Semantische Suche

Freitag, 2. August 2019, 11:30 Uhr

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Freitag, 9. August 2019, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Andreas Foitzik
Titel Enhancing Non-Invasive Human Activity Recognition by Fusioning Electrical Load and Vibrational Measurements
Vortragstyp Masterarbeit
Betreuer(in) Klemens Böhm
Vortragsmodus
Kurzfassung Professional installation of stationary sensors burdens the adoption of Activity Recognition Systems in households. This can be circumvented by utilizing sensors that are cheap, easy to set up and adaptable to a variety of homes. Since 72% of European consumers will have Smart Meters by 2020, it provides an omnipresent basis for Activity Recognition.

This thesis investigates, how a Smart Meter’s limited recognition of appliance involving activities can be extended by Vibration Sensors. We provide an experimental setup to aggregate a dedicated dataset with a sampling frequency of 25,600 Hz. We evaluate the impact of combining a Smart Meter and Vibration Sensors on a system’s accuracy, by means of four developed Activity Recognition Systems. This results in the quantification of the impact. We found out that through combining these sensors, the accuracy of an Activity Recognition System rather strives towards the highest accuracy of a single underlying sensor, than jointly surpassing it.

Freitag, 16. August 2019, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Huijie Wang
Titel Predictability of Classfication Performance Measures with Meta-Learning
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Jakob Bach
Vortragsmodus
Kurzfassung Choosing a suitable classifier for a given dataset is an important part in the process of solving a classification problem. Meta-learning, which learns about the learning algorithms themselves, can predict the performance of a classifier without training it. The effect of different types of performance measures remains unclear, as it is hard to draw a comparison between results of existing works, which are based on different meta-datasets as well as meta-models. In this thesis, we study the predictability of different classification performance measures with meta-learning, also we compare the performances of meta-learning using different meta-regression models. We conduct experiments with meta-datasets from previous studies considering 11 meta-targets and 6 meta-models. Additionally, we study the relation between different groups of meta-features and the performance of meta-learning. Results of our experiments show that meta-targets have similar predictability and the choice of meta-model has a big impact on the performance of meta-learning.

Freitag, 23. August 2019, 11:30 Uhr

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Freitag, 30. August 2019, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Albu Dumitru-Cristian
Titel Implementation and Evaluation of CHQL Operators in Relational Database Systems to Query Large Temporal Text Corpora
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Jens Willkomm
Vortragsmodus
Kurzfassung Relational database management systems have an important place in the informational revolution. Their release on the market facilitates the storing and analysis of data. In the last years, with the release of large temporal text corpora, it was proven that domain experts in conceptual history could also benefit from the performance of relational databases. Since the relational algebra behind them lacks special functionality for this case, the Conceptual History Query Language (CHQL) was developed. The first result of this thesis is an original implementation of the CHQL operators in a relational database, which is written in both SQL and its procedural extension. Secondly, we improved substantially the performance with the trigram indexes. Lastly, the query plan analysis reveals the problem behind the query optimizers choice of inefficient plans, that is the inability of predicting correctly the results from a stored function.

Freitag, 6. September 2019, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Johannes Grün
Titel Development of an Approach to Describe and Compare Simulators
Vortragstyp Masterarbeit
Betreuer(in) Sandro Koch
Vortragsmodus
Kurzfassung Ziel der Arbeit ist die Beschreibung von Simulatoren und deren Vergleich.

Damit Simulatoren beschrieben werden können ist es notwendig die Elemente zu identifizieren, die in Summ eine vollständige Beschreibung eines Simulators ermöglicht. Basierend auf der Beschreibung werden dann Vergleichsmöglichkeiten entwickelt, sodass beschriebene Simulatoren miteinander Verglichen werden können. Der Vergleich dient der Ermittlung der Ähnlichkeit von Simulatoren. Da die Ähnlichkeit zwischen Simulatoren nicht allgemeingültig definierbar ist, ist auch Teil der Arbeit diese Ähnlichkeitsmaße zu definieren und zu beschreiben. Im Fokus dieser Arbeit sind diskrete ereignisorientierte Simulatoren. Das übergeordnete Ziel ist das wiederfinden von Simulatoren in bereits bestehenden Simulationen um die Wiederverwendung zu ermöglichen. Daher ist das Ziel die Vergleichsmöglichkeiten dahingehend zu entwickeln, dass auch Teile von Simulationen wiedergefunden werden können. Das entwickelte Tool DesComp implementiert sowohl die Möglichkeit der Beschreibung als auch die notwendigen Verfahren für den Vergleich von Simulatoren. Für die Evaluation der Eignung der entwickelten Verfahren wird eine Fallstudie anhand des Simulators EventSim durchgeführt.

Vortragende(r) Florian Fei
Titel Instrumentation with Runtime Monitors for Extraction of Performance Models during Software Evolution
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Emre Taşpolatoğlu
Vortragsmodus
Kurzfassung In recent times, companies are increasingly looking to migrate their legacy software system to a microservice architecture. This large-scale refactor is often motivated by concerns over high levels of interdependency, developer productivity problems and unknown boundaries for functionality. However, modernizing legacy software systems has proven to be a difficult and complex process to execute properly. This thesis intends to provide a mean of decision support for this migration process in the form of an accurate and meaningful performance monitoring instrumentation and a performance model of said system. It specifically presents an instrumentation concept that incurs minimal performance overhead and is generally compatible with legacy systems implemented using object-oriented programming paradigms. In addition, the concept illustrates the extraction of performance model specifics with the monitoring data. This concept was developed on an enterprise legacy system provided by Capgemini. This concept was then implemented on this system. A subsequent case study was conducted to evaluate the quality of the concept.

Freitag, 13. September 2019, 11:30 Uhr

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Freitag, 20. September 2019, 11:30 Uhr

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Freitag, 27. September 2019, 11:30 Uhr

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Freitag, 11. Oktober 2019, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Zdravko Marinov
Titel On the semantics of similarity in deep trajectory representations
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Saeed Taghizadeh
Vortragsmodus
Kurzfassung Recently, a deep learning model (t2vec) for trajectory similarity computation has been proposed. Instead of using the trajectories, it uses their deep representations to compute the similarity between them. At this current state, we do not have a clear idea how to interpret the t2vec similarity values, nor what they are exactly based on. This thesis addresses these two issues by analyzing t2vec on its own and then systematically comparing it to the the more familiar traditional models.

Firstly, we examine how the model’s parameters influence the probability distribution (PDF) of the t2vec similarity values. For this purpose, we conduct experiments with various parameter settings and inspect the abstract shape and statistical properties of their PDF. Secondly, we consider that we already have an intuitive understanding of the classical models, such as Dynamic Time Warping (DTW) and Longest Common Subsequence (LCSS). Therefore, we use this intuition to analyze t2vec by systematically comparing it to DTW and LCSS with the help of heat maps.

Freitag, 18. Oktober 2019, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Stefanie Fischer
Titel Challenges for Service Integration into Third-Party Application
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Robert Heinrich
Vortragsmodus
Kurzfassung Im Laufe der Zeit hat sich die Softwareentwicklung von der Entwicklung von Komplett-systemen zur Entwicklung von Software Komponenten, die in andere Applikation inte-

griert werden können,verändert.Bei Software Komponenten handelt es sich um Services, die eine andere Applikation erweitern.Die Applikation wird dabeivonDritten entwickelt. In dieser Bachelorthesis werden die Probleme betrachtet, die bei der Integration von Ser- vices auftreten. Mit einer Umfrage wird das Entwicklungsteam von LogMeIn, welches für die Integration von Services zuständig ist, befragt. Aus deren Erfahrungen werden Probleme ausfndig gemacht und Lösungen dafür entwickelt. Die Probleme und Lösungen werden herausgearbeitet und an hand eines fort laufenden Beispiels, des GoToMeeting Add-ons für den Google Kalender,veranschaulicht.Für die Evaluation wird eine Fallstudie durchgeführt, in der eine GoToMeeting Integration für Slack entwickelt wird. Während dieser Entwicklung treten nicht alle ausgearbeiteten Probleme auf. Jedoch können die Probleme, die auftreten mit den entwickelten Lösungen gelöst werden. Zusätzlich tritt ein neues Problem auf, für das eine neue Lösung entwickelt wird. Das Problem und die zugehörige Lösung werden anschließend zu dem bestehenden Set von Problemen und Lösungen hinzugefügt. Das Hinzufügen des gefundenen Problems ist ein perfektes Beispiel dafür, wie das Set in Zukunft bei neuen Problemen, erweitert werden kann.

Vortragende(r) Henning Ballweber
Titel Hierarchische Erklärung von Black-Box-Modellen zur Entscheidungsfindung in Sentimentanalysen
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Clemens Müssener
Vortragsmodus
Kurzfassung Diese Arbeit untersucht die Erklärbarkeit von Sentimentanalyse. Sentimentanalyse ist ein aktuelles Forschungsthema, das sich mit der automatisierten Auswertung der Stimmung von Texten befasst. Dabei klassifiziert ein Entscheider diese als positiv oder negativ. Jedoch sind die meisten hier angewandten Verfahren des maschinellen Lernens Black Boxes, also für Menschen nicht unmittelbar nachvollziehbar. Trotzdem ist es oftmals wünschenswert, ohne Kenntnis des zugrundeliegenden Modells eine Erklärung für die Entscheidung des Klassifikators zu liefern. Der LIME-Algorithmus ist ein gängiger Erklärer für das Problem, der jedoch nur auf Wortebene erklärt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Erklärer entwickelt, der auch die größeren Bausteine der Texthierarchie wie Sätze oder Absätze berücksichtigt. Dadurch liefert er einen höheren Informationsgehalt als LIME und er ermöglicht interaktive Erklärungen. Anwendungsfall der Untersuchung sind eine Datenbank aus Filmrezensionen sowie Klassifikatoren in Verbindung mit Word Embeddings.
Vortragende(r) Sebastian Weber
Titel Performanzmodellierung von Apache Cassandra im Palladio-Komponentenmodell
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Dominik Werle
Vortragsmodus
Kurzfassung NoSQL-Datenbankmanagementsysteme werden als Back-End für Software im Big-Data-Bereich verwendet, da sie im Vergleich zu relationalen Datenbankmanagementsystemen besser skalieren, kein festes Datenbankschema benötigen und in virtuellen Systemen einfach eingesetzt werden können. Apache Cassandra wurde aufgrund seiner Verbreitung und seiner Lizensierung als Open-Source-Projekt als Beispiel für NoSQL-Datenbankmanagementsysteme ausgewählt. Existierende Modelle von Apache Cassandra betrachten dabei nur die maximal mögliche Anzahl an Anfragen an Cassandra und deren Durchsatz und Latenz. Diese Anzahl zu reduzieren erhöht die Latenz der einzelnen Anfragen. Das in dieser Bachelorarbeit erstellte Modell soll unter anderem diesen Effekt abbilden.

Die Beiträge der Arbeit sind das Erstellen und Parametrisieren eines Modells von Cassandra im Palladio-Komponentenmodell und das Evaluieren des Modells anhand von Benchmarkergebnissen. Zudem wird für dieses Ziel eine Vorgehensweise entwickelt, die das Erheben der notwendigen Daten sowie deren Auswertung und Evaluierung strukturiert und soweit möglich automatisiert und vereinfacht. Die Evaluation des Modells erfolgt durch automatisierte Simulationen, deren Ergebnisse mit den Benchmarks verglichen werden. Dadurch konnte die Anwendbarkeit des Modells für einen Thread und eine beliebige Anzahl Anfragen bei gleichzeitiger Verwendung von einer oder mehreren verschiedenen Operationen, abgesehen von der Scan-Operation, gezeigt werden.

Freitag, 18. Oktober 2019, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Stefan Elbert
Titel Combination of Model-Based Systems Engineering and Safety Engineering
Vortragstyp Masterarbeit
Betreuer(in) Nico Kopp
Vortragsmodus
Kurzfassung An der Entwicklung komplexer Systeme sind viele Teams aus verschiedenen Disziplinen vertreten. So sind zum Beispiel an der Entwicklung einer sicherheitskritischen Systemarchitektur mindestens ein Systemarchitekt als auch ein Sicherheitsexperte beteiligt. Die Aufgabe des ersteren ist es, eine Systemarchitektur zu entwickeln, welche alle funktionalen und nicht-funktionalen Anforderungen erfüllt. Der Sicherheitsexperte analysiert diese Architektur und trägt so zum Nachweis bei, dass das System die geforderten Sicherheitsanforderungen erfüllt. Sicherheit steht hierbei für die Gefahrlosigkeit des Nutzers und der Umwelt durch das System (Safety).

Um ihr Ziel zu erreichen, folgen sowohl der Systemarchitekt als auch der Sicherheitsexperte einem eigenen Vorgehensmodell. Aufgrund fehlender Interaktionspunkte müssen beide unabhängig voneinander und unkoordiniert durchgeführt werden. Dies kann zu Inkonsistenzen zwischen Architektur- und Sicherheitsartefakten führen und zusätzlichen Aufwand verursachen, was sich wiederum negativ auf die Entwicklungszeit und Qualität auswirkt. In dieser Arbeit kombinieren wir zwei ausgewählte Vorgehensmodelle zu einem neuen, einzelnen Vorgehensmodell. Die Kombination erfolgt auf Basis des identifizierten Informationsflusses innerhalb und zwischen den ursprünglichen zwei Vorgehensmodellen. Durch die Kombination werden die Vorteile beider Ansätze übernommen und die zuvor genannten Probleme angegangen. Bei den zwei ausgewählten Vorgehensmodellen handelt es sich um den Harmony-Ansatz von IBM und die ISO-Norm 26262. Ersterer erlaubt es eine Systemarchitektur systematisch und modellbasiert mit SysML zu entwickeln, während die ISO-Norm dem Sicherheitsexperten bei seiner Arbeit bezüglich der funktionalen Sicherheit in Straßenfahrzeugen unterstützt. Die Evaluation unseres Ansatzes zeigt dessen Anwendbarkeit im Rahmen einer realen Fallstudie. Außerdem werden dessen Vorteile bezüglich Konsistenz zwischen Architektur- und Sicherheitsartefakten und Durchführungszeit diskutiert, basierend auf einem Vergleich mit ähnlichen Ansätzen.

Vortragende(r) Roland Osterrieter
Titel Integration of Reactions and Mappings in Vitruvius
Vortragstyp Masterarbeit
Betreuer(in) Heiko Klare
Vortragsmodus
Kurzfassung Realizing complex software projects is often done by utilizing multiple programming or modelling languages. Separate parts of the software are relevant to certain development tasks or roles and differ in their representation. These separate representations are related and contain redundant information. Such redundancies exist for example with an implementation class for a component description, which has to implement methods with signatures as specified by the component. Whenever redundant information is affected in a development update, other representations that contain redundant information have to be updated as well. This additional development effort is required to keep the redundant information consistent and can be costly.

Consistency preservation languages can be used to describe how consistency of representations can be preserved, so that in use with further development tools the process of updating redundant information is automated. However, such languages vary in their abstraction level and expressiveness. Consistency preservation languages with higher abstraction specify what elements of representations are considered consistent in a declarative manner. A language with less abstraction concerns how consistency is preserved after an update using imperative instructions. A common trade-off in the decision for selecting a fitting language is between expressiveness and abstraction. Higher abstraction on the one hand implies less specification effort, on the other hand it is restricted in expressiveness compared to a more specific language.

In this thesis we present a concept for combining two consistency specification languages of different abstraction levels. Imperative constructs of a less abstract language are derived from declarative consistency expressions of a language of higher abstraction and combined with additional imperative constructs integrated into the combined language. The combined language grants the benefits of the more abstract language and enables realizing parts of the specification without being restricted in expressiveness. As a consequence a developer profits from the advantages of both languages, as previously a specification that can not be completely expressed with the more abstract language has to be realized entirely with the less abstract language.

We realize the concepts by combining the Reactions and Mappings language of the VITRUVIUS project. The imperative Reactions language enables developers to specify triggers for certain model changes and repair logic. As a more abstract language, Mappings specify consistency with a declarative description between elements of two representations and what conditions for the specific elements have to apply. We research the limits of expressiveness of the declarative description and depict, how scenarios are supported that require complex consistency specifications. An evaluation with a case study shows the applicability of the approach, because an existing project, prior using the Reactions language, can be realized with the combination concept. Furthermore, the compactness of the preservation specification is increased.

Freitag, 25. Oktober 2019, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) J. Bernhard
Titel Analyse von Zeitreihen-Kompressionsmethoden am Beispiel von Google N-Grams
Vortragstyp Proposal
Betreuer(in) Martin Schäler
Vortragsmodus
Kurzfassung Temporal text corpora like the Google Ngram dataset usually incorporate a vast number of words and expressions, called ngrams, and their respective usage frequencies over the years. The large quantity of entries complicates working with the dataset, as transformations and queries are resource and time intensive. However, many use-cases do not require the whole corpus to have a sufficient dataset and achieve acceptable results. We propose various compression methods to reduce the absolute number of ngrams in the corpus. Additionally, we utilize time-series compression methods for quick estimations about the properties of ngram usage frequencies. As basis for our compression method design and experimental validation serve CHQL (Conceptual History Query Language) queries on the Google Ngram dataset. The goal is to find compression methods that reduce the complexity of queries on the corpus while still maintaining good results.
Vortragende(r) Felix Pieper
Titel Rahmenwerk zur Generierung von Sichten aus dem Palladio-Komponentenmodell
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Yves Kirschner
Vortragsmodus
Kurzfassung In Palladio werden die erstellten Modelle groß, weil die heutigen Softwaresysteme durch ihre Komplexität immer größer werden und nur noch mit der modellgetriebener Softwareentwicklung eine gute Architektur erstellt werden kann. Das Softwaresystem wird in mehrere Modelle aufgeteilt, damit sie unabhängig voneinander sind und ersetzt werden können. Dadurch werden die Modelle unübersichtlich, zum Beispiel müssen mehrere Modelle geöffnen werden, um einen Ablauf nachvollziehen zu können. In verteilten Modellen sind Abläufe aufwendiger zu verfolgen und das Modell schwerer zu verstehen. Aus diesem Grund wurde ein Werkzeug entwickelt, das Teile von Palladio als Sicht anzeigen kann.

Palladio ist ein Werkzeug zur modellbasierten Performance-Analyse. Die modellierten Softwaresysteme sind in vier Modelle aufgeteilt, so kann dieselbe Repository-Spezifikation mit verschiedenen System-Modellen oder Hardware-Konfigurationen simuliert werden. In Palladio ist es aufwendig den Ablauf eines Systemaufrufs in einem System zu finden. Durch die Unübersichtlichkeit werden die gefundenen Abläufe fehlerhaft und inkonsistent, was den Einstieg in die Software, das Warten und das Erweitern der Modelle erschwert. In dieser Bachelorarbeit wird im ersten Teil ein Rahmenwerk zum Erzeugen von Sichten vorgestellt. Diesem Rahmenwerk können neue Sichten hinzugefügt werden, die eine Hilfestellung beim Erstellen und Verstehen von Modellen geben. Mit Hilfe von Modelltransformationen erzeugt dieses Rahmenwerk neue Blickwinkel auf gesonderte Teile des Palladio-Komponentenmodells. Eine erste Sicht ist die Darstellung des Palladio-Komponentenmodells als ein Sequenzdiagramm, die im zweiten Teil der Bachelorarbeit vorgestellt wird. Die Diagramme wurden mit PlantUML erzeugt. Der PlantUML-Quelltext wird mit einer Model-zu-Text-Transformation generiert.

Durch das erstellte Rahmenwerk können neue Einblicke auf ein Palladio-Komponentenmodell gegeben werden. Neue Benutzer von Palladio müssen sich nicht durch Modelle arbeiten. Sie können mit dem Rahmenwerk Abläufe direkt erkennen. Die Entwickler von Palladio können eigene Sichten hinzufügen. Dadurch erweitert sich der Werkzeugkasten von Palladio und ermöglicht einen leichteren Einstieg in das Softwaresimulationsprogramm.

Freitag, 25. Oktober 2019, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Thomas Weber
Titel Angreifer-Modellierung für Intelligente Stromnetze
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Maximilian Walter
Vortragsmodus
Kurzfassung Durch den Umstieg auf erneuerbare Energien und die damit einhergehende Dezentralisierung sowie die immer weiter fortschreitende Digitalisierung des Stromnetzes ergeben sich neue Herausforderungen für den Betrieb eines Stromnetzes. Eine dieser Herausforderungen sind die deutlich erweiterten Angriffsmöglichkeiten, die sich durch den verstärkten Einsatz von Intelligenten Stromzählern und Geräten des Internet der Dinge und deren maßgeblichem Beitrag zur Stromverteilung ergeben. Um diese Angriffsmöglichkeiten in Analysen abbilden zu können, wird in dieser Bachelorarbeit eine Erweiterung der bestehenden Analyse von Angriffen auf Intelligente Stromnetze aus dem Smart Grid Resilience Framework vorgenommen. Zu diesem Zweck erfolgt eine Transformation des bestehenden Modells in eine Netzwerktopologie, auf welcher dann eine Angreiferanalyse ausgeführt wird. Die Evaluation dieser Angreiferanalyse erfolgt dabei anhand der bereits bestehenden Angreiferanalyse des Smart Grid Resilience Frameworks. Weiterhin wird die Genauigkeit der Transformation sowie die Skalierbarkeit von Transformation und Angreiferanalyse evaluiert.
Vortragende(r) Jonathan Schenkenberger
Titel Context-based confidentiality analysis in dynamic Industry 4.0 scenarios
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Maximilian Walter
Vortragsmodus
Kurzfassung In Industry 4.0 environments highly dynamic and flexible access control strategies are needed. State of the art strategies are often not included in the modelling process but must be considered afterwards. This makes it very difficult to analyse the security properties of a system. In the framework of the Trust 4.0 project the confidentiality analysis tries to solve this problem using a context-based approach. Thus, there is a security model named “context metamodel”. Another important problem is that the transformation of an instance of a security model to a wide-spread access control standard is often not possible. This is also the case for the context metamodel. Moreover, another transformation which is very interesting to consider is one to an ensemble based component system which is also presented in the Trust 4.0 project. This thesis introduces an extension to the beforementioned context metamodel in order to add more extensibility to it. Furthermore, the thesis deals with the creation of a concept and an implementation of the transformations mentioned above. For that purpose, at first, the transformation to the attribute-based access control standard XACML is considered. Thereafter, the transformation from XACML to an ensemble based component system is covered. The evaluation indicated that the model can be used for use cases in Industry 4.0 scenarios. Moreover, it also indicated the transformations produce adequately accurate access policies. Furthermore, the scalability evaluation indicated linear runtime behaviour of the implementations of both transformations for respectively higher number of input contexts or XACML rules.

Freitag, 8. November 2019, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Michael Chatiskatzi
Titel Koevolution von Metamodellvarianten und deren Instanzen
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Erik Burger
Vortragsmodus
Kurzfassung Das Ziel dieser Thesis ist es, ein Lösungskonzept zu entwickeln, das die Koevolution von MOF-basierten Metamodellen und Metamodellinstanzen automatisiert und vereinfacht. Dies wird dadurch erreicht, dass zunächst die Erfassung der Änderungen analysiert und für die Anwendung auf eine Metamodellvariante ausgebaut wird. Das erarbeitete Konzept erlaubt es, Änderungen an einem Metamodell automatisch in einer historisch verwandten Metamodellvariante nachzuspielen. Soll dagegen eine Änderung nur an der aktuellen Metamodellvariante stattfinden, so wird automatisch eine Transformationsregel basierend auf der gleichen Änderungsaufzeichnung erzeugt. In dem ersten Fall, der Koevolution auf Metamodellebene, wird prototypisch eine Heuristik realisiert, die im Erfolgsfall eine Übereinstimmung eines Artefakts in zwei Metamodellvarianten vorfindet.

Mit den Konzepten und Verfahrensweisen lassen sich weitere Heuristiken entwerfen mit dem Ziel, die Fehleranfälligkeit von manuellen Übertragungen der Änderungen zu reduzieren und die Weiterentwicklung der Metamodelle und Metamodellinstanzen zu erleichtern.

Vortragende(r) Philipp Lehr
Titel Modellierung von QoS-bewussten Re-Konfigurations-Mechanismen für Smart Devices
Vortragstyp Masterarbeit
Betreuer(in) Manuel Gotin
Vortragsmodus
Kurzfassung Cloud-IoT is a new paradigm which has emerged from the combination of Cloud computing and IoT. The Smart Devices are connected straight to a Cloud application to perform calculations which are too complex for a on-site computation. This has the advantage that the resources of the cloud application can be scaled horizontally under heavy load, e.g. due to many connected devices. However, due to cost reasons, it may not be possible to allocate additional resources. Alternatively, the transmission rate of the smart devices can be reduced to reduce the incoming messages and thus the load on the cloud application. For this a controller is needed, which is able to calculate the magnitude of the adaptation of the transmission rate. In addition, the compliance with quality of service requirements should also be ensured. In the course of this thesis we design such a feedback controller based on fuzzy logic, which also pays attention to the compliance with quality of service requirements.
Vortragende(r) Patrick Deubel
Titel Untersuchung von evolutionären Strategien für die Anwendung in der Neurorobotik
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Daniel Zimmermann
Vortragsmodus
Kurzfassung Die Neurorobotik beschäftigt sich damit, Roboter unter Verwendung von künstlichen neuronalen Netzen zu trainieren. Als effektiv hat sich in den letzten Jahren Verfahren auf der Grundlage des Reinforcement Learning (RL) herausgestellt, welche allerdings gradientenbasiert sind. Zur Anpassung der Gewichte des Netzes wird dabei der Backpropagation-Algorithmus angewendet, der bei der Ausführung durch die Schichten

des Netzes iteriert und die Gewichte anpasst. Dies limitiert RL-Algorithmen in ihrer Skalierbarkeit. Ein Ansatz, der komplett auf Backpropagation verzichtet, sind die evolutionären Strategien (ES). Basierend auf dem biologischen Vorbild der Evolution werden über Generationen hinweg die Gewichtsvektoren optimiert, indem pro Generation mehrere Veränderungen stattfinden und deren Güte ausgewertet wird. Eine solche ES haben Mitarbeiter von OpenAI um Salimans, 2017 in einem Artikel vorgestellt. Diese wurde auf Robotersimulationen getestet, bei denen standardmäßig RL-Algorithmen eingesetzt werden. Es wurde festgestellt, dass ES mit State-of-the-Art RL konkurrieren können. Des Weiteren sind ES hoch parallelisierbar und können daher beispielsweise einen humanoiden Roboter deutlich schneller trainieren als der vergleichbare RL-Algorithmen. Die vorliegende Arbeit untersucht die ES anhand von zwei Umgebungen der Roboschool. Dies ist eine Gruppe von Robotersimulationen, die in dem Artikel nicht verwendet wurden. Dazu wird auf der Implementation, die zusammen mit dem Artikel veröffentlicht wurde, aufgebaut und eine eigene Implementation angefertigt. Um die ES auf der Roboschool zu evaluieren, werden Ergebnisse von RL-Algorithmen aus der Literatur zitiert und diese zum Vergleich herangezogen. Die Evaluation zeigt, dass die Robotersimulationen durch das Training mit ES das Laufen lernen. Außerdem kann durch das Hinzufügen von Rechenleistung die Berechnungszeit verringert werden.

Freitag, 8. November 2019, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Nico Weidmann
Titel Differentially Private Event Sequences over Infinite Streams
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Christine Tex
Vortragsmodus
Kurzfassung Mit Smart Metern erfasste Datenströme stellen eine Gefahr für die Privatheit dar, sodass Bedarf für Privatheitsverfahren besteht. Aktueller Stand der Technik für Datenströme ist w-event differential privacy. Dies wurde bisher v.a. für die Publikation von Histogram-Queries verwendet. Ziel dieser Arbeit ist die eingehende experimentelle Analyse der Mechanismen, mit dem Fokus darauf zu beurteilen, wie gut diese Mechanismen sich für die Publikation von Sum-Queries, wie sie im Smart Meter Szenario gebraucht werden, eignen. Die Arbeit besteht aus drei Teilen: (1) Reproduktion der in der Literatur propagierten guten Ergebnisse der wichtigsten w-event DP Mechanismen für Histogram-Queries, (2) Evaluierung deren Qualität bei Anwendung auf Smart Meter Daten (Sum-Queries), (3) Evaluierung der Qualität zweier Mechanismen bzgl. der Gewährleistung von Pan-Privacy, einer erweiterten Garantie. Während wir in (1) die Ergebnisse größtenteils nicht reproduzieren konnten, erzielten wir in (2) gute Ergebnisse. Bzgl. (3) gelang es uns, die theoretische Qualitätsanalyse aus der Literatur zu bestätigen.
Vortragende(r) Daniela Ruchser
Titel Evaluierung von unbalancierten Lernmethoden
Vortragstyp Masterarbeit
Betreuer(in) Jakob Bach
Vortragsmodus
Kurzfassung Die binäre Klassifikation von Daten mit unbalancierter Klassenverteilung ist ein relevantes Data-Mining-Problem. In vielen Anwendungsgebieten tritt die interessierende Klasse wesentlich seltener auf als die Mehrheitsklasse. Standard-Klassifikationsalgorithmen und -Evaluationsmaße sind in solchen Situationen nicht gut geeignet. In der Literatur gibt es viele Ansätze, die dieses Problem mit geeigneteren Evaluationsmaßen und Lernmethoden adressieren. Wir führen eine umfassende experimentelle Vergleichsstudie mit vielen Lernmethoden, Evaluationsmaßen und Klassifikationsalgorithmen durch, um herauszufinden, wie gut die Performanz der Methoden auf einer Vielzahl von Datensätzen ist. Im zweiten Teil unserer Arbeit untersuchen wir den Zusammenhang zwischen verschiedenen Datencharakteristiken und der Performanz der Methoden mithilfe von Meta-Learning.
Vortragende(r) Yifan Bao
Titel Location sharing with secrecy guarantees in mobile social networks
Vortragstyp Masterarbeit
Betreuer(in) Gabriela Suntaxi
Vortragsmodus
Kurzfassung With the increasing popularity of location-based services and mobile online social networks (mOSNs), secrecy concerns have become one of the main worries of its users due to location information exposure. Users are required to store their location, i.e., physical position, and the relationships that they have with other users, e.g., friends, to have access to the services offered by these networks. This information, however, is sensitive and has to be protected from unauthorized access.

In this thesis, we aim to offer location-based services to users of mOSNs while guaranteeing that an adversary, including the service provider, will not be able to learn the locations of the users (location secrecy) and the relationship existing between them (relationship secrecy). We consider both linking attacks and collusion attacks. We propose two approaches R-mobishare and V-mobishare, which combine existing cryptographic techniques. Both approaches use, among others, private broadcast encryption and homomorphic encryption. Private broadcast encryption is used to protect the relationships existing between users, and homomorphic encryption is used to protect the location of the users. Our system allows users to query their nearby friends. Next, we prove that our proposed approaches fulfill our secrecy guarantees, i.e., location and relationship secrecy. Finally, we evaluate the query performance of our proposed approaches and use real online social networks to compare their performance. The result of our experiments shows that in a region with low population density such as suburbs, our first approach, R-mobishare, performs better than our approach V-mobishare. On the contrary, in a region with high population density such as downtown, our second approach, V-mobishare, perform better than R-mobishare.

Freitag, 8. November 2019, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Ryan Christopher Arbai
Titel Konzept eines Dokumentationsassistenten zur Erzeugung strukturierter Anforderungen basierend auf Satzschablonen
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Tobias Hey
Vortragsmodus
Kurzfassung Um die Qualität und Glaubwürdigkeit eines Produktes zu erhalten, ist ein systematisches Anforderungsmanagement erforderlich, wobei die Merkmale eines Produkts durch Anforderungen beschrieben werden. Deswegen wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Konzept für einen Dokumentationsassistenten entwickelt, mit dem Benutzer strukturierte Anforderungen basierend auf den Satzschablonen nach SOPHIST erstellen können. Dies beinhaltet einen linguistischen Aufbereitungsansatz, der semantische Rollen aus freiem Text extrahiert. Während des Dokumentationsprozesses wurden die semantischen Rollen benutzt, um die passendste Satzschablone zu identifizieren und diese als Hilfestellung dem Benutzer aufzuzeigen. Zudem wurde eine weitere Hilfestellung angeboten, nämlich die Autovervollständigung, die mithilfe von Markovketten das nächste Wort vorhersagen kann. Insgesamt wurden rund 500 Anforderungen aus verschiedenen Quellen herangezogen, um die Integrität des Konzepts zu bewerten. Die Klassifizierung der Texteingabe in eine Satzschablone erreicht ein F1-Maß von 0,559. Dabei wurde die Satzschablone für funktionale Anforderungen mit einem F1-Maß von 0,908 am besten identifiziert. Außerdem wurde der Zusammenhang zwischen den Hilfestellungen mithilfe eines Workshops bewertet. Hierbei konnte gezeigt werden, dass die Anwendung des vorliegenden Konzepts, die Vollständigkeit von Anforderungen verbessert und somit die Qualität der zu dokumentierenden Anforderungen steigert.

Freitag, 15. November 2019, 11:30 Uhr

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Freitag, 15. November 2019, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Dana Tomova
Titel Bestimmung der semantischen Funktion von Sätzen in Anforderungsbeschreibungen
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Tobias Hey
Vortragsmodus
Kurzfassung Das Verständnis der Absicht von Softwareanforderungen ist essenziell für die automatische Generierung von Informationen zur Rückverfolgbarkeit. Funktionale Anforderungen können verschiedene semantische Funktionen, wie die Beschreibung von erwarteten Funktionalitäten oder Zuständen des Systems, beinhalten. Im Rahmen des INDIRECT-Projektes wird ein Werkzeug zur Klassifikation der semantischen Funktion der Sätze in Anforderungsbeschreibungen entwickelt. Dafür werden verschiedene maschinelle Lernverfahren (Stützvektormaschine, Logistische Regression, Random Forest und Naïve Bayes) auf ihre Eignung für diese Aufgabe überprüft. Um ihre Funktionalität zu evaluieren, werden die Verfahren auf einem Datensatz aus frei verfügbaren Anforderungsbeschreibungen getestet, welcher manuell mit semantischen Funktionen etikettiert wurde. Die Ergebnisse zeigen, dass der Random Forest-Klassifikator unter Verwendung von N-Grammen auf Zeichenebene mit einem F1-Maß von 0,79 die beste Leistung auf unbekannten Projekten liefert. Die Lernverfahren werden zusätzlich mittels einer Kreuzvalidierung auf allen vorhandenen Daten getestet. Dabei erzielt die Stützvektormaschine mit einem F1-Maß von 0,90 die besten Ergebnisse, während der Random Forest-Klassifikator ein F1-Maß von 0.89 erreicht.
Vortragende(r) Robin Schulz
Titel Verknüpfung von Text- und Modellentitäten von Softwarearchitektur-Modellen mithilfe von Wortvektoren
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Jan Keim
Vortragsmodus
Kurzfassung Dokumentation von Softwarearchitekturen ist wichtig für die Qualität und Langlebigkeit von Software. Im Verlauf des Lebenszyklus einer Software ändert sich die Architektur meist, was eine Quelle für Inkonsistenzen gegenüber die Architektur beschreibenden Dokumentationstexten sein kann.

Um diese automatisiert finden und beheben oder ihnen bestenfalls sogar vorbeugen zu können, bedarf es der Verknüpfung von Text- und Modellentitäten. Dieses Problem wurde in der vorzustellenden Arbeit angegangen. Dabei wurden Wortvektoren verwendet, um Ähnlichkeiten zwischen Wörtern finden zu können.

Vortragende(r) Theresa Heine
Titel Verknüpfung von Textelementen zu Softwarearchitektur-Modellen mit Hilfe von Synsets
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Jan Keim
Vortragsmodus
Kurzfassung Inkonsistenzen bei der Benennung von Textelementen einer Softwarearchitektur-Dokumentation (SAD) und Modellelementen eines Softwarearchitektur-Modells (SAM) führen zu Problemen bei der Rückverfolgbarkeit. Statt einem direkten Vergleich zwischen den Bezeichnern der Textelemente und den Namen der Modellelemente wird deshalb ein semantischer Vergleich auf Basis von Synsets durchgeführt, die durch die Auflösung sprachlicher Mehrdeutigkeiten (WSD, Word Sense Disambiguation) ermittelt werden. Mit einem WSD-Algorithmus werden die Bedeutungen der Textelemente im Kontext der SAD in Form von Synsets bestimmt. Über diese Synsets werden Synonyme der Textelemente verwendet, um eine Verknüpfung mit den Modellelementen herzustellen. Dadurch ist es möglich, Textelemente zu Modellelementen zuzuordnen, die semantisch dasselbe Element abbilden, aber unterschiedlich benannt sind.

Freitag, 22. November 2019, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Marco Heyden
Titel Anytime Tradeoff Strategies with Multiple Targets
Vortragstyp Masterarbeit
Betreuer(in) Edouard Fouché
Vortragsmodus
Kurzfassung Modern applications typically need to find solutions to complex problems under limited time and resources. In settings, in which the exact computation of indicators can either be infeasible or economically undesirable, the use of “anytime” algorithms, which can return approximate results when interrupted, is particularly beneficial, since they offer a natural way to trade computational power for result accuracy.

However, modern systems typically need to solve multiple problems simultaneously. E.g. in order to find high correlations in a dataset, one needs to examine each pair of variables. This is challenging, in particular if the number of variables is large and the data evolves dynamically.

This thesis focuses on the following question: How should one distribute resources at anytime, in order to maximize the overall quality of multiple targets? First, we define the problem, considering various notions of quality and user requirements. Second, we propose a set of strategies to tackle this problem. Finally, we evaluate our strategies via extensive experiments.

Vortragende(r) Florian Kalinke
Titel Subspace Search in Data Streams
Vortragstyp Masterarbeit
Betreuer(in) Edouard Fouché
Vortragsmodus
Kurzfassung Modern data mining often takes place on high-dimensional data streams, which evolve at a very fast pace: On the one hand, the "curse of dimensionality" leads to a sparsely populated feature space, for which classical statistical methods perform poorly. Patterns, such as clusters or outliers, often hide in a few low-dimensional subspaces. On the other hand, data streams are non-stationary and virtually unbounded. Hence, algorithms operating on data streams must work incrementally and take concept drift into account.

While "high-dimensionality" and the "streaming setting" provide two unique sets of challenges, we observe that the existing mining algorithms only address them separately. Thus, our plan is to propose a novel algorithm, which keeps track of the subspaces of interest in high-dimensional data streams over time. We quantify the relevance of subspaces via a so-called "contrast" measure, which we are able to maintain incrementally in an efficient way. Furthermore, we propose a set of heuristics to adapt the search for the relevant subspaces as the data and the underlying distribution evolves.

We show that our approach is beneficial as a feature selection method and as such can be applied to extend a range of knowledge discovery tasks, e.g., "outlier detection", in high-dimensional data-streams.

Freitag, 29. November 2019, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Aurélien Pepin
Titel Decomposition of Relations for Multi-model Consistency Preservation
Vortragstyp Masterarbeit
Betreuer(in) Heiko Klare
Vortragsmodus
Kurzfassung Consistency preservation between two metamodels can be achieved by defining a model transformation that repairs inconsistencies. In that case, there exists a consistency relation between metamodels.

When there are multiple interrelated metamodels, consistency relations form a network. In multi-model consistency preservation, we are interested in methods to preserve consistency in a network of consistency relations. However, combinations of binary transformations can lead to specific interoperability issues.

The purpose of this thesis is the decomposition of relations, an optimization technique for consistency relation networks. In this thesis, we design a decomposition procedure to detect independent and redundant subsets of consistency relations. The procedure aims to help developers find incompatibilities in consistency relation networks.

Vortragende(r) Martin Wittlinger
Titel Erkennung von semantisch zusammenhängenden Quelltextabschnitten anhand von Komponententests
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Tobias Hey
Vortragsmodus
Kurzfassung Die Rückverfolgbarkeit von Quelltext zu Anforderungen ist ein wichtiger werdendes Problem. Eine Garantie der Implementierung aller Anforderungen kann zur Steigerung von Softwarequalität führen. Für das Erstellen der Rückverfolgbarkeitsinformationen ist ein Verständnis des Quelltextes nötig. In dieser Arbeit wurden anhand von Komponententests semantisch zusammenhängende Methoden erkannt. Semantisch zusammenhängende Methoden erfüllen eine Funktionalität miteinander und verbessern das Verständnis von Quelltext. Für die Erkennung wurde ein heuristisches Verfahren entwickelt, welches aus mehreren Teilverfahren besteht, die sowohl auf den textuellen als auch den strukturellen Bestandteilen des Komponententest- und Quelltextes arbeiten. Für die Teilverfahren wurde eine Zerteilung und Transformation von Quelltextes entwickelt. Es wurden verschiedene Textähnlichkeitsalgorithmen mit einem maschinellem Lernverfahren (fastText) verglichen. Zur Bewertung wurden drei Softwareprojekte verwendet, mit einer höchsten Präzision von 74%, bei einer Ausbeute von 19%. Mit einer anderen Parameterkonfiguration wurde ein F1-Wert von 46% erreicht.

Freitag, 29. November 2019, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Emmanouil Emmanouilidis
Titel Patient Rule Induction Method with Active Learning
Vortragstyp Proposal
Betreuer(in) Vadim Arzamasov
Vortragsmodus
Kurzfassung PRIM (Patient Rule Induction Method) is an algorithm for discovering scenarios from simulations, by creating hyperboxes, that are human-comprehensible. Yet PRIM alone requires relatively large datasets and computational simulations are usually quite expensive. Consequently, one wants to obtain a plausible scenario, with a minimal number of simulations. It has been shown, that combining PRIM with ML models, which generalize faster, can reduce the number of necessary simulation runs by around 75%.

We will try to reduce the number of simulation runs even further, using an active learning approach to train an intermediate ML model. Additionally, we extend the previously proposed methodology to not only cover classification but also regression problems. A preliminary experiment indicated, that the combination of these methods, does indeed help reduce the necessary runs even further. In this thesis, I will analyze different AL sampling strategies together with several intermediate ML models to find out if AL can systematically improve existing scenario discovery methods and if a most beneficial combination of sampling method and intermediate ML model exists for this purpose.

Freitag, 6. Dezember 2019, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Eduard Kukuy
Titel Integrating Time Series-based Monitoring with Run-time Modelling
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Robert Heinrich
Vortragsmodus
Kurzfassung Cloud systems may consist of collections of smaller software components (in some cases called microservices), possibly written in different programming languages and hosted across various hardware nodes. These components require continuous adaptation to changing workload and privacy constraints. There exist approaches solving this problem already, but they come along with limitations including binding to a certain platform or programming languages and not accurate handling of multi-host applications.

This thesis presents an approach to platform-independent observing of cloud applications, including comprehensive monitoring of relationships between components of the system. The concept of a time series database is used under the hood for storing monitoring data. It gets then transformed into the format needed for the performance model extraction. Furthermore, a complete specific implementation of the approach with exemplary tools is provided.

Vortragende(r) Frederic Born
Titel Kontinuierliche Verfeinerung automatisch extrahierter Performance-Modelle
Vortragstyp Masterarbeit
Betreuer(in) Emre Taşpolatoğlu
Vortragsmodus
Kurzfassung Immer mehr Unternehmen stehen heutzutage vor dem Problem, dass eines oder mehrere ihrer Altsysteme auf einer monolithischen Softwarearchitektur basieren, die über Jahre hinweg immer mehr an Komplexität zugenommen hat. Die Weiterentwicklung eines solchen Altsystems ist aufwendig und dementsprechend mit hohen Kosten verbunden. Um diese Kosten längerfristig zu senken, können Architektur-Muster, wie die Microservices Architektur eingesetzt werden. Der Migrationsprozess von einer monolithischen Architektur, hin zu einer Microservices-Architektur, ein komplexer und fehleranfälliger Prozess.

Ziel dieser Masterthesis ist die Unterstützung eines solchen Migrationsprozess, indem ein Konzept für eine kontinuierliche Verfeinerung von automatisch extrahierten, architekturellen Performanz-Modellen entwickelt und in einem prototypischen Plug-in umgesetzt wird. Die Thesis beinhaltet ein Konzept zur Durchführung und Speicherung von manuellen Verfeinerungsschritten an extrahierten Performanz-Modellen. Außerdem ermöglicht die Thesis eine Zusammenführung von automatisch extrahierten Performanz-Modellen mit einem zu verfeinernden Performanz-Modell. Ein Ansatz zur Integration des erarbeiteten Konzepts in eine Continuous Integration Umgebung wird ebenfalls präsentiert.

Freitag, 13. Dezember 2019, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Tobias Viehmann
Titel Verfahren zur Reduktion von neuronalen Netzen - Analyse und Automatisierung
Vortragstyp Masterarbeit
Betreuer(in) Victor Pankratius
Vortragsmodus
Kurzfassung In den vergangenen Jahren sind vermehrt Anwendungen von Neuronalen Netzen (NN) entstanden. Ein aktuelles Problem ist der beachtliche Ressourcenbedarf an Speicher, Rechenkapazität oder Energie, den nicht nur die Trainingsphasen, sondern auch die Anwendungsphasen von neuronalen Netzen erfordern. Aus diesem Grund ist eine erfolgreiche Verbreitung von neuronalen Netzen auf ressourcenbeschränkten Plattformen mit geringer Leistung momentan noch mit zahlreichen Herausforderungen verbunden.

Die vorliegende Arbeit untersucht diese Problematik und stellt Techniken vor, wie vollständig trainierte neuronale Netze möglichst unter Erhaltung der Genauigkeit in der Anzahl ihrer Neuronen und Verbindungen reduziert werden können. Mithilfe von Experimenten in TensorFlow und Keras wird gezeigt, welche dieser Verfahren sich im Kontext von verschiedenen Praxisbeispielen eignen. Weiterhin beschreibt die Arbeit einen neuen Ansatz SNARE (Score-based Neural Architecture REduction) mit dem Ziel, eine Reduktion nicht nur auf einzelnen Schichten, sondern auf gesamten Netzwerken automatisiert durchzuführen. Die Tool-Implementierung von SNARE analysiert dazu zunächst die Struktur von trainierten Keras NNs mit TensorFlow Backend. Unter der Berücksichtigung von verschiedenen Kriterien wie dem FLOP-Beitrag werden anschließend iterativ Schichten ausgewählt, Reduktionsoperationen angewendet und durch erneutes Trainieren entstandene Fehler kompensiert.

Ergebnisse zeigen, dass SNARE auf einer LeNet5-Architektur bei einem Genauigkeitsverlust von 0,39% eine Parameterreduktion um den Faktor 35 erreicht. Zusätzlich erzielte SNARE auf einem NN zur Erkennung von menschlichen Bewegungen aus mobilen Sensordaten eine Reduktionsrate von 245 bei gleicher Genauigkeit.

Freitag, 13. Dezember 2019, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Daniel Betsche
Titel Feature-based Time Series Generation
Vortragstyp Proposal
Betreuer(in) Adrian Englhardt
Vortragsmodus
Kurzfassung Due to privacy concerns and possible high collection costs of real time series data, access to high quality datasets is difficult to achieve for machine learning practitioners. The generation of synthetic time series data enables the study of model robustness against edge cases and special conditions not found in the original data. A requirement to achieve such results in applications when relying on synthetic data is the availability of fine-grained control over the generation to be able to meet the specific needs of the user. Classical approaches relying on autoregressive Models e.g. ARIMA only provide a basic control over composites like trend, cycles, season and error. A promising current approach is to train LSTM Autoencoders or GANs on a sample dataset and learn an unsupervised set of features which in turn can be used and manipulated to generate new data. The application of this approach is limited, due to the not human interpretable features and therefore limited control. We propose various methods to combine handcrafted and unsupervised features to provide the user with enhanced influence of various aspects of the time series data. To evaluate the performance of our work we collected a range of various metrics which were proposed to work well on synthetic data. We will compare these metrics and apply them to different datasets to showcase if we can achieve comparable or improved results.
Vortragende(r) Viktoriia Trukhan
Titel Towards Differential Privacy for Correlated Time Series
Vortragstyp Masterarbeit
Betreuer(in) Christine Tex
Vortragsmodus
Kurzfassung Differential privacy is the current standard framework in privacy-preserving data analysis. However, it presumes that data values are not correlated. Specifically, adversaries that are aware of data correlations can use this information to infer user’s sensitive information from differential private statistics. However, data correlations are frequent. In particular, values of time series like energy consumption measurements are frequently highly temporally correlated. In this thesis, we first introduce and critically review the notation of dependent differential privacy (DDP) introduced by Liu at. al (2016), which is a differential-privacy like privacy definition for spatially correlated data. Second, we adapt this notation and the respective privacy mechanisms to temporally correlated data. We evaluate our adaption on a real-world energy consumption time series showing that our mechanism outperforms the baseline approach. We conclude this work by stating in which direction the improvements of the mechanism might be done.

Freitag, 20. Dezember 2019, 11:00 Uhr

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Vortragende(r) Adrian Kruck
Titel Bayesian Optimization for Wrapper Feature Selection
Vortragstyp Masterarbeit
Betreuer(in) Jakob Bach
Vortragsmodus
Kurzfassung Wrapper feature selection can lead to highly accurate classifications. However, the computational costs for this are very high in general. Bayesian Optimization on the other hand has already proven to be very efficient in optimizing black box functions. This approach uses Bayesian Optimization in order to minimize the number of evaluations, i.e. the training of models with different feature subsets. We propose four different ways to set up the objective function for the Bayesian optimization. On 14 different classification datasets the approach is compared against 14 other established feature selection methods, including other wrapper methods, but also filter methods and embedded methods. We use gaussian processes and random forests for the surrogate model. The classifiers which are applied to the selected feature subsets are logistic regression and naive bayes. We compare all the different feature selection methods against each other by comparing their classification accuracies and runtime. Our approach shows to keep up with the most established feature selection methods, but the evaluation also shows that the experimental setup does not value the feature selection enough. Concluding, we give guidelines how an experimental setup can be more appropriate and several concepts are provided of how to develop the Bayesian optimization for wrapper feature selection further.
Vortragende(r) Benjamin Jochum
Titel Discovering data-driven Explanations
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Vadim Arzamasov
Vortragsmodus
Kurzfassung The main goal knowledge discovery focusses is, an increase of knowledge using some set of data. In many cases it is crucial that results are human-comprehensible. Subdividing the feature space into boxes with unique characteristics is a commonly used approach for achieving this goal. The patient-rule-induction method (PRIM) extracts such "interesting" hyperboxes from a dataset by generating boxes that maximize some class occurrence inside of it. However, the quality of the results varies when applied to small datasets. This work will examine to which extent data-generators can be used to artificially increase the amount of available data in order to improve the accuracy of the results. Secondly, it it will be tested if probabilistic classification can improve the results when using generated data.

Freitag, 20. Dezember 2019, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Maximilian Wessendorf
Titel Aufbau und Konsolidierung einer Konzepthierarchie für Anforderungsbeschreibungen aus unterschiedlichen Wissensquellen
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Tobias Hey
Vortragsmodus
Kurzfassung Ein Problem bei der Anforderungsrückverfolgung ist, dass eine syntaktische Verbindung zwischen Begriffen in Anforderungen und Quelltext oftmals fehlt. Eine Möglichkeit Verknüpfungen dennoch korrekt herzustellen ist die Einbeziehung von Hintergrundwissen, um ein explizites Verständnis der verwendeten Begriffe zu erlangen. Eine in der Computerlinguistik bekannte Quelle für solches Hintergrundwissen über semantische Zusammenhänge ist WordNet. Um jedoch besonders für technische Begriffe eine möglichst vollständige Abdeckung zu erreichen, reicht WordNet alleine als Wissensquelle nicht aus. In dieser Arbeit wird daher ein Ansatz entwickelt, um eine konsolidierte Konzepthierarchie aus mehreren beliebigen Wissensquellen aufzubauen.

Freitag, 10. Januar 2020, 11:30 Uhr

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Freitag, 17. Januar 2020, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Mazen Ebada
Titel Konfigurierbare und musterbasierte Verfeinerung von Datenflussmodellen zu Palladiomodellen
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Stephan Seifermann
Vortragsmodus
Kurzfassung As there are many modeling methods of systems, there is always when designing a new system the problem which modeling method to use. The reason is that every modeling method designs the system from a specific viewpoint. However, all of these viewpoints are usually needed together in order to better design a system. It is also time costing to repeat integrating same information in every modeling method in order to be capable of analyzing the system from its viewpoint. In recent years, approaches to combine different modeling viewpoints together in a new modeling method or transforming one modeling method to another has been increasing. Especially there is a great focus on the relation between the data flow modeling and the control flow modeling as both of them are essential to design a good analyzed system. While the data-oriented descriptions are important for the architects to know about the flow of the data in the system and the data dependencies between the different components, they don't allow them to widely analyze the performance of the system as the control-flow-oriented ones do. On the other hand for some properties of the system, the analysis does not require a fine-grained description of the internal detailed behavior of system components which is offered by the control flow modeling. Our goal in this thesis is to deal with these both different available modeling methods of systems. We assume that we are already using data flow modeling to describe our desired system and that we want to further analyze the performance of the system and its control flow. We go through transforming the available data flow model (DFM) to a control flow model (CFM) stub containing all of the available information in the DFM, which can be then simulated with as few modifications. We define some conditions, which we consider that they must exist in the transformation process between DFMs and CFMs in order to be meaningful and valid. Based on these conditions we create mapping rules which maps the available elements in the DFM to their suitable patterns in the Palladio Component Model (PCM), which is a control-flow oriented description language, maintaining all information which is introduced in the DFM. We evaluate our work by going through the elements of the PCM, classifying them and calculating the ratio of the covered elements by the mapping rules to the total elements, which should be existing in order to get a meaningful stub. As a result we prove that we cover about 70 percent of the elements by the mapping rules while we show that the other 30 percent can't be extracted from the information available in the DFM.
Vortragende(r) Viktor Kiesel
Titel Zielsystemunabhängige Quelltextsynthese aus natürlicher Sprache
Vortragstyp Masterarbeit
Betreuer(in) Sebastian Weigelt
Vortragsmodus
Kurzfassung Die Steuerung von Maschinen, wie Robotern und intelligenter Assistenten, durch Sprache gewinnt im täglichen Leben immer stärker an Bedeutung.

In Zukunft werden Nutzer erwarten, dass Maschinen komplexe Befehlssequenzen verstehen, die zum Beispiel Kontrollstrukturen enthalten. In dieser Arbeit wurde daher das Thema der zielsystemunabhängigen Quelltextsynthese aus natürlicher Sprache untersucht. Dabei wurden Werkzeuge entwickelt, die aus aufbereiteten Sprachinformationen, wie beispielsweise extrahierten Kontrollstrukturen, einen abstrakten Syntaxbaum synthetisieren. Dazu wurden Strukturen des Syntaxbaumes durch Mustererkenner extrahiert und anschließend verbunden. Der Syntaxbaum wurde durch Besucher und Schablonen-Systeme in Quelltext übersetzt. Mit diesem Vorgehen konnte Quelltext für einen Küchenroboter, einen Legoroboter und ein System zum Erstellen von Aktivitätsdiagrammen erzeugt werden. Die entwickelten Werkzeuge sind in der Lage Quelltext in Java, Python, C und PlantUML zu erzeugen. Bei einer Online-Studie akzeptierten Probanden in einem Mehrheitsentscheid 47,68% der Aktivitätsdiagramme als korrekt. Vollständig korrekter Quelltext wurde bei einer manuellen Evaluation in 32,91% der Fälle erzeugt. Die Ergebnisse zeigen, dass Quelltext mit Kontrollstrukturen aus natürlicher Sprache synthetisiert werden kann.

Freitag, 17. Januar 2020, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Pierre Bonert
Titel Detecting Data-State Anomalies in BPMN 2.0
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Elaheh Ordoni
Vortragsmodus
Kurzfassung Business Process Model and Notation (BPMN) is a standard language to specify business process models. It helps organizations around the world to analyze, improve and automate their processes. It is very important to make sure that those models are correct, as faulty models can do more harm than good. While many verification methods for BPMN concentrate only on control flow, the importance of correct data flow is often neglected.

Additionally the few approaches tackling this problem, only do it on a surface level ignoring certain important aspects, such as data states. Because data objects with states can cause different types of errors than data objects without them, ignoring data states can lead to overlooking certain mistakes. This thesis tries to address the problem of detecting data flow errors on the level of data states, while also taking optional data and alternative data into account. We propose a new transformation for BPMN models to Petri Nets and specify suitable anti-patterns. Using a model checker, we are then capable of automatically detecting data flow errors regarding data states. In combination with existing approaches, which detect control flow errors or data flow errors on the level of data values, business process designers will be able to prove with a higher certainty that their models are actually flawless.

Vortragende(r) Cem Özcan
Titel Meta-Learning Feature Importance
Vortragstyp Proposal
Betreuer(in) Jakob Bach
Vortragsmodus
Kurzfassung Feature Selection ist ein Prozess, der redundante Features aus Datensätzen entfernt. Das resultiert in kürzeren Trainingszeiten und verbessert die Performance von Machine Learning Modellen, weswegen Feature Selection ein wichtiger Bestandteil von Machine Learning Pipelines ist. Die Berechnung der Feature Importance ist jedoch häufig sehr aufwendig und erfordert das Training von Modellen.

Ziel dieser Arbeit ist es, einen Meta-Learning Ansatz zu entwickeln, um die Wichtigkeit verschiedener Features für ein Klassifikationsproblem vorherzusagen, ohne vorher ein Modell auf den Daten trainiert zu haben.

Meta-Learning ist ein Bereich des maschinellen Lernens, das sich mit der Vorhersage der Performance von verschiedenen Machine Learning Modellen beschäftigt. Für Vorhersagen dieser Art wird ein Meta-Datensatz benötigt, dessen Einträge individuelle Datensätze repräsentieren, die von Meta-Features charakterisiert werden. Die Zielvariablen eines Meta-Datensatzes sind häufig die Performance-Werte verschiedener Klassifikationsmodelle auf den jeweiligen Datensätzen. Im Rahmen dieser Arbeit sollen Meta-Features erarbeitet und implementiert werden, die nicht nur ganze Datensätze, sondern individuelle Features eines Datensatzes charakterisieren. Als Zielvariablen werden Feature Importance Werte verschiedener Verfahren eingesetzt. Erste Ergebnisse zeigen, dass eine positive Korrelation zwischen tatsächlichen und vorhergesagten Feature Importance Werten besteht.

Freitag, 24. Januar 2020, 11:30 Uhr

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Freitag, 31. Januar 2020, 11:30 Uhr

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Freitag, 7. Februar 2020, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Florentin Kirsten
Titel Verbesserung von Code-Qualität mit Hilfe von neuronalen Netzen
Vortragstyp Masterarbeit
Betreuer(in) Robert Heinrich
Vortragsmodus
Kurzfassung Diese Arbeit untersucht unterschiedliche Ansätze zum Detektieren und Verbessern von Problemen im Code, um die Codequalität zu steigern. Die meisten verwandten Ansätze beschreiben die Vorverarbeitung des Codes, um eine passende Repräsentation mit geeignetem Vokabular zu erhalten, nur lückenhaft. Des Weiteren werden selten Gründe für bestimmte Vorverarbeitungsschritte angeführt. Zusätzlich bleibt es unklar, wie neuronale Netzarchitekturen mit verschiedenen Repräsentationen abschneiden. Diese Arbeit soll diese Wissenslücken schließen. Basierend auf den verschiedenen Codekomponenten, werden verschiedene Kategorien für die Modellierung des Vokabulars erstellt. Die Auswirkungen jedes Modellierungschrittes werden evaluiert. Des Weiteren werden verschiedene Coderepräsentationen darauf getestet, in wie weit neuronale Netze Fehler in diesen Code detektieren können. Die "Sate IV Juliet Test Suite" wird als Datensatz zur Evaluation verwendet da dieser gut gepflegt und deutlich beschriftet ist. Des Weiteren kann er auf viele verschiedene Arten angewandt und vorverarbeitet werden.

Die neuronalen Netze werden auf ihre Fertigkeit zur binären und Mehrklassen-Klassifizierung getestet. Diese Art der Evaluierung konnte in keiner verwandten Arbeit festgestellt werden. Zusätzlich werden die verschiedenen AST und sequenziellen Code-Repräsentationen mit den jeweiligen neuronalen Netzarchitekturen evaluiert. Die unterschiedlichen Schritte zur Modellierung des Vokabulars, werden ebenfalls auf diese beiden Code-Repräsentationen angewendet. Abschließend wird eine geeignete Repräsentation, Netzarchitektur und Modellierung des Vokabulars empfohlen.

Freitag, 14. Februar 2020, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Lukas Greiner
Titel Bewertung verschiedener Parallelisierungsstrategien im Hinblick auf Leistungsfähigkeit von paralleler Programmausführung
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Angelika Kaplan
Vortragsmodus
Kurzfassung Moderne Prozessoren erreichen eine Leistungssteigerung durch Hinzufügen mehrerer Kerne. Dadurch muss bei der Softwareentwicklung darauf geachtet werden, die Programmabläufe zu parallelisieren. Einflussfaktoren, die die Leistungsfähigkeit paralleler Programmausführung beeinflussen können, wurden bereits kategorisiert. Der Einfluss der gewählten Parallelisierungsstrategie ist dabei unbekannt.

Im Rahmen der Bachelorarbeit wurde der Einfluss der gewählten Parallelisierungsstrategie auf die Leistungsfähigkeit von Software untersucht. Dazu wurden unterschiedliche Hardwareanforderungen genutzt. Mit ihnen wurden einzelne Arbeitspakete generiert. Diese wurden durch verschiedene Parallelisierungsstrategien ausgeführt. Die verwendeten Parallelisierungsstrategien sind: Java Threads, Java ParallelStreams, OpenMp und Akka Actor. Bei jeder Ausführung wurden die Laufzeit und das Cacheverhalten gemessen. Zudem wurden die Experimente auf verschiedenen dezidierten Servern und dem BwUniCluster durchgeführt. Die Auswertungen erfolgten mittels Beschleunigungskurven und der Cache Miss Rate. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Parallelisierungsstrategien bei den verwendeten Arbeitspaketen nur in geringem Maße unterscheiden.

Freitag, 21. Februar 2020, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Felix Eurich
Titel Entwurf und Aufbau einer semantischen Repräsentation von Quelltext
Vortragstyp Masterarbeit
Betreuer(in) Tobias Hey
Vortragsmodus
Kurzfassung Eine Herausforderung bei der Rückverfolgung von Quelltext zu Anforderungen stellt die Analyse von Quelltext dar. Informationen über semantische Zusammenhänge zwischen Programmelementen sind darin nicht explizit dokumentiert, sondern müssen aus vorhandenen Informationen wie der natürlichen Sprache oder den strukturellen Abhängigkeiten abgeleitet werden. Im Rahmen des Forschungsprojekts INDIRECT wird eine semantische Repräsentation von Quelltext entworfen und umgesetzt, um die darin enthaltenen Informationen bei der Rückverfolgung von Anforderungen nutzen zu können. Die Repräsentation umfasst sowohl syntaktische Informationen als auch semantische Zusammenhänge im Quelltext. Für die Identifikation von semantischen Zusammenhängen wird eine Analyse der Syntax und eine Analyse der lexikalischen Bestandteile im Quelltext durchgeführt. Abschließend erfolgt eine Clusteranalyse auf Basis der gefundenen Zusammenhänge, um Gruppen aus semantisch zusammenhängenden Programmelementen zu identifizieren. Bei der Evaluation wurde eine Abdeckung der gefundenen Programmelementgruppen von bis zu 0,91 erzielt. Die Präzision der gefundenen Cluster betrug bis zu 0,9. Das harmonische Mittel aus der Cluster-Abdeckung und der Cluster-Präzision erreichte einen maximalen Wert von 0,73.

Freitag, 28. Februar 2020, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Jonas Bernhard
Titel Analyse von Zeitreihen-Kompressionsmethoden am Beispiel von Google N-Gram
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Martin Schäler
Vortragsmodus
Kurzfassung Temporal text corpora like the Google Ngram Data Set usually incorporate a vast number of words and expressions, called ngrams, and their respective usage frequencies over the years. The large quantity of entries complicates working with the data set, as transformations and queries are resource and time intensive. However, many use cases do not require the whole corpus to have a sufficient data set and achieve acceptable query results. We propose various compression methods to reduce the total number of ngrams in the corpus. Specially, we propose compression methods that, given an input dictionary of target words, find a compression tailored for queries on a specific topic. Additionally, we utilize time-series compression methods for quick estimations about the properties of ngram usage frequencies. As basis for our compression method design and experimental validation serve CHQL (Conceptual History Query Language) queries on the Google Ngram Data Set.

Freitag, 6. März 2020, 11:30 Uhr

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Freitag, 13. März 2020, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Jan Bauer
Titel Feedback Mechanisms for Smart Systems
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Anne Koziolek
Vortragsmodus
Kurzfassung The talk will be held remotely from Zurich at https://global.gotomeeting.com/join/935923965 and will be streamed to room 348. You can attend via GotoMeeting or in person in room 348.

Feedback mechanisms have not yet been sufficiently researched in the context of smart systems. From the research and the industrial perspective, this motivates for investigations on how users could be supported to provide appropriate feedback in the context of smart systems. A key challenge for providing such feedback means in the smart system context might be to understand and consider the needs of smart system users for communicating their feedback.

Thesis Goal: The goal of this thesis is the creation of innovative feedback mechanisms, that are tailored to a specific context within the domain of smart systems. Already existing feedback mechanisms for software in general and smart systems in particular will be assessed and the users´ needs regarding those mechanisms will be examined. Based on this, improved feedback mechanisms will be developed, either by improving on existing ones or by inventing and implementing new concepts. The overall aim of these innovative feedback mechanisms is to enable smart system users to effectively and efficiently give feedback in the context of smart systems.

Freitag, 20. März 2020, 11:30 Uhr

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Freitag, 27. März 2020, 11:30 Uhr

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Freitag, 3. April 2020, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Timur Sağlam
Titel A Case Study for Networks of Bidirectional Transformations
Vortragstyp Masterarbeit
Betreuer(in) Heiko Klare
Vortragsmodus
Kurzfassung Die Entwicklung moderner Softwaresysteme basiert oft auf mehreren Artefakten. Diese Artefakte teilen sich oft redundante oder abhängige Informationen, welche während der Entwicklung des Softwaresystems konsistent gehalten werden müssen. Die manuelle Durchführung dieses Prozesses ist arbeitsaufwendig und fehleranfällig. Konsistenzerhaltungsmechanismen ermöglichen diese Artefakte automatisch konsistent zu halten. Konsistenzerhaltung basiert oftmals auf bidirektionalen Transformationen, welche ein Zielmodell aktualisieren, wenn ein Quellmodell modifiziert wird. Während das Gebiet der bidirektionale Transformationen stark erforscht ist, hat Konsistenzerhaltung von mehr als zwei Modellen bisher weniger Aufmerksamkeit erhalten.Allerdings umfasst die Entwicklung von Softwaresystemen jedoch oft mehr als zwei Modelle. Folglich benötigt man Konsistenzerhaltung zwischen mehr als zwei Modellen, welche durch Netzwerke bidirektionaler Transformationen erreicht werden kann.

Solche Transformationsnetzwerke kombinieren mehrere Transformationen, wobei jede einzelne für die Konsistenzerhaltung zweier Modelle verantwortlich ist. Da die Entwicklung jeder Transformation individuelles Domänenwissen erfordert, werden sie in der Regel von mehreren Domänenexperten unabhängig voneinander entwickelt. Zusätzlich können einzelne Transformationen in anderen Netzwerken wiederverwendet werden. Dies wird jedoch in bisherigen Arbeiten nicht berücksichtigt, macht aber die Konsistenzerhaltung durch Netzwerke bidirektionaler Transformationen anfällig für Probleme. In einem Netzwerk von Transformationen kann es beispielsweise zwei oder mehr Verkettungen von Transformationen geben, die dieselben Metamodelle mit verschiedenen anderen Metamodellen in Beziehung setzen. Jedoch können sie die Elemente unterschiedlich miteinander in Beziehung setzen. Dies kann zum Beispiel zu einer doppelten Erstellung derselben Elemente über die verschiedenen Transformationsketten führen. Es gibt jedoch kein systematisches Wissen über die Problemarten, die in solchen Netzwerken auftreten können oder ob und wie derartige Probleme systematisch verhindert werden können.

Diese Thesis führt eine Fallstudie durch, die ermitteln soll, welche Arten von Problemen bei der Konsistenzerhaltung durch Netzwerke bidirektionaler Transformationen auftreten können. Für diese Probleme leiten wir eine Klassifizierung hinsichtlich des erforderlichen Wissens für ihre Vermeidung ab. Wir unterscheiden zwischen dem Wissen, dass die Transformation in einem Netzwerk genutzt werden kann und dem Wissen über die Inhalte der anderen Transformationen. Für Probleme, die Transformationsentwickler verhindern können, schlagen wir Strategien zur systematischen Vermeidung während ihrer Konstruktion vor. In unserer Fallstudie sind 90 % der gefundenen Probleme verhinderbar. Die übrigen Probleme lassen sich während der Entwicklung einer einzelnen Transformation nicht ohne das Wissen über weitere Transformationen im Netzwerk vermeiden. Folglich hilft diese Thesis Transformationsentwicklern Fehler bei der Erstellung von Transformationen systematisch zu vermeiden und ermöglicht es Netzwerkentwicklern Fehler zu erkennen, die bei der Konstruktion der Transformation nicht verhindert werden können.

Vortragende(r) Eric Hamann
Titel Entwicklung einer domänenspezifischen Sprache zur Spezifikationsbeschreibung ereignisorientierter Simulationen
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Sandro Koch
Vortragsmodus
Kurzfassung Im Bereich der modellgetriebenen Softwareentwicklung sind Simulationen ein wichtiges

Konzpet. Zum Beispiel erlaubt das Palladio Component Model (PCM) die Modellierung und der Palladio Simulator die Simulation von Softwarearchitekturen durch ereignisorientierte Simulationen, um Mängel in Softwarearchitekturen frühzeitig zu erkennen. Das Tool DesComp ermöglicht es, ereignisorientierte Simulationen zu modellieren und zu vergleichen. Vor der Implementierung einer neuen Simulation können so Ähnlichkeiten zu bestehenden Simulationen identifiziert werden, um diese wiederzuverwenden. Der DesComp-Ansatz modelliert das Simulations-Verhalten mittels Erfüllbarkeit prädikatenlogischer Formeln (Satisfiability Modulo Theories, kurz SMT). Die Spezifikation des Simulations-Verhaltens durch SMT-Code ist allerdings aufwändig und erfordert Hintergrundwissen zum SMT-LIB Standard. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine domänenspezifischen Sprache (DSL) zur Spezifikation der Simulations-Struktur und des Simulations-Verhaltens mit dem Xtext-Framework entwickelt. Auf Grundlage der Struktur-Spezifikation des DesComp-Ansatzes wurde dafür ein Metamodell zur Modellierung von Struktur und Verhalten ereignisorientierter Simulationen erstellt. Dieses Metamodell wurde als Grundlage der abstrakten Syntax der entwickelten Sprache verwendet. Das Metamodell dient dann als Ausgangspunkt für die weitere Verwendung und Analyse der Simulations-Spezifikation. Dazu wurde eine Transformation der Verhaltens-Spezifikation in SMT-Code implementiert, die zusammen mit der Simulations-Struktur in eine Graph-Datenbank exportiert werden kann, um die Simulation in DesComp zu analysieren oder mit anderen Simulationen zu vergleichen. Die entwickelte Sprache wurde anhand der Simulation BusSimulation und des Palladio-Simulators EventSim evaluiert, indem die Modellierungen der Simulationen mit DesComp und der Sprache anhand verschiedener Kriterien verglichen wurde.

Freitag, 24. April 2020, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Sonya Voneva
Titel Optimizing Parametric Dependencies for Incremental Performance Model Extraction
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Manar Mazkatli
Vortragsmodus
Kurzfassung Often during the development phase of a software, engineers are facing different implementation alternatives. In order to test several options without investing the resources in implementing each one of them, a so-called performance model comes in practice. By using a performance models the developers can simulate the system in diverse scenarios and conditions. To minimize the differences between the real system and its model, i.e. to improve the accuracy of the model, parametric dependencies are introduced. They express a relation between the input arguments and the performance model parameters of the system. The latter could be loop iteration count, branch transition probabilities, resource demands or external service call arguments.

Existing works in this field have two major shortcomings - they either do not perform incremental calibration of the performance model (updating only changed parts of the source code since the last commit), or do not consider more complex dependencies than linear. This work is part of the approach for the continuous integration of performance models. Our aim is to identify parametric dependencies for external service calls, as well as, to optimize the existing dependencies for the other types of performance model parameters. We propose using two machine learning algorithms for detecting initial dependencies and then refining the mathematical expressions with a genetic programming algorithm. Our contribution also includes feature selection of the candidates for a dependency and consideration not only of input service arguments but also the data flow i.e., the return values of previous external calls.

Freitag, 24. April 2020, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Thomas Bartel
Titel Multiwort-Bedeutungsaufösung für Anforderungen
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Tobias Hey
Vortragsmodus
Kurzfassung Zur automatischen Erzeugung von Rückverfolgbarkeitsinformationen muss zunächst die Absicht der Anforderungen verstanden werden. Die Grundvoraussetzung hierfür bildet das Verständnis der Bedeutungen der Worte innerhalb von Anforderungen. Obwohl hierfür bereits klassische Systeme zur Wortbedeutungsauflösung existieren, arbeiten diese meist nur auf Wortebene und ignorieren sogenannte "Multiwort-Ausdrücke" (MWAs), deren Bedeutung sich von der Bedeutung der einzelnen Teilworte unterscheidet. Im Rahmen des INDIRECT-Projektes wird deshalb ein System entwickelt, welches die MWAs mithilfe eines einfach verketteten Zufallsfeldes erkennt und anschließend eine wissensbasierte Bedeutungsauflösung mit den Wissensbasen DBpedia und WordNet 3.1 durchführt. Um das System zu evaluieren wird ein Datensatz aus frei verfügbaren Anforderungen erstellt. Das Teilsystem für die Erkennung von MWAs erreicht dabei maximal einen F1-Wert von 0.81. Die Bedeutungsauflösung mit der Wissensbasis DBpedia erreicht maximal einen F1-Wert von 0.496. Mit der Wissensbasis WordNet 3.1 wird maximal ein F1-Wert von 0.547 erreicht.

Freitag, 8. Mai 2020, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Emmanouil Emmanouilidis
Titel Scenario Discovery with Active Learning
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Vadim Arzamasov
Vortragsmodus
Kurzfassung PRIM (Patient Rule Induction Method) is an algorithm used for discovering scenarios, by creating hyperboxes in the input space. Yet PRIM alone usually requires large datasets and computational simulations can be expensive. Consequently, one wants to obtain scenarios while reducing the number of simulations. It has been shown, that combining PRIM with machine learning models, can reduce the number of necessary simulation runs by around 75%.

In this thesis, I analyze nine different active learning sampling strategies together with several machine learning models, in order to find out if active learning can systematically improve PRIM even further, and if out of those strategies and models, a most beneficial combination of sampling method and intermediate machine learning model exists for this purpose.

Vortragende(r) Tobias Telge
Titel Worteinbettungen für die Anforderungsdomäne
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Tobias Hey
Vortragsmodus
Kurzfassung Worteinbettungen werden in Aufgaben aus der Anforderungsdomäne auf vielfältige Weise eingesetzt. In dieser Arbeit werden Worteinbettungen für die Anforderungsdomäne gebildet und darauf geprüft, ob sie in solchen Aufgaben bessere Ergebnisse als generische Worteinbettungen erzielen. Dafür wird ein Korpus von in der Anforderungsdomäne üblichen Dokumenten aufgebaut. Er umfasst 21458 Anforderungsbeschreibungen und 1680 Anwendererzählungen. Verschiedene Worteinbettungsmodelle werden auf ihre Eignung für das Training auf dem Korpus analysiert. Mit dem fastText-Modell, das durch die Berücksichtigung von Teilwörtern seltene Wörter besser darstellen kann, werden die domänenspezifischen Worteinbettungen gebildet. Sie werden durch Untersuchung von Wortähnlichkeiten und Clusteranalysen intrinsisch evaluiert. Die domänenspezifischen Worteinbettungen erfassen einige domänenspezifische Feinheiten besser, die untersuchten generischen Worteinbettungen hingegen stellen manche Wörter besser dar. Um die Vorteile beider Worteinbettungen zu nutzen, werden verschiedene Kombinationsverfahren analysiert und evaluiert. In einer Aufgabe zur Klassifizierung von Sätzen aus Anforderungsbeschreibungen erzielt eine gewichtete Durchschnittsbildung mit einer Gewichtung von 0,7 zugunsten der generischen Worteinbettungen die besten Ergebnisse. Ihr bester Wert ist eine Genauigkeit von 0,83 mittels eines LSTMs als Klassifikator und der Training-Test-Teilung als Testverfahren. Die domänenspezifischen, bzw. generischen Worteinbettungen liefern dabei hingegen lediglich 0,75, bzw. 0,72.

Freitag, 15. Mai 2020, 11:30 Uhr

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Freitag, 22. Mai 2020, 11:30 Uhr

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Freitag, 29. Mai 2020, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Hannes Kuchelmeister
Titel Decision Support for Group-Based Configuration using Recommender Systems
Vortragstyp Bachelorarbeit
Betreuer(in) Robert Heinrich
Vortragsmodus
Kurzfassung A group of people with diferent personal preferences wants to fnd a solution to a problem with high variability. Making decisions in the group comes with problems as a lack of communication leads to worse decision outcomes. Group dynamics and biases can lead to suboptimal decisions. Generally group decisions are complex and often the process that yields the

decision result is unstructured, thereby not providing any reproducibility of the success. Groups have different power structures and usually individuals have diferent interests. Moreover finding solutions is a rather complex task and group decisions can sufer intransparency. To support groups in their decision making product confguration can be used. It allows to accurately map constraints and dependencies in complex problems and to map the solution space. Using a group recommender a group is supported in their confguration decisions. The goal is to show that these approaches can help a group with the confguration task presented by the usage of a configurator and to better process individual preferences than a human can. The benefts of this approach are, that the need for a group to communicate directly is reduced. Each user gives their own preferences and the group will get a recommendation based on that. This allows to reduce problems arising in groups decisions like lack of communication and bias in groups. Additionally this shows the viability of combining group recommendations and configuration approaches.

Vortragende(r) Larissa Schmid
Titel Modeling and Simulation of Message-Driven Self-Adaptive Systems
Vortragstyp Masterarbeit
Betreuer(in) Jörg Henß
Vortragsmodus
Kurzfassung Dynamic systems that reconfigure themselves use message queues as a common method to achieve decoupling between senders and receivers. Predicting the quality of systems at design time is crucial as changes in later phases of development get way more costly. At the moment, there is no method to represent message queues on an architectural level and predict their quality impact on systems. This work proposes a meta-model for enabling such representation and a simulation interface between a simulation of a component-based architecture description language and a messaging simulation. The interface is implemented for the Palladio simulator SimuLizar and an AMQP simulation. This enables architectural representation of messaging and predicting quality attributes of message-driven self-adaptive systems. The evaluation with a case study shows the applicability of the approach and its prediction accuracy for Point-To-Point communication.

Freitag, 29. Mai 2020, 11:30 Uhr

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Ort: Raum 010 (Gebäude 50.34)
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Freitag, 5. Juni 2020, 11:30 Uhr

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Vortragende(r) Moritz Renftle
Titel Assessing Human Understanding of Machine Learning Models
Vortragstyp Masterarbeit
Betreuer(in) Holger Trittenbach
Vortragsmodus
Kurzfassung To deploy an ML model in practice, a stakeholder needs to understand the behaviour and implications of this model. To help stakeholders develop this understanding, researchers propose a variety of technical approaches, so called eXplainable Artificial Intelligence (XAI). Current XAI approaches follow very task- or model-specific objectives. There is currently no consensus on a generic method to evaluate most of these technical solutions. This complicates comparing different XAI approaches and choosing an appropriate solution in practice. To address this problem, we formally define two generic experiments to measure human understanding of ML models. From these definitions we derive two technical strategies to improve understanding, namely (1) training a surrogate model and (2) translating inputs and outputs to effectively perceivable features. We think that most existing XAI approaches only focus on the first strategy. Moreover, we show that established methods to train ML models can also help stakeholders to better understand ML models. In particular, they help to mitigate cognitive biases. In a case study, we demonstrate that our experiments are practically feasible and useful. We suggest that future research on XAI should use our experiments as a template to design and evaluate technical solutions that actually improve human understanding.
Vortragende(r) Alan Mazankiewicz
Titel Incremental Real-Time Personalization in Human Activity Recognition Using Domain Adaptive Batch Normalization
Vortragstyp Masterarbeit
Betreuer(in) Klemens Böhm
Vortragsmodus
Kurzfassung Human Activity Recognition (HAR) from accelerometers is a fundamental problem in ubiquitous computing. Machine learning based recognition models often perform poorly when applied to new users that were not part of the training data. Previous work has addressed this challenge by personalizing general recognition models to the motion pattern of a new user in a static batch setting. The more challenging online setting has received less attention. No samples from the target user are available in advance, but they arrive sequentially. Additionally, the user's motion pattern may change over time. Thus, adapting to new and forgetting old information must be traded off. Finally, the target user should not have to do any work to use the recognition system by labeling activities. Our work addresses this challenges by proposing an unsupervised online domain adaptation algorithm. It works by aligning the feature distribution of all the subjects, sources and target, within deep neural network layers.

Freitag, 5. Juni 2020, 14:00 Uhr

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