in Sprachmischungen und Transferelementen aus der Zweitsprache in die Erstsprache manifestieren. / Language skills of the pre-school children are an important prerequisite for the future success at school. While monolingual children usually develop age-appropriate language skills prior to the school entrance, bilingual children may face a variety of different problems. In this empirical study, the language skills of 8 German monolingual and 8 German-Russian bilingual children between 4 and 6 years of ages are examined. The present paper focuses upon the level of the language development of monolingual children in comparison with the bilingual ones as well as upon the mutual relationship between the two languages in the speech of bilingual children. The study aims at examining the language competence of children in the morpho-syntactic area and in the area of static localisation. The analysis was carried out on the basis of linguistic data collected by means of the elicitation methods analyzing the word order, forms and the position of the verb, subject-verb-congruence, the connection between sentences and irregular verbs. The results suggest that the level of the mono- and bilingual children is comparable. This conclusion is also supported by the analysis of the vocabulary which was examined as well. With regard to the localisation, both similarities and differences were observed. It should be emphasized that the relation AN caused considerable problems for bilingual children. The substitution rate of prepositions was substantially higher in these children compared to the monolingual ones. The comparison of the language development of the bilingual children showed clear differences in the command of the German and Russian languages. These differences range from a relatively balanced bilingualism over a strong dominance of German to an almost passive command of the mother tongue. The study showed that a clear separation of the two languages has a positive effect on the bilingual language development. The lack of such clear separation leads to deficits in the first language development, resulting in mixing up the languages and transferring elements of the second language into the first one.

Die Arbeit beinhaltet die umfassende Charakterisierung des Festigkeits- und Zähigkeitsverhaltens von entkohlend geglühtem Temperguß, der in unterschiedlichen Qualitäten von drei Gießereien bereitgestellt wurde. Im Rahmen des Versuchsprogramms wurden die gefügeabhängigen mechanischen und bruchmechanischen Kennwerte in Abhängigkeit von der Temperatur bei statischer, dynamischer und zyklischer Beanspruchung bestimmt. Sie gestatten damit die vergleichende Einordnung des entkohlend geglühten Tempergusses in vorliegende Ergebnisse anderer Gußeisenwerkstoffe und sind Grundlage sowohl für eine beanspruchungsgerechtere Werkstoffauswahl bzw. Bruchsicherheitsbewertung als auch für die Ableitung qualitätssichernder Maßnahmen. Der Vorteil bruchmechanischer Kennwerte als Voraussetzung für eine beanspruchungsgerechte Bruchsicherheitsbeurteilung von Gußteilen unter Einbeziehung von gießtechnischen Imperfektionen wurde am Beispiel einer bruchmechanischen Bewertung der Verbundschweißung Temperguß - Stahl demonstriert.

Gegenstand der vorliegenden Arbeit war die umfassende Bewertung des Festigkeits- und Zähigkeitsverhaltens von schwarzem Temperguss, der in den Qualitäten GTS-35-10, GTS-45-06 und GTS-65-02 vorlag und somit eine gezielte Bewertung des Einflusses ferritischer, ferritisch-perlitischer und perlitischer Grundgefüge erlaubte. Im Rahmen des Versuchsprogramms wurden die gefügeabhängigen mechanischen und bruchmechanischen Kennwerte in Abhängigkeit von der Temperatur bei statischer, dynamischer und zyklischer Beanspruchung bestimmt. Sie gestatten damit die vergleichende Einordnung von Gusseisenwerkstoffen mit globularer und vermicularer Graphitausbildung und ermöglichen die Bewertung des Einflusses der Graphitausbildung auf den Risseinleitungs- und Rissausbreitungswiderstand. Die vorliegenden Ergebnisse sind Grundlage sowohl für eine beanspruchungsgerechtere Werkstoffauswahl bzw. Bruchsicherheitsbewertung als auch für die Ableitung qualitätssichernder Maßnahmen.

Hauptziel dieser Arbeit ist die Klärung der in der Praxis oft getroffenen Annahme, dass die statischen Torsionseffekte eines Windturbinenrotorblatts keinen Einfluss auf die aerodynamische Leistungsbilanz nehmen. Auf dem Markt findet sich ein breites Angebot an Software, mit der die Aeroelastizität von Windturbinenblättern und deren dynamische Stabilität berechnet und geprüft werden kann. Mit diesen Programmen können üblicherweise Schwingungsformen, die dazugehörigen Frequenzen sowie die Überlagerung der Schwingungen, das Flattern und die Stabilität des Rotorblattes berechnet werden [1, 2, 3 und 4]. Konstruktive Maßnahmen in diesem Zusammenhang sind auf die Schwingungstechnik fokussiert [5]. Die dynamische Stabilität ist jedoch nicht maßgebend für die statische Deformation des Windturbinenblattes, bei deren Auslegung auf die Vermeidung von Kollisionen mit dem Turm geachtet werden muss. In diesem Zusammenhang gewinnt die statische Aeroelastizität der Windturbinenblätter an Wichtigkeit. Die zur Verfügung stehenden Berechnungsprogramme ziehen zwar sowohl die dynamische als auch die statische Aeroelastizität in Betracht. Da jedoch in der Regel die dynamischen Torsionsschwingungen der Windturbinenblätter wesentlich höhere Frequenzwerte aufweisen als die Schlag- und Schwenkschwingungen, wird als plausibel angenommen, dass die Rotorblätter grundsätzlich torsionssteif sind. Daher werden bei den handelsüblichen Berechnungsprogrammen sowohl für die Aerodynamik als auch für die Strukturmechanik Vereinfachungen vorgenommen, in denen die statischen Torsionsberechnungen wegfallen. Als Stand der Technik bei den kommerziell erhältlichen Programmen wird die Aerodynamik des Rotors zunächst an einem Modell untersucht, in welchem der Rotor in viele zweidimensionale Profilpolare (mit angenommenen Interpolationsmöglichkeiten) unterteilt ist, wobei die Profilpolare 2DWindkanalmessungen entnommen werden. Die Strukturmechanik bezieht sich in der Regel auf eindimensionale Balkenelemente, die für Biege- und Zuglasten, aber nicht für Torsionsbetrachtungen um die Rotorlängsachse berechnet werden, da die Torsionseffekte als sehr gering und vernachlässigbar eingeschätzt werden. Beim torsionselastischen Windturbinenblatt ist zu erwarten, dass die Last der lokalen Auftriebskräfte und Nickmomente das Rotorblatt um die eigene Längsachse tordieren lässt [6]. Durch den Torsionswinkel nimmt der Auftrieb und somit die Schubkraft des Rotorblattes zu. Da der Torsionswinkel an der Windturbinenblattspitze am größten ist, wird folglich die größte Schlagdeformation ebenfalls im äußeren Bereich des Rotorblattes auftreten. Mit zunehmender Größe des Rotordurchmessers von der Größenordnung 100 m wird erwartet, 10 dass die Torsionslasten einen zunehmenden, nicht mehr vernachlässigbaren Einfluss auf die Wechselwirkung der Aerodynamik und Strukturmechanik einnehmen und somit die Zunahme der Schlagdeformation begünstigen. Daher ist die Aufgabe dieser Arbeit die Klärung der Annahme, dass die statischen Torsionseffekte eines Windturbinenrotorblatts Einfluss auf die aerodynamische Leistungsbilanz nehmen. In den Kapiteln 4 und 5 dieser Arbeit werden daher die Größenordnung der Drehwinkel und die sich daraus ergebende Schlagdeformation mit einem besonderen Augenmerk auf die Torsionseffekte des Rotorblattes ermittelt. Weiterhin werden in der aeroelastischen Berechnung dieser Arbeit die lokalen Deformationen berücksichtigt, da die flexible Haut des Windturbinenprofils durch die aerodynamischen Lasten eine Verformung erfährt, die einen beachtenswerten Einfluss auf die Aerodynamik des Windturbinenprofils hat. Bei immer größer werdenden Profiltiefen wird die Zunahme der lokalen Deformationen der flexiblen Haut des Windturbinenprofils begünstigt, welche durch die aerodynamischen Lasten und Torsion verursacht wird, die ihrerseits die Aerodynamik beeinflussen. Da der Fokus auf den lokalen Deformationen und Torsionseffekten liegt, wird hier auf sonst wichtige Parameter wie z.B. Windgeschwindigkeitsgradient, und Rotorebenenneigung verzichtet und somit eine stationäre Strömung angenommen. In einem iterativen Verfahren wird zunächst die aerodynamische Lastverteilung des Rotorblatts ermittelt. Die Ergebnisse werden in einem strukturmechanischen Programm auf das Rotorblattmodell übertragen. Die aerodynamischen Lasten und die Zentrifugalkräfte erzeugen einen Gleichgewichtszustand und eine neue Deformation des Rotorblattes. Der neue Gleichgewichtszustand wird für die Ermittlung der Aerodynamik für den nächsten Berechnungsschritt benutzt. Das iterative Verfahren wird so lange fortgesetzt, bis sich eine Konvergenz eingestellt hat. Hierzu sollen die Konvergenzkriterien berücksichtigt und dokumentiert werden, um somit die Berechnungsgenauigkeit des Antriebsmoments der Turbinenwelle beurteilen zu können. Für die Untersuchungen werden sowohl ein Balkenmodell als auch ein Schalenmodell benutzt.

Thesis--Universität Paderborn. / Includes bibliographical references.

Zugl.: Köln, University, Diss., 2009.

Evolutionäre Algorithmen übertragen den natürlich-biologischen Evolutionsprozess auf die Lösung mathematischer, techn(olog)ischer oder ökonomischer Optimierungsprobleme aus Forschung, Industrie und Wirtschaft. Die als Vorbild dienenden Prinzipien und Mechanismen werden jedoch nicht direkt kopiert, sondern lediglich ihre Wirkungen abstrakt imitiert sowie algorithmisch implementiert, um dann für die jeweilige Aufgabenstellung immer bessere Individuen mittels Computer im Zeitraffer heranzuzüchten und schließlich (fast-)optimale Lösungspunkte aufzufinden. Dabei bedarf es keiner expliziten Richtungsinformation oder sonstiger Wegweiser, um die Züchtung bzw. Suche zielgerichtet zu dirigieren und dann erfolgreich zu konvergieren. Sukzessive orientieren sich Evolutionäre Algorithmen allein anhand von Lösungspunkt-Zielfunktionswert-Paaren, also am Erfolg oder Misserfolg bereits durchgeführter Suchschritte. Aufgrund dieser konzeptuellen Anspruchslosigkeit haben sie dem Selektionsdruck der Praxis standgehalten, viele Anwendungsgebiete erobert und sich als universell einsetzbare Lösungsverfahren / Optimierungswerkzeuge etabliert. Das für diese Dissertation entwickelte und hier eingehend dokumentierte Chemnitzer hybrid-evolutionäre Optimierungssystem CHEOPS ist konzipiert als leistungsstarker, universeller, anpassungsfähiger und erweiterbarer Evolutionärer Algorithmus zur statischen Parameteroptimierung deterministischer Probleme. Als numerischer Benchmark zur empirischen Beurteilung von Erfolgswahrscheinlichkeit und Fortschrittsgeschwindigkeit ist außerdem eine ausgewogene Schar schwierig zu optimierender mathematischer Testfunktionen zusammengestellt. Dabei sind sie bewusst so konstruiert, dass sie derartige charakteristische Merkmale besitzen, die auch bei praxisrelevanten Optimierungsproblemen oft vorliegen oder zu erwarten sind. Verschiedene topologische Funktionseigenschaften haben tatsächliche oder auch nur vermeintliche Schwierigkeiten bei der Optimierung besonders verdeutlicht. CHEOPS beinhaltet eine Vielzahl an Werkzeugen und Funktion(alität)en, wird aber weiterentwickelt hinsichtlich mehrkriterieller Optimierung sowie hybrider Optimierung als Themengebiete für zukünftige Herausforderungen.