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Aus IPD-Institutsseminar
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Freitag, 20. April 2018, 11:30 Uhr, Raum 010 (Gebäude 50.34)
Vortragende(r) Fabian Müller
Titel Aufbau einer Werkzeugkette zur Automatisierung der Softwareentwicklung
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Korbinian Molitorisz
Kurzfassung Die Entwicklung professioneller Software ist aus verschiedenen Gründen eine höchst komplexe Aufgabe: Menschen unterschiedlicher Blickwinkel sind daran beteiligt, die Software zu spezifizieren, zu implementieren, zu testen und zu installieren. Dazu arbeiten diese Teams häufig regional oder zeitlich verteilt. Dies macht Maßnahmen zur Softwarequalität zu einem notwendigen Bestandteil von Softwareentwicklungsprozessen.

In dieser Bachelor-Arbeit wurden Werkzeuge und wissenschaftliche Arbeiten zur fortlaufenden Integration untersucht und eine Werkzeugkette aufgebaut, die dieses Prinzip umsetzt. Sie automatisiert neben der Softwareerstellung auch die Testausführung, die Bereitstellung und die Performanzmessung auf verschiedenen Zielsystemen und führt alle Zwischenergebnisse an einer Stelle zusammen. In Zusammenarbeit mit Agilent Technologies wurde eine Benutzerstudie durchgeführt, die aufzeigt, dass die Werkzeugkette eine Funktionalitäts- bzw. Leistungsaussage zu Quellcodeänderungen innerhalb weniger Minuten nach dem Einchecken ermöglicht, was sonst typischerweise Tage bis Wochen benötigt.

Vortragende(r) Lucas Krauß
Titel Reduction of Energy Time Series
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Edouard Fouché
Kurzfassung Data Reduction is known as the process of compressing large amounts of data down to its most relevant parts and is an important sub-field of Data Mining.

Energy time series (ETS) generally feature many components and are gathered at a high temporal resolution. Hence, it is required to reduce the data in order to allow analysis or further processing of the time series. However, existing data reduction methods do not account for energy-related characteristics of ETS and thus may lead to unsatisfying results.

In this work, we present a range of state-of-the art approaches for time series reduction (TSR) in the context of energy time series. The aim is to identify representative time slices from the multivariate energy time series without any prior knowledge about the inherent structure of the data. We rely on unsupervised approaches, i.e., clustering algorithms, to derive these representatives. For validation purpose, we apply the proposed reduction methods in two distinct approaches:

First, we use the TSR method to reduce the run time of energy system optimization models (ESM). ESM produce predictions and recommendations for the future energy system on the basis of historical data. As the model complexity and execution time of the ESM increases dramatically with the temporal resolution of the input data, reducing the input data without impacting the quality of predictions allows analysis at scales that are out of reach otherwise. In particular, we will study the Perseus-EU model. Our analysis show the extent to which each TSR method can reduce run times without degrading the quality of the prediction significantly.

The second application relates to the compression of ETS emerging from grid measurement data. Measurements from sensors installed in the energy grid collect observations in a high temporal resolution but are often highly redundant. Hence, while the storage requirements are high, the collected time series only contain few interesting and representative observations. Here, we use TSR methods to reduce the multivariate time series to a set of representative time slices. We show that amount of redundant observations can be greatly reduced in that way while preserving rare and interesting observations.

Freitag, 27. April 2018, 11:30 Uhr, Raum 348 (Gebäude 50.34)
Vortragende(r) Nadim Hammoud
Titel Automated Extraction of Stateful Power Models for Cyber Foraging Systems
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Christian Stier
Kurzfassung Mobile devices are strongly resource-constrained in terms of computing and battery capacity. Cyber-foraging systems circumvent these constraints by offloading a task to a more powerful system in close proximity. Offloading itself induces additional workload and thus additional power consumption on the mobile device. Therefore, offloading systems must decide whether to offload or to execute locally. Power models, which estimate the power consumption for a given workload can be helpful to make an informed decision.

Recent research has shown that various hardware components such as wireless network interface cards (WNIC), cellular network interface cards or GPS modules have power states, that is, the power consumption behavior of a hardware component depends on the current state. Power models that consider power states (stateful power models) can be modeled as Power State Machines (PSM). For systems with multiple power states, stateful models proved to be more accurate than models that do not consider power states (stateless models).

Manually generating PSMs is time-consuming and limits the practicability of PSMs. Therefore, in this thesis, we explore the possibility of automatically generating PSMs. The contribution of this thesis is twofold: (1) We introduce an automated measurementbased profiling approach (2) and we introduce a step-based approach, which, provided with profiling data, automatically extracts PSMs along with tail states and state transitions.

We evaluate the automated PSM extraction in a case study on an offloading speech recognition system. We compare the power consumption prediction accuracy of the generated PSM with the prediction accuracy of a stateless regression based model. Because we measure the power consumption of the whole system, we use along with all WiFi power models the same CPU power model in order to predict the power consumption of the whole system. We find that a slightly adapted version of the generated PSM predicts the power consumption with a mean error of approx. 3% and an error of approx. 2% in the best case. In contrast, the regression model produces a mean error of approx. 19% and an error of approx. 18% in the best case.

Vortragende(r) Marc Ueberschaer
Titel Optimierung von Inkrementellen Modellanalysen
Vortragstyp Masterarbeit
Betreuer(in) Georg Hinkel
Kurzfassung In der Modellgetriebenen Softwareentwicklung sind Analysen der entstehenden Modelle notwendig, um Validierungen schon auf der Modellebene durchführen zu können, um so kostenintensiveren Fehlern vorzubeugen und Kosten zu sparen. Allerdings sind die Modelle stetigen Änderungen unterworfen, die sich auch auf die Analyseergebnisse auswirken können, die man gerne stets aktuell hätte. Da die Modelle sehr groß werden können, sich aber immer nur kleine Teile dieser Modelle ändern, ist es sinnvoll diese Analysen inkrementell zu gestalten. Ein Ansatz für solche inkrementellen Modellanalysen ist NMF Expressions, das im Hintergrund einen Abhängigkeitsgraphen der Analyse aufbaut und bei jeder atomaren Änderung des Modells aktualisiert. Die Effizienz der Analysen hängt dabei aber oft von der genauen Formulierung der Anfragen ab. Eine ungeschickte Formulierung kann somit zu einer ineffizienten Analyse führen. In der Datenbankwelt hingegen spielt die genaue Formulierung der Anfragen keine so große Rolle, da automatische Optimierungen der Anfragen üblich sind. In dieser Masterarbeit wird untersucht, inwieweit sich die Konzepte der Optimierungen von Anfragen aus der Datenbankwelt auf die Konzepte von inkrementelle Modellanalysen übertragen lassen. Am Beispiel von NMF Expression wird gezeigt, wie solche Optimierungen für inkrementelle Modellanalysen umgesetzt werden können. Die implementierten Optimierungen werden anhand von definierten Modellanalysen getestet und evaluiert.
Freitag, 4. Mai 2018, 11:30 Uhr, Raum 348 (Gebäude 50.34)

Keine Vorträge

Freitag, 11. Mai 2018, 11:30 Uhr, Raum 348 (Gebäude 50.34)
Vortragende(r) Lennart Hensler
Titel Streaming Model Analysis - Synergies from Stream Processing and Incremental Model Analysis
Vortragstyp Masterarbeit
Betreuer(in) Georg Hinkel
Kurzfassung folgt noch
Freitag, 18. Mai 2018, 11:30 Uhr, Raum 348 (Gebäude 50.34)

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