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Entwicklung des Marktes für Datingapps in der langen Frist: monopolistische Konkurrenz mit Mitläufereffekt
No full textIntracranial aneurysm rupture management: Comparing morphologic and deep learning features
No full textIntracranial Aneurysms are a prevalent vascular pathology present in 3-4% of the population
with an inherent risk of rupture. The growing accessibility of angiography has led to a
rising incidence of detected aneurysms. An accurate assessment of the rupture risk is
of utmost importance for the very high disability and mortality rates in case of rupture
and the non-negligible risk inherent to surgical treatment. However, human evaluation is
rather subjective, and current treatment guidelines, such as the PHASES score, remain
inefficient. Therefore we aimed to develop an automatic machine learning-based rupture
prediction model. Our study utilized 686 CTA scans, comprising 844 intracranial aneurysms.
Among these aneurysms, 579 were classified as ruptured, while 265 were categorized as
non-ruptured. Notably, the CTAs of ruptured aneurysms were obtained within a week
after rupture, during which negligible morphological changes were observed compared
to the aneurysm’s pre-rupture shape, as established by previous research. Based on this
observation, our rupture risk assessment focused on the models’ ability to classify between
ruptured and unruptured IAs. In our investigation, we implemented an automated vessel
and aneurysm segmentation, vessel labeling, and feature extraction framework. The
rupture risk prediction involved the use of deep learning-based vessel and aneurysm shape
features, along with a combination of demographic features (patient sex and age) and
morphological features (aneurysm location, size, surface area, volume, sphericity, etc.).
An ablation-type study was conducted to evaluate these features. Eight different machine
learning models were trained with the objective of identifying ruptured aneurysms. The
best performing model achieved an area under the receiver operating characteristic curve
(AUC) of 0.833, utilizing a random forest algorithm with feature selection based on
Spearman’s rank correlation thresholding, which effectively eliminated highly correlated
and anti-correlated features...:1 Introduction
1.1 Intracranial aneurysms
1.1.1 Treatment strategy
1.1.2 Rupture risk assesment
1.2 Artificial Intelligence
1.3 Thesis structure
1.4 Contribution of the author
2 Theory
2.1 Rupture risk assessment guidelines
2.1.1 PHASES score
2.1.2 ELAPSS score
2.2 Literature review: Aneurysm rupture prediction
2.3 Machine learning classifiers
2.3.1 Decision Tree
2.3.2 Random Forests
2.3.3 XGBoost
2.3.4 K-Nearest-Neighbor
2.3.5 Multilayer Perceptron
2.3.6 Logistic Regression
2.3.7 Support Vector Machine
2.3.8 Naive Bayes
2.4 Latent feature vectors in deep learning
2.5 PointNet++
3 Methodology
3.1 Data
3.2 Vessel segmentation
3.3 Feature extraction
3.3.1 Deep vessel features
3.3.2 Deep aneurysm features
3.3.3 Conventional features
3.4 Rupture classification
3.4.1 Univariate approach
3.4.2 Multivariate approach
3.4.3 Deep learning approach
3.4.4 Deep learning amplified multivariate approach
3.5 Feature selection
3.5.1 Correlation-based feature selection
3.5.2 Permutation feature importance
3.6 Implementation
3.7 Evaluation
4 Results
4.1 Univariate approach
4.2 Multivariate approach
4.3 Deep learning approach
4.3.1 Deep vessel features
4.3.2 Deep aneurysm features
4.3.3 Deep vessel and deep aneurysm features
4.4 Deep learning amplified multivariate approach
4.4.1 Conventional and deep vessel features
4.4.2 Conventional and deep aneurysm features
4.4.3 Conventional, deep vessel, and deep aneurysm features
5 Discussion and Conclusions
5.1 Overview of results
5.2 Feature selection
5.3 Feature analysis
5.3.1 Deep vessel features
5.3.2 Deep aneurysm features
5.3.3 Conventional features
5.3.4 Summary
5.4 Comparison to other methods
5.5 Outlook
BibliographyIntrakranielle Aneurysmen sind eine weit verbreitete vaskuläre Pathologie, die bei 3 bis
4% der Bevölkerung auftritt und ein inhärentes Rupturrisiko birgt. Mit der zunehmenden
Verfügbarkeit von Angiographie wird eine steigende Anzahl von Aneurysmen entdeckt.
Angesichts der sehr hohen permanenten Beeinträchtigungs- und Sterblichkeitsraten im Falle
einer Ruptur und des nicht zu vernachlässigenden Risikos einer chirurgischen Behandlung
ist eine genaue Bewertung des Rupturrisikos von größter Bedeutung. Die Beurteilung
durch den Menschen ist jedoch sehr subjektiv, und die derzeitigen Behandlungsrichtlinien,
wie der PHASES-Score, sind nach wie vor ineffizient. Daher wollten wir ein automatisches,
auf maschinellem Lernen basierendes Modell zur Rupturvorhersage entwickeln. Für unsere
Studie wurden 686 CTA-Scans von 844 intrakraniellen Aneurysmen verwendet, von denen
579 rupturiert waren und 265 nicht rupturiert waren. Dabei ist zu beachten, dass die
CTAs der rupturierten Aneurysmen innerhalb einer Woche nach der Ruptur gewonnen
wurden, in der im Vergleich zur Form des Aneurysmas vor der Ruptur nur geringfügige
morphologische Veränderungen zu beobachten waren, wie in vorhergegangenen Studient
festgestellt wurde. Im Rahmen unserer Untersuchung haben wir eine automatische Segmentierung von Adern und Aneurysmen, ein Aderlabeling und eine Merkmalsextraktion
implementiert. Für die Vorhersage des Rupturrisikos wurden auf Deep Learning basierende
Ader- und Aneurysmaformmerkmale zusammen mit einer Kombination aus demografischen Merkmalen (Geschlecht und Alter des Patienten) und morphologischen Merkmalen
(u. A. Lage, Größe, Oberfläche, Volumen, Sphärizität des Aneurysmas) verwendet. Zur
Bewertung dieser Merkmale wurde eine Ablationsstudie durchgeführt. Acht verschiedene
maschinelle Lernmodelle wurden mit dem Ziel trainiert, rupturierte Aneurysmen zu erkennen...:1 Introduction
1.1 Intracranial aneurysms
1.1.1 Treatment strategy
1.1.2 Rupture risk assesment
1.2 Artificial Intelligence
1.3 Thesis structure
1.4 Contribution of the author
2 Theory
2.1 Rupture risk assessment guidelines
2.1.1 PHASES score
2.1.2 ELAPSS score
2.2 Literature review: Aneurysm rupture prediction
2.3 Machine learning classifiers
2.3.1 Decision Tree
2.3.2 Random Forests
2.3.3 XGBoost
2.3.4 K-Nearest-Neighbor
2.3.5 Multilayer Perceptron
2.3.6 Logistic Regression
2.3.7 Support Vector Machine
2.3.8 Naive Bayes
2.4 Latent feature vectors in deep learning
2.5 PointNet++
3 Methodology
3.1 Data
3.2 Vessel segmentation
3.3 Feature extraction
3.3.1 Deep vessel features
3.3.2 Deep aneurysm features
3.3.3 Conventional features
3.4 Rupture classification
3.4.1 Univariate approach
3.4.2 Multivariate approach
3.4.3 Deep learning approach
3.4.4 Deep learning amplified multivariate approach
3.5 Feature selection
3.5.1 Correlation-based feature selection
3.5.2 Permutation feature importance
3.6 Implementation
3.7 Evaluation
4 Results
4.1 Univariate approach
4.2 Multivariate approach
4.3 Deep learning approach
4.3.1 Deep vessel features
4.3.2 Deep aneurysm features
4.3.3 Deep vessel and deep aneurysm features
4.4 Deep learning amplified multivariate approach
4.4.1 Conventional and deep vessel features
4.4.2 Conventional and deep aneurysm features
4.4.3 Conventional, deep vessel, and deep aneurysm features
5 Discussion and Conclusions
5.1 Overview of results
5.2 Feature selection
5.3 Feature analysis
5.3.1 Deep vessel features
5.3.2 Deep aneurysm features
5.3.3 Conventional features
5.3.4 Summary
5.4 Comparison to other methods
5.5 Outlook
Bibliograph
Bedarfe und Rahmenbedingungen für die Forschung zu häuslicher Gewalt und sicherem Wohnen in Leipzig und Sachsen: Sachstandspapier
No full textDie vorliegende Kurzanalyse stellt Zwischenergebnisse des interdisziplinären Forschungsprojekts „Sicheres Wohnen und häusliche Gewalt“ (HOME) an der HTWK Leipzig dar, die insbesondere auf einem Workshop mit Vertreter_innen der lokalen Frauenhäuser, Wohnungsgebenden, der Opferschutzbeauftragten der Polizei, Wohnungslosenhilfe und des Meldeservice der Stadt Leipzig beruhen. Sie gibt zudem einen Überblick über die aktuellen Bedarfe und Rahmenbedingungen für die Forschung im Themengebiet Häusliche Gewalt mit Fokus auf sicheren Wohnraum für Betroffene in Leipzig und Sachsen.:Problemstellung
Lösungsansätze und Maßnahmen aus der Praxis
Aktuelle Situation in Leipzig und Sachsen
Forschungsbedarfe
Rahmenbedingungen für die Forschung
Schlussfolgerunge
Selection of best server to work on a network request of a client based on its physical and virtual location and distance to the server
No full textWhen a service on the internet is scaled horizontally with multiple server instances, there are different solutions on how to map a client request to one of those server instances. In this paper I am evaluating a select few solutions for using the nearest server instance to handle a client request. I classified those solutions on the criteria ease of use, does this solution require a change of program behavior, how many resources are required for set up, the response time, are there already existing open source software or open data solutions available, how accurate is the solution, does it scale horizontally and lastly how robust the solution is.
In this paper I evaluated GeoDNS, a central hyper text transfer protocol (HTTP) redirect server, decentralized instances and using an Anycast internet protocol (IP) address as a solution.
Based on the described evaluation criteria I found that the central redirect server in combination with a GeoDNS server works best to map a client request to the nearest server instance. The decentralized instances are a specialization of the redirect server and setting up a public routable Anycast address is complicated.
I compared three methods of matching a client IP address to a geolocation. In this practical implementation I found using local files matching IP ranges to countries works best over using regional internet registry provided registration data access protocol (RDAP) endpoints or using the same RDAP method with a cache. The local mapping file implementation is the fastest, compared to the other described implementation, and less error-prone.
The entire source code of this work and implemented programs can be found here (https://paulgo.dev/mrpaulblack/bachelor-thesis).:1 Introduction and Intention
2 Solutions
2.1 Geolocation DNS
2.2 Central Redirect Server
2.3 Decentralized Implementation
2.4 IP Anycast
3 Implementation
3.1 Experiment Setup
3.2 Method of Observation
3.3 Observations and Analysis
4 Conclusion
Bibliography
List of Figures
List of Tables
List of Source Code
Analyse von Energieeffizienzpotenzialen während der Produktion mit Hilfe von Machine Learning
No full textIn Anbetracht des steigenden Umweltbewusstseins vieler Unternehmen wird in diesem Vortrag vorgestellt, wie Machine
Learning (ML) eingesetzt werden kann, um Produktionsanlagen ressourcenschonender zu betreiben. Es wird ein Verfahren
vorgestellt, mit dem die Energieeffizienz von Anlagen mithilfe von unüberwachten ML-Methoden analysiert werden
kann. Mit den dargestellten Verfahren kann nicht nur zwischen „Produktion ist aktiv“ und „Produktionspause“ unterschieden
werden, sondern vielmehr können ineffiziente Anlagenzustände identifiziert werden. Bezogen auf den Strom-
und Druckluftverbräuchen, welche als Eingabedaten für die Modelle dienen, wird ein zeitunabhängiger und ein zeitabhängiger
Modellansatz vorgestellt und die unterschiedlichen Fähigkeiten dargestellt. Neben der Erläuterung der algorithmischen
Umsetzung sowie der Datenerhebung liegt ein Augenmerk der Arbeit darin, die Vorgehensweise so generisch
zu halten, dass sich die mit Festo Didactic Lernfabriken erzielten Ergebnissen mit vertretbarem Aufwand auch auf andere
Produktionsanlagen übertragen lassen
A real world view on smart charging architecture
No full textSind die aktuellen technischen Standards und Normen bereit für die nächste Generation von Ladeinfrastruktur
oder gibt es Grenzen? Welche Aufgaben übernehmen die einzelnen Teilnehmer dabei konkret?
Wie sieht eine praktische Umsetzung der Normen aus und welche Voraussetzungen müssen erfüllt werden?
Dieses Paper betrachtet die drei wichtigsten technischen Kommunikationsstandards einer
modernen Ladearchitektur, der ISO 15118-20, das Open Charge Point Protocol (OCPP) in der Version 2.0.1
und das Open Smart Charging Protocol (OSCP) 2.0. Welche Softwareanforderungen werden
gestellt und in welchem Umfang müssen sie implementiert werden, um eine Ladeinfrastruktur als intelligenten
Verbraucher oder Energiespeicher nutzen zu können? Reicht es, wie bisher die Kommunikation
zwischen einzelnen Akteuren zu standartisieren oder sind weitreichendere Vorgaben notwendig
um die E-Mobilität und den Energiesektor nachhaltig zu koppeln? Die im Paper benutzte Methodik der
schrittweisen partiellen Implementierung der notwendigen Softwarekomponenten ermöglicht
den Aufbau einer realen smart charging architecture auf deren Grundlage, ausgehend von einer „Minimalvariante“
bis zur „Vollversion“, das elektrische Fahrzeug aktives Speicherelement im geregelten
elektrischen Netzwerk sein kann
A Test Bench for a Self-Driving Model Car: Embedded Software Testing in a Teaching Environment
No full textWhile teaching projects offer great opportunities for students to develop their skill set, they can suffer
from accessibility problems. A problem specific to embedded software projects concerns the limited
access to hardware components. The impact of this limitation is especially noticeable when it comes
to testing, where the availability of only a few or even one complete system under test creates a tight
bottleneck, which leads to less testing being done and consequently to lower-quality software. The test
system presented here aims to alleviate these problems for a specific example project – a self-driving
model car called the “cITIcar” – by providing a modular test bench controlled by a remote access test
software. This increases accessibility to development of embedded system of the example project and
thereby the potential for student participation while simplifying review and maintenance by more
experienced team members. The chosen approach also opens up the possibility for reuse with similar
teaching projects or even embedded systems courses
MICRO: The Remote Microprocessor Lab: A concept for future-oriented teaching of embedded systems technology
No full textThe last few years have shown that there is a need to rethink certain educational concepts and prepare
teaching for the future with the help of digitization. Education in the field of embedded systems
is always bound to hardware components and thus to access to specific laboratories. With the help of
remote laboratories, an addition to conventional laboratories can be created. Through this, students
can access specific experimental setups at any time and have hardware-based sample solutions for
software development on hand. MICRO offers a solution approach to create individual remote labs at
universities to teach students in the field of embedded systems. The system can be set up, maintained,
and expanded locally by lab engineers and teachers. Experimental setups can be easily added or
removed to suit the individual needs in current teaching
Korrosionsschutzlösungen für metallische Güter
No full textMetallische Güter sind aufgrund ihrer Eigenschaften verstärkt von Schäden durch Korrosion
betroffen. Insbesondere während der Verpackung, dem Transport und der Lagerung sind Gegenstände
aus Metall zahlreichen Umwelteinflüssen ausgesetzt, die zu Korrosion führen können.
Die Schutzmaßnahmen werden in permanente und temporäre Varianten unterschieden.
Die vorliegende Arbeit befasst sich schwerpunktmäßig mit den temporären Maßnahmen zum
Korrosionsschutz, wobei besonders die verpackungstechnischen Schutzlösungen untersucht
werden. Als Verpackungen zum temporären Schutz metallischer Güter werden insbesondere
welche mit Trockenmitteln oder mit Korrosionsinhibitoren, wie VCI-Mittel, verwendet. Bei der
Anwendung der Maßnahmen müssen zahlreiche Faktoren Beachtung finden, um einen bestmöglichen
Schutz zu erzielen. Zur Unterstützung der theoretischen Ausführungen zum Korrosionsschutz,
wird ein kurzzeitiger Laborversuch durchgeführt. Er verdeutlicht wie schnell Korrosion an
ungeschützten Metallgegenstände auftreten kann und untersucht, ob die verwendeten
Korrosionsschutzverpackungen die Werkstücke auch bei einer sehr korrosionsfördernden
Umgebung schützen. Des Weiteren werden Handlungsanweisungen abgeleitet, die bei der
Anwendung dieser temporären Schutzmaßnahmen eingehalten werden sollten. Die Arbeit versucht
außerdem mit Hilfe eines Vergleichs herauszufinden, welche Variante am besten geeignet ist,
ein metallisches Produkt vor Korrosion zu schützen.:Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
1 Einleitung
2 Grundlagen der Korrosion
2.1 Definition der Korrosion
2.2 Korrosionsarten
2.3 Ursachen und Beeinflussung der Korrosion
3 Korrosionsschutz
3.1 Definition Korrosionsschutz
3.2 Bedeutung des Korrosionsschutzes
3.3 Von Korrosion betroffene Gebiete und Gegenstände
3.4 Aktiver und Passiver Korrosionsschutz
4 Temporäre Korrosionsschutzlösungen
4.1 Verpackungen als Korrosionsschutz
4.2 Trockenmittel
4.2.1 Ausführungen der Trockenmittel
4.2.2 Aufbau der Trockenmittelbeutel
4.2.3 Dimensionierung der Trockenmittel
4.3 VCI-Methode
4.3.1 Definition VCI-Stoffe als Inhibitoren
4.3.2 Wirkungsweise der VCI-Methode
4.3.3 Anwendungen und VCI-Applikatoren
4.4 Vergleich Schutzmaßnahmen
5 Kurzzeitlaborversuch atmosphärische Korrosion von Metallproben
5.1 Einleitung und Ziele des Versuchs
5.2 Methodisches Vorgehen und Versuchsdurchführung
5.2.1 Vorbereitung des Versuchs
5.2.2 Durchführung des Versuchs
5.3 Veränderungen der Proben im Laufe des Versuchs
5.4 Auswertung
5.5 Schlussfolgerungen für die Anwendung von Korrosionsschutzverpackungen
6 Zusammenfassung und Ausblick
Literaturverzeichnis
Anhang
Anhang I: Elektrochemische Spannungsreihe
Anhang II: Massenveränderungen der Metallproben
These
Entwicklung einer Umweltsimulation in Unity mit Fokus auf den anthropogenen Klimawandel
No full textIm Rahmen dieser Masterarbeit soll eine open-source und frei verfügbare Simulation eines Ökosystems in Unity konzipiert, implementiert und evaluiert werden, welche skalierbar, erweiterbar und grafisch anpassbar ist. Hierfür wird ein theoretisches Konzept vorgestellt, welches danach in Unity implementiert wird. Dafür werden bewährte Dokumentationsformen wie UML-Diagramme benutzt, um eine Erweiterbarkeit möglichst einfach zu gestalten. Darüber hinaus wird eine Gamification der Simulation stattfinden, welche gleichzeitig quantitativ ausgewertet wird, um Hypothesen zur Leistung, der Benutzbarkeit sowie der Einschätzung der Visualisierung zu klären. Es wurde eine Problemanalyse sowie der aktuelle Forschungsstand und nötige Grundlagen erläutert. Darüber hinaus findet eine Zielgruppenanalyse statt, bei der vier Hauptgruppen vorgestellt werden, wobei lernende Personen einen besonderen Stellenwert haben. Anschließend wird der aktuelle Forschungsstand vorgestellt, zusammen mit den grundlegenden mathematischen Modellen zur Simulation selbst. Darüber hinaus werden biotische und abiotische Faktoren erklärt und wie diese modelliert sind. Die Umsetzung eines Prototyps findet in der Unity Engine statt und resultiert in einer Anwendung, welche von Personen aus der Zielgruppe „lernende Personen“ erprobt wird. Diese können nach der Anwendung dazu Fragen beantworten. So neigen zum Beispiel Personen aus dieser Zielgruppe eher dazu, dass die Anwendung unterhaltsam sein solle anstelle von lehrreich. Besitzen aber zugleich einen hohen Anspruch an gestellten Aufgaben und Visualisierung. Die simulierende Leistung liegt bei circa 10.000 Agents, welche Pflanzen oder Tiere sind, zusammen mit einem anpassbaren Klima- und dynamischen Zeitsystem zusammen mit Datenvisualisierung, wie zum Beispiel der Bodenfeuchte und dessen Veränderung über die Zeit.:Abkürzungsverzeichnis
Glossar
1 Einleitung
2 Problematik und Definitionen
2.1 Problemanalyse
2.2 Zielgruppenanalyse
2.2.1 Industrie
2.2.2 Öffentliche Einrichtungen
2.2.3 Bildungsbereich
2.2.4 Hypothesen
2.2.5 Beschreibung aus Sicht von Benutzenden
2.3 Definitionen und Begriffe
2.3.1 Simulation
2.3.2 Biologische Ökosysteme
2.3.3 Simulation eines Ökosystems
2.3.4 Agent
2.3.5 Gamification
2.4 Aktueller Stand
2.5 Fokus der Simulation
2.6 Thematische Abgrenzung
2.6.1 Marine Ökosysteme
2.6.2 Teile der Flora
2.6.3 Teile der Fauna
2.6.4 Stoffkreislauf und Rolle des Destruenten
2.6.5 Chemische Wechselwirkungen
2.6.6 Verhaltensweisen von Agents im Vergleich zu Tieren
3 Modellierung der Simulation
3.1 Mathematische Grundlagen
3.1.1 Knoten, Kanten und Graphen
3.1.2 Raycast
3.1.3 Quaternionen
3.1.4 Hashset
3.1.5 Symmetric Dictionary
3.1.6 Zufall
3.1.7 Perlin Noise
3.1.8 Zeit
3.1.9 Sonnenwinkel
3.2 Grafik
3.3 Abbildung von biologischen Vorgängen
3.3.1 Reaktion auf Grundlage von Neuronen
3.3.2 Grundbedürfnis
3.3.3 Eigenschaften
3.3.4 Fortpflanzung und natürliche Mutation
3.3.5 Selektion
3.4 Zeit
3.5 Umwelt
3.5.1 Pflanzen
3.5.2 Boden
3.6 Eventsysteme
3.6.1 Zeitevents
3.6.2 Klima-Events
3.6.3 Benutzerevents
3.6.4 Taskevents
3.7 Gamification
4 Implementation in Unity
4.1 Unity Engine
4.1.1 Unity-Engine Vorstellung
4.1.2 Benutze Unity Funktionen
4.1.3 Unity Render-Pipeline
4.2 Abbildung des geplanten Systems
4.2.1 Klassenübersicht
4.2.2 Simulationsverwaltung
4.2.3 Zeitbehandlung
4.2.4 Klimasimulation
4.2.5 Player Controller
4.2.6 Aufgabenverwaltung
4.2.7 Agentcontroller
4.2.8 Laufzeitanalyse
4.3 Benutzeroberflächen und Design
4.3.1 Aufbau und Oberflächenkonzeption
4.3.2 Umsetzung der Oberfläche
5 Evaluation
5.1 Definitionen und Rahmenbedingungen
5.2 Definitionen der Fragen
5.3 Auswertung
5.3.1 Statistische Auswertung
5.3.2 Hypothesenuntersuchung
5.3.3 Freitextanalyse
6 Abschluss
6.1 Zusammenfassung
6.2 Auswertung
6.3 Ausblick
Literaturverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
AnhangIn the context of this master thesis, an open source simulation of an ecosystem in Unity is to be designed, implemented and evaluated. This system has to be scalable, expandable and graphically adaptable for any potential use cases. For this purpose, a theoretical concept will be presented which will be implemented in Unity. Proven forms of documentation such as UML diagrams are used in order to make extensibility as simple as possible. Furthermore, a gamification of the simulation will take place, which will be evaluated quantitatively at the same time in order to clarify hypotheses on performance, usability and the assessment of the visualisation. A problem analysis as well as the current state of research and necessary basics were explained. In addition, a target group analysis is carried out, in which four main groups are presented, with special emphasis on learning people. The current state of research is then presented, together with the basic mathematical models for the simulation itself. Furthermore, biotic and abiotic factors are explained and how they are influenced by other factors. The implementation of a prototype takes place in the Unity Engine and results in an application that is tested by learning people. After the tasks of the application, they can answer questions about it and could give Feedback. For example, people from this target group tend to want the application to be entertaining instead of educational. At the same time, they have high expectations of the tasks and visualisation. The simulating performance is about 10.000 agents which are plants or animals, together with an adaptable climate and dynamic time system together with data visualisation such as soil moisture and its change over time.:Abkürzungsverzeichnis
Glossar
1 Einleitung
2 Problematik und Definitionen
2.1 Problemanalyse
2.2 Zielgruppenanalyse
2.2.1 Industrie
2.2.2 Öffentliche Einrichtungen
2.2.3 Bildungsbereich
2.2.4 Hypothesen
2.2.5 Beschreibung aus Sicht von Benutzenden
2.3 Definitionen und Begriffe
2.3.1 Simulation
2.3.2 Biologische Ökosysteme
2.3.3 Simulation eines Ökosystems
2.3.4 Agent
2.3.5 Gamification
2.4 Aktueller Stand
2.5 Fokus der Simulation
2.6 Thematische Abgrenzung
2.6.1 Marine Ökosysteme
2.6.2 Teile der Flora
2.6.3 Teile der Fauna
2.6.4 Stoffkreislauf und Rolle des Destruenten
2.6.5 Chemische Wechselwirkungen
2.6.6 Verhaltensweisen von Agents im Vergleich zu Tieren
3 Modellierung der Simulation
3.1 Mathematische Grundlagen
3.1.1 Knoten, Kanten und Graphen
3.1.2 Raycast
3.1.3 Quaternionen
3.1.4 Hashset
3.1.5 Symmetric Dictionary
3.1.6 Zufall
3.1.7 Perlin Noise
3.1.8 Zeit
3.1.9 Sonnenwinkel
3.2 Grafik
3.3 Abbildung von biologischen Vorgängen
3.3.1 Reaktion auf Grundlage von Neuronen
3.3.2 Grundbedürfnis
3.3.3 Eigenschaften
3.3.4 Fortpflanzung und natürliche Mutation
3.3.5 Selektion
3.4 Zeit
3.5 Umwelt
3.5.1 Pflanzen
3.5.2 Boden
3.6 Eventsysteme
3.6.1 Zeitevents
3.6.2 Klima-Events
3.6.3 Benutzerevents
3.6.4 Taskevents
3.7 Gamification
4 Implementation in Unity
4.1 Unity Engine
4.1.1 Unity-Engine Vorstellung
4.1.2 Benutze Unity Funktionen
4.1.3 Unity Render-Pipeline
4.2 Abbildung des geplanten Systems
4.2.1 Klassenübersicht
4.2.2 Simulationsverwaltung
4.2.3 Zeitbehandlung
4.2.4 Klimasimulation
4.2.5 Player Controller
4.2.6 Aufgabenverwaltung
4.2.7 Agentcontroller
4.2.8 Laufzeitanalyse
4.3 Benutzeroberflächen und Design
4.3.1 Aufbau und Oberflächenkonzeption
4.3.2 Umsetzung der Oberfläche
5 Evaluation
5.1 Definitionen und Rahmenbedingungen
5.2 Definitionen der Fragen
5.3 Auswertung
5.3.1 Statistische Auswertung
5.3.2 Hypothesenuntersuchung
5.3.3 Freitextanalyse
6 Abschluss
6.1 Zusammenfassung
6.2 Auswertung
6.3 Ausblick
Literaturverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Anhan