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Gegenstand der hier vorgestellten Thesis ist die kontinuierliche Entwicklung eines Lern- und Lehrprogramms für Studenten und Professoren. Das Programm veranschaulicht die Vorgehensweise verschiedener Algorithmen, welche in der mobilen Vernetzung zur Anwendung kommen. Die Thesis behandelt das grundlegende Vorgehen vom Beginn der Recherche, über Konzeption bis zur Umsetzung und Testphase des Systems. Im Endzustand verfügt das Programm über sieben Algorithmen, welche in der Vorle-sung von Prof. Dr. Wolfgang Golubski behandelt werden. Das Programm soll es Lernenden und Lehrenden ermöglichen, anhand grafischer Darstellungen den Aufbau und die Verwendung der verschiedenen Algorithmen zu erlernen bzw. zu lehren. Die Netze können unabhängig voneinander erstellt und mit den verschiedenen Algorithmen durchlaufen werden. Die Umsetzung basiert auf der Programmiersprache Java in der Version 6, wodurch sichergestellt ist, dass das Programm an kein Betriebssystem gebunden ist und somit auf allen Java-unterstützenden Plattformen wiedergegeben werden kann. Entwickelt wurde das Programm Plugin-basiert, was bedeutet, dass die Algorithmen eigenständig entwickelt werden und anschließend in das Programm eingebunden werden können. Folglich ist sichergestellt, dass neue Algorithmen, welche im aktuellen Ist-Zustand nicht enthalten sind, zu jeder Zeit entwickelt und eingebunden werden können.
Gegenstand der hier vorgestellten Thesis ist die Arbeit mit Modellgetriebener Softwareentwicklung zur automatischen Erzeugung von lauffähiger Software aus formalen Modellen. Im Bereich der MDSD wurde an der Westsächsischen Hochschule Zwickau bereits ein Framework entwickelt, mit welchem es, zum Zeitpunkt dieser Thesis, möglich ist aus UML2 Modellen JAVA-, insbesondere EJB3, und PHP Quellcode zu erzeugen. Genau dieses Framework mit dem Namen GeneSEZ soll im Rahmen dieser Thesis um die Erzeugung von lauffähigen JSF 2 Anwendungen erweitert werden. Dabei wird der komplette Prozess von der Konzepterstellung bis hin zum finalen Ansatz dokumentiert.
Die Thesis untersucht und veranschaulicht Augmented Reality Verfahren und ordnet diese ein. Neben theoretischen Aspekten zur Augmented Reality allgemein, wird ein besonderes Augenmerk auf Prinzipien der Objekterkennung, die genutzten Koordinatensystem, sowie markerbasierte Verfahren gelegt. Hier finden sich repräsentative Beispiele, welche mit Hilfe der Software "ARToolkit" angefertigt wurden und anhand von Codeauszügen erklärt werden. Abschließend wird ein Ausblick über mögliche künftige Verfahren gegeben.
Applikationen im Java Enterprise Umfeld sind meist groÿe und ständig wachsende Softwaresysteme. In vielen Fällen stellt sich nach Jahren der Entwicklung die Frage, was zu tun ist um aktuelle Anforderungen zu erfüllen. So ist es auch bei TOP, welches ein von der ISO Software Systeme GmbH entwickeltes System für Reiseveranstalter ist. Nach der Vorstellung von TOP selbst, werden in dieser Arbeit die Anforderungen erfasst und ausgewertet, welche seitens der ISO gestellt werden. Das Ergebnis davon ist es, dass eine Migration der derzeit verwendeten EJB2 Beans nach EJB3, sowie kleinere Refactoringaufgaben einige Vorteile mit sich bringen. Anschlieÿend wird gezeigt, welche generellen Vorteile sich aus der EJB3 Technologie gegenüber der älteren Version ergeben. Dazu werden die Artefakte der beiden Technologien verglichen. Im Weiteren wird auf die allgemeine Migration dieser Artefakte, sowie die Besonderheiten bei TOP eingegangen. Aufbauend darauf wird das Transaktionsverhalten von EJB ansich, sowie für TOP betrachtet, wobei die korrekte Funktionsweise durch bestehende Tests belegt wird. Alle bis zu diesem Punkt gewonnenen Informationen, werden mit in das am Ende der Arbeit vorgestellte Migrationskonzept aufgenommen. Dabei wird eine aus diesen Informationen erstellte Migrationsstrategie vorgestellt. Weiterhin ist in dem Migratioskonzept das Vorgehen während der Migration, sowie einige Schätzungen des Aufwandes dafür enthalten.
Die Durchführung verschiedener Festigkeitsuntersuchungen an der Hinterachse eines Midi-Busses ist Gegenstand dieser Masterarbeit. Hierfür wird eine Analyse der am Hinterachsträger der zu untersuchenden Midi-Bus-Hinterachse auftretenden Belastungen im unbeladenen und beladenen Fahrzeugzustand durchgeführt. Die folgende theoretische Ermittlung der Spannungen mit Hilfe der FEM basiert auf der soeben angesprochenen Belastungsanalyse. Für die Durchführung der FEM- Berechnung des Hinterachsträgers muss zunächst ein geeignetes Modell gefunden werden. Die Lokalisierung der Messstellen, an denen später am realen Bauteil Dehnungsmessstreifen appliziert werden, ist das zentrale Anliegen der FEM-Analyse. Sobald diese Messstellen bekannt sind, werden die erforderlichen Deh-nungsmessstreifen am Hinterachsträger geklebt und das Messfahrzeug messtech-nisch aufgerüstet. Danach werden verschiedene Messungen durchgeführt. Dabei werden die am realen Hinterachsträger auftretenden quasi-statischen und dynami-schen Spannungen gemessen und anschließend ausgewertet. Die Auswertung der quasi-statischen und dynamischen Messungen wird durch eine Einschätzung der Festigkeit sowie eine Abschätzung der Lebensdauer des untersuchten Hinter-achsträgers ergänzt.
Diese Masterarbeit untersucht die Möglichkeiten der virtuellen Simulation von Verkehr, in dem ein vom Menschen gesteuertes Fahrzeug aktiv beteiligt ist. Es wird dabei vor allem auf mikroskopische Verkehrsmodelle eingegangen, die Grundlage der Simulation sind. Modellierung und Implementierung eines Softwaremoduls, welches als Bestandteil eines Verteilten Systems auf der Basis vorgestellter Verkehrsmodelle den Verkehr simuliert, werden beschrieben. Dabei wird darauf eingegangen, wie die Abarbeitung parallelisiert erfolgen kann. Untersuchungsergebnisse zu den verschiedenen Verkehrsmodellen werden vorgestellt. Sie geben Aufschluss darüber, wie real Menschen das Fahren in Verkehrsströmen empfinden. Es ist das Anliegen dieser Arbeit, einen Einblick in die Verkehrssimulation zu geben und mit dem entwickelten Modul einen kleinen Beitrag für eine sichere Straßenplanung zu leisten. Mit dessen Hilfe ist es möglich, geplante Straßen unter realistischen Bedingungen virtuell abzufahren und riskante Stellen im Vorfeld der Bauung zu erkennen.
Konzeption und Implementierung einer automatisierten Testinfrastruktur bei netzathleten.net GmbH.
(2010)
Zentral bei den modernen Ansätzen in Softwareentwicklung ist die frühe Integration der Testaktivitäten in dem Entwicklungsprozess. Die testbegleitende Entwicklung ver-spricht hohe Qualität bei den Software-Produkten. Im Gegensatz zu den traditionellen Entwicklungsmethoden dient dieser Ansatz zur inkrementellen Emergenz bei der Soft-ware und verspricht flexible Änderbarkeit. Diese Arbeit beschäftigt sich mit den testbegleitenden Entwicklungsprozessen und stellt deren Vorteile bei der Entwicklungsarbeiten und für die Endprodukte dar. Außerdem werden die Werkzeuge, die zur schnellen automatisierten Arbeit bei der Entwicklung dienen, vorgestellt. Die aus der Praxis zur besseren Unterstützung des Softwaretests empfohlenen Good Practices werden dabei erläutert.
Der temporale Aspekt von Daten spielt in vielen Anwendungen eine Rolle. Dieser muss gesondert betrachtet werden, da er nicht ohne zusätzlichen Aufwand in bestehenden Datenbanksystemen verwaltet werden kann. In dieser Masterarbeit werden die Konzeption und die prototypische Entwicklung einer Softwarearchitektur zur Verwaltung temporaler Daten mit einem relationalen Datenbanksystem beschrieben. Durch die Softwarearchitektur soll die einfache Verwaltung temporaler Daten möglich sein, ohne dass der Nutzer die notwendigen Algorithmen kennen und anwenden muss. Dazu werden vorhandene Lösungen analysiert. Durch die Erweiterung einer bestehenden Anwendung wird die Nutzung der Softwarearchitektur gezeigt. In dieser sollen alte Datenstände erhalten und später eingesehen werden können. Dabei wird auf die grafische Darstellung temporaler Daten eingegangen. Um die Softwarearchitektur zu entwickeln, werden grundlegende Aspekte temporaler Daten und ihrer Speicherung in Datenbanken betrachtet. Dazu werden speziell die verschiedenen Arten der Zeitstempelung und ihre Umsetzung in Datenbanken untersucht. Außerdem werden vorhandene Konzepte für temporale Datenbanken beschrieben. Es werden Möglichkeiten zur Speicherung temporaler Daten im Microsoft SQL Server 2005 untersucht und implementiert. Ausgehend von diesen Algorithmen wird eine Softwarearchitektur mit dem .NET Framework erstellt, mit der temporale Daten in einer .NET-Anwendung verwaltet werden können.
Der Prozess der Softwareentwicklung hat sich in den letzten Jahren enorm beschleunigt. Die Zeiten zwischen zwei Releases werden verkürzt, die Menge an neuen oder geänderten Funktionalitäten aber nicht verringert. Der erforderliche Testaufwand ist somit nicht mehr alleine durch manuelle Tests abdeckbar. Aus diesem Grund ist das Ziel dieser Arbeit die Automatisierung von Oberflächentests für die RCP-Anwendung XLINE. Diese Arbeit befasst sich im ersten Teil mit der Evaluierung von Testwerkzeugen zur Automatisierung von Frontend Tests für eine RCP-Anwendung. Dafür werden, anhand von theoretischen Grundlagen und der Analyse der zu testenden Anwendung XLINE, Kriterien definiert, mithilfe derer die evaluierten Testwerkzeuge bewertet werden. Den zweiten Teil bildet die Einführung des am Ende des ersten Teiles gewählten Testwerkzeuges in den Testprozess. Dabei wird ein Ansatz untersucht und realisiert, welcher sowohl die Testerstellung vereinfacht als auch die Wartbarkeit der Testfälle verbessert. Weiterhin wird noch die Erweiterbarkeit des gewählten Programmes untersucht, mit der spezielle Anforderungen der zu testenden Anwendung unterstützt werden soll. Der Abschluss dieses Teils behandelt die Automatisierung der Testdurchführung zur Einbindung in den Nightly Build Prozess.
Eine gut funktionierende Informationstechnik-Infrastruktur ist für den reibungslosen Betrieb eines Krankenhauses unabdingbar, da die administrativen und medizinischen Prozesse immer mehr auf Informationstechnologie basieren. Röntgenbilder, Diktate bis hin zur gesamten Patientenakte werden in einem modernen Krankenhaus digital erfasst und größtenteils auch elektronisch kommuniziert. Es ist klar, dass diese umfassende Durchdringung der Prozesse mit Informationstechnik (IT) einen Einfluss auf die IT-Dienstleistungen in Bezug auf Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit hat. Hierbei gilt es in einem Krankenhaus stets zu bedenken, dass einige Prozesse dazu dienen, Menschenleben zu retten. Dies bedeutet, dass die IT, die diese Prozesse unterstützt, niemals ausfallen sollte und damit hochverfügbar sein muss. Schon eine geringfügige qualitative Verschlechterung der Prozesse kann für den Patienten schwere Folgen haben. Deshalb wird durch Maßnahmen, wie bspw. RAIDSysteme, doppelte Anbindung an Strom, Netzwerk und vieles mehr, versucht, die IT-Systeme so ausfallsicher wie möglich zu gestalten. Trotz aller Sicherungsmaßnahmen, die unternommen werden, um den Ausfall von IT zu verhindern, bleibt immer ein Restrisiko für einen Ausfall. Und nach Murphys Gesetz
Bei der Inbetriebnahme von Karosseriebauanlagen werden bis zur Erfüllung der Ansprüche an Qualität und Anmutung der Baugruppen zeit- und kostenintensive Optimierungsschleifen durchlaufen. Zur Reduzierung dieser Prozesse soll zukünftig verstärkt von der FE-Simulation Gebrauch gemacht werden. Um die FE-Simulation zukünftig verstärkt anwenden zu können, muss die entsprechende CAD-Modelle vom Bauteil und Werkzeug aufgebaut werden.
Diese Master Thesis befasst sich mit effektivem Rendering und dafür notwendigen Techniken des Szenenmanagements in der Computergrafik. Ausgehend vom Begriff Echtzeit-Rendering werden Messgrößen und Verfahren vorgestellt, die eine Einschätzung der Effektivität bei der Darstellung von Geometrie ermöglichen. Als Grundlage für einen modernen und effizienten Ansatz für die Visualisierung von Daten wird das Konzept eines Multithreaded-Crossplatform-Renderers vorgestellt. Anhand des Client-Server-Prinzips wird auf die Vorteile des Abstraktionsprozesses eingegangen. Aus dem Modell der Pipeline erfolgt die Einordnung des Szenenmanagements in den Optimierungsprozess. Dabei werden zunächst allgemeingültige Datenstrukturen analysiert. Anschließend werden Optimierungsmethoden für das Rendering und Aspekte der Kollisionserkennung untersucht. Im Speziellen sind das Techniken wie
Konzepte zur Integration einer Komponente zur Traceability von Anforderungen in ein MDA Framework
(2010)
Die Traceability von Anforderungen ist ein Aspekt, der mehr Transparenz bei der Entwicklung von Software verspricht und die Qualität dieser steigern soll. Ausgehend von einem MDA-Framework werden die technischen Möglichkeiten zur Realisierung einer Traceability untersucht und die notwendigen Aspekte prototypisch realisiert. Dabei entstehen für die Traceability Informationen sowie die Anforderungsbeschreibungen jeweils ein Metamodell, und es wird auf die Konsistenz von modellübergreifenden Beziehungen sowie der Navigation zwischen unabhängigen Modellen eingegangen. Neben dieser technischen Basis wird auf die Möglichkeiten zur Erstellung der Traceability Informationen eingegangen. Dabei werden anhand eines Beispielprojekts Traceability Informationen erstellt und drei Möglichkeiten zur Verwendung dieser aufgezeigt. Die Arbeit endet mit einem Ausblick, der auf eine tiefere und allgemeinere Integration der Traceability in ein MDA-Framework eingeht, sowie auch auf weitere Möglichkeiten zur Verwendung dieser Informationen hinweist.
Durch die Verwendung der CFD-Simulation in einer frühen Phase des Produktentstehungsprozesses können die Entwicklungskosten drastisch gesenkt werden, da unter Zuhilfenahme der numerischen Simulation Tendenzen und Potentiale eines technischen Erzeugnisses aufgezeigt werden können. Hierbei ist der generierte Detaillierungsgrad der Ergebnisse höher als bei körperlichen Versuchen an Prototypen, da die in der Praxis verwendeten CFD-Codes an jeder diskretisierten Stelle des Modells nahezu alle Zustandsgrößen ausgeben können. Dies entspräche im Versuch einem nicht handhabbaren Umfang an Sensoren und zugehöriger Messtechnik. In der vorliegenden Arbeit wurde die CFD-Simulation, durch die Verwendung des Programm-Codes AMESim, bereits in der Entwurfsphase der Konstruktion einer Druckstoßeinspritzanlage eingesetzt. Die notwendige Kalibrierung des Modells wurde durch eine Ähnlichkeitsuntersuchung anhand eines Referenzmodells ersetzt, da die zur Kalibrierung notwendigen Messergebnisse während der Erstellung dieser Arbeit noch nicht vorlagen. Über den Vergleich der Systemcharakteristika zwischen Referenzmodell und zu erstellendem Modell wird nachgewiesen, dass die gewonnenen Ergebnisse qualitative Rückschlüsse auf das Systemverhalten zulassen. Bei der Aufstellung des Modells wurde berücksichtigt, dass das Modell durch den Auftraggeber anwendbar ist. In diesem Zusammenhang erfolgte im Modell eine Bündelung der entscheidenden Ein- und Ausgabegrößen, so dass diese zentral verwaltet werden können. Die Ergebnisse aus der sich anschließenden Untersuchung des Systemverhaltens des Modells dienen als Ausgangspunkt für die Optimierung, Dimensionierung und anschließende konstruktive Umsetzung ausgewählte Baugruppen der Einspritzanlage.
Im Rahmen eines DFG-Forschungsvorhabens an der Professur Maschinenelemente der Westsächsischen Hochschule Zwickau wird durch Untersuchungen an genormten und nicht genormten unrunden Profilen die Geometrie der Konturen für das optimale Tragverhalten der Verbindung ermittelt. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Bewertung eines neuartigen Profils für formschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen auf Basis der komplexen Epitrochoiden des Typs E-T03. Dabei werden vergleichende numerisch-analytische Untersuchungen unter reiner Torsionsbelastung durchgeführt. Zur Ermittlung der relevanten Ergebnisgrößen wird die Finite-Elemente-Methode (FEM) eingesetzt. In diesem Zusammenhang wird die eingesetzte Berechnungsmethodik eingehend validiert. Die Bewertung der mechanischen Eigenschaften des neuartigen Profils erfolgt auf Basis von 2D- und 3D-Berechnungsmodellen, bei deren Erstellung die geometrischen und mechanischen Eingangsgrößen variiert wurden. Im Rahmen der Auswertung werden die Ergebnisse mit dem Evolventenzahnprofil nach DIN 5480 und der komplexen Hypotrochoide des Typs M-T04 verglichen. Dabei werden Tendenzen erkennbar, die Rückschlüsse auf das Potential der neuartigen Profile zulassen.
Die Arbeit behandelt die Untersuchung und Optimierung des Motorprozesses eines 4-Takt-4-Zylinder-Ottomotors mithilfe numerischer Simulation. Verwendet wird dazu die eindimensionale Strömungssimulationssoftware GT-Power, mit der im Rahmen einer Parameteranalyse Kennwerte für den Ventiltrieb erarbeitet werden, mit denen sich wahlweise der leistungsoptimale oder der wirkungsgradoptimale Motorbetrieb darstellen lässt. Bei diesen Kennwerten handelt es sich um die Phasenlage und die Ventilüberschneidung, aber auch um geometrische Größen der Nockenkontur, wie die Ventilöffnungsdauer und den maximalen Ventilhub jeweils für die Einlass- und die Auslassseite. Charakteristisch ist, dass die Analyse mit Blick auf ein neuartiges Ventiltriebskonzept durchgeführt wird, mit dem auch bei Verwendung nur einer Nockenwelle eine Verstellbarkeit der Einlass- und Auslassnocken verwirklicht werden kann, was Vorteile hinsichtlich Kosten, Bauraumbedarf und Package gegenüber konventionellen Konzepten mit separaten Einlass- und Auslassnockenwellen verspricht. Die Parameteranalyse erfolgt systematisch für ausgewählte Volllast- und Teillastbetriebspunkte, wobei jede der genannten Größen zunächst isoliert betrachtet und ihr tendenzieller Einfluss auf den Motorbetrieb herausgearbeitet wird. Abschließend wird eine Auslegungsvariante basierend auf einer kombinierten Optimierung mehrerer Größen vorgeschlagen.
Weiterentwicklung der Kommunikationsmöglichkeit in Fahrzeugen des öffentlichen Personennahverkehrs
(2010)
Die Arbeit beinhaltet eine Betrachtung von Kommunikationsmöglichkeiten in Fahrzeugen des öffentlichen Personennahverkehrs im Allgemeinen. Unterschiedliche Systeme werden verglichen und bewertet. Dabei werden Entwicklungserfordernisse ausgearbeitet und Verbesserungsmöglichkeiten anhand der betrachteten Anforderungen aufgezeigt. Besondere Aufmerksamkeit erhalten die in den Fahrzeugkommunikationsmöglichkeiten integrierten Fahrgastnotsprechsysteme. Ferner werden anhand von festgelegten Prioritäten alle denkbaren Betriebszustände getestet und konfiguriert. Im Resultat dieser Weiterentwicklung wird ein auf der Basis des Internetprotokoll beruhendes Kommunikationssystem vorgestellt. Somit kann einerseits der standardisierte Datenaustausch zwischen den Notsprechkomponenten und andererseits zwischen den Fahrzeugkomponenten erfolgen.
Im Rahmen eines Forschungsvorhabens an der WHZ wurden neuartige komplexe Profilkonturen für formschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen (WNV) entwickelt. In der vorliegenden Arbeit wurden 2D-FEM-Modelle erstellt, basierend auf einer hybriden komplexen Profilkontur, dem Typ M-T04. Die Ergebnisse wurden dem Normprofil (DIN 5480), der Evolventenverzahnung gegenüber gestellt. An ausge-wählte Varianten wurde der MFFDP berechnet und lokalisiert, eine modifizierte Art des Fatigue-Fretting Damage Parameter. Ebenso wurden drei 3D-FEM-Modelle erstellt und u.a. der MFFDP-Analyse unterzogen. Die FEM-Modelle wurden mit reiner Torsion beaufschlagt. Das Fügen (Herstellen von Kontakt) wurde an weiteren 2D-FEM-Modellen mit Doppelfuge durchgeführt. Durch die Veränderung wichtiger Modell-Parameter wurden außerdem tendenzielle Entwicklungen innerhalb der jeweiligen Profilklassen sichtbar gemacht. Auf diese Weise konnten die Vor- und Nachteile der neuartigen WNV verifiziert werden.