opus htw (Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin)
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Length–Weight Distribution of Non-Zero Elements in Randomized Bit Sequences
No full textRandomness plays an important role in data communication as well as in cybersecurity. In the simulation of communication systems, randomized bit sequences are often used to model a digital source information stream. Cryptographic outputs should look more random than deterministic in order to provide an attacker with as little information as possible. Therefore, the investigation of randomness, especially in cybersecurity, has attracted a lot of attention and research activities. Common tests regarding randomness are hypothesis-based and focus on analyzing the distribution and independence of zero and non-zero elements in a given random sequence. In this work, a novel approach grounded in a gap-based burst analysis is presented and analyzed. Such approaches have been successfully implemented, e.g., in data communication systems and data networks. The focus of the current work is on detecting deviations from the ideal gap-density function describing randomized bit sequences. For testing and verification purposes, the well-researched post-quantum cryptographic CRYSTALS suite, including its Kyber and Dilithium schemes, is utilized. The proposed technique allows for quickly verifying the level of randomness in given cryptographic outputs. The results for different sequence-generation techniques are presented, thus validating the approach. The results show that key-encapsulation and key-exchange algorithms, such as CRYSTALS-Kyber, achieve a lower level of randomness compared to digital signature algorithms, such as CRYSTALS-Dilithium
Vergleich ausgewählter Open-Source-Sprachmodelle zur Erzeugung von SQL-Anweisungen
No full textDie vorliegende Arbeit untersucht die Leistungsfähigkeit ausgewählter Open-Source-Sprachmodelle bei der Generierung von SQL-Anweisungen. Ziel ist ein Vergleich dieser Modelle anhand des Spider-Benchmarks unter Verwendung verschiedener Metriken wie Execution Accuracy, Exact Set Match Accuracy und Partial Matching.
Diese Metriken werden detailliert erläutert, um tiefgehende Einblicke in die Bewertung zu ermöglichen. Neben der dargestellten Nutzung des integrierten Spider-Benchmarks umfasst diese Arbeit auch eine eigene Implementierung, die dem jeweiligen Sprachmodell sowohl die Aufgabenstellung aus dem Spider-Datensatz als auch das zugehörige Datenbankschema über einen Prompt übermittelt und die generierten Ergebnisse speichert.
Diese durch die Evaluation ermittelten fehlerhaften SQL-Anweisungen werden im Anschluss mithilfe einer weiteren Implementierung kategorisiert und ausgewertet. Die Ergebnisse dieser Arbeit verdeutlichen, dass sich der Einsatz der untersuchten leichtgewichtigen Sprachmodelle nicht für die Erstellung semantisch und syntaktisch korrekter SQL-Anweisungen eignet, insbesondere bei steigender Komplexität. Die Arbeit zeigt zudem, dass in der Leistungsfähigkeit dieser Modelle weiterhin erhebliches Verbesserungspotenzial besteht, um die anspruchsvolle Aufgabe der korrekten SQL-Generierung zu bewältigen.
Dieses noch unzureichend ausgeschöpfte Potential kann ein Anschlusspunkt für zukünftige Untersuchungen sein
StreetSurfaceVis: a dataset of crowdsourced street-level imagery annotated by road surface type and quality
No full textRoad unevenness significantly impacts the safety and comfort of traffic participants, especially vulnerable groups such as cyclists and wheelchair users. To train models for comprehensive road surface assessments, we introduce StreetSurfaceVis , a novel dataset comprising 9,122 street-level images mostly from Germany collected from a crowdsourcing platform and manually annotated by road surface type and quality. By crafting a heterogeneous dataset, we aim to enable robust models that maintain high accuracy across diverse image sources. As the frequency distribution of road surface types and qualities is highly imbalanced, we propose a sampling strategy incorporating various external label prediction resources to ensure sufficient images per class while reducing manual annotation. More precisely, we estimate the impact of (1) enriching the image data with OpenStreetMap tags, (2) iterative training and application of a custom surface type classification model, (3) amplifying underrepresented classes through prompt-based classification with GPT-4o and (4) similarity search using image embeddings. Combining these strategies effectively reduces manual annotation workload while ensuring sufficient class representation
Analyse von Richtlinien in der EU zur Nachhaltigkeit in der IT und Entwicklung eines Leitfadens zur Operationalisierung der Nachhaltigkeitsanforderungen in KMU
No full textIn den letzten Jahren ist die Bedeutung von Digitalisierung und Nachhaltigkeit in nahezu allen Bereichen des unternehmerischen Handelns stark gewachsen. Insbesondere kleine und mittlere Unternehmen (KMU) stehen vor der Herausforderung, Nachhaltigkeitsanforderungen nicht nur zu erkennen, sondern auch effektiv in ihre Geschäftsprozesse zu integrieren. Vor dem Hintergrund zahlreicher EU-Richtlinien und gesetzlicher Anforderungen wie dem EU-Green Deal, dem EU AI Act oder der Nachhaltigkeitsberichterstattungspflicht gewinnen diese Themen auch für KMU immer mehr an Relevanz. Im Kontext von IT-Management und Nachhaltigkeitsregularien fehlen den KMU klare Indikatoren und operative Ansätze, um den Anforderungen zu Nachhaltigkeit, Digitalisierung und Technologieeinsatz gerecht zu werden.
Die Relevanz der Untersuchung liegt in der Entwicklung eines praxisnahen Leitfadens, der KMU bei der Identifikation und Einhaltung von Nachhaltigkeitsregularien unterstützt.
Diese Ausarbeitung ist in sechs Kapitel unterteilt, die Nachfolgendes beinhalten. Im folgenden 2. Kapitel Ansätze, Regularien und Konzepte im Kontext betrieblicher Nachhaltigkeit werden verschiedene Begrifflichkeiten definiert, voneinander abgegrenzt und hinsichtlich theoretischer Grundlagen erklärt. Des Weiteren werden in diesem Kapitel einschlägige Nachhaltigkeitsregularien in der EU mit Relevanz und Aspekte der Operationalisierung von Nachhaltigkeit im betrieblichen Kontext thematisiert.
Im 3.Kapitel Methodik zur Analyse der EU-Richtlinien und deren Auswirkungen werden die Untersuchungsmethodik und angewandte Verfahren der Datenerhebung & -auswertung vorgestellt. Außerdem werden grundlegende Anforderungen eines Leitfadens analysiert. Der anschließenden Darstellung der Ergebnisse im 4. Kapitel Analyse der untersuchten Aspekte im Kontext von Nachhaltigkeit und Digitalisierung folgt im nachfolgenden 5. Kapitel Betrachtung und Diskussion der Erkenntnisse und Entwicklung eines Leitfadens ein Diskurs, in dem die theoretischen Begrifflichkeiten und Konzepte mit den ausgewerteten Forschungsergebnissen diskutiert werden.
Den Abschluss der Arbeit bildet das 6. Kapitel Schlussfolgerungen, Nutzungspotenzial und zukünftige Perspektiven, indem die Ergebnisse reflektiert und auf zukünftige Entwicklungen angewendet werden
Delamination of Perovskite Solar Cells in Thermal Cycling and Outdoor Tests
No full textFor the commercialization of perovskite solar cells (PSCs), detection of associated degradation mechanisms and mitigation of their effect is of paramount importance. The former requires outdoor and indoor stability tests to detect these mechanisms under real operation conditions and to accelerate them under controlled environments. Herein, the thermomechanical stability of encapsulated PSCs in outdoor tests at three locations coupled with indoor thermal cycling tests is investigated. Results show that encapsulant‐induced partial delamination can occur in outdoor and indoor tests, leading to disruption in device integrity and substantial loss in the cell active area and short‐circuit current. The findings suggest that delamination involves C60 and SnO2 layers as the mechanically weakest point in the device stack. To the best of our knowledge, this work is the first demonstration of delamination in encapsulated PSCs under real operation conditions. While partial delamination emerged on some of the cells exposed in Israel and Cyprus in just a few weeks, it did not occur in Germany over 2.5 years of outdoor exposure. This highlights the importance of multiclimate outdoor testing to validate the significance of failure modes observed through accelerated indoor testing
Analysis and Prototypical Implementation of a Database Solution for a Web Chat in a Distributed Application
No full textThe industry is rapidly going towards digitalization and using enterprise software, where scalable and performant database solutions are of important priority while transforming into the digital world. This document presents a comparative analysis, evaluation and prototypical implementation of two database solutions for a chat service in the Remsfal project. One prototype is a fully relational approach using MySQL, and another polyglot persistence approach integrates Apache Cassandra. The motivation behind this research stems from the differences between modern non-relational database technologies and relational database technologies regarding scalability, availability and performance.
The study outlines the theoretical foundations, requirements analysis, design and implementation of the chat service and both database implementations, including their API structure, data schema, and integration with the backend. It also explores the incorporation of MinIO as an object storage solution for handling file attachments within the chat service. The advantages and disadvantages of both approaches will be analyzed through load testing and evaluation of the systems under stress, which provides insight into their viability as a database solution. In the end, the findings discuss an optimal prototype for the chat service in the Remsfal project based on the evaluations and the requirements stated in the analysis
Innovative Ansätze in der Immobilienwirtschaft zur aktuellen Problematik der Wohnraumverknappung und damit einhergehender Kostensteigerungen in deutschen Metropolregionen am Beispiel des öffentlichen Berliner Wohnungsneubaus
No full textDer Artikel analysiert die strukturelle Wohnraumknappheit in Berlin-Brandenburg und die Strategien des öffentlichen Wohnungsneubaus zur Bewältigung wachsender sozialer Spannungen. Nach den Folgen früherer Privatisierungen und steigender Baukosten setzt das Land Berlin auf den Ausbau des landeseigenen Bestands auf 400.000 Wohnungen bis 2026.
Fünf Innovationsfelder prägen diesen Prozess: modulare Bauweisen und serielle Fertigung, Verwaltungsvereinfachungen, Nachhaltige Bauweisen und Materialien, digitale Planungsmethoden (BIM) und Simulationen sowie neue Kooperationsformen am Beispiel innovativer Vertragsmodelle.
Diese Ansätze beschleunigen Bauprozesse, senken Kosten und fördern soziale sowie ökologische Nachhaltigkeit. Berlin gilt damit als Vorreiter einer integrierten, innovativen Wohnungspolitik mit internationaler Relevanz
Testung eines Nachrichtensystems basierend auf einem Ad-Hoc LoRa Netzwerk
No full textInnerhalb dieser Bachelorarbeit soll das von Rausch entwickelte Nachrichtensystem,
basierend auf einem Ad-Hoc LoRa1 Netzwerk, getestet werden. Diese Arbeit betrachtet
insbesondere die Verbindungsstation jenes entwickelten Nachrichtensystems, welche
eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen Geräten, die das Routing-Protokoll ASAP2
nutzen, über große Distanzen hinweg ermöglicht. Das Resultat sollen Kenndaten zu
Reichweite, Leistung einer Verbindungsstation und Belastbarkeit jenes entwickelten
Nachrichtensystems sein. Es sollen die Leistungsaufnahme der Hardware in unterschiedlichen Szenarien dokumentiert und die mögliche Reichweite der Verbindungsstation überprüft werden. Auch soll die Belastbarkeit des Netzwerkes und dessen Robustheit unter Last getestet werden. Die Leistung einer Verbindungsstation hinsichtlich des Datendurchsatzes und die Dienstverfügbarkeit sollen ebenfalls getestet werden. Zuvor soll ein Gehäuse für die Hardware entwickelt werden und die Ersteinrichtung und Konfiguration einer Verbindungsstation vollständig dokumentiert werden, um die Nutzbarkeit und Wiederverwendbarkeit des bereits entwickelten Gesamtsystems zu erhöhen.This thesis deals with the communication system, which was developed by Rausch
and is based on a Ad-Hoc LoRa network, by performing some tests. In particular, this
thesis focuses on the connection station of the developed communication system, which makes a point-to-point connection between devices, which use the routing protocol ASAP, possible over big distances. The result should be key data about the range and the performance of a connection station, and about the resilience of the developed system. The power consumption of the hardware should be documented and the potential range of a connection station should be examined. Furthermore, the data throughput and the service availability should be checked. Before that, a case for the hardware should be developed, and the initial setup as well as the configuration of a connection station should be documented in full, in order to increase the useabilty and reuseability of the already developed system
Alternative Byte-Pair Encoding for DNA-Specific Classification Tasks with Neural Networks
No full textTraditional tokenization algorithms used for DNA classification tasks are optimized for Natural Language Processing (NLP) tasks and ignore key-characteristics of DNA sequence data. A specialized tokenizer for DNA data could utilize those characteristics to perform better on DNA classification tasks. This master’s thesis describes the implementation and evaluation of HelixSwap a novel, tokenization algorithm based on Byte Pair Encoding (BPE). In two evaluationscenarios, machine learning (ML) models trained using HelixSwap are compared to models using standard BPE for tokenization. HelixSwap leads to an improved pretraining performance in all investigated use cases. The models using the novel algorithm achieve comparable results during fine-tuning to the standard BPE tokenizer models.Traditionelle Tokenisierungsalgorithmen, welche für DNA-Klassifizierungsaufgaben eingesetzt werden, wurden für Aufgaben aus dem Bereich des Natural Language Processing (NLP) entwickelt und ignorieren deswegen Schlüsseleigenschaften von DNA-Sequenzdaten. Ein, auf DNA-Daten spezialisierter Tokenizer, könnte diese Eigenschaften nutzen, um eine bessere Klassifizierungsleistung in solchen Aufgaben zu erreichen. Diese Masterarbeit beschreibt die Implementierung und Evaluation von HelixSwap, einem neuen Tokenisierungsalgorithmus, der auf Byte Pair Encoding (BPE) basiert. In zwei Evaluationsszenarien werden maschinelle Lernen (ML) Modelle mit HelixSwap und dem Standard BPE trainiert und verglichen. HelixSwap verbessert die Performanz der Modelle im Pretraining in allen untersuchten Anwendungsfällen. Die Modelle, die den neuen Algorithmus benutzen, erreichen vergleichbare Resultate im Fine-Tuning im Vergleich zu den Modellen mit dem Standard BPE
Entwicklung der Immobilienpreise in Palma: Einflussfaktoren und Auswirkungen
No full textDie lokale Bevölkerung in Palma steht zunehmend unter Druck, bezahlbaren Wohnraum zu finden. Durch die stetig steigenden Preise für Immobilien wird die finanzielle Belastung immer höher. Daher ist es notwendig zu verstehen, welche Faktoren die Immobilienpreise in Palma beeinflussen.
Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, die wesentlichen Einflussfaktoren der Immobilienpreise in Palma zu analysieren und deren Auswirkung auf die Verfügbarkeit von Wohnraum zu untersuchen. Ein besonderes Augenmerk wird auf den Einfluss von internationalen Käufern gelegt. Dazu wird die folgende Forschungsfrage formuliert: Welche Faktoren beeinflussen die Preisentwicklung auf dem Immobilienmarkt von Palma, und wie wirken sich diese auf die Verfügbarkeit von Wohnraum für die lokale Bevölkerung im Kontext des internationalen Käufermarktes aus? Zur Beantwortung dieser Frage wurde eine quantitative Analyse durchgeführt, die auf statistischen Daten und deren Zusammenhängen basiert. Es wurde eine Korrelationsanalyse durchgeführt, um die Zusammenhänge zwischen verschiedenen Variablen, wie Bevölkerungswachstum, Mietpreisen, Zuwanderung und dem Anteil internationaler Käufer am Markt zu untersuchen.
Die Ergebnisse zeigen, dass internationale Käufer keinen direkten Einfluss auf die Preisentwicklung in Palma haben, sondern vielmehr das Bevölkerungswachstum und die damit verbundene steigende Nachfrage einen stärkeren Einfluss ausüben. Zukünftige Forschungen könnten sich mit den unterschiedlichen Marktsegmenten in Palma oder Mallorca befassen,
um die Dynamik des Immobilienmarktes noch besser zu verstehen