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Freitag, 9. November 2018, 11:30 Uhr

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Freitag, 9. November 2018, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Lukas Böhm
Titel Pattern-Based Heterogeneous Parallelization
Vortragstyp Masterarbeit
Betreuer(in) Philip Pfaffe
Vortragsmodus
Kurzfassung In dieser Arbeit werden zwei neue Arten der Codegenerierung durch den automatisch parallelisierenden Übersetzer Aphes für beschleunigte Ausführung vorgestellt. Diese basieren auf zwei zusätzlich erkannten Mustern von implizitem Parallelismus in Eingabeprogrammen, nämlich Reduktionen in Schleifen und rekursive Funktionen die das Teile-und-herrsche-Muster umsetzen. Aphes hebt sich in zwei Punkten von herkömmlichen parallelisierenden Übersetzern hervor, die über das reine Parallelisieren hinausgehen: Der erste Punkt ist, dass Aphes sich auf heterogene Systeme spezialisiert. Das zweite Hervorstellungsmerkmal ist der Einsatz von Online-Autotuning. Beide Aspekte wurden während der Umsetzung dieser Arbeit beachtet. Aus diesem Grund setzen die von uns implementierten Code-Generatoren sowohl lokale Beschleunigung über OpenMP und C++11 Threads als auch entfernte Beschleunigung mittels Nvidias CUDA um. Desweiteren setzt der generierte Code weiter auf die bereits in Aphes vorhandene Infrastruktur zum Autotuning des generierten Maschinencodes zur Laufzeit.

Während unserer Tests ließen sich in mit Aphes kompilierten Programmen mit Reduktionen in Schleifen Beschleunigungen von bis zu Faktor 50 gegenüber mit Clang kompilierten Programmen beobachten. Von Aphes transformierter Code mit rekursiven Funktionen erzielte Beschleunigungswerte von 3,15 gegenüber herkömmlich mit GCC und Clang generierten ausführbaren Dateien des gleichen Programms. In allen Fällen war der Autotuner in der Lage, innerhalb der ersten 50 Ausführungsiterationen des zu optimierenden Kernels zu konvergieren. Allerdings wiesen die konvergierten Ausführungszeiten teils erhebliche Unterschiede zwischen den Testläufen auf.

Vortragende(r) Kevin Angele
Titel Semi-automatische Generierung von Aktiven Ontologien aus Datenbankschemata
Vortragstyp Masterarbeit
Betreuer(in) Sebastian Weigelt
Vortragsmodus
Kurzfassung Es wird prognostiziert, dass in Zukunft die Hälfte der Firmenausgaben für mobile Anwendungen in die Entwicklung von Chatbots oder intelligenten Assistenten fließt.

In diesem Bereich benötigt es zur Zeit viel manuelle Arbeit zur Modellierung von Beispielfragen. Diese Beispielfragen werden benötigt, um natürlichsprachliche Anfragen zu verstehen und in Datenbankanfragen umsetzen zu können. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Ansatz vorgestellt, welcher die manuelle Arbeit reduziert. Dazu wird mittels der Daten aus der Datenbank und Formulierungen, inklusive Synonymen, aus Dialogflow (ein intelligenter Assistent von Google) eine Aktive Ontologie erzeugt. Diese Ontologie verarbeitet anschließend die natürlichsprachlichen Anfragen und extrahiert die Parameter, welche für die Anfrage an die Datenbank benötigt werden. Die Ergebnisse der Aktiven Ontologie werden mit den Ergebnissen aus Dialogflow verglichen. Bei der Evaluation fällt auf, dass die Aktiven Ontologien fehleranfällig sind. Es werden zusätzliche, unerwünschte Parameter extrahiert, welche das Ergebnis verschlechtern. Die Übereinstimmungsrate bei einem Eins-zu-Eins-Vergleich mit Dialogflow liegt bei etwa 40%. Zukünftig könnte durch das Hinzufügen einer zusätzlichen selektiven Schicht innerhalb der Aktiven Ontologien die Parameterextraktion verbessert werden.

Freitag, 9. November 2018, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Till Stöckmann
Titel Tradeoff zwischen Privacy und Utility für Short Term Load Forecasting
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Christine Tex
Vortragsmodus
Kurzfassung Mit der Etablierung von Smart Metern gehen verschiedene Vor- und Nachteile einher. Einerseits bieten die Smart Meter neue Möglichkeiten Energieverbräuche akkurater vorherzusagen (Forecasting) und sorgen damit für eine bessere Planbarkeit des Smart Grids. Andererseits können aus Energieverbrauchsdaten viele private Informationen extrahiert werden, was neue potentielle Angriffsvektoren auf die Privatheit der Endverbraucher impliziert. Der Schutz der Privatheit wird in der Literatur durch verschiedene Perturbations-Methoden umgesetzt. Da Pertubation die Daten verändert, sorgt dies jedoch für weniger akkurate Forecasts. Daher gilt es ein Tradeoff zu finden. In dieser Arbeit werden verschiedene gegebene Techniken zur Perturbation hinsichtlich ihrer Privacy (Schutz der Privatheit) und Utility (Akkuratheit der Forecasts) experimentell miteinander verglichen. Hierzu werden verschiedene Datensätze, Forecasting-Algorithmen und Metriken zur Bewertung von Privacy und Utility herangezogen. Die Arbeit kommt zum Schluss, dass die so genannte Denoise- und WeakPeak-Technik zum Einstellen eines Tradeoffs zwischen Privacy und Utility besonders geeignet ist.

Freitag, 16. November 2018, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Daniel Weißer
Titel Einbindung eines EDA-Programms zur Erstellung elektronischer Leiterplatten in das Vitruvius-Framework
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Daniel Zimmermann
Vortragsmodus
Kurzfassung Mithilfe der modellgetriebenen Softwareentwicklung kann im Entwicklungsprozess eines Software-Systems, dieses bzw. dessen Teile und Abstraktionen durch Modelle beschrieben werden. Diese Modelle können untereinander in Abhängigkeitsbeziehungen stehen sowie über redundante Informationen verfügen. Um Inkonsistenzen zu vermeiden, werden Tools zur automatisierten Konsistenzhaltung eingesetzt.

In dieser Arbeit wird das EDA-Programm Eagle, das zur Erstellung elektronischer Schaltpläne und Leiterplatten genutzt wird, in das Vitruvius-Framework eingebunden. Bestandteile sind hierbei das Ableiten eines Ecore-Metamodells, das die Schaltplandatei von Eagle beschreibt, das Etablieren von Transformationen zwischen Ecore-Modellen und Schaltplandateien sowie das Extrahieren von Änderungen zwischen zwei chronologisch aufeinanderfolgenden Schaltplandateien. Die extrahierten Änderungen werden in das Vitruvius-Framework eingespielt, wo sie durch das Framework zu in Konsistenzbeziehung stehenden Ecore-Modellen propagiert werden. Zudem wird ein Verfahren eingesetzt, um Änderungen in der Schaltplandatei einem eindeutigen elektronischen Bauteil zuordnen zu können. Dies ist erforderlich, um Bauteile im Kontext mit anderen Programmen zu verfolgen, da die Eigenschaften eines Bauteils in verschiedenen Programmen variieren können.

Vortragende(r) Nicolas Boltz
Titel Representing dynamic context information in data-flow based privacy analysis
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Robert Heinrich
Vortragsmodus
Kurzfassung Durch Industrie 4.0 sind Organisationen in der Lage kleinere Produktionseinheiten, oder individualisierte Produkte kosteneffizienter herzustellen. Dies wird erreicht durch selbstorganisierende Produktions- und Lieferketten, bei der die im Prozess beteiligten Menschen, Maschinen und Organisationen ad-hoc zusammenarbeiten. Um den, durch diese ad-hoc Zusammenarbeit entstehenden, Datenfluss, kontrollieren zu können, reichen aktuelle Zugriffskontrollsysteme nicht aus. Im Zuge dieser Bachelorarbeit wird ein Metamodell vorgestellt, welches in der Lage ist die sich dynamisch ändernden Kontextinformationen von den im Prozess beteiligten Entitäten abzubilden und zur Zugriffskontrolle zu nutzen.

Dabei werden Kontexte zum Darstellen von einzelnen Eigenschaften und als Menge zum Definieren eines Zustands in dem sich eine Entität befinden muss um auf ein Datum zugreifen zu dürfen. Des Weiteren wird eine Analyse beschrieben und evaluiert, welche in der Lage ist verbotene Datenzugriffe in einem modelliertem Systemzustand und Datenfluss zu identifizieren.

Freitag, 16. November 2018, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Philipp Schüler
Titel Query Synthesis in One-Class Active Learning
Vortragstyp Proposal
Betreuer(in) Adrian Englhardt
Vortragsmodus
Kurzfassung Although machine learning plays an ever-increasing role in modern technology, there are still some parts where a human is needed to help with the learning process. With active learning a human operator is added to the process and helps with the classification of unknown samples. This improves the precision of the machine learning process. Although increasing the precision is important, the addition of a human operator introduces a problem known since the invention of the computer: Humans are slow compared to machines. Therefore it is essential to present the human operator with queries having the highest value of informativeness to optimize the learning process. The better the queries are chosen, the less time the learning process needs.

Current query selection strategies, use class label information to interpolate between opposite pairs at the decision boundary or select a query from a set of given unlabeled data points. However, these strategies cannot be used when no unlabeled and no negative observations are available. Then, one uses a query strategy function that rates the informativeness for any query candidate to synthesize the optimal query. While it is easy to calculate the most informative point in just a few dimensions, the curse of dimensionality quickly becomes a problem when searching for the most informative point in a high-dimensional space. This thesis takes a look at synthesizing queries in high-dimensional one-class cases via metaheuristics. The goal is to compare different metaheuristics experimentally with multiple data sets.