opus htw (Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin)
Not a member yet
1647 research outputs found
Sort by
Building an Interpretable Natural Language AI Tool based on Transformer Models and Approaches of Explainable AI
No full textThe rapid advancement of Artificial Intelligence, particularly in the context of transformer-based Large Language Models, has ushered in a new era in consumer and business software. However, a significant aspect often overlooked is the integration of Explainable AI, specifically interpretable machine learning approaches.
This thesis explores the relevance and applicability of existing XAI methods to contemporary transformer based models, widely used in applications such as ChatGPT. Through the development of an explainable application prototype, this study assesses the feasibility of integrating XAI techniques into practical, industry level applications. To this end, open-source technologies were employed to create a usable chatbot application prototype that provides decision-making explanations.
Despite the successful development of a functional prototype, challenges remain in achieving userfriendly interpretability, particularly with complex models. Thus, this study demonstrates the feasibility of integrating XAI into chat applications but also highlights the vital areas for future research in enhancing post hoc interpretability methods. The prototype reveals limitations in current post hoc interpretability methods and underscores the need for improved approaches, especially considering the increasing size and complexity of LLMs
Implementierung eines N-Version Systems zur Schienenerkennung auf Basis neuronaler Netze in ROS
No full textTrotz großer Fortschritte auf dem Gebiet der Datenverarbeitung mit neuronalen Netzen werden bis heute nur wenige davon in sicherheitskritischen Systemen eingesetzt. Der Grund dafür liegt darin, dass neuronale Netze keine deterministischen Aussagen produzieren. Vielmehr wird eine Aussagesicherheit generiert, die angibt wie selbstsicher das Netz mit dessen Vorhersage ist. Diese Aussagesicherheit, auch Konfdienz genannt, ist jedoch von mehreren Faktoren wie dem Training oder den Trainingsdaten abhängig und daher alleinestehend in sicherheitskritischen Anwendungen nicht zuverlässig genug. Ein Ansatz zur Erhöhung der Sicherheit von Aussagen ist die Verwendung von N-Version Systemen für neuronale Netze. In ihnen werden Date parallel durch mehrere Modelle verarbeitet, deren Vorhersagen anschließend zu einer verbesserten Vorhersage mit besserer Konfidenz zusammengeführt werden.
In der Arbeit wird ein solches N-Version System innerhalb des ROS2-Frameworks implementiert. Das N-Version System wird in der Implementierung eines Systems zur Hinderniserkennung von Zügen betrachtet. Dieses System wird Railroad Obstacle Detection System, oder kurz ROD-System genannt. Für das ROD-System wird in dieser Arbeit die Grundstruktur aufgebaut.
Hierzu werden zunächst der Anforderungsbereich und die Struktur des Systems definiert und anschließend innerhalb von ROS2 umgesetzt. Die Hinderniserkennung wird in Teilaufgaben zerteilt, welche in Subsysteme gelöst werden. Eines der Subsysteme hat dabei die Aufgabe die Schienen vor dem Zug zu erkennen.
Dieses System wird durch ein N-Version System umgesetzt. Die Schienenerkennung wird dabei durch binäre Segmentierung von Bilddaten realisiert. Das N-Version System wird anschließend als ein System mit einem Eingang und drei Modellen instanziiert und getestet. Dabei wird geprüft, ob das N-Version System die Vorhersagequalität und die Konfidenz im Vergleich zu den verwendeten Modellen verbessert. Es werden dazu verschiedene Methoden zur Fusion der Vorhersagen sowie der Konfidenzberechnung getestet. Neue Methoden wie die Fusion der Vorhersagen durch Aktivierungsfunktionen werden mit Algorithmen aus vorangegangenen Arbeiten verglichen.
Darüber hinaus wird das zeitliche Verhalten des instanziierten Systems aufgenommen. Es werden dazu zwei Varianten zur Synchronisierung der Vorhersagen definiert und umgesetzt. Beide Methoden werden miteinander verglichen und entsprechenden Anwendungsfällen zugeordnet. Abschließend wird anhand eines Beispiels der Konfidenzschwellwert γ für das N-Version System ausgelegt und die passende Methode zur Sychronisierung ausgewählt
Entwicklung eines maßgeschneiderten Konnektors zur Integration einer spezifischen Anwendung in eine integration Platform as a Service
No full textZiel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines maßgeschneiderten Konnektors zur Integration des CRM-Systems Attio in die integration Platform as a Service (iPaaS) namens n8n. Die Forschung identifiziert die technischen Anforderungen zur Entwicklung eines maßgeschneiderten Konnektors und demonstriert die Entwicklung eines Konnektors.
Zusätzlich arbeitet diese Untersuchung die Vorteile von maßgeschneiderten Konnektoren gegenüber vorgefertigten Konnektoren heraus. Mittels einer Feature Analyse werden die funktionalen Anforderungen ermittelt. Zudem werden die iPaaS-Lösungen Workato, Zapier und n8n auf ihre Kompatibilität zu den definierten Anforderungen untersucht, sodass der Konnektor mit der optimalen Integrationsplattform implementiert werden kann.
Das Ergebnis dieser Arbeit ist ein funktionsfähiger Konnektor, welcher die definierten Anforderungen vollständig erfüllt. Die vergleichende Analyse zeigte, dass sich der maßgeschneiderte Konnektor im Angebot seiner Funktionalität und Anpassungsfähigkeit auszeichnet. Mit dieser Arbeit konnte ein praktischer Einblick in die Anwendungsintegration im Bereich iPaaS geschaffen werden
Image Denoising with Genera1ve Adversarial Networks
No full textThis work outlines the investigation of a Generative Adversarial Network (GAN)-based image denoising model, or Denoising Generative Adversarial Network (DnGAN), and its performance across different noise types. The aim is to further extend the field of image denoising with deep learning methods, focusing on the use of Generative Adversarial Networks, as they have seen little use in research thus far. Building on existing GAN architecture from the Super Resolution Generative Adversarial Network (SRGAN), this experiment examines the impact of model architecture and training techniques such as batch normalisation and residual learning on image denoising performance. The experiment trains and tests multiple variations of the DnGAN to learn a noise residual from a synthetically noisy input and generate a clean version of the underlying ground truth image. This is achieved by generating noisy variations of a ground truth dataset, for Gaussian, Poisson, and speckle noise models. The generated results of the DnGAN are evaluated via peak signal to noise ratio (PSNR) and structural similarity index measure (SSIM), as well as benchmarked against other deep learning methods with an additional dataset.
While the DnGAN proves to be an adequate denoiser, the results do not improve significantly on existing methods and suffer from the same setback of high frequency feature retention. This manifests as blurred images lacking fine detail and texture. There is promise, however, in the ability of DnGAN and similar GAN-based models to generalise on different noise types. These results support the initial hypothesis that GAN-based models can be used as viable denoiser models, albeit weakly.
While there is potential for DnGAN denoisers, further advancement and refinement is needed to preserve fine detail when removing the noise residual. Further work on this topic should focus on improving balance between the Generator and Discriminator during training and investigate the tuning of other hyperparameters to assess the impact on high frequency feature retention
Prototypische Implementierung eines Moodle-Plugins zur Unterstützung des selbstregulierten Lernens
No full textWeltweit genießen Lernende die Vorteile einer dynamischen Bildungslandschaft. Es stellt
sich jedoch die Frage, ob die Vielfalt der Bildungsressourcen allein ausreicht, wenn das
Verständnis fehlt, wie man diese optimal nutzen kann. Diese Arbeit erforscht die Rolle des
selbstregulierten Lernens (SRL) im Kontext digitaler Lernmanagementsysteme (LMS) und
wie diese das SRL unterstützen können. Ein besonderer Fokus liegt auf der Entwicklung
eines Plugin-Konzepts zur Förderung von Planung und Selbstreflexion im Lernprozess.
Obwohl der entwickelte Prototyp nicht alle Anforderungen erfüllt, bietet die Analyse der
Plugin-Entwicklung in Moodle wertvolle Einblicke in die Entwicklung von Plugins gemäß
den Moodle-Standards und APIs.In today’s world, learners have nearly unlimited access to a wide and diverse range of
educational content. However, the key challenge remains in effectively utilizing these
resources. This thesis explores the support of self-regulated learning (SRL) through digital
platforms, with a special focus on Learning Management Systems (LMS) like Moodle. We
developed a plugin aimed at enhancing learners’ planning and self-reflection capabilities.
Although the prototype didn’t meet all anticipated objectives, the development process
within Moodle offered insightful lessons on crafting educational tools that adhere to
Moodle’s standards and utilize its functionalities
Die ethnologische und technologische Untersuchung eines schamanischen Utensils des Volkes Paiwan
No full textDie Bachelorarbeit umfasst die Grundlagenforschung eines schamanischen Objektes des indigen Volkes Paiwan (Taiwan). Der Herstellungszeitraum konnte auf 1940 bis etwa 1950 eingegrenzt werden. Damit stammt das Objekt aus der Endphase der japanischen Kolonialherrschaft auf Taiwan. Die Untersuchung umfasst daher neben der Ermittlung der Funktion und Art des Objektes, dessen Herstellungsmaterialien und -techniken, der Bedeutungsebenen und die der Trägerinnen auch dessen Einordnung in den historischen Kontext. Dies soll vor allem anhand der direkten Bezugnahme zu dem Objekt, der Literaturrecherche wie auch der naturwissenschaftlichen Untersuchung der Materialien erfolgen.The bachelor thesis comprises the basic research of a shamanic object of the indigenous Paiwan people (Taiwan). The production period could be narrowed down to 1940 to about 1950. This means that the object dates from the final phase of the Japanese colonial rule on Taiwan. In addition to determining the function and type of the object, its manufacturing materials and techniques, the levels of meaning and those of the carrier, the investigation therefore also includes its integration into the historical context. This will be done primarily on the basis of direct reference to the object, literature research and scientific analysis of the materials
Das Museum als geschichtspolitische Institution am Beispiel des Hauses der Geschichte der Bundesrepublik Deutschland
No full textDiese Arbeit geht von der Grundannahme aus, dass Ausstellungen in staatlichen Geschichtsmuseen Ausdruck einer gegebenen Geschichtspolitik sind. Ihr Ziel ist es daher ein genaueres Verständnis für das Museum als geschichtspolitische Institution zu gewinnen. Hierzu untersucht sie, welche Mechanismen der Herstellung von gesellschaftlichem Konsens mittels des Museums zugrunde liegen und wie die Dauerausstellung „Unsere Geschichte – Deutschland seit 1945“ des Hauses der Geschichte der Bundesrepublik Deutschland in Bonn dazu dient, den durch die Regierung Helmut Kohl angestrebten Status quo zu legitimieren.
In einem theoretischen Teil werden zuerst die Grundlagen der Geschichtspolitik dargelegt und die Institution Museum dieser als eines ihrer Instrumente zugeordnet. Anschließend wird die genau Funktionsweise des Museums bei der Herstellung von gesellschaftliche Konsens im Rahmen dieser Geschichtspolitik mithilfe des hegemoniekritischen Ansatzes Antonio Gramscis zur Analyse gesellschaftlicher Machtkämpfe untersucht. Schließlich wird die Entstehung des HdG in einen historischen Kontext eingebettet und damit ein solcher gesellschaftlicher Machtkampf beispielhaft nachgezeichnet.
Die Analyse der Dauerausstellung zeigt, dass diese den bundesrepublikanischen Status quo durch die Erzählung einer, auf Westbindung, Grundgesetz, parlamentarischer Demokratie und sozialer Marktwirtschaft basierenden, Erfolgs- und Fortschrittsgeschichte, der Inszenierung der DDR als negativen Kontrast zur Bundesrepublik und der Inkorporierung von historisch geäußerter Kritik legitimiert
Erzählen, Entscheiden, Erleben
No full textEin verständlicher, attraktiver Zugang zu Bildung ist essenziell für unsere Gesellschaft. Doch gekonnt zu vermitteln ist nicht einfach – z.B. im Kontext Ausstellung. Wie bindet man Aufmerksamkeit? Wie vermeidet man die wall of text?
Die vorliegende Bachelorarbeit beschäftigt sich mit interaktivem Storytelling im Kontext Museum und Ausstellung – mit dem Ziel, alternative Wege zu linear-monologischer Top-Down-Erzählung aufzuzeigen. Inhaltlich widmen wir uns der Frage: Wie kann man die Klimakrise als globales Thema greifbar machen?
In unserer Ausstellung „No Man is an Island – Die Globale Klimainsel“ veranschaulichen sechs Geschichten rund um den Globus unsere Ängste und unseren Wunsch nach Veränderung, aber auch unsere Verantwortung. Mit interaktivem Storytelling, verwoben mit transdisziplinären wissenschaftlichen Inhalten, bietet unser Ausstellungsmodul für den öffentlichen Raum eine starke emotionale Erfahrung. Die Besucherin entscheidet für die Protagonistinnen. Die interaktiv-informative Erzählstruktur, regt dazu an, sich Fragen über die Zukunft unserer Gesellschaft zu stellen und macht Mut, für die Klimarettung zu handeln. Das Bild der globalen Insel verdeutlicht, dass wir alle Verantwortung tragen.
Diese Bachelorarbeit setzt sich mit dem Potenzial interaktiven Storytellings für die Vermittlung in der Ausstellung auseinander und präsentiert ein mögliches Konzept in konkretem inhaltlichen Rahmen
China’s challenges to overcome the middle-income trap: A study case of the semiconductor industry
No full textChina’s avoidance of the middle-income trap is an open debate among policymakers and scholars, especially after China’s economic growth has decelerated. China’s ascension to a high-income level is not only a domestic topic but also has profound geopolitical implications. The US, as the current hegemon, tries to prevent the contender’s economic rise by sanctioning China’s semiconductor sector. This scenario raises two questions: (i) how central is the semiconductor industry for China not to fall into the middle-income trap? and (ii) how prepared is China’s semiconductor sector to face a technological catch-up challenge? Based on the Sectoral Systems of Innovation and middle-income trap literature and an investigation of the semiconductor sector value chain, the present work builds an analytical framework to answer both questions. Through quantitative and qualitative analyses, this work has three main findings: (i) China is dependent on state-of-the-art semiconductor technology to avoid the middle-income trap; (ii) China’s semiconductor sector is prepared for short-term catch-up challenges; (iii) China’s semiconductor basic research is insufficient for an eventual technological leadership for the long-term of its semiconductor sector, and China needs to address collaboration problems between Universities/Research Institutes and the Industry if it wants to increase its chances to become a high-income country
Comparison of a Custom-Made Inexpensive Air Permeability Tester with a Standardized Measurement Instrument
No full textThe air permeability of a textile fabric belongs to the parameters which characterize its potential applications as garments, filters, airbags, etc. Calculating the air permeability is complicated due to its dependence on many other fabric parameters, such as porosity, thickness, weaving parameters and others, which is why the air permeability is usually measured. Standardized measurement instruments according to EN ISO 9237, however, are expensive and complex, prohibiting small companies or many universities from using them. This is why a simpler and inexpensive test instrument was suggested in a previous paper. Here, we show correlations between the results of the standardized and the custom-made instrument and verify this correlation using fluid dynamics calculations