Abstract-Band - Fakultät für Informatik, TU Wien - Technische ...

EPILOG 

Die Diplomarbeitspräsentation der 

Fakultät für Informatik 

Wintersemester 2013

Diese Veranstaltung der Fakultät für Informatik wird unterstützt von

EPILOG 

Diplomarbeitspräsentation 

Das breite Themenspektrum und die vielfältigen Aufgabenstellungen der Abschlussarbeiten 

an der Fakultät für Informatik werden jedes Semester beim EPILOG präsentiert. 

In einer Posterausstellung sowie in ausgewählten Vorträgen präsentieren die 

AbsolventInnen der Fakultät ihre Projekte und stellen sich der Diskussion mit den 

Anwesenden. Der EPILOG als Plattform für die Präsentation hervorragender Abschlussarbeiten 

dient gleichzeitig dem Austausch über die aktuelle wissenschaftliche 

Forschung in den unterschiedlichen Bereichen der Informatik. 

Auszeichnungen und Preise 

Die Fakultät für Informatik vergibt den „Distinguished Young Alumna/Alumnus“- 

Award. Beurteilungskriterien für den mit 1.500 Euro dotierten Preis sind die Qualität 

der Diplomarbeit sowie des gehaltenen Vortrags. Zudem wird das beste Poster aller 

beim EPILOG anwesenden AutorInnen mit dem „Best Poster“-Award in der Höhe von 

500 Euro ausgezeichnet. Die Jury setzt sich aus ProfessorInnen zusammen, welche 

die Forschungsschwerpunkte der Fakultät für Informatik vertreten. 

Zusätzlich wird ein spezieller „Förderpreis“ vergeben: Eine Diplomarbeit wird von 

der Austria Section des Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) mit 

dem „Diploma Thesis Award sponsored by IEEE Austria Section“ in der Höhe von 

500 Euro ausgezeichnet.

Programm 28. November 2013 

15:00 Eröffnung der Posterausstellung 

16:00 Begrüßung und Einleitung 

Gerald Steinhardt, Dekan der Fakultät für Informatik, TU Wien 

Sabine Seidler, Rektorin TU Wien 

16:15 Vorträge zu den nominierten Diplomarbeiten 

17:15 [!INF]inite Graphics: Computerspiele und Demos aus der 

Computergraphiklehre 

Michael Wimmer und Reinhold Preiner 

Institut für Computergraphik und Algorithmen, TU Wien 

17:45 Vergabe der Auszeichnungen an die AbsolventInnen 

Anschließend laden wir zum weiteren Gedankenaustausch beim Buffet ein. 

2

Vorträge zu den nominierten Diplomarbeiten 

Harald Beck 

Konsistenz-Management von Verkehrsregelungen 

Institut für Informationssysteme, Arbeitsbereich Knowledge Based Systems 

Abstract der Diplomarbeit siehe Seite 38 

Adrian Dabrowski 

Security Analysis of Metropolitan Locking Systems Using the Example of the 

City of Vienna 

Institut für Rechnergestützte Automation, Arbeitsbereich Automatisierungssysteme 


Heinrich Fink 

GPU-based Video Processing in the Context of TV Broadcasting 

Institut für Computergraphik und Algorithmen, Arbeitsbereich Computergraphik 


Martin Perner 

Self-Stabilizing Byzantine Fault-Tolerant Clock Distribution in Grids 

Institut für Technische Informatik, Arbeitsbereich Embedded Computing Systems 


3

DIPLOMARBEITEN 

Institute der Fakultät für Informatik 

Institut für Technische Informatik .............................................................. 6 

Arbeitsbereich Embedded Computing Systems .............................................. 6 

Institut für Rechnergestützte Automation ................................................ 10 

Arbeitsbereich Automatisierungssysteme ..................................................... 10 

Arbeitsbereich Computer Vision .................................................................. 22 

Institut für Informationssysteme .............................................................. 27 

Arbeitsbereich Distributed Systems ............................................................. 27 

Arbeitsbereich Database and Artificial Intelligence ....................................... 32 

Arbeitsbereich Knowledge Based Systems.................................................... 37 

Institut für Computersprachen ................................................................. 41 

Arbeitsbereich Programmiersprachen und Übersetzer ................................... 41 

Institut für Computergraphik und Algorithmen ........................................ 46 

Arbeitsbereich Algorithmen und Datenstrukturen ......................................... 46 

Arbeitsbereich Computergraphik ................................................................. 49 

Institut für Gestaltungs- und Wirkungsforschung ..................................... 54 

Arbeitsbereich Multidisciplinary Design ........................................................ 54 

Arbeitsbereich Human Computer Interaction ................................................ 55 

Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme ............................... 59 

Arbeitsbereich Information & Software Engineering ..................................... 59 

Arbeitsbereich Interactive Media Systems .................................................... 67 

Arbeitsbereich Business Informatics ............................................................. 72 

Arbeitsbereich E-Commerce ........................................................................ 76 

4

Andere Institute der TU Wien 

Department für Raumplanung ................................................................. 79 

Institut für Konstruktionswissenschaften und Technische Logistik ............ 80 

Institut für Managementwissenschaften .................................................. 81 

Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik ............................... 87 

Institut für Computertechnik ................................................................... 89 

In Zusammenarbeit mit anderen wissenschaftlichen Einrichtungen 

Medizinische Universität Wien ................................................................. 91 

5

Institut für Technische Informatik 

Arbeitsbereich Embedded Computing Systems 

Andreas Hagmann 

Performance Aware Hardware Runtime Monitors 

Studium: Masterstudium Technische Informatik 

BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Andreas Steininger 

The field of research for runtime verification (RV) deals with verification 

methods, classified between common testing and formal verification. In a RV 

setting, the system under test (SUT) is observed by a runtime monitor that 

checks the monitored behaviour against a specification. Based on existing 

approaches, this thesis presents a RV framework, capable of observing embedded 

real-time systems. The proposed framework features a runtime monitoring 

unit, implemented as micro-processor architecture. The monitoring unit 

is built entirely in hardware and may be used stand-alone or integrated in the 

target system. It evaluates claims, specified as atomic propositions, Linear 

Temporal Logic, and Metric Temporal Logic formulas. The connection to the 

system under test is established by wire-taping its external interfaces. After an 

introduction to RV methods, this thesis captures the state-of-the-art and 

provides theoretical background. It proceeds with an analysis of existing parts 

and proposes optimizations on them. Thereby, the influence of different 

improvements is compared and verified by benchmarks, conducted with a 

software model of the runtime verification unit. Furthermore, the runtime verification 

framework is extended to support natively the evaluation of future 

time temporal formulas. A prototype implementation, shows the feasibility of 

the novel approach. The design of the RV unit is done with special focus on 

not influencing the behaviour of the SUT and getting along with the limited 

resources available within embedded systems. Benchmark results compare the 

improved runtime verification unit to the existing design and show a speed up 

factor of twelve. Synthesis runs show, that the proposed design fits well into a 

low-end commercial off-the-shelf FPGA. A case study completes this thesis and 

demonstrates the benefit of a RV unit within a real-world Unmanned Aerial 

System to detect erroneous sensor readings. 

6 

Markus Hofstätter 

Solving the Labeling Problem: A Byzantine Fault-Tolerant Self-Stabilizing FPGA 

Protoptye based on the FATAL+ Protocol 


BetreuerIn: Univ.Prof. Dr. Ulrich Schmid 

The topic of this thesis lies in the intersection of VLSI design and fault-tolerant 

distributed algorithms. It is devoted to the development of an FPGA implemen-

tation of the well-known synchronous Phase King consensus algorithm using 

single-bit serial communication and the design of a suitable testbench for 

verifying its operation. The implementation is finally integrated into an existing 

prototype and testbench of the self-stabilizing Byzantine fault-tolerant distributed 

clock generation scheme FATAL+, where it is used to generate 17-bit 

wide synchronized clocks without increasing the stabilization time of the underlying 

scheme. The thesis also explores implementation alternatives and provides 

the correctness proofs of the employed algorithm. 

Karoly David Pados 

Design and Evaluation of an AXI4 Bus System 


BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Andreas Steininger 

To make system integration in VLSI designs easier and modular, a common 

interface for IP cores is desirable. Modules with standardized interfaces can be 

more easily integrated into existing designs or swapped out for new parts, 

should the need arise. Such an interface and the bus system that connects 

multiple components need to comply with several non-trivial requirements, like 

efcient power utilization, high throughput, low latency, being easily adaptable 

to multiple types of IP cores and providing implementation exibility to system 

integrators. For this reason, a number of competing interface standards have 

emerged. The focus of this thesis is the implementation and evaluation of such 

a standard and the accompanying interconnect for the AMBA AXI4 (Advanced 

eXtensible Interface version 4) bus. First, system-on-a-chip (SoC) bus systems 

and state of the art protocols are described to establish a good understanding 

and broad knowledge of the topic in general. Then functional and 

synthesizable IP cores are developed and presented for AXI4. These cores 

range from simple master and slave devices to fully functional interconnects, as 

well as components to support interoperability with older devices of the AMBA 

protocol suit. Also developed in this thesis are a simulation driver and a 

protocol monitor/checker to support validation. The components are then 

applied to the Scarts microprocessor where they are tested in a live 

environment. A detailed comparison of AXI4 and AMBA2 AHB is provided. 

Matej Pavlovic 

Implementation of a Distributed Computation Framework 



A recent paper "On Dynamic Distributed Computing" by Sébastien Gambs, 

Rachid Guerraoui, Florian Huc and Anne-Marie Kermarrec presents new 

algorithms that make it possible to perform reliable distributed computation on 

a dynamic network of nodes, despite a Byzantine adversary controlling an important 

fraction of the nodes. The network is partitioned into clusters of small 

7

size (polylogarithmic in the size of the network) that contain a majority of 

honest nodes with high probability. The clusters, interconnected by a 

randomized overlay network, provide an abstraction which makes it possible to 

perform reliable computation in a network containing unreliable nodes. The 

algorithms handle dynamic node addition and removal, as long as the size of 

the network changes polynomially with respect to its initial size. This document 

describes the first attempt to implement these algorithms. Although the 

implementation is not complete, it is usable under certain assumptions and 

provides a solid basis for future improvements. We discuss the challenges 

encountered during implementation, the assumptions that had to be made on 

the network and the adversary and possible ways to weaken or drop these 

assumptions by further improving the implementation. 

Martin Perner 

Self-Stabilizing Byzantine Fault-Tolerant Clock Distribution in Grids 



Diese Diplomarbeit präsentiert ein selbststabilisierendes, Byzantinisch 

fehlertolerantes Verfahren (HEX) zur Taktverteilung in einer hexagonalen Grid- 

Topologie. Typische Anwendungsgebiete sind VLSI-Schaltungen und andere 

parallele/netzwerkgekoppelte Systemarchitekturen, die genau synchronisierte 

Taktsignale in benachbarten Knoten benötigen. Im Gegensatz zur Taktverteilung 

mittels einer Baumtopologie toleriert HEX sowohl persistente als 

auch transiente Fehler im Grid und unterstützt mehrfache synchronisierte Taktquellen. 

Um das zu bewerkstelligen, läuft auf jedem Knoten im HEX-Grid ein 

einfacher verteilter Algorithmus, der Takte weiterleitet und auch lokal zur Verfügung 

stellt. Zentraler Gegenstand der Arbeit ist eine VHDL-Implementierung 

des HEX-Algorithmus. Ein speziell entwickeltes Testbed er-laubt die 

Instantiierung, Simulation und das Post-Processing von HEX-Grids. Das gesamte 

Design wurde mittels einer ASIC-Standardzellen-Bibliothek synthe-tisiert, um 

ein für die Simulation mittels Mentor Graphics's ModelSim geeig-netes Modell 

zu generieren. Umfassende Experimente wurden durch-geführt, um die 

Resultate der ebenfalls in dieser Arbeit dokumentierten theoretischen Analyse 

der Synchronisationsgenauigkeit (Skew) und der Stabilisierungszeit zu 

verifizieren. Diese bestätigten, dass die exotischen Worst-Case Szenarien in der 

Praxis unwahrscheinlich sind, sodass der typische Skew viel geringer als der 

Worst-Case ist. Experimente mit fehlerhaften Knoten, wo analytische Resultate 

nicht verfügbar sind, zeigten, dass HEX auch mit einer großen Anzahl 

fehlerhafter Knoten im Grid hervorragende Eigenschaften aufweist. Die 

Resultate dieser Arbeit, die vom Österreichischen Fonds zur Förderung der 

wissenschaftlichen Forschung (FWF) im Rahmen des Projekts FATAL (P21694) 

unterstützt wurde, konnten auch in den Proceedings der 6th International 

Conference on Dependability und des 25th ACM Symposium on Parallelism in 

Algorithms and Architectures publiziert werden. 

8

Kyrill Winkler 

Easy Impossibility Proofs for k-Set Agreement 



This thesis is concerned with impossibility results, i.e., proofs of the fact that 

certain classes of algorithms cannot exist. The algorithms investigated are from 

the field of fault-tolerant distributed computing, which is devoted to the formal 

study of processing entities, modeled as communicating state machines, that 

may possibly fail and communicate with each other by either exchanging messages 

or via access to a shared memory. We investigate the problem of k-set 

agreement, a natural generalization of consensus. While consensus concerns 

itself with the task in which all processes eventually have to decide on a common 

value that was originally some process input value, k-set agreement allows 

up to k different decision values. Hence, for k = 1, k-set agreement is equivalent 

to consensus. Although there exist impossibility results for deter-ministic 

consensus in systems prone to failures, relying solely on com-binatoric 

arguments that might be considered classical today, the corresponding 

impossibility results for k-set agreement require complex argu-ments from 

algebraic topology. Nevertheless, there has been recent research on finding 

easy or non-topological impossibility proofs for k-set agreement, which may 

also provide a new handle on solving some long-standing open problems like 

the weakest failure detector for k-set agreement in message-passing systems. 

The focus of this thesis lies on such non-topological im-possibilities for k-set 

agreement. We present and discuss existing approaches and results and 

provide rigorous proofs for new results regarding various models and 

scenarios, including the important class of dynamic systems that may evolve 

over time. This work has been supported by the Austrian Science Fund (FWF) 

project RiSE (S11405). 

9

Institut für Rechnergestützte Automation 

Arbeitsbereich Automatisierungssysteme 

Christoph Auernig 

Kombinierte Formularfelder in Produktivitäts-Anwendungen: Eine 

vergleichende Usability-Evaluation 

Studium: Masterstudium Software Engineering & Internet Computing 

BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Thomas Grechenig 

Das heutzutage verwendete Formulardesign ist geprägt von der technischen 

Notwendigkeit für automatische Datenverarbeitung. Dies führt zu Formularen, 

die in viele kleine Felder aufgeteilt und mühsam auszufüllen sind. Verwandte 

Arbeiten im Bereich Such-Formulardesign schlagen vor, das dadurch entstehende 

Usability-Problem durch den Einsatz kombinierter Eingabefelder zu 

lösen. Die vorliegende Arbeit untersucht, ob die Idee von kombinierten 

Formularfeldern auch auf Formulare in Produktivitäts-Anwendungen wie z.B. in 

der Betriebswirtschaft oder im e-Government eingesetzt werden kann. Dafür 

wurde mit einem iterativen Designprozess ein Prototyp erstellt und mit konventionellem 

Formulardesign in einer Usability Evaluation verglichen. In dem in 

der vorliegenden Arbeit durchgeführten Usability Test wurde sechzehn 

Benutzern die Aufgabe gestellt, ein Benutzerprol eines sozialen Firmen-Netzwerkes 

auszufüllen. Die Resultate zeigen, dass die Benutzer keine Probleme im 

Umgang mit den kombinierten Eingabefeldern hatten. Anders als ähnliche 

Arbeiten zeigen die Resultate keinen signikanten Anstieg in der Ausfüll-Efzienz. 

Eine Langzeitstudie mit erfahreneren Benutzern könnte bessere Resultate 

zeigen. Jedoch waren die Testpersonen sehr zufrieden mit dem kombinierten 

Formular. Die Resultate bestätigen, dass die in der vorliegenden Arbeit 

entwickelten kombinierten Eingabefelder in Geschäfts- und Produktivitäts- 

Anwendungen verwendet werden können, um das visuelle Design zu verbessern 

und mehr Übersicht zu gewährleisten. 

10 

Florian Bartl 

Modelling a multi agent-system for smart homes 


BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Wolfgang Kastner 

Die Anzahl der Haushaltsgeräte steigt in modernen Häusern ständig. Um deren 

Kontrolle zu vereinfachen, wird Automatisierungstechnik eingesetzt. Durch die 

Integration zusätzlicher Geräte in die Steuerung/Regelung von Haustechniksystemen 

steigt jedoch die Komplexität des Systems weiter an. Zusätzlich wird 

die Energieeffizienz dieser Systeme immer wichtiger, unter anderen durch 

ökonomische Überlegungen sowie einem wachsenden Umweltbewusstsein. 

Moderne Haustechnik erlaubt es, Geräte und Funktionen im Haus zu kontrol-

lieren, ist aber komplex in Konfiguration und Bedienung. Dies macht es den 

Benutzern des Hauses schwer, Änderungen vorzunehmen und führt dazu, dass 

Einstellungen, wie Komforttemperatur, lediglich bei der Inbetriebnahme des 

Systems eingestellt, aber nie verändert werden. Um sicherzustellen, dass diese 

Systeme mit optimaler Effizienz arbeiten, ist somit ein autonomer Betrieb 

notwendig, bei dem die eingesetzten Systeme selbsttätig Aufgaben im Haus 

übernehmen und deren Umsetzung effizient gestalten. In dieser Arbeit wird 

eine auf künstliche Intelligenz basierende autonome Steuerung/Regelung für 

ein Haus entwickelt. Der Systementwurf folgt einem Multi-Agenten Ansatz und 

wird mit Hilfe einer etablierten Agenten Methodik durchgeführt. Dabei sollen 

nicht nur klassische Haustechniksysteme wie Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen 

betrachtet werden, sondern alle Energieverbraucher sowie die 

Bewohner selbst in das System einbezogen werden. Dies wird mit Hilfe von 

Agenten, die auch die Bewohner repräsentieren, realisiert. Agenten vertreten 

die Interessen ihrer Abbilder und versuchen die Systeme im Haus so effizient 

wie möglich zu betreiben. Durch Ausnutzung des Multi-Agentenparadigmas 

und der Vorsehung von Kommunikationsbeziehungen zwischen Agenten wird 

ein dynamischer Betrieb ermöglicht, der parallel dazu die Einhaltung von 

Komfortparametern sicherstellt. Das System wird auf Basis einer detaillierten 

Spezifikation prototypisch umgesetzt und getestet. 

Markus Bruckner 

Design and Implementation of a Robust and Modular System for Monitoring 

and Reporting of Enterprise Storage Capacity 



The increasing technologization of the business world yields many benefits. 

Various kinds of information are just accessible at any time. However, 

providing information requires storage space, and through the ever growing 

amount of digital information, the demand for additional storage space 

increases as well. The resulting need to cope with the continuously increasing 

demand for capacity is posing a considerable challenge for the information 

technology (IT) departments of organizations. Because of the large number of 

involved systems, keeping an overview of the overall consumption is hard. This 

problem concerns end users, which lack the ability of watching their space 

usage. Administrators are impeded by the lack of overview of the current 

situation and the consumption evolution as well. Further, capacity planning, 

charging user departments for consumed IT services, and justifying budget for 

new hardware against the executive management become more difficult. This 

thesis tries to address these problems. In a literature research the life cycle of 

data will be examined. Governance models will be explored with regard to their 

utilization of monitoring and reporting. Requirements will be derived from the 

topics of the literature research and complemented with experiences from a 

sample domain. Afterwards, a prototype will be implemented. The developed 

prototype constitutes a modular system to monitor and record resource 

consumption. It integrates seamlessly into existing infrastructures, for example 

11

y providing the ability to interface with existing directory services and 

authentication mechanisms. The reporting component provides the end users 

with personalized reports of their resource consumption. For the use by 

managers, administrators and other parties in charge of IT, the data can be 

summarized by users and departments or the whole organization. The 

component can be extended by additional modules and configured by an 

administration website. 

Adrian Marek Dabrowski 

Security Analysis of Metropolitan Locking Systems Using the Example of the 

City of Vienna 



In this work, we carried out a black-box analysis of the electronic contact-less 

BEGEH system that has been steadily replacing the conventional mechanical BG 

key on multi-party houses in Vienna. The BG key has been introduced originally 

to allow mail delivery services to access multi-party houses but has since then 

aggregated additional users. We have found several vulnerabilities in the new 

system caused by the design, technology used, organization, and its implementation. 

We have further shown that the new system is circumventable with 

little costs.This effectively nullifies many security advantages promised by the 

manufacturer. We found a configuration issue, enabling access to 43% of all 

installations with a reprogrammed transponders worth approximately 2, such as 

an old ski pass. We have also shown that it is not necessary to break the 

encryption of the data, as it can be replayed together with its UID-derived key. 

Therefore, we built a card simulator for less than 20. We also conclude that the 

way blacklist updates are organized, raises the black market value of physically 

stolen keys. On two more examples (an electronic purse and an UID based 

access system) we demonstrated that similar issues are found in other systems 

as well. We show that UID based solutions offer a lower level of security than 

could be expected, especially when not enough attention is payed to the 

entropy of the UID space. 

Duc Hoa Do 

Möglichkeiten des Nachweises der funktionalen Sicherheit von technischen 

Systemen 

Studium: Masterstudium Wirtschaftsingenieurwesen Informatik 

BetreuerIn: Em.O.Univ.Prof. Dr. Gerhard Helge Schildt 

12 

Die Einhaltung grundlegender sicherheitstechnische Prinzipien erhöht nicht nur 

die Zuverlässigkeit von technischen Systemen, sondern wird häufig auch vom 

Gesetz gefordert. Diese Diplomarbeit beschäftigt sich zuerst mit den zwei 

Normen EN 61508 und ISO 26262. Während die EN 61508 generisch ist und 

sich hauptsächlich mit der Risikobewertung von sicherheitsbezogenen tech-

nischen Systemen befasst, bezieht sich die ISO 26262 auf Serienfahrzeuge. 

Zentraler Begriff beider Normen ist das Maß der Sicherheitsrelevanz, die in SIL 

und ASIL angegeben wird. Danach wird das Sicheres Mikrocomputersystem 

SIMIS vorgestellt und Konzeption, Aufbau und Funktionsweise erläutert. Die 

Anwendung von FMECA ist ebenso eine anerkannte Methode, um die 

Sicherheit eines technischen Systems weiter zu verbessern. Hier wird auf die 

historische Entwicklung, Voraussetzung und Einsatzzweck, die FMECA Arbeitsblätter, 

Risikoprioritätszahl, Risikomatrix und die Grenzen der FMECA eingegangen. 

Die Verwendung von Funktionswächtern ist ein weiteres sicherheitstechnisches 

Prinzip. Nach zwei Einsatzbeispielen wird der grund-legende Aufbau 

dieser sogenannten Watchdogs erklärt sowie Architekturen und Ausführungen 

behandelt. Eine Skizzierung des optimalen Watchdogs wird vorgenommen 

und Ideen zu mehrstufigen Funktionswächtern werden angeboten. 

Die Funktionsweise des Ruhestromprinzips wird beschrieben und die Umsetzung 

in drei Anwendungsbeispielen veranschaulicht. Als letztes werden die 

Vorteile der Dynamisierung von Steuersignalen gezeigt. Die Um-setzung wird 

anhand einer Funktionsschaltung mit Transistorstufe und dem LOGISAFE 

Systems demonstriert. 

Fabian Fischer 

Automated Extraction of Economic Information from Underground 

Marketplaces Using Machine Learning 

Studium: Masterstudium Computational Intelligence 


The Internet and e-commerce are ever-growing. This is not only the case for 

legitimate activities, but also for fraudulent activities. Credit cards are a 

convenient way of payment, on-line and in person. But credit card credentials 

are also an attractive target for fraudsters. This has led to a lively underground 

economy based around credit card data. Division of labor is also present in 

these underground economies. As a result, stolen credit card data are sold to 

those who can turn the data into cash. The places where this happens are 

underground marketplaces: This work tries to get a glimpse into these market 

places. We want to know what goods are traded at what price. And we want to 

know how that changes over time. To achieve this, we implemented a machine 

learning algorithm that can extract products in a very general sense, not 

confined to a certain product category. This algorithm leverages natural 

language processing for increased accuracy. Because we obtain the data from 

bulletin boards, it is known at what time an offer was posted. We also extract a 

products price. In a classification step, the products are narrowed down into 

classes and sub-classes. Additionally, location information is extracted, if 

present. All this enabled us to create a system that can learn from very few 

manually annotated documents and create a stock market-like output that 

shows the change of price over time. Price differences between regional 

origins of stolen data can be visualized, too. 

13

Jürgen Galler 

Content Aware Smart Routing 



Today's Internet has reached its scalability limits with respect to the number of 

participants and performance. Contemporary Internet devices are not just 

computers, but also tablets, smart phones and even small devices, like sensors 

and actuators. A variety of new technologies is inherent to these Internet 

appliances, like IPv6, ZigBee, 6LoWPAN or NFC. From the combination of these 

technologies a new paradigm arises, the so called Internet of Things (IoT). The 

problem of all these new services is how a service can be addressed. Typically, 

a client has to know the exact resource identifier (URI) in order to use a specific 

service hosted by a server somewhere in the Internet. This thesis provides a 

concept which relaxes the strong binding between service and server by the 

use of IPv6 focusing on the addressing of sensors and actuators. A client can 

place an unaddressed request to the so called content aware network. A smart 

router fetches the request and forwards it to a dedicated server, which is able 

to process the request. To this end, the request contains a semantic tag which 

is interpretable by participating network nodes. After the initial primary request 

is sent to its target server, this server examines the request and performs some 

secondary requests in order to set the corresponding actuators or to fetch 

current values from sensors. In addition to the correct routing of unaddressed 

requests, the content aware network is also able to route unaddressed data 

packets sent from sensor/actuator-units. Such a data packet can be sent for 

example on the change of a node's internal state. As a proof of concept, an 

elementary reference system is implemented which provides a reduced set of 

functionalities in order to evaluate the concept with respect to performance, 

security and fault tolerance. The network's performance, measured in the 

amount of messages, is compared to some theoretical alternative approaches. 

In order to preserve security, IPsec is investigated. 

Christof Kier 

Release- und Qualitätsmanagement (ITIL/CMMI) in Programmen mit starkem 

Bezug auf die Migration von Altsystemen und -prozessen 



14 

Qualitativ hochwertige Softwaretechnik zu produzieren ist unerlässlich, um auf 

dem Markt zu bestehen und optimale Kundenzufriedenheit zu erreichen. Für 

diese Zielsetzung muss sich die Organisation mit Konzepten des Qualitätsmanagements 

und der Optimierung der eigenen Prozesse auseinandersetzen. 

Qualitäts- und Projektmanagement dienen als Querschnittinstanzen und Bindemechanismen 

zwischen den einzelnen Phasen der klassischen Softwaretechnik. 

Anerkannte Standards, Vorgehensweisen und qualitätsorientierte Prozesse 

sind gut in neu aufgesetzten Projekten anzuwenden, allerdings führt die

Einführung dieser Modelle in gewachsenen Strukturen und bei der Migration 

von Altsystemen vielschichtigen Problematiken. Mit diesen Fragen und dem 

Versuch der Beantwortung auf Basis von Praxisbeispielen setzt sich diese 

Diplomarbeit auseinander. Im Rahmen der theoretischen State of the Art- 

Grundlagenarbeit werden Methoden und Vorgehensmodelle für Softwareprojektmanagement, 

Qualitätsmanagement und Qualitätssicherung sowie die 

Kernprozesse der Service-Inbetriebnahme und das Change- und Releasemanagement 

aus dem De-facto-Standard ITIL dargelegt. Die organisatorische 

und prozessuale Anpassungsfähigkeit, besonders im Release- und Changemanagement, 

ist dabei ein wichtiger Bestandteil. Im Rahmen der vorliegenden 

Arbeit werden Effektivität und Effizienz aus in der Fachliteratur beschriebenen 

Vorgehensmodellen in einen Praxisbezug im Projekt- und Programmmanagement 

gebracht und die Alltagstauglichkeit anhand praktischer Beispiele aus 

dem Projektalltag aufgezeigt. Dabei werden Qualitäts- und Release-prozesse 

aus dem Theorieteil in der Praxis verwendeten Prozessen gegen-über-gestellt 

und Erweiterungen erarbeitet. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden 

diese Ansätze für Release- und Qualitätsmanagement in Projekten im 

Migrationsumfeld von Altsystemen beleuchtet und daraus ein erkennbarer 

Regelbetrieb für eine leane Planung und eine Planung bei maximal möglichem 

Ressourcenstand abgeleitet. 

Bernhard Miller 

iHoneyClient - Discovery and Analysis of Malware for Mac OS X 



Over the last few years, Apples operating system OS X has steadily increased its 

user base. Today, an estimated 7.5% of all computers worldwide are running 

OS X. One reason for this advancement is the platforms questionable reputation 

of being inherently safe. However, the growing popularity of Apple 

computers has called criminals to attention. An increasing number of malware 

families is specifically targeting OS X. While there is a substantial body of research 

and tools dealing with malware on Windows and, more recently, 

Android systems, OS X has received little attention from security researchers so 

far. To amend this shortcoming, I implemented iHoneyClient, a tool to discover 

and analyze Mac malware. iHoneyClient offers a high-interaction client honeypot 

based on OS X that simulates an end user browsing the web on an Apple 

computer. The honeypot is able to examine the threat a website poses to OS X 

users. In addition, I built a dynamic analysis sandbox based on iHoneyClient. 

With this sandbox it is possible to execute Mac malware samples in an isolated 

environment and monitor their behavior. I used iHoneyClient to evaluate over 

6,000 blacklisted URLs to estimate how widespread malware for OS X is today. 

Furthermore, I used the dynamic analysis environment to analyze 174 malware 

samples. The combined results give an overview of the current state of OS X 

malware. While several advanced malware families for OS X exist, it is highly 

unlikely to become infected by simply browsing the web. 

15

Christian Pfeifhofer 

Silent Installs - Studying the Dark Side of the Pay-Per-Install Business 



Ausgefeilte Geschäftsmodelle bilden heutzutage die Grundlage für den 

Vertrieb und die Entwicklung von Malware. Kriminelle Organisationen haben 

Geschäftspraktiken, die im legalen Bereich schon lange als etabliert gelten, 

übernommen, und an die Gegebenheiten der Schattenwirtschaft im Internet 

angepasst. Sie erreichen damit eine effizientere Arbeitsteilung, sodass Kernkompetenzen 

bestmöglich zum Einsatz gebracht werden können. Die Verteilung 

von Schadsoftware ist dementsprechend oft ein Unterfangen, an dem 

mehrere, spezialisierte Gruppen beteiligt sind. Ein Beispiel für eine solcherart 

spezialisierte Gruppe ist der Pay-Per-Install (PPI) Provider. PPI Provider verkaufen 

die Ausführung bösartiger Programme auf gekaperten Computern als Service 

an andere Kriminelle (Clienten), welchen die Fähigkeit zur effizienten Schadsoftwareverteilung 

fehlt. PPI Affiliates führen dann im Rahmen von Partnerprogrammen 

die tatsächliche Verbreitung durch und werden vom PPI Provider 

für jede Installation bezahlt. Diese Arbeit konzentriert sich auf PPI Provider mit 

Partnerprogrammen, und beleuchtet deren Geschäftsmodell aus unterschiedlichen 

Perspektiven. Wir analysieren Infra-struktur und Software von PPI 

Providern, um neuartige Erkenntnisse über die zugrundeliegende Wertschöpfungskette 

zu gewinnen. Über einen Zeitraum von sechs Monaten beobachteten 

wir das Verhalten von 33 PPI Supportmitarbeitern und identifizierten 

damit Gemeinsamkeiten von Webseiten, obwohl diese scheinbar nicht 

in Beziehung stehen. Darauf aufbauend beschreiben wir die Gründung und 

Bewerbung unseres eigenen PPI Affiliate Programms, welches letztendlich eine 

potenzielle Infektionskapazität von 55.000 Computern pro Tag erreicht hat. 

Abschließend identifizieren wir wichtige ökonomische Eigenschaften des PPI 

Geschäftsmodells und fassen unsere Resultate unter Anwendung der Business 

Model Ontology zusammen. 

Thomas Renner 

E-Learning-Plattform für Technische Grundlagen der Informatik 

Studium: Masterstudium Informatikmanagement 

BetreuerIn: Ass.Prof. Dr. Monika Di Angelo 

16 

Im Rahmen dieser Arbeit wird das Konzept einer E-Learning-Plattform für die 

Lehrveranstaltung Technische Grundlagen der Informatik an der Technischen 

Universität Wien entwickelt. Die E-Learning-Plattform wurde in TUWEL umgesetzt. 

TUWEL ist eine Moodle Installation der Technischen Universität und 

steht allen Studierenden zur Verfügung. Im ersten Teil der Arbeit werden 

theoretische Grundlagen ausgearbeitet, auf denen die Umsetzung aufbaut. 

Zunächst wird das Potenzial von E-Learning im Allgemeinen erörtert, danach 

wird ein Vergleich zwischen papierbasiertem Lernen mit E-Learning gezogen. 

Ebenso werden theoretische Grundlagen für die Gestaltung von E-Learning

Plattformen aufgearbeitet. Nach Definitionen für die einzelnen Ebenen im E- 

Learning werden besonders die Einflussfaktoren bei der Gestaltung von E- 

Learning Plattformen erörtert. Des Weiteren werden wichtige Erfolgsfaktoren 

für die Gestaltung einer E-Learning Plattform aufgezeigt. Danach wird auf jene 

Funktionalitäten und deren lerntheoretische Anwendung von Moodle eingegangen, 

die in der konzeptionellen Umsetzung für die Lehrveransaltung 

Technische Grundlagen der Informatik Einsatz finden. Die konkrete Umsetzung 

des Konzepts erfolgt als TUWEL-Testkurs, der Einsatz von Bestandteilen obliegt 

der Verantwortung der Lehrveranstaltungsleitung. 

Gregor Ryba 

Authorization as a Service - Evaluating the Platform as a Service Paradigm for 

XACML Policy Decision Points 



The "Internet of Things" vision refers to an Internet that is not completely 

dependent on humans creating information. It tries to incorporate the physical 

world with its objects. The smart grid is one application of this vision. It 

integrates ICT technology into the traditional power grid to cope with the new 

requirements that are arising out of its continuing expansion and the incorporation 

of new energy sources. Because of interoperability many of these ICT 

devices are relying on Web services for transportation of the data generated. 

Since most of this data is sensitive, privacy needs to be established. The huge 

number of devices that are involved in such a system requires high scalability. 

Based on an example scenario arising out of the smart grid, this thesis 

introduces an architecture offering authorization as a service. It is based on the 

two standards XACML and SAML. It is documented with the 4+1 view model 

and a software prototype is implemented. This prototype is then deployed to 

the PaaS framework Appscale. Appscale is an open source implementation of 

Google's App Engine framework. It enables the execution of applications in a 

cloud environment, without the need to take care of the issues arising out of 

the distributed computing model. For comparison a version of this architecture 

runnable on an on-premises system is developed. Evaluation of the prototype 

focuses on its scalability. Load tests are run against the system in various 

configurations with all distributed databases offered by Appscale. The 

recorded results are ranging from a very unstable behaviour to the awaited 

scalability dependent on the number of nodes used for Appscale deployment. 

17

Paul Staroch 

A Weather Ontology for Predictive Control in Smart Homes 



In the past few years, the idea of creating smart homes has gained popularity. 

A smart home possesses some kind of intelligence that allows it to support its 

inhabitants. The overall goal is to increase the inhabitants' comfort while 

energy use and costs are reduced as well. In the context of a project aimed at 

building smart home systems, this thesis aims at constructing an OWL ontology 

for weather information, containing data about both current conditions and 

weather forecasts. The data described by this ontology will enable smart home 

systems to make decisions based on current and future weather conditions. At 

first, the thesis will determine in which particular ways weather data can be 

used within smart homes. Furthermore, possible sources for weather data will 

be analysed. Primary sources will be weather services that are that are accessible 

via Internet. Optionally, local weather stations will be able to provide 

further data about current weather conditions. A set of Internet-based sources 

for weather data will be reviewed for their suitability for use within smart 

homes. Afterwards, existing ontologies will be reviewed for their structure, 

advantages, and disadvantages in order to acquire ideas being suitable to be 

re-used. Several well-known approaches for building new ontologies from 

scratch will be discussed in detail. The thesis will follow METHONTOLOGY, the 

best-fitting of these approaches, to build Smart-HomeWeather, an OWL 

ontology that covers both the weather data being available and the concepts 

required to perform weather-related tasks within smart homes while always 

keeping the possibility of simple and efficient OWL reasoning in mind. Eventually, 

Weather Importer, a Java application, will be developed that gathers 

data from weather services and local weather stations and transforms it to 

comply with the SmartHomeWeather ontology. 

Martin Stütz 

Detecting Illicit Content in Picture Streams 

Studium: Masterstudium Information & Knowledge Management 


18 

Diese Arbeit beschreibt einen Algorithmus zur Erkennung von Farbbildern mit 

pornographischen oder gänzlich illegalen Inhalten. Dazu kann der Algorithmus 

eine Altersklassifizierung anhand von gesichtsbasierter Geometrie durchführen. 

Der Algorithmus erweitert den Algorithm for Nudity Detection von Rigan Apapid 

durch die Verwendung von Support Vector Machines und Methoden zur 

Eliminierung von Fehlalarmen. Die Nacktheits- und Pornographieerkennung 

basiert auf Hauterkennung. Mithilfe von Hauterkennung können Hautflächen in 

Bildern lokalisiert werden. Größen, Formen und Distanzen der erkannten Hautflächen 

zueinander werden als Features zur Beschreibung der Inhalte von 

Bildern verwendet. Basierend auf diesen Features und dem Gesamtanteil von

Haut wird das Bild durch eine Support Vector Machine als verfänglich oder 

unverfänglich klassifiziert. Die analysierten Bilder werden mittels OpenCv nach 

Gesichtern durchsucht. Positionen von Augen, Mund, Nase und Kinn werden 

innerhalb von erkannten Gesichtern ermittelt. Eine Support Vector Machine 

klassifiziert die Gesichter anhand der Distanzen zwischen diesen Gesichtsmerkmalen 

in zwei Klassen (>18 und

prozesses, basierend auf dem TMMi Bewertungsstandard, durchgeführt und in 

einer Tabelle zusammenfassend dargestellt. 

Jürgen Weidinger 

Integration der Gebäudeautomation in das Internet der Dinge 



Das Internet der Dinge (IoT) hat das Ziel, Komponenten der physischen Welt 

mit dem Cyberspace zu verbinden und Informationslücken zwischen der realen 

und virtuellen Welt zu minimieren. Durch die Entwicklung von Internet Protocol 

Version 6 IPv6 können zirka 340 Sextillionen Geräte eindeutig identifiziert 

werden. IPv6 ist damit ein wichtiger Wegbereiter zur Realisierung der Vision 

des IoT. Eine zukünftige Anwendungsdomäne im IoT betrifft die Gebäudeautomation 

mit Funktionen aus der Heizungs-, Lüftungs-, Klima-technik, Beleuchtung 

und Verschattung. Das Zusammenwirken von Komponenten der 

technischen Gebäudeausrüstung ermöglicht auch die Einführung von Energiemanagementsystemen. 

Zusätzlich besteht der Bedarf der Integration von 

Gebäudeautomationssystemen mit Geschäftsprozessen. Web-Services sind 

eine Schlüsseltechnologie zur Gewährleistung von Interoperabilität zwischen 

unterschiedlichen Systemen. Diese Arbeit präsentiert einen Protokollstack für 

das IoT, der Interoperabilität unterschiedlicher Gebäudeautomationssysteme 

gewährleistet und eine eindeutige Identifizierung der Geräte mittels IPv6- 

Adressen ermöglicht. Der IoT-Stack basiert auf dem oBIX-Web-Service-Standard 

und erreicht Interoperabilität durch generische Typdefinitionen für zugrundeliegende 

Gerätschaften. Für die Optimierung hinsichtlich Effizienz des Übertragungsprotokolls 

wird im IoT-Stack das Constrained Application Protocol 

(CoAP) eingesetzt. Bezüglich Optimierung der Payloadgröße stehen unterschiedliche 

Kodierungsverfahren zu Verfügung. Im Rahmen der Arbeit wird ein 

transparentes Gateway für eine RESTful M2M-Kommunikation mit bestehenden 

Automationssystemen entwickelt. Evaluierungen untersuchen die Effizienz der 

Nutzdatenkodierungsverfahren und beziehen die Client/Gateway-Interaktion 

der vom IoT-Stack zur Verfügung stehenden HTTP- und CoAP-Bindings mit ein. 

Die Analyse zeigt deutlich, dass eine effiziente und interoperable Kommunikation 

durch den IoT-Stack ermöglicht wird. 

Boris Wrubel 

Planung und Implementierung von angemessenen agilen Testmethoden und 

Testautomatisierungsstrategien für ein teilprojektreiches 

Technologieintegrationsprojekt 

Studium: Masterstudium Business Informatics 


20 

Agiles Testen ist ein in der derzeitigen Theorie und Praxis des Softwaretestens 

wenig behandeltes Gebiet, obwohl die agile Softwareentwicklung eine Realität

geworden ist, die nach dazu passenden Testansätzen verlangt. Damit 

verändern sich nicht nur die Aufgabengebiete im Test, es kommen auch ganz 

neue Schwerpunkte und Verantwortungen zum Tragen. Was dieser Wandel für 

den agilen Test bedeutet, wird in der vorliegenden Arbeit anhand eines 

konkreten Fallbeispiels erläutert. Die Analyse zeigt diverse Probleme, die 

entstehen können, wenn klassisches Testvorgehen auf agile Softwareentwicklung 

trifft und sie macht umso mehr deutlich, dass im Softwaretest ein 

Paradigmenwechsel angesagt ist. Gleichzeitig werden Lösungsansätze herausgearbeitet 

und in Folge ein beispielhafter agiler Testansatz vorgestellt. Der hier 

vorgestellte agile Testansatz beinhaltet einen Testprozess für agile Vorgehensmodelle 

und zeigt darüber hinaus auf, wie sich Testautomatisierung effizient in 

diesen integrieren lässt. Im Zusammenhang damit wird dargestellt, wie sich der 

Softwaretest die in der iterativen Entwicklung bereits etablierte Methode der 

Continuous Integration zunutze machen kann. Des Weiteren wird gezeigt, 

welche Wichtigkeit der Einsatz von passenden Werkzeugen im agilen Test hat 

und welche Bedeutung daher der Evaluierung dieser Tools zukommt. 

Abschließend wird der Wandel des Rollenbildes des Testers im agilen Umfeld 

behandelt, denn agile Testmodelle verlangen auch nach einem neuen 

Jobprofil des Testers. 

Min Zheng 

Simulationstools für die Lehrveranstaltung Technische Grundlagen der 

Informatik 


BetreuerIn: Ass.Prof. Dr. Monika Di Angelo 

Simulationen werden immer häufiger in der Wissenschaft eingesetzt. Auch in 

der Didaktik ist dies der Fall. Darum beschäftigt sich die hier vorliegende Arbeit 

mit dem Einsatz von Simulationstools für die Lehrveranstaltung Technische 

Grundlagen der Informatik. Des Weiteren wird das didaktische Konzept des 

Blended Learning für diese Arbeit herangezogen, da dieses unterschiedliche 

Medien und didaktische Konzepte vereint. Für den näheren Selektionsprozess 

werden 40 Tools ausgewählt, die in dieser Arbeit evaluiert werden. Auch wird 

zu den jeweiligen Themengebieten dieser Lehrveranstaltung mindestens ein 

Tool vorgeschlagen, welches zum Einsatz kommen könnte. Daneben wird zu 

jedem Bereich ein Übungsbeispiel mit dem am besten bewerteten Tool 

geliefert. 

21

Arbeitsbereich Computer Vision 

Karin Gisperg 

Extraction of Geometric Objects from TLS Pointclouds of Historical Facades 

Studium: Masterstudium Visual Computing 

BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Robert Sablatnig 

Terrestrisches Laser Scanning (TLS) ist ein berührungsloses 3d- 

Datenerfassungssystem, welches z.B. in der Geomatik oder dem Denkmal- und 

Kulturgüterschutz verwendet wird. Abhängig vom Prinzip der Distanzmessung 

können Reichweiten bis zu 4000 m (RIEGL VZ-4000) oder Messraten von 

976.000 Punkten/Sekunde (Faro Photon 120) erreicht werden. Ziel dieser 

Diplomarbeit ist die Implementierung eines automatisierten und robusten 

Prozesses zur Verarbeitung von TLS-Punkwolken historischer Fassaden. 

Basierend auf einer RANSAC unterstützen Methode wird die Struktur der 

Fassade durch geometrische Grundformen wie Ebenen, Kugeln oder Zylinder 

beschrieben. Abhängig von den Aufnahmebedingungen wird mithilfe dieser 

Methode eine Segmentierung der Objekte erreicht. Um die Performance 

hinsichtlich der großen Datenmenge und die Qualität der Resultate zu steigern, 

werden Optimierungen im Bereich der Modellinitialisierung (gestaffelte 

Initialisierungsumgebung) und der Lokalisierung von Punkten (kd-tree) umgesetzt. 

Um Redundanz zu vermeiden, werden die Symmetrieeigenschaften 

der Fassade untersucht. Es wird angenommen, dass klassizistische Fenster und 

deren Umrandungen symmetrisch angeordnet sind. Die Konturen der Fenster 

werden extrahiert und die Fassade in Regions Of Interest aufgeteilt. Diese 

werden anschließend mithilfe des Iterative Closest Point Algorithmus 

miteinander verglichen und ein Similaritätsmaß anhand der gemittelten 

quadrierten Distanzen ermittelt. Es wird gezeigt, dass dieses Kriterium in 

Kombination mit Otsu's Schwellenwertermittlung einen ausreichende Klassifizierung 

in symmetrische und nicht-symmetrische ROIs ergibt. Sind zwei 

Regionen symmetrisch, so werden sie einem Fenstermodell zugeordnet, 

welches durch jede weitere Instanz verfeinert wird. Letztendlich wird die 

Fassade durch die unterschiedlichen Fenstermodelle repräsentiert, welche aus 

den geometrischen Grundformen, den verbleibenden Punkten und den 

Einfügekriterien bestehen. 

Manuel Keglevic 

Automatic Recognition of Weather Records 



22 

Even before the use of computers, meteorological data was recorded for 

statistics by means of handwritten notes. In addition to those handwritten 

documents stored in historic archives, processes, as manually filling in 

measurement values into forms, still depend on pen and paper. However, 

manually digitizing this data for further processing is cumbersome. In this

thesis, a character recognition system for automatically digitizing handwritten 

weather records is proposed. The weather record dataset regarded in this 

thesis consists of known printed forms with handwritten meteorological 

measurements. The scope of this thesis are the numeric temperature values 

which are measured at three different points of time. The localization of the 

numerical data is achieved by first reconstructing the tabular structure of the 

form. Using vertical and horizontal projection profiles, the rough positions of 

the lines building up the table are found. Errors in the layout analysis are 

corrected using a-propri information of the form. Additionally, to reduce the 

influence of spurious lines, a stroke preserving line removal method is 

proposed. The extraction of the digits and signs is done using a binarization 

based on the Savakis filter. Using a trained PCA basis as a filterbank the 

features of the digits and signs are extracted and subsequently classified with 

multiple SVM with RBF kernels. Moreover, to allow an identification of 

uncertain prediction results, the class probabilities are estimated. The 

evaluation was conducted using three different digit databases with manually 

annotated ground truth, synthetically generated digit images with spurious 

lines and weather records from five different measurement stations. On a 

dataset with weather records from five different measurement stations an 

accuracy of 93% per digit is achieved. Furthermore, on a dataset containing 

only weather records from a single writer the performance is improved to over 

99%. 

Karin Kernegger 

Improving Error Detection Rate Using Retesting in Automated Security Testing 

Tools 


BetreuerIn: Privatdoz. Dr. Martin Kampel 

Qualitätssicherung ist ein wichtiger Teil des Softwareentwicklungsprozesses. 

Diese kann unter anderem mit Hilfe von Sicherheitstests hergestellt werden. 

Das Ziel dabei ist es, so viele Sicherheitslücken wie möglich zu finden, weil 

versteckte Schwachstellen von einem Angreifer entdeckt und ausgenützt 

werden könnten. Heutzutage existieren verschiedene Ansätze und Werkzeuge, 

um automatisierte Sicherheitstests durchzuführen, allerdings können diese 

Angriffe, wie zum Beispiel SQL Injections oder XSS Attacken, nicht aufdecken. 

Das Ziel dieser Arbeit ist es, ein automatisiertes Sicherheitstestwerkzeug mit 

Hilfe von Retesting zu verbessern, sodass auch diese versteckten Sicherheitslücken 

gefunden werden können. Zunächst wird eine umfassende Literaturrecherche 

durchgeführt, in der automatisierte Sicherheitstestwerkzeuge vergleichend 

dargestellt wurden. Weitere Literaturrecherchen werden durch-geführt 

zu dem Thema des Retestings selbst sowie zu verschiedenen Konzepten, die 

notwendig sind, um Retesting im Rahmen eines automatisierten Sicherheitstestwerkzeuges 

umzusetzen. Ein Beispiel hierfür wäre automatisiertes Lernen. 

Basierend auf diesen Recherchen wird in dieser Arbeit ein selbst erarbeitetes 

Retesting Konzept vorgestellt: Zunächst erfasst das automatische Sicherheitstestwerkzeug 

im Rahmen einer Lernphase, wie das normale Verhalten des 

23

getesteten Systems wie zum Beispiel die normale Antwortzeit oder die normale 

CPU Auslastung ist. In der darauffolgenden Testphase werden bösartige Eingabewerte 

zu dem System gesendet. Wenn dabei ein abnormales Verhalten 

beobachtet wird, wird ein Retest durchgeführt. Das ist notwendig, um das 

Ergebnis des ersten Tests zu bestätigen. Dieses Konzept wird in ein schon 

bestehendes Sicherheitstestwerkzeug eingebaut. Die Ergebnisse im Rahmen 

eines Machbarkeitsnachweises zeigen, dass Retesting nicht nur hilft, 

Sicherheitslücken aufzuzeigen, sondern es kann auch die Anzahl der gemeldeten 

false positives reduzieren. 

Joachim Ofner 

Computational Analysis of Textures Related to Idiopathic Interstitial Pneumonia 

Studium: Masterstudium Medizinische Informatik 


The thesis compares texture features for fully automated quantification of 

Diffuse Parenchymal Lung Disease (DPLD) related pathological tissue in High 

Resolution Computed Tomography (HRCT) images. Features are implemented 

as classical local texture features and with the Bag of Features approach. 

Feature selection is tested as well. Furthermore, the stability of automatically 

generated class labels compared to ground truth labels is analyzed. The 

approach was evaluated on 97 HRCT images of pathological lung tissue. Slice 

thickness was 1mm and inter-slice distance 10mm. A ground truth containing 

healthy and four pathologic patterns (emphysema, ground glass, fibrosis, 

micromodules) with delineated regions created by three radiologists was 

available. We generated texture features (Gray Level Histograms, Local Binary 

Patterns, Haralick features, a Gaussian Filterbank and Riesz features) and 

evaluated the classification performance of the two texture formulations on 

volume level with a 10-fold cross validation. Random Forests were used as 

classifier, providing additional information of feature importance to be used for 

feature selection. Haralick features performed best as local texture features 

with 69.59% classification accuracy. With 76.17% Local Binary Patterns reach 

the highest performance in the Bag of Features formulation in manually 

generated regions of the ground truth. Feature selection does not improve 

classification results significantly. Ground truth class labels reach a stability of 

71%. This stability is slightly outperformed by automatically generated labels. 

The results suggest the use of Local Binary Patterns, as computationally 

efficient local texture features in combination with the Bag of Features 

approach. This feature formulation provides high flexibility together with 

efficiency. Lung texture classification applications have to get more 

independent of manually created ground truth. 

24

Michael Opitz 

Text Detection and Recognition in Natural Scene Images 



Text detection and recognition in natural scene images has applications in 

computer vision systems such as license plate detection, automatic street sign 

translation, image retrieval and help for visually impaired people. Scene text, 

however, may have complex background, image blur, partially occluded text, 

variations in font-styles, image noise and varying illumination. Hence scene 

text recognition is a challenging computer vision problem. This work addresses 

the problem of dictionary driven end-to-end scene text recognition, which is 

divided into a text detection problem and a text recognition problem. For text 

detection an AdaBoost sliding window classifier is used to detect text in 

multiple scales. The effectiveness of several feature-sets for this classifier are 

compared and evaluated. A modified Local Ternary Pattern (LTP) feature-set is 

found as most effective for text detection. In a post-processing stage Maximally 

Stable Extremal Regions (MSER) are detected and labeled as text or non-text. 

Text regions are grouped to textlines. Textlines are split into words by a wordsplitting 

method build upon k-means and linear Support Vector Machines 

(SVM). For text recognition a deep Convolutional Neural Network (CNN) trained 

with backpropagation is used as one-dimensional sliding window classifier. To 

avoid overfitting the network is regularized by Dropout. Recognition responses 

are used in a Viterbi-style algorithm to find the most plausible word in a 

dictionary. The influence of training set size and size of convolutional layers is 

evaluated. The system presented outperforms state of the art methods on the 

ICDAR 2003 and 2011 dataset in the text-detection (F-score: 74.2% / 76.7%), 

dictionary-driven cropped-word recognition (F-score: 87.1% / 87.1%) and 

dictionary-driven end-to-end recognition (F-score: 72.6% / 72.3%) tasks. 

Thomas Pönitz 

Efficient Retrieval of Near-Duplicate Images 



Aufgrund der kontinuierlich steigenden Menge an digitalen Bildern und dem 

ständigen Wachstum an verfügbarer Speicherkapazität, sind umfangreiche 

Bilddatenbanken weit verbreitet. Eine spezielle Herausforderung ist eine Bilddatenbank 

auf nahezu identische Bilder zu durchsuchen. Ein dafür konzipiertes 

System akzeptiert Bilder als Suchanfragen und liefert gegebenenfalls entsprechende 

Originale zurück. Die Schwierigkeit dabei ist eine Bildrepräsentation 

zu finden die robust in Bezug auf diese Transformationen ist. Gleichzeitig 

soll die Ähnlichkeit zweier Repräsentationen effizient zu berechnen sein 

oder die Repräsentationen sollten indizierbar sein. Im ersten Fall kann die 

Datenbank linear durchsucht werden, während im zweiten Fall eine effiziente 

Suchstruktur aufgebaut werden kann. Die Bags of Visual Words Methode hat 

25

sich als geeignet herausgestellt. Dabei wird ein Bild durch die Häufigkeiten 

seiner enthaltenen visuellen Worte beschrieben. Diese visuellen Worte werden 

von lokalen Bildmerkmalen abgeleitet. Methoden auf dem aktuellen Stand der 

Wissenschaft verwenden SIFT Merkmale, welche den Nachteil einer aufwendigen 

Berechnung haben. Um dem entgegenzuwirken werden in dieser 

Arbeit SIFT Merkmale durch binäre Merkmale ersetzt. Binäre Merkmale bestehen 

aus einer einfachen Liste an Bits und ermöglichen bestimmte Schritte der Bags 

of Visual Words Methode effizienter durchzuführen. Das Erzeugen der visuellen 

Worte ist einer dieser Schritte und äußerst zeitaufwändig. Ein alternativer 

Clustering-Algorithmus, kShifts, wird untersucht, um diesen Schritt effizienter 

durchzuführen. Weiters wird der kMeans Algorithmus für binäre Merkmale 

angepasst und mit kShifts verglichen. Für die Evaluierung des vorgestellten 

Systems werden frei verfügbare Bilddatenbanken verwendet. Ein Vergleich mit 

aktuellen Methoden wird gezogen. Zusätzlich wird eine Bilddatenbank mit circa 

1,000,000 Pressebildern als praxisorientierter Anwendungsfall untersucht. 

Christopher Pramerdorfer 

Depth Data Analysis for Fall Detection 



Falls are a leading cause for accidental deaths among persons aged 65 or 

older. Fall victims require immediate assistance in order to minimize morbidity 

and mortality rates. However, statistically every other fall victim is unable to get 

back up without help. The aim of fall detection is to ensure fast assistance by 

automatically informing caretakers in case of falls. Different methods have 

been proposed for this purpose, but there are still unresolved issues that limit 

the applicability of fall detection systems in practice. This thesis introduces a 

new fall detection system using current depth-sensing technology, with the 

aim of addressing these limitations. This sensor technology has several 

advantages over alternatives; it is unobtrusive, preserves the privacy of subjects, 

and works independently of lighting conditions, allowing for continuous 

monitoring. The generated data enables powerful scene analysis and, 

consequently, reliable fall detection. The applicability of this technology is 

verified by means of a quantitative analysis, in order to assess its limitations 

and data quality. In contrast to existing methods, the proposed system 

emphasizes person detection and tracking, which allows for robust temporal 

analysis and thus improves fall detection performance. To this end, this work 

also proposes a new motion detection algorithm optimized for depth data and 

fall detection. Furthermore, this work contributes to the research field of 

tracking by introducing effective means for tracking multiple persons. The 

proposed system is easy to set up, plug and play, and can run on inexpensive 

low-end hardware, promoting broad acceptance. This work shows that reliable 

fall detection in depth data is possible, as verified on a comprehensive fall 

database. At the time of writing, the system is tested under practical conditions 

in four countries, with promising first results. 

26

Institut für Informationssysteme 

Arbeitsbereich Distributed Systems 

Denitsa Djamiykova 

Monitoring the Correspondence of Physical and Virtual Network Resources in 

OpenFlow Based Software Defined Networks 


BetreuerIn: Univ.Prof. Dr. Schahram Dustdar 

Mit der steigenden Popularität des Cloud Computings, nimmt auch die 

Notwendigkeit von leichten Bereitstellen, Migration und Voraussagen der 

Qualität des Netzwerks zu. Software Defined Networks (SDNs) versprechen 

bessere Skalierbarkeit, Flexibilität und Effizienz des Cloud-Netzwerks durch 

Abstraktion der Regelung von der Weiterleitungsschicht. Heutzutage ist eines 

der schwierigsten Probleme der Cloud-Netzwerksvirtualisierung, das auf eine 

SDN gebaut ist, die schlechte Verwaltung und Überwachung der Korrespondenz 

zwischen den hysischen und den logischen Ressourcen. Diese Arbeit 

präsentiert eine Erweiterung zu einem bestehenden SDN Controller, der die 

physikalischen Netzwerk-Ressourcen überwachen und die entsprechenden 

virtuellen Netzwerk Ressourcen zuweisen soll. Das Low-Level-Monitoring in 

jedem Cloud Setup ermöglicht eine optimale Ausnutzung der physischen 

Ressourcen und eine bessere und schnellere Bereitstellung des logischen 

Netzwerkes sowie der Tenant VMs. Das vorgeschlagene SDN Controller Plug-in 

ermöglicht Low-Level-Monitoring, das zentralisiert für das Netzwerk ist. Das 

Plug-in bietet Informationen für Änderungen und Störungen in der physischen 

Netzwerk Bereitstellung, gibt Feedback für alle durchsetzten Management- 

Strategien und hilft für eine effektive Durchsetzung der Netzwerk-QoS und 

schließlich für eine Vorhersage von SLA Verletzung. Weiterhin ist eine Analyse 

der Verbindung zwischen den physischen und den virtuellen Netzwerk 

Ressourcen bereitgestellt, die sich auf eine kontinuierliche Überwachung des 

verschiedenen Netzwerk Topologien Verhaltens berührt. Die Auswertung der 

unterschiedlichen Netzwerke zeigt, dass es keine universelle Lösung für die 

verschiedenen Arten von Netzwerk Anforderungen passen würde. 

Constantin-Claudiu Gavrilete 

Exploiting User Behavior and Markup Structures to Improve Search Result 

Rankings 



Popular web search engines, such as Google, rely on traditional search result 

ranking methods such as the vector space model probabilistic models in combination 

with the famous PageRank algorithm. In the last couple of years per- 

27

sonal document relevance got considered when ranking search results, as it 

improves the result quality significantly. This thesis extends related work in the 

area of result personalization, by providing the concept and implementation of 

a keyword based personal search engine. Compared to other work, the 

personal relevance is measured by the user's activity with keywords of one 

document, such as clicking or hovering. A ranking algorithm is introduced, 

which considers keyword and document frequencies in the vector space 

model, combined with the interaction of those keywords to compute the 

document score. The concepts are implemented as an HTML5 browser extension 

for Google Chrome, which actively measures the user's interaction with 

the visited content, without interfering with the normal surfing behavior. 

Querying for visited content retrieves stored documents and orders them 

according to their personal relevance. An evaluation is conducted to test 

whether the behavioral ranking factors are significant enough for personal 

relevance. It is shown, that the interaction of the user with the document's 

content correlates with its relevance. Furthermore, a benchmark of WebSQL 

and IndexedDB as HTML5 data storage structures for insert, update and search 

operations reveals that the latter technology outperforms the former in almost 

every configuration. 

Thomas Hava 

Optimizing Server Applications for Renewable Energy powered Data Centers 



A constantly increasing growth of the amount of Internet users worldwide, as 

well as new types of web services like social networks or video services, are 

demanding more and more server capacities within data centers. In fact 

between the year 2000 and 2005 the power consumption of data centers has 

doubled. In the year 2010 data centers were estimated to consume 1,3% of the 

world wide electricity production. Since the increase of data center costs the 

concept of green IT developed in the field of data centers. Basic ideas of green 

IT are to reduce the ecological footprint and to improve the energy 

effectiveness. This goals can be reached by using renewable energy sources 

like wind power, photovoltaics or hydro power. These power sources share the 

issue, that the amount of energy, which they are producing depends on the 

current state of their environment. The key issue of this diploma thesis is to 

identify common data center server applications and to analyze if their power 

profiles can be aligned to the power production profiles of renewable energy 

based power sources. 

28

Christoph Hohenwarter 

Simulation des zeitlichen Störungsverhaltens vollvermaschter Netzwerke am 

Beispiel kritischer Infrastrukturen 


BetreuerIn: Privatdoz. Dr. Karl Michael Göschka 

The assignment of this diploma thesis was the observation of the characteristics 

of infrastructure due a disruption by using a computer model. This 

leaded to the designing of a simulation model, the calculation and presentation 

of simulation results regarding a graph representing an infrastructure 

network. Therefore the time-dependent behavior after the occurrence of a 

disruption is observed. The examined infrastructure network can be an electric 

supply network, a water supply network or any other kind of infrastructure 

network. This diploma thesis observes the simulated behavior of the infrastructure 

of an Austrian military base after a theoretical incident. The used data 

in this thesis was delivered by the Austrian Armed Forces. The relationships 

between the infrastructure elements are modeled using one-dimensional input 

and output values as there is not made any distinction between the different 

performance aspects of each infrastructure element. For the model development 

a directed graph is used. The links are defined by functions. Also the 

used data for this thesis are analyzed and the way of collecting this data is 

discussed in a critical manner. The major results of this scientific work are the 

performance charts of the simulated infrastructure of the observed military 

base during a dysfunction at which assumptions are made of a general nature 

and those results are interpreted. 

Eduard Rudolf Margulies 

Location Detection in Smart Home Environments with the Oracle Sun SPOT 

Technology 

Studium: Masterstudium Medieninformatik 


The term smart-home has become very popular over the last years, gaining a 

great deal of importance in technological fields of research, especially in the 

field of Ambient Assisted Living (AAL). AAL represents an important branch of 

the Human Computer Interaction (HCI). For disabled persons the smart-home 

can offer increased support and an overall better experience in everyday life. 

Further, non-disabled persons could also benefit from the smart-home 

experience with many supportive functions for day to day living. Location plays 

an integral role in smart-home environments, thus many functions and actions 

depend on the users current location in the home. For outdoor environments 

robust solutions like the American GPS for navigation systems, aGPS, or the 

European Galileo already exist. For indoor-environments such as smart-homes, 

only a few useable technologies are available. With this master thesis, we are 

interested in research on an easy-to-setup and fairly inexpensive approach for 

location determination systems. For that reason we use an embedded device 

29

from ORACLE: the Sun SPOT. This device offers a variety of mechanisms which 

can be used for the location determination as, for example, the accelerometer 

as well as offering the ability for wireless communication. First, we will show 

that our experiments with the accelerometer device yields imprecise localization 

results related to erroneous measurement-readings from the devices 

accelerometer-chip itself, thus not usable in indoor environments. The second 

part of this thesis covers the location inference based on the wireless network 

communication of the Sun SPOT, which in turn is based on key performance 

indicators and the Weighted Centroid Localization (WCL) algorithm. We will 

show that this inexpensive and effective approach is suitable for roughly 

determining location, because of its imprecise measurement values and 

dealings with common issues in a wireless network, like interferences and 

reflections. 

Rene Nowak 

Towards Providing Unified Access To Cloud Data Storage Services 



With an increasing number of devices using applications, the amount of data 

that has to be managed has grown rapidly. This means, that scalability of databases 

gets more and more important. So in the last years so called not only 

SQL (NoSQL) databases have become popular because they can be distributed 

more easy than traditional relational databases. The problem is, that different 

data stores use different ways to manage their data and provide specific 

interfaces to persist and load this data sets. This makes it hard for application 

developers to use this new technologies in their applications. So using 

different types of persistence, as described in the polyglot persistence model, 

means that a lot of code has to be written for covering the different APIs. The 

following thesis describes and presents a solution to access different types of 

data storage through one interface. Therefore, the differences between the 

management and storage of data are described and discussed. Based on this 

discussion, a common interface will be designed. Because the API cannot cover 

all different functionalities, developers will also get the possibility to access 

specific libraries, to use special functions for a data store. This means, that data 

can be stored where it fits best, without losing any functionality or flexibility. In 

some cases, it is useful to move data from one data store to another. This 

often requires a lot of migration code to read and write data. In this thesis, we 

will also present a solution for this problem and a prototype implementation of 

this feature will be discussed. 

30

Bernhard Schreder 

Legacy Datasource Interoperability for the Semantic Web 



This master thesis discusses the problem of integrating legacy data sources 

with other connected applications and data sources, one of the key issues of 

processes such as Enterprise Application Integration. This work examines one 

possible solution to this problem by leveraging semantic technologies, specifically, 

by mapping between ontologies which describe the legacy data sources. 

This solution necessitates the mediation and alignment between a data 

source's or application's data format and the format prescribed by the central, 

shared ontology. Utilizing ontologies is assumed to provide a flexible and lightweight 

solution to the data integration problem. In this thesis several semantic 

mediation approaches are surveyed, including the requisite preprocessing 

steps such as schema lifting and normalization. Using the Mapping Framework 

of the University of Karlsruhe as the underlying architecture, a comprehensive 

mediation tool has been developed, which supports the creation and execution 

of mappings between different ontologies. Several new methods of 

importing legacy data sources, such as relational databases and XML data, are 

developed and introduced as new services for the mediation tool. Finally, a 

number of case studies and application scenarios for these mediation services 

are detailed and their applicability and flexibility are evaluated. 

Martin Sölkner 

Energieeffizienter Elastizitätsmanager für Clouds 



Elastizitätsmanagement ist eines der Kernkonzepte, die Clouds von 

herkömmlichen Datenzentren unterscheiden und erlaubt es Clouds autonom 

auf die Anforderungen ihrer Kunden zu reagieren. Kunden können Ressourcen 

der Cloud nach Bedarf anfordern, verwenden und freigeben, wodurch der 

Eindruck unbegrenzter Rechenleistung entsteht. Daher kann sich die Anzahl 

der tatsächlich durch Kunden genutzten Ressourcen ohne langfristige Planung 

jederzeit ändern. Um Clouds die Möglichkeit zu bieten, rechtzeitig auf spontane 

Verändern zu reagieren, untersuchten wir selbstlernende Methoden die 

das bisherige Verhalten einer Kundenapplikation analysieren und zukünftige 

Anfragen an die Cloudressourcen vorhersiehen. Wird ein Anstieg der Kundenaktivität 

berechnet, werden rechtzeitig alle benötigten Virtuellen Maschinen 

(VM) gestartet. Dadurch werden Verzögerungen, die sich ergeben würden, 

wenn die benötigten VM erst bei Bedarf gestartet werden, verhindert. 

Gleichzeitig werden VM in Zeiten niedriger Kundenaktivität abgeschaltet, um 

Energie zu sparen. Für den Kunden wirkt es, als wenn alle jemals benötigten 

VM jederzeit verfügbar wären, während gleichzeitig Energiekosten für den 

Cloudprovider reduziert werden. Die untersuchten Methoden wurden im 

31

Energieeffizienten Elastizitätsmanager (E3M) implementiert, in Simulationen 

getestet und ihre Leistung sowohl in Hinsicht auf Energieverbrauch als auch 

Kundenzufriedenheit bewertet. Der E3M wurde dabei mit verschiedenen 

Elastizitätsmethoden, die keine selbstlernenden Methoden einsetzten, zu 

unterschiedlichen Testbedingungen verglichen. Die Testfälle konzentrierten 

sich dabei auf die Unterschiede bei langfristiger Planung als auch kurzfristigen 

Schwankungen und zeigten erhebliche Reduktion der benötigten Energie bei 

gleicher Leistung für die Kunden. 

Arbeitsbereich Database and Artificial Intelligence 

Maximilian Robert Aster 

Repackaging Web Pages using Advanced User Behaviour Analysis 


BetreuerIn: Univ.Prof. Dr. Reinhard Pichler 

Current trends in the market of Web-enabled devices are moving the focus 

from desktop web pages to pages optimised for a set of other devices like 

smartphones or tablets. Advanced User Behaviour Analysis tries to improve the 

effectiveness and usability of web pages in general and for specific user 

groups, using information that is gained from tracking users utilizing those 

mobile devices. The term points out the fact that new approaches are 

evaluated and used in order to achieve this goal. But the user behaviour data 

collected this way can also be used to adapt web pages and automatically 

transform pages and even the web applications logic flow into a new kind of 

representation, specifically for a certain target group. Therefore a general 

process is defined to describe the various phases that have to be gone through 

to transform or repackage a website. It serves as the basis for the solutions, 

which were built as part of this thesis, and incorporates state of the art 

concepts and methods from various fields of Web Science. The implemented 

artefacts demonstrate how an appropriate architecture looks like and what 

additional possibilities open up. In the end the collected data about user 

behaviour is employed to optimise the transformation of the web pages by 

selecting only content which showed to be important to other users. 

Christoph Erkinger 

Rotating Workforce Scheduling as Satisfiability Modulo Theories 


BetreuerIn: Privatdoz. Dr. Nysret Musliu 

32 

Das Erstellen von geeigneten Schichtplänen ist für viele Unternehmen von 

entscheidender Bedeutung, um zum einen eine Produktivitätssteigerung und 

zum anderen eine optimale Auslastung des vorhandenen Personals zu gewährleisten. 

Hierbei müssen neben den Anforderungen des Unternehmens auch 

gesetzliche Bestimmungen und indivduelle Interessen der Arbeitnehmer

erücksichtigt werden. Dies stellt eine Herausforderung dar, welche selbst mit 

der Unterstützung aktueller Computersysteme im Allgemeinen nicht effizient 

gelöst werden kann. In den letzten 40 Jahren wurden zahlreiche computergestützte 

Methoden zur Lösung von Schichtplanproblemen entwickelt. Dabei 

wurden neben exakten Verfahren wie dem Constraint Programming auch 

heuristische Methoden eingesetzt. Exakte Methoden lösen zwar eine große Anzahl 

an Schichtplanproblemen, können jedoch Pläne für viele Mitarbeiter nicht 

effizient erstellen. Es ist deshalb von großem Interesse neue exakte Methoden 

zu entwickeln, welche diese Limitierung nicht aufweisen. In dieser Arbeit wird 

ein neues exaktes Verfahren für Rotating Workforce Scheduling (RWS) vorgestellt. 

Dafür wird RWS als Satisfiability Modulo Theories (SMT) Problem 

modelliert. Während das Lösen von SMT Problemen mit SMT-Solvern automatisiert 

werden kann, stellt das Finden einer effizienten Formulierung in SMT 

die größte Herausforderung dar. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurden zwei 

Modellierungen für RWS entwickelt, einmal basierend auf linearer Arithmetik 

und einmal unter der Verwendung von Bitvektoren mit binären Operationen. 

Beide Ansätze wurden mit 20 Probleminstanzen aus der Literatur experimentell 

evaluiert, wofür verschiedene SMT-Solver eingesetzt wurden. Die Bitvektor 

Formulierung erzielte im Vergleich zu jener mit linearer Arithmetik bessere 

Ergebnisse und zeigte außerdem im Vergleich mit anderen Methoden aus der 

Literatur, dass SMT-Solving ein kompetitives Verfahren ist, welches Probleminstanzen 

löst, die andere exakte Verfahren bisher nicht lösen konnten. 

Wolfgang Fischl 

Normal Forms for Non-Relational Data 



Die Menge an von Informationssystemen gespeicherten Daten wächst stetig. 

Für diesen Zweck werden vorwiegend Datenbanksysteme eingesetzt. Jedoch 

gewinnen alternative Datenformate, wie XML Dokumente und Graph-basierte 

Datenbanken, immer mehr an Einfluss. In all diesen Datenformaten ist es 

wichtig, mit Hilfe des Datenbankdesigns Redundanzen zu vermeiden. Aus 

diesem Grund wurden Normalformen entwickelt. Für das relationale Datenmodell 

wird Boyce-Codd Normalform (BCNF) verwendet. Arenas und Libkin entwickelten 

2004 XML Normalform für XML Dokumente. Normalformen für Graphbasierte 

Datenbanken wurden bisher nicht untersucht. Unser Ziel ist es diese 

Lücke zu schließen. Wir wollen eine Normalform definieren, welche die Eigenschaften 

von BCNF auf Graph-basierte Datenbanken überträgt. Zuerst werden 

wir Boyce-Codd und XML Normalform betrachten. Ideen aus diesen Normalformen 

verwenden wir dazu, um eine Normalform für Graph-basierte Datenbanken 

zu entwickeln. Beschreibungslogiken (DLs) sind als formales Modell für 

Graph-basierte Datenbanken überaus passend. Da BCNF mittels funktionaler 

Abhängigkeiten definiert ist, muss es uns möglich sein solche auch über DL 

Wissensbasen (DL KBs) auszudrücken. Ein naheliegender Kandidat sind die von 

Calvanese et al. 2008 eingeführten path-based identification constraints 

(pIdCs) verwenden. Allerdings zeigen wir, dass pIdCs nicht ausdrucksstark 

33

genug sind, um funktionale Abhängigkeiten in DLs zu modellieren. Deshalb erweitern 

wir pIdCs zu tree-based identification constraints. Mittels diesen 

untersuchen wir Redundanzen in DL KBs. Der Hauptbeitrag dieser Arbeit ist 

eine Definition der Beschreibungslogik Normalform (DLNF), welche eine sinnesgetreue 

Erweiterung der BCNF zu DLs ist. Zusätzlich stellen wir eine direkte Abbildung 

von relationalen Schemata auf DL KBs vor. Wir zeigen, dass jedes relationale 

Schema genau dann in BCNF ist, wenn auch die direkte Abbildung 

dieses Schemas auf eine DL KB in DLNF ist und umgekehrt. 

Iraklis Kordomatis 

Machine Learning Algorithms for Visual Pattern Detection on Web Pages 



In this thesis the question how to robustly identify web objects across different 

sites is tackled. TAMCROW introduces a novel approach exploiting visually 

perceivable characteristics of a web object and its surrounding objects. This approach 

is entirely independent of textual labels, and hence has the noteworthy 

advantage of being language-agnostic. Another main advantage of the visual 

detection approach is sample parsimony. Fewer examples are required for the 

learning process to learn how to find certain web objects on previously 

unknown pages. Moreover, visual cues are crucial for the human perception 

and as a consequence also for the usability of a web page. Therefore, web 

designers create web pages coherent with the human perception in order to 

yield a high usability. Supervised machine learning techniques are applied for 

the object identification process. The knowledge is limited to features representing 

the visual appearance of the different web objects. An additional 

question is whether it is possible to predict the role of a web object by its visual 

appearance which is formally a classification problem. Within the scope of this 

master thesis, the following machine learning techniques are investigated in 

detail: logistic regression, k~nearest-neighbor, classification trees (in particular, 

c4.5 of Quinlan) and support vector machines. The evaluation results are 

illustrated in chapter \ref{ch:evaluationResults} indicating that the approach 

developed within the TAMCROW project is very fruitful. The workflow on web 

object identification is evaluated with different scenarios. These scenarios 

include searches for train, bus and flight connections as well as for accommodations. 

K-page cross-validation is used as evaluation technique. The mean 

precision is chosen as performance measure, since it fits best for the used 

scenarios. The results are significant for all classification techniques. 

34

Thomas Linsbichler 

On the Limits of Expressiveness in Abstract Argumentation Semantics: 

Realizability and Signatures 


BetreuerIn: Privatdoz. Dr. Stefan Woltran 

In recent years the research field of argumentation, in particular the formal 

approach of abstract argumentation introduced by Dung, has become a major 

topic in the study of AI. A so-called abstract argumentation framework is a 

directed graph where nodes represent arguments and arrows represent conflicts 

between arguments. The question of which arguments can be accepted 

out of an argumentation framework, called extension-sets, is answered by 

argumentation semantics. Surprisingly, a systematic comparison of their capability 

in terms of multiple extensions has been neglected so far. Understanding 

which extensions can, in principle, go together when a framework is evaluated 

with respect to a semantics of interest not only clarifies the "strength" of that 

semantics but also is a crucial issue in several applications. The aim of the 

master's thesis is to study the expressiveness of the naive, stage, stable, preferred, 

semi-stable, and complete semantics, by characterizing their signatures. 

The signature of a semantics is defined as the set of all possible sets of extensions 

one can obtain from the semantics, given an arbitrary argumentation 

framework. For each semantics we give necessary conditions for an extensionset 

to be in the signature, i.e. properties which are fulfilled by the outcomes of 

the semantics for each framework, as well as (corresponding) sufficient conditions 

for an extension-set to be in the signature, which make the extensionset 

realizable under the semantics. The thesis provides constructions of argumentation 

frameworks realizing extension-sets under the various semantics. 

The characterizations of the signatures of the semantics give rise to a 

systematic comparison of their expressiveness. We show that, with one exception, 

all semantics we deal with possess different levels of expressiveness. 

Finally the thesis investigates strict realizability, i.e. realizing an extension-set 

by a framework by not using additional arguments. 

Johannes Maschler 

Data Exchange of Relational Data and Beyond 



Data exchange has been a very active area of database research over the past 

decade. In the first place, data exchange of relational data has been investigated. 

More recently, data exchange research has been extended to other data 

models such as knowledge bases and XML. The goal of this thesis is to 

summarize the state of the art in data exchange. We thus compare the results 

for the main problems in data exchange of relational data, knowledge bases, 

and XML data. 

35

Sebastian Morgenbesser 

Web Interaction Archiving and Replay using Advanced User Behaviour Analysis 



Aktuelle Verfahren um Nutzerverhalten aufzuzeichnen, mit dem Ziel Webseiten 

zu optimieren konzentrieren sich hauptsächlich auf Desktop Benutzer und 

beachten dabei die spezielle Gruppe der mobilen Benutzer fast überhaupt 

nicht. Wegen der steigenden Zahl an Smartphones im World Wide Web ist es 

von großer Wichtigkeit, Webseiten und deren Benutzer zu analysieren und anhand 

der Ergebnisse diese auf die Bedürfnisse der Benutzer hin zu optimieren. 

Diese Arbeit stellt eine neue Technologie mit dem Namen Mobile Viewport 

Tracking vor, die es ermöglicht, diverse Aktionen die von Benutzern von 

mobilen Endgeräten getätigt werden, aufzuzeichnen, diese zu analisieren und 

in einer grafischen Form wiederzugeben. Die Daten die durch Mobile Viewport 

Tracking verfügbar sind, können einerseits verwendet werden um Webseiten 

zu optimieren, auf der anderen Seite wird in dieser Arbeit basierend auf diesen 

Daten ein komplett neuer Ansatz für Web Archiving präsentiert. Dieser Ansatz 

verzichtet auf das reine Archivieren von Webseiteninhalt, stattdessen stehen 

der Benutzer und seine Interaktionen auf der Webseite im Vordergrund. Das 

Design eines Konzeptes und einer Architektur für ein solches benutzerorientiertes 

Web Archiv ist wesentlicher Bestandteil dieser Arbeit. Außerdem wird 

auch ein Konzept für mögliche Datenlieferanten vorgestellt da dieser Ansatz 

abhängig von externen Institutionen ist, die das Archiv mit aktuellen Daten 

versorgen. Ein weiterer Teil dieser Arbeit beschäftigt sich mit der Optimierung 

von Webseiten , ebenfalls auf Basis einer benutzerorientierten Analyse und der 

Wiedergabe von aufgezeichneten Benutzerinteraktionen im Internet. 

David Neukam 

Case Studies, Automatic Reporting, Evaluation and Optimization of Usability 

using Advanced User Behaviour Analysis 



36 

Current approaches to track user behaviour in order to improve web pages are 

mainly focused on desktop users and do not consider the special group of 

mobile users. Because of the increasing domination of smartphones in the 

World Wide Web these days, it is very important to analyse and optimize web 

pages according to those devices. Advanced User Behaviour Analysis tries to 

improve the effectiveness and usability of web pages in general and for specific 

user groups, using information that is gained from tracking users utilizing 

mobile devices. The term Advanced User Behaviour Analysis points out the fact 

that new approaches are evaluated and used in order to achieve this goal. The 

main focus is to use mobile devices to track typical user interactions that can be 

archived and further interpreted, in order to analyse or adapt web pages. The 

key concept of this project is the limited viewport (visible area) of a website on

a mobile device acting as a surrogate for the attention of a user. By tracking 

this small area, it can be reconstructed what a user has read. With this approach, 

studies are made which show possibilities of usage of such a tool. Also a 

prototype of an analysis-portal was created that can be used to analyze the 

recorded data. This tool was used to analyze the data from a study done with 

students of the course Applied Web Data Extraction and Integration. Metrics 

and indicators for web usability are identified that are not available with 

traditional 'inter-page-level' approaches like Google Analytics focusing on the 

navigation path between web pages. The analysis shows how people behave 

differently when accessing a desktop or mobile version of a website with their 

smartphone and which differences and similarities can be found when comparing 

different websites of one domain to each other. Some key performance 

indicators are theoretically discussed and some were implemented and their 

results are shown. 

Arbeitsbereich Knowledge Based Systems 

Shqiponja Ahmetaj 

Planning in Graph Databases under Description Logic Constraints 

Studium: Masterstudium DDP Computational Logic (Erasmus-Mundus) 

BetreuerIn: O.Univ.Prof. Dr. Thomas Eiter 

In this thesis, we propose a framework for planning in graph databases. To the 

best of our knowledge, this is the first attempt to formally define planning in 

such setting. We use an expressive action language that is already defined by 

an earlier work. This language is expressed through a DL that has the feature to 

introduce new values to the data. Graph databases are seen as finite DL 

interpretations. We identify some interesting reasoning tasks, relevant for the 

setting we consider. The standard one is plan-existence, which corresponds in 

trying to find a plan for a given instance of a planning problem. We investigate 

two variants of the problem. The difference between them is that in one of 

them we do not allow the transactions to introduce fresh constants. We prove 

that deciding plan-existence for the variation without fresh constants is PSpacecomplete. 

After applying several syntactic restrictions, we are able to determine 

NlogSpace and NP-hard cases. We are also able to provide several polynomial 

algorithms for some other cases. In addition, to get some insights to 

the relationship between our formalism and STRIPS, which is a classical approach 

to planning, we investigate whether planning in our setting can be 

reduced to STRIPS. We show that such encoding is possible under some 

syntactical restrictions. In this way, STRIPS planners can be exploited to solve 

our planning problem. Furthermore, we study the variation, where the transactions 

are allowed to introduce fresh constants. Intuitively, this makes 

planning more involved. We are able to single out some cases in this setting 

that can be reduced to planning without fresh constants. In this way we prove 

that those cases are in PSpace. 

37

Harald Beck 

Inconsistency Management for Traffic Regulations 



Die Straßenverkehrsordnung (StVO) ist das Bundesgesetz, welches den Verkehr 

auf öffentlichen Straßen regelt. Verordnungen verkehrlicher Maßnahmen 

werden rechtlich wirksam, indem sie durch entsprechende Verkehrszeichen 

kundgemacht werden. Dies kann zu Widersprüchen mit bestehenden Vorschriften 

führen, die dann durch Entfernung der entsprechenden Verkehrszeichen 

außer Kraft gesetzt werden müssen. Derzeit werden Beamte der Straßen- und 

Verkehrsverwaltung in Wien und Niederösterreich durch eine Webanwendung 

unterstützt, welche die Editierung und Visualisierung von verkehrlichen 

Maßnahmen und Verkehrszeichen auf einer digitalen Straßenkarte ermöglicht. 

Allerdings fehlt es noch an Werkzeugen, um die Konformität solcher Vorschriften 

bezüglich der StVO sicherzustellen. Das Ziel dieser Arbeit ist es, Methoden 

zu entwickeln, um dies auf Basis einer erweiterbaren Spezifikation zu ermöglichen. 

Dazu entwickeln wir auf Basis einer Domänenanalyse ein formales 

Modell, das erlaubt, Beziehungen zwischen Maßnahmen und Verkehrszeichen 

und deren Konformität bezüglich einer Spezifikation zu untersuchen, ohne an 

bestimmte Verkehrszeichen, Vorschriften, oder Datenmodelle konkreter Umsetzungen 

gebunden zu sein. Wir identifizieren praxisrelevante Aufgabenstellungen, 

die im Zusammenhang mit der Korrektheit von Verkehrsvorschriften 

stehen, und defineren diese als logische Probleme (reasoning tasks). Es wird 

gezeigt, wie Verkehrszeichen auf einer digitalen Straßenkarte aufgrund von 

Regelsätzen evaluiert werden können. Im Fehlerfall wird erkannt, welche Konflikte 

existieren, wo diese auftreten und wodurch sie zustande kommen. Wir 

zeigen, wie Korrekturvorschläge erzeugt werden können, die Maßnahmen und 

Verkehrszeichen gleichzeitig berücksichtigen. Wir bestimmen die Komplexität 

von zugehörigen Entscheidungsproblemen und präsentieren eine prototypische 

Implementierung mittels Answer Set Programming, die sich durch 

hohe Wartbarkeit auszeichnet. 

Paula-Andra Busoniu 

On Supporting the Development of Answer-Set Programs using Model-driven 

Engineering Techniques 


BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Hans Tompits 

38 

In this thesis, we address the issue of the usage of graphical models for the 

automation of ASP code generation and for the representation of answer sets. 

The proposed graphical modelling environment is a round-trip tool that provides 

the user with a graphical editor to represent the problem domain using a 

subset of the UML class diagram. From the model, a description of an ASP 

language signature (predicates, arities, types, and meaning of the argument 

terms) is automatically generated. The signature, together with the constraints

of the domain, is expressed in Lana, a meta-language for annotating answerset 

programs. Based on the signature in Lana, the programmer proceeds to 

develop ASP encodings. After computing the answer sets of the answer-set 

program, the user is able to visualise the problem solutions by means of UML 

object diagrams. Violations of constraints in the solutions can be seen either 

by checking for certain error-indicating atoms in answer sets or can be 

visualised directly in the graphical representation of the solution. 

Oleksandr Stashuk 

Integrating Constraint Programming into Answer Set Programming 



Many declarative problems exploit hard computational nature that need to be 

evaluated effectively. Examples of such problems are task scheduling, 

optimization problems, database transaction management. This thesis presents 

a hybrid constraint answer-set programming solver that provides a modeling 

language and solving capabilities of Answer-Set Programming (ASP) and 

special relations over variables called constraints from area of Constraint 

Programming (CP). The proposed framework provides a custom syntax for 

supporting constraint and answer-set constructions and in addition it provides 

a support for a special type of global constraints. We then show how such 

programs can be transformed to HEX programs with external atoms and 

evaluated. Several formal properties of such transformation are provided. The 

thesis provides several optimizations for the original approach. The first 

improvement relies on reducing the size of the transformed program. This is 

based on the observation of the redundancy in some of the translated rules. 

This translation reduction does not affect answer sets of the programs. Another 

optimization is related to the program evaluation. The key idea is to find the 

small irreducible inconsistent set of constraints and add it as a nogood to the 

program. This way we will introduce user defined learning for the program. We 

also show that the learning functions for HEX programs based on these 

algorithms are correct. This thesis additionally provides the implementation of 

such approach as a plugin for dlvhex system. We show the plugin architecture, 

ideas of the implementation and describe required algorithms. We describe 

how main components, namely CASP converter, rewriter, external atom 

evaluation and learning can be implemented. 

Simon Steyskal 

Towards an Alternative Approach for Combining Ontology Matchers 


BetreuerIn: Privatdoz. Dr. Axel Polleres 

The existence of a standardized ontology alignment format promoted by the 

Ontology Alignment Evaluation Initiative (OAEI) potentially enables different 

39

ontology matchers to be combined and used together, exploiting their 

respective strengths in a combined matching approach. In the present thesis, 

we present a novel architecture for combining off-the-shelf ontology matchers 

based on iterative calls and exchanging information in the form of reference 

alignments. Unfortunately though, only a few of the matchers contesting in the 

past years' OAEI campaigns actually allow the provision of reference alignments 

in the standard OAEI alignment format to support such a combined 

matching process. We bypass this lacking functionality by introducing an alternative 

approach for aligning results of different ontology matchers using 

simple URI replacement to “emulate” reference alignments in the aligned ontologies. 

While some matchers still consider classes and properties in ontologies 

aligned in such fashion as different, we experimentally prove that our iterative 

approach benefits from this emulation, achieving the best results in terms of F- 

measure on parts of the OAEI benchmark suite, compared to the single results 

of the competing matchers as well as their combined results. The new 

combined matcher -- Mix'n'Match -- integrates different matchers in a multithreaded 

architecture and provides an anytime behaviour in the sense that it 

can be stopped anytime with the best combined matchings found so far. 

Gerald Weidinger 

OMiGA An Open Minded Grounding on-the-fly Answer Set Solver 



Answer Set Programming (ASP) is nowadays a well-known and well acknowledged 

declarative problem solving paradigm. ASP originates from the area of 

artificial intelligence and is often used in knowledge-based reasoning and logic 

programming, where its main purpose is solving search and optimization problems. 

There are many solvers that solve ASP in a two-step manner, where they 

first ground the input program and then in the second step solve the resulting 

grounded program. From this approach one problem arises: the exponential 

blowup. In order to face this problem some answer set solvers use a grounding 

on-the-fly approach where rules are only grounded when needed during 

solving. Solvers that use this approach show that they indeed can solve some 

instances where standard solvers run out of memory. But on problem instances 

where exponential blow up is no issue, these solvers are much slower than 

standard solvers, because they have troubles finding applicable rules. Within 

this thesis we present the OMiGA solver, which combines the grounding onthe-fly 

approach with a Rete network that enables us to efficiently find those 

rules and therefore outperform other grounding on-the-fly solvers and even 

compare to standard solvers on certain instances. 

40

Institut für Computersprachen 

Arbeitsbereich Programmiersprachen und Übersetzer 

Johann Binder 

Introducing the XVSM Micro-Room Framework 


BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Eva Kühn 

Nowadays, all popular online social networks in the World Wide Web are based 

on a client-server architecture. This leads to severe privacy issues as the 

provider of the online social network holds all data and could easily misuse it. 

Other contributions already showed how to resolve this problem by decentralizing 

the data with a peer-to-peer architecture. Yet these solutions have their 

own drawbacks, e.g. many complex technologies, bad extensibility or a lack of 

important privacy and security features. A cause for these drawbacks is that no 

satisfying high-level peer-to-peer frameworks exist, allowing users to develop 

complex peer-to-peer applications in an easy way. Available frameworks are 

rather low-level, concentrating on the communication layer. Therefore, all of 

the peer-to-peer online social networks analysed have been created more or 

less from scratch. To overcome this issue, we introduce the XVSM Micro-Room 

Framework which focuses on ensuring those aspects, not covered sufficiently 

by the existing peer-to-peer online social networks. This framework allows to 

create peer-to-peer applications based on configurable, shared data rooms. We 

then use the XVSM Micro-Room Framework for creating a proof of concept 

peer-to-peer online social network settled in an e-learning environment. By 

comparing our solutions (both the XVSM Micro-Room Framework and the 

generated peer-to-peer online social network) with the analysed related work, 

we demonstrate the benefits of our solutions regarding functionality, simplicity, 

extensibility, privacy and security. Finally, several performance benchmarks 

show the practicability of the XVSM Micro-Room Framework even in heavy-load 

scenarios. 

Andreas Brückl 

Relaxed non-blocking Distributed Transactions for the eXtensible Virtual 

Shared Memory 



In the development of distributed applications, especially communication and 

coordination are complex tasks. Therefore developers are using middleware 

technologies which are hiding the complexity and providing enterprise features 

like transactions out-of-the box. Especially middlewares which are following the 

space-based computing (SBC) paradigm are often used for coordination tasks. 

41

But although space-based middlewares are simplifying the development of 

distributed applications, most of them can not be used for complex 

applications because they do not provide an essential enterprise feature: distributed 

transactions. Other middlewares which already provide this feature often 

rely on old commit algorithms which are having known problems in certain 

scenarios. Therefore this work provides a flexible and concurrent distributed 

transaction model which is aligned on the space-based computing paradigm. 

The new model supports long-lived transactions and provides a high degree of 

consistency. As a positive side effect the evaluation shows that in certain 

scenarios the new transaction model performs better than a standard local 

transaction system. 

Gerald Grötz 

Implementation of XVSM for the iOS platform 



Due to the increasing complexity of software systems there comes the need of 

technologies that help developers to simplify the programming process. 

Middleware systems in general can offer this functionality. One type of middleware 

is based on the Space Based Computing paradigm. It offers a shared 

memory data space that can be accessed concurrently by different users. The 

eXtensible Virtual Shared Memory (XVSM) architecture uses this approach and 

provides an easy extendable solution for developers. Actual implementations 

are based on Java (MozartSpaces) and .NET (XCOSpaces). With the rapid 

growth of smartphones based on Apples iOS operating system comes the need 

of an implementation for that platform. The goal of this thesis is the provision 

of an implementation for the iOS platform that is fully compatible to Mozart- 

Spaces, the actual reference implementation of XVSM. A research process 

concerning possible solutions is followed by a ready to use implementation for 

software developers. The output is evaluated by different kind of performance 

benchmarks. The compatibility to MozartSpaces is evaluated by integration 

tests and presented by an application scenario where the new implementation 

works hand in hand with MozartSpaces. The new implementation is based on 

the native programming language of Apple, Objective C and works well in 

association with MozartSpaces. 

Arthur Oberhauser 

Entscheidungsfindung im Roboterfußball mittels Neuroevolution 


BetreuerIn: Univ.Prof. Dr. Jens Knoop 

42 

Während eines Fußballspiels befinden sich die Spieler einer Mannschaft in 

einer Reihe unterschiedlicher Spielsituationen. Jede dieser Spielsituationen 

erfordert die Ausführung einer Aktion, die der Spieler autonom bestimmen

muss. Dabei sollte die gewählte Aktion jene sein, welche für die gesamte 

Mannschaft langfristig den größten Erfolg bringt. Manuelle Lösungen für dieses 

Problem der Entscheidungsfindung im Roboterfußball sind durch die enorme 

Komplexität der Domäne nur mit hohem Aufwand implementierbar, wartbar 

und auf unterschiedliche Spielvarianten übertragbar. Diese Arbeit untersucht 

die Anwendbarkeit der Neuroevolution zum automatisierten Erlernen performanter 

und flexibler Lösungen für das Entscheidungsfindungsproblem in zwei 

populären Spielformen des Roboterfußballs, dem Ballhalte- und Halbfeldspiel. 

Als virtuelle Umgebung dient dabei der Simulator der RoboCup 2D- 

Simulationsliga. Mithilfe der Neuroevolutionsmethode "Hypercube-based 

NeuroEvolution of Augmenting Topologies (HyperNEAT)" wurden Strategien 

zur Aktionsselektion sämtlicher Spieler der Offensiv- und Defensivmannschaft 

mit Ausnahme des Torwarts erlernt. Alle erzeugten Lösungen konnten die 

Spielstärke vordefinierter, manuell erstellter Benchmark-Lösungen übertreffen. 

Außerdem wurden die entwickelten Lösungen durch Ausnutzung der von 

HyperNEAT verwendeten indirekten Kodierung "Compositional Pattern 

Producing Network" in Spielvarianten mit unterschiedlichen Mannschafts- und 

Spielfeldgrößen ohne zusätzliche Evolutionszyklen eingesetzt. Die erlernten 

Strategien konnten automatisch übertragen werden, allerdings traten dabei 

teilweise Leistungseinbußen auf. Weiters wurden Experimente durchgeführt, 

um die Auswirkung der kooperativen Koevolution auf die Performanz einer 

Mannschaft zu untersuchen. Die Resultate dieser Experimente zeigten einen 

negativen Einfluss auf die resultierende Spielstärke des Teams. 

Thomas Schmid 

Dynamic Migration of Cloud Services on the Basis of Changeable Parameters 



Cloud computing is a popular possibility for service providers to host their 

applications. It enables the usage of scalable, elastic infrastructures that are 

charged according to their usage, and do not have to be maintained. Due to 

the increasing demand for such services, lots of cloud providers are entering 

the market. Their offerings are differing strongly and many parameters are used 

to describe them. It gets more difficult for users to compare clouds and choose 

a proper provider for a specific service. Furthermore, the demand of changing 

the provider and migrating existing services results from the growing market. 

Two major technical aspects of a migration have to be considered: 1) Cloud 

providers are using own platforms or APIs so services have to be adapted to 

them. 2) Services cannot be migrated seamlessly without an interruption. This 

master thesis proposes the dynamic Platform as a Service (dynPaaS), a new 

form of Platform as a Service provider that addresses these issues. The dynPaaS 

framework abstracts existing clouds, including their pricing parameters and 

their technical issues. It finds the optimal cloud for a service according to its 

requirements and provides transparency about the underlying clouds. It 

monitors clouds and hosted services and dynamically migrates services 

between clouds on the basis of changing parameters. In addition the frame- 

43

work optimizes the resource usage of integrated clouds and migrates services 

according to it. The result is a price reduction for both, the service providers 

and the dynPaaS provider. 

Arbeitsbereich Theoretische Informatik und Logik 

Nadja Lederer 

Using Mobile Technology for Monitoring Behavior of Self-Injurious Patients: 

Requirements and Concept System Design 


BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Rudolf Freund 

In der vorliegenden Arbeit wird der Themenbereich der Selbstverletzungen bei 

Borderline-Patienten fokussiert und ein Konzept für eine Smartphone App 

entworfen, das Therapeuten in ihrer Arbeit mit Borderline-Patienten unterstützt. 

Zunächst werden neben umfangreichen Literaturrecherchen Anforderungen 

von Psychologen, Psychotherapeuten, Psychiatern und Wissenschaftlern 

erfasst und analysiert. Dabei wurden 18 Experten auf dem Gebiet von selbstverletzendem 

Verhalten und Borderline Persönlichkeitsstörung aus Österreich, 

Deutschland und den USA hinsichtlich konkreter Anforderungen an eine 

unterstützende App befragt, die als Android-Prototyp umgesetzt wurde. 

Interviews wurden nach dem Konzept der Grounded Theory Methodologie und 

dem IKIWISI Vorgehen geplant und analysiert. Der Prototyp orientiert sich an 

der Dialektisch Behavioralen Therapie (DBT) mit dem Fokus auf der Vermittlung 

und Provokation von Skills und Skills-Training. Die Mehrheit der Interviewpartner 

empfand das App-Konzept als sinnvoll und nützlich. Eine zu detaillierte 

Dokumentation der Selbstverletzung könnte jedoch dazu führen, dass 

dysfunktionales Verhalten von Patienten sogar unterstützt / verstärkt wird. 

Neben Datenschutz und Datensicherheit ist auch der Einsatz eines motivationalen 

Systems von Bedeutung, um Akzeptanz und Verwendung der App zu 

forcieren. Des weiteren werden kontext-sensitive Interventionen auf Basis von 

Spannungsleveln, kontinuierliche Spannungsabfragen sowie die individuelle 

Anpassung der App gefordert. Für eine sinnhafte Einbindung der App in den 

Therapieprozess ist eine interdisziplinäre Zusammenarbeit unabdingbar. 

Zukünftige Untersuchungen sollen zeigen, wie sich das konkrete Befinden des 

Patienten auf die Motivation, die vorgestellte App zu verwenden, auswirkt und 

inwieweit diese App positiv verstärkend eingesetzt werden kann. 

44

Marian Lux 

Entwurf und Entwicklung eines mehrdimensionalen vorschlagsbasierten 

Suchsystems für konsumorientierte E-Markets 



Suchsysteme spielen eine wesentliche Rolle in der Informatik, da die Anzahl 

verfügbarer digitaler Inhalte stetig zunimmt. Man denke hier nur an E-Market- 

Systeme, wie den Software-Market Google Play oder den Online-Market 

Amazon. Daher reichen klassische Ansätze, wie eine schlagwortbasierte Suche, 

oft nicht mehr aus, um die richtigen Inhalte zu finden. Viele Benutzer sind auch 

wegen fehlender Kenntnisse über die Inhalte im System nicht in der Lage, ihr 

Suchbedürfnis auszudrücken. Aufgrund der angeführten Problematik stellt 

diese Diplomarbeit ein Modell vor, das für vorschlagsbasierte, konsumorientierte 

E-Market-Systeme universell und kostengünstig einsetzbar ist. Im 

Zuge dessen werden in diesem Kontext relevante Elemente sowie deren 

Verbindungen vorgestellt. Ergebnisse der Literaturrecherche zeigten klar auf, 

dass sich semantische Technologien am besten für intelligente Vorschlagsgenerierungen 

von Suchbegriffen als Unterstützung für die suchenden 

Benutzer eignen. Dabei konnten zwei relevante Grundmodelle identifiziert 

werden. Dies ist zum einen das Vektorraum-Modell und zum anderen die Beschreibungslogik, 

die zur Erstellung einer Wissensbasis in Form einer Ontologie 

Anwendung findet. Für die Ontologie erwies sich das vom World Wide Web 

Consortium (W3C) standardisierte Datenformat Web Ontology Language (OWL) 

als am besten geeignet. Damit können Suchbegriffe, deren Beziehungen 

zueinander sowie Regeln für Vorschläge weiterer Suchbegriffe abgebildet 

werden. Für die Suchfunktion kommt im Modell der Open Source Suchserver 

Solr zum Einsatz, der auch von namhaften Onlinediensten eingesetzt wird. 

Einblicke aus dem im Jahr 2003 stammenden DOPE System erwiesen sich als 

richtungsweisend für den Umgang mit semantischen Technologien sowie zur 

Gestaltung des User Interfaces im Modell dieser Arbeit. Abseits der technischen 

Lösung wurden auch weitere Themenbereiche - wie rechtliche Aspekte, 

Usability-Kriterien oder Methoden für bessere Suchergebnisse diskutiert. 

George Sabau 

Der Prozess des Engineerings der Migration von Web2(Native)App 



In der vorliegenden Arbeit wird ein Konzeptmodell für den Prozess des 

Engineerings der Migration von Web nach Native App vorgestellt. Es berücksichtigt 

die wichtigsten Anforderungen des mobilen Kontexts und integriert 

diese systematisch und plattformunabhängig. Dieses Konzept soll Entwicklern 

als Best-Practice-Leitfaden und Entscheidungsinstrument dienen. 

45

Institut für Computergraphik und Algorithmen 

Arbeitsbereich Algorithmen und Datenstrukturen 

Christopher Bacher 

Metaheuristic optimization of electro-hybrid powertrains using machine 

learning techniques 


BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Günther Raidl 

Der Kraftstoffverbrauch von elektrohybriden Kraftfahrzeugen ist von der 

verwendeten Betriebsstrategie abhängig. Für diese können optimalen 

Parametereinstellungen meist nicht einfach bestimmt werden können. In dieser 

Diplomarbeit werden die Parameter von zwei Hybridfahrzeugmodellen mit Hilfe 

von Metaheuristiken optimiert. Das Hauptaugenmerk liegt auf der Reduzierung 

der benötigten Simulationsdurchläufe, da diese viel Zeit benötigen. Dazu 

werden Suchraumeinschränkungen angewandt wo dies möglich ist. Weiters 

wird der Suchraum diskretisiert um den Optimierungsmethoden die Verwendung 

eines Lösungs-Caches zu ermöglichen. Zuletzt werden verschiedene, auf 

neuronalen Netzwerken und Ensemble-Methoden basierende, Regressionsmodelle 

trainiert um die Simulation aus der verwendeten Fitnessfunktion zu 

entfernen. Unterschiedliche Metaheuristiken wie Particle Swarm Optimization, 

Active Cov. Matrix Adaption Evolution Strategy und genetische Algorithmen 

werden zur Verwendung von Regressionsmodelle adaptiert. Dazu wird eine 

zwei-phasige Optimierungsstrategie entwickelt. Die erste Phase sammelt 

Trainingsdaten für Regressionsmodelle. Die zweite Phase verwendet die 

Regressionsmodelle zur Approximation von Fitnesswerten. Verschiedene 

Möglichkeiten zu deren Integration, wie die abwechselnde Verwendung von 

Regression und Simulation, sowie das Filtern mittels Regression, werden 

analysiert. Abschließend werden die Ergebnisse der zwei-phasigen Optimierung 

mit Referenzlösungen von unmodifizierten Optimerungsalgorithmen verglichen. 

Dabei findet die zwei-phasige Optimierung ähnlich gute Lösungen wie 

die Referenzmethoden. Die gefundenen Modellparametereinstellungen 

korrespondieren mit den Gebieten in denen gute Lösungen erwartet werden. 

Die erforderliche Simulationszeit konnte mit der zwei-phasigen Optimierung 

um bis zu 27% verringert werden. Die evaluierten Modellparametereinstellung 

werden für ein Modell mit Hilfe von Self-Organizing Maps analysiert. 

46

Markus Putzenlechner 

Analyse und Implementierung von Fallzusammenführungen 

diagnosebezogener Fallgruppen aus Sicht eines 

Krankenhausinformationssystems 



Bei Diagnosis Related Groups (DRGs) handelt es sich um ein medizinisches 

Klassifikationssystem, um Diagnosen, Prozeduren und weitere patientenbezogene 

Daten in Fallgruppen zu gruppieren. Damit können Krankenhausaufenthalte 

einfacher und strukturierter abgerechnet und ausgewertet werden. 

Eine der Herausforderungen in der IT ist die Bestimmung der richtigen DRG 

und somit der zu bezahlenden Fallpauschale. Diagnosen werden gemäß der 

internationalen Klassifikation ICD10 codiert Operationen und Untersuchungen 

(als Prozeduren bezeichnet) werden nach einer Variante der internationalen 

Prozedurenklassifikation ICPM codiert. Weiters beeinflussen Nebendiagnosen, 

Komplikationen, Beatmungszeiten, Alter, Geschlecht etc. eine DRG. Eine Fallgruppe 

gilt dann als klassifizierbar, wenn der Patient entlassen wurde. Als Fall 

bezeichnet man eine Behandlungsepisode von der Aufnahme bis zur 

Entlassung. Wenn ein Patient jedoch nach einer Entlassung innerhalb einer 

Frist wieder in dasselbe oder ein anderes Krankenhaus aufgenommen wird, 

trifft man auf das Problem der Fallzusammenführungen. Hierbei muss man die 

Daten zu einem Fall zusammenführen und neu im DRG-System klassifizieren. In 

Deutschland und in der Schweiz kommen Fallzusammenführungen im Zusammenhang 

mit stationären Akutfällen vor. Jedoch sind die Regeln und die 

Bedingungen für Fallzusammenführungen in den einzelnen Ländern unterschiedlich. 

Aufgrund dieser Rahmenbedingungen ist eine Umsetzung dieses 

Regelwerks in einem Krankenhausinformationssystem (KIS) sehr komplex. 

Fallzusammenführungen sind abhängig von den einzelnen Fällen oder von 

DRGs bereits gekoppelter Fälle. Ab 2013 werden in Deutschland zusätzlich 

psychiatrische Fälle klassifiziert und können auch für Fallzusammenführungen 

in Frage kommen. Im Rahmen dieser Arbeit werden die Regelungen und 

Bedingungen für Fallzusammenführungen von Deutschland, Schweiz und 

Österreich analysiert und eine exemplarische Integration von Fallzusammenführungen 

in ein KIS dargestellt. 

Thomas Schnabl 

Critical Links Detection using CUDA 



The Critical Links Detection (CLD) Problem consists of nding for the smallest set 

of edges in a graph to be protected so that if a given number of unprotected 

edges are removed the diameter does not exceed a given value. The diameter 

of a graph is dened as the length of the All-Pair-Shortest-Path (APSP). This 

thesis presents an algorithm that takes an instance of a graph and calculates 

47

the minimal set of protected edges. For k simultaneously failing edges it checks 

all possible tuples of k edges if after temporarily removing them the diameter 

of the graph exceeds the limit. Afterwards a Integer Linear Programming (ILP) 

model is built up and solved, which is equivalent to choosing the minimal 

amount of edges from these sets to get a feasible solution. Since the calculation 

of diameters takes most of the process time, the thesis presents an 

improvement on the performance of the algorithm. A massive parallel approach 

is implemented using CUDA, a framework to run calculations on graphic 

cards, also called GPGPU. The chosen algorithm solves one Single Start 

Shortest Paths (SSSP) algorithm on one GPU processor, running one thread per 

vertex of the graph. The performance of the algorithm shows a speedup of 

30% using this approach on small instances and 70% improvement on large 

instances with over 1000 edges. 

Claus-Dieter Volko 

Selective Graph Coloring Problem 



Beim Selective Graph Coloring Problem (SGCP) geht es darum, einen Teilgraphen 

mit spezieller Struktur zu finden, dessen chromatische Zahl so niedrig 

wie möglich ist. Der Ursprungsgraph ist in mehrere Cluster unterteilt, und von 

jedem Cluster muss der Teilgraph genau einen Knoten enthalten. Dieses 

Problem ist NP-schwer und wird daher meistens mit Heuristiken gelöst. Ich habe 

mehrere Varianten eines Algorithmus implementiert, der Variable Neighborhood 

Search (VNS) benutzt, um den Lösungsraum zu durchsuchen, und dann 

die gefundene Lösung mit heuristischen oder exakten Methoden evaluiert. 

Jede Variante kann mit oder ohne ein Lösungsarchiv verwendet werden. Ein 

Lösungsarchiv ist eine Datenstruktur, in der bereits gefundene Lösungen 

gespeichert werden, so dass Duplikate nicht neu evaluiert werden müssen, 

sondern effizient zu neuen Lösungen konvertiert werden können. Um eine 

obere Schranke zu errechnen, wurde eine Variante von Greedy Coloring 

verwendet. Eine weitere Variante des Algorithmus zählt auch die Anzahl der 

Konflikte, die entstünden, würde eine Farbe weniger verwendet werden. 

Schließlich wurden zwei Methoden umgesetzt, um eine untere Schranke zu 

berechnen: maximale Clique und lineare Programmierung mit Spaltengenerierung. 

Das Programm wurde mit verschiedenen Instanzen aus der Literatur 

getestet. Mein Algorithmus beendete die Berechnungen oft schon nach sehr 

kurzer Laufzeit, führte aber im Allgemeinen zu geringfügig schlechteren 

Ergebnissen. 

48

Arbeitsbereich Computergraphik 

Clemens Arbesser 

Large-Scale Noise Simulation and Visualization of Moving Point Sources 


BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Eduard Gröller 

Noise pollution is an ever increasing problem not just in urban environments 

but also in more rural areas such as small villages, along country roads or even 

in very sparsely populated regions. The demands of the industry and local 

governments often clash with the interests of people in the neighborhood, 

creating areas of conflict that often end up in court. Though in many countries 

noise assessments are mandatory in order to obtain building permission, these 

documents are usually not suited or sometimes conceivably not even intended 

to convey the impact of projects on their environment to the general public. 

The purpose of this master's thesis is to propose ways to simulate and visualize 

noise pollution in large-scale, non-urban environments in order to help communicate 

the impact of new sound emitters on affected neighbors. Knowledge 

of noise propagation, the influence of the terrain and other obstacles as well 

as how different emitters add up can provide valuable insights and help in the 

decision-making process. This knowledge may be particularly helpful when 

trying to decide on suitable locations for noise screens and/or when trying to 

find good places to offset some of the local noise emitters. The tool developed 

uses NVIDIA's CUDA architecture and the European norm "ISO 9613-2: 

Attenuation of sound during propagation outdoors" to create real-time visualizations 

in both 2D and 3D. Results are compared against ground truth data 

obtained by taking noise measurements in the field. 

Heinrich Fink 

GPU-based Video Processing in the Context of TV Broadcasting 


BetreuerIn: Associate Prof. Dr. Michael Wimmer 

This thesis investigates GPU-based video processing in the context of a 

graphics system for live TV broadcasting. Upcoming TV standards like UHD-1 

result in much higher data rates than existing formats. To reach these data 

rates, the transfer of image data between main and graphics memory need to 

be overlapped with CPU-based and GPU-based processing. In this thesis, we 

therefore investigate the following questions: Which methods are available to 

a software implementation in order to reach this level of parallelism? Which 

data rates can actually be reached using these methods? We implement a 

prototype of a software for rendering TV graphics. To take advantage of the 

GPUs ability to efficiently process image data, we use the OpenGL application 

programming interface (API). We implement the transcoding between RGB and 

the professional video format V210, which is more complex to process than 

conventional consumer-oriented image formats. In our software, we apply the 

49

pipeline programming pattern in order to distribute stages of the video 

processing algorithm to different threads. As a result, those stages execute 

concurrently on different hardware units of the system. Our prototype exposes 

the applied degree of concurrency to the user as a collection of different 

optimization settings. We integrate a profiling mechanism directly into the 

execution of the pipeline, which allows us to automatically create performance 

profiles while running our prototype with various test scenarios. The results of 

this thesis are based on the analysis of these traces. Our prototype shows that 

the methods described in this thesis enable a software program to process 

high-resolution video in high quality. When optimizing performance, different 

driver implementations and hardware features require our prototype to apply 

different optimization settings for each device. The ability of our software 

structure to dynamically change the degree of concurrency is therefore an 

important feature. 

Rene Fürst 

Real-Time Water Simulation Using the Finite Element Method 



Water simulation in computer graphics has been the focus of many research 

papers in the last years. The proposed algorithms can be classified into offline 

simulation algorithms and realtime simulation algorithms, which have a big 

difference in their capabilities. Offline simulation algorithms can mostly 

simulate water with full detail in 3D because the processing time per frame is 

not limited very much. Real-time simulation algorithms, on the other hand, 

impose a hard limit on the processing time per frame and therefore many 

applications only rely on approximating water with 2D surfaces. While this 

works well for still water, effects such as breaking waves or simply pouring 

water into a tank, cannot be simulated. To accomplish this one has to rely on 

3D water simulation algorithms, which require a massive amount of processing 

resources, such that even when using current graphics processing units (GPUs) 

an optimized algorithm is required. There are two types of 3D water simulation 

approaches: particle-based Lagrangian and gridor mesh-based Eulerian 

approaches, of which the latter will be the main focus of this thesis. Current 

real-time capable Eulerian water simulation algorithms rely on many approximations 

which either cause water to leak without reason or decrease the 

generality of the algorithm. In this thesis a novel Eulerian fluid simulation 

algorithm is proposed, which relies on on a octreebased mesh that automatically 

adapts to any given water geometry. By this it is made sure that the 

algorithm is very general and that it provides good performance in almost any 

given situation. The equations evolved in 3D water simulation are discretized 

with the finite element method in a way, such that the resulting linear equation 

system can be solved efficiently. Therefore it is possible to let the algorithm 

run in real-time on current GPUs. 

50

Ivan Maricic 

Visual Feature Exploration for ssTEM Image Segmentation 



Der Forschungsbereich Computational Neuroanatomy verwendet rechnergestützte 

Techniken wie Visualisierung, Modellierung und Analyse, um die 

neuronalen Strukturen von Gehirnproben aus Bild-Stapeln (semi-)automatisch 

abzuleiten. Für die Gewinnung der Bilder, in der relevante Strukturen hoch 

genug aufgelöst sind, verwendet man die sogenannte Transmissionselektronenmikroskopie 

(TEM), die eine Pixelauflösung von unter 5 nm ermöglicht. Die 

manuelle Segmentierung dieser hochaufgelösten aber kontrastarmen und mit 

Aufnahmefehlern behafteten Bilder wäre allein wegen der hohen Auflösung 

der 200.000 Bilder mit 2.000.000×2.000.000 Pixel pro Bild in einem Kubikzentimeter 

Gehirnprobendatensatz impraktikabel. Da die Pixel einen geringen 

Wertebereich (8 Bits pro Pixel) haben und verschiedenste Aufnahmeartefakte 

beinhalten, ist eine vollautomatische Segmentierung fehleranfällig. Deshalb ist 

es wichtig, die Ergebnisse aufwendiger automatischer Segmentierungsverfahren 

zu quantifizieren, zu visualisieren und reproduzieren zu können. Diese 

Arbeit basiert auf dem Membran-Segment-ierungsverfahren von Kaynig-Fittkau 

[2011], welches für ssTEM Hirngewebe-Bilder unter anderem folgende Ausgaben 

liefert: (a) ein Zuversichtswert für jeden Pixel (bezüglich des analytischen 

Modelles der Benutzerwahl der Zellmembranen) der angibt, wie sicher sich das 

zugrundeliegende statistische Modell ist, dass das Pixel zur Membran gehört 

und (b) die nach der Optimierung erhaltenen Kanten, welche die Zellmembranen 

repräsentieren. Wir setzen genau hier an und verwenden Benutzerwissen 

ein weiteres Mal, um entscheiden zu können, welche und in welcher Form man 

Daten dem Random-Forest-Klassifizierer zur Verfügung stellen muss. Das Ziel 

dabei ist es, die Segmentierungsergebnisse zu verbessern, indem man die 

Qualität der Segmentierung verbessert, die Segmentierung beschleunigt oder 

den Speicheraufwand reduziert. 

Aaron Meier-Stauffer 

Realistic Local Lighting in Dynamic Height Fields 



This thesis presents a method to compute soft shadows from environment maps 

and local light sources on dynamic height fields, extending the work of Snyder 

and Nowrouzezahrai (Fast Soft Self-Shadowing on Dynamic Height Fields). While 

direct illumination in static scenes is very common in video games and 3D 

applications, realtime globalillumination methods supporting dynamic scenes 

and lights are still an active field of research. In this work, a short general 

introduction to global illumination and spherical harmonics is presented as well 

as an overview of the state of the art methods in interactive global illumination 

for height fields. In our method, visibility at each receiver point of a height field is 

51

determined by the visible horizon, which can be approximated efficiently using a 

multiresolution sampling approach. Local light sources are represented by 

spherical lights and the incident radiance at receiver points is projected into the 

spherical harmonic basis. Hence, this method produces convincing shadows on 

dynamic height fields more efficiently than global illumination methods for 

general geometry. 

Johannes Novotny 

Application of Smart Visibility on Medical 3D Ultrasound Datasets 



Ultrasonography is one of the standard medical imaging techniques used in 

pregnancy examinations. It is widely available due to its low cost, portability and 

simple diagnostic procedure. Three-dimensional ultrasound (US) imaging has been 

gaining popularity in the area of prenatal care recently. It provides examiners with a 

coherent visualization of the fetus. However, within scanned 3D data sets, the fetus 

is often surrounded by occluding structures which reduce its visibility in the 

resulting visualizations. Current ultrasound machines provide several methods to 

remove these occluders from visualizations. These methods are in general difficult 

to control. As a result, the work flow of US examinations has to be interrupted in 

order to apply occlusion removal to selected scans. To reduce the required user 

interaction, this thesis evaluates a recently developed occlusion removal technique. 

The smart visibility method for prenatal ultrasound uses a heuristic approach to 

identify anatomic features within a data set. From these features, a clipping surface 

that separates the fetus from its occluders is calculated. The use of the clipping 

surface in combination with cutaway and ghosting visualization techniques allows 

an unoccluded view of the fetus. The clipping surface calculated by the smart 

visibility method is obtained by using a surface reconstruction algorithm. Within this 

thesis, different surface reconstruction techniques were evaluated for their 

occlusion removal quality and performance. It was possible to show that one of the 

evaluated approaches provides good results in a majority of test cases. This 

approach also reduces the required user interaction to a single parameter. By using 

the hardware controls of an US machine to manipulate the adjustable parameter, 

the smart visibility method can be used in realtime scenarios. GE Healthcare is 

evaluating the smart visibility method and considers to include it in upcoming 

versions of their US machine firmwares. 

Simon Parzer 

Irrational Image Generator 



52 

Mit Hilfe eines von Hofstetter Kurt entwickeltem Verfahren, genannt Inductive 

Rotation (IR), kann auf einer zweidimensionalen Ebene aus einem einzigen

Startelement durch wiederholte Translation und Rotation ein komplexes, 

lückenloses Kachelmuster erzeugt werden. Diese Muster sind allem Anschein 

nach nicht periodisch und haben sowohl aus mathematischer als auch 

künstlerischer Sicht interessante Eigenschaften. Das IR-Verfahren wurde noch 

nicht in der wissenschaftlichen Literatur behandelt, aber ist am ehesten 

vergleichbar mit aperiodischen Kachelmustern wie sie z.B. bereits von Penrose 

beschrieben wurden. Die Diplomarbeit beschäftigt sich näher mit den durch 

Inductive Rotation erzeugten Mustern. Es wurden Algorithmen entwickelt, mit 

denen es möglich ist, die Rotationsschritte in einem Computerprogramm zu 

automatisieren. Die Implementierung schließlich ist der Irrational Image 

Generator, ein Programm, das einerseits als Referenzimplementierung für das 

genannte Verfahren dient, andererseits aber vom Künstler verwendet wird, um 

durch weiteres Experimentieren das IR-Verfahren künstlerisch auszureizen. Dem 

Irrational Image Generator gehen eine Reihe von Prototypen voraus, die dazu 

entwickelt wurden, um das Laufzeitverhalten und die Ergebnisse abschätzen zu 

können. Sowohl die Prototypen als auch das Endprodukt wurden von Hofstetter 

Kurt getestet. Dieser iterative Entwicklungsprozess führte dazu, dass das fertige 

Programm zwei unterschiedliche Implementierungen beinhaltet, die beide ihre 

Vor- und Nachteile haben. Es hat sich herausgestellt, dass sowohl Laufzeit als 

auch Speicherbedarf des IR-Algorithmus abhängig von der Anzahl der Iterationen 

exponentiell ansteigen. Dadurch sind Iterationszahlen nach oben hin begrenzt, 

reichen aber für künstlerische Zwecke aus. 

Günther Voglsam 

Real-time Ray Tracing on the GPU - Ray Tracing using CUDA and kD-Trees 



In computer graphics, ray tracing is a well-known image generation algorithm 

which exists since the late 1970s. Ray tracing is typically known as an offline 

algorithm, which means that the image generation process takes several seconds 

to minutes or even hours or days. In this thesis I present a ray tracer which runs in 

real-time. Real-time in terms of computer graphics means that 60 or more images 

per second (frames per second, FPS) are created. To achieve such frame rates, 

the ray tracer runs completely on the graphics card (GPU). This is possible by 

making use of Nvidias CUDA-API. With CUDA, it is possible to program the 

processor of a graphics card similar to a processor of a CPU. This way, the 

computational power of a graphics card can be fully utilized. A crucial part of any 

ray tracer is the acceleration data structure (ADS) used. The ADS is needed to 

efficiently search in geometric space. In this thesis, two variants of so called kD- 

Trees have been implemented. A kD-Tree is a binary tree, which divides at each 

node a given geometric space into two halves using an axis aligned splitting 

plane. Furthermore, a CUDA library for the rendering engine Aardvark, which is 

the in-house rendering engine at the VRVis Research Center, was developed to 

access CUDA functionality from within Aardvark in an easy and convenient way. 

The ray tracer is part of a current software project called HILITE at the VRVis 

Research Center. 

53

Institut für Gestaltungs- und Wirkungsforschung 

Arbeitsbereich Multidisciplinary Design 

Simon Diesenreiter 

Awareness im Enterprise 2.0 - Empirische Untersuchung über Awareness im 

Arbeitsumfeld einer Softwareentwicklungsfirma 


BetreuerIn: Associate Prof. Dr. Hilda Tellioglu 

Der Begriff Awareness in der CSCW-Forschung wird durch technische 

Neuerungen stetig vorangetrieben. Die Verwendung von Web 2.0-Technologien 

in Unternehmen auch bekannt als Enterprise 2.0 stellt eine solche 

Neuerung dar. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es zu zeigen, wie Enterprise 

2.0-Systeme gemeinsam mit klassischen Informationssystemen im Arbeitsumfeld 

eingesetzt werden, um Awareness zwischen ArbeitskollegInnen herzustellen. 

Durch eine theoretische und empirische Analyse wird ein Modell von 

Awareness konstruiert, welches darstellt, welche Variablen, Mechanismen und 

Faktoren bei der Arbeit mit Awarenessinformationssystemen wirken und 

welche Beziehungen zwischen ihnen bestehen. Für die empirische Untersuchung 

wurde ob der Komplexität des Themas ein qualitativer Forschungsansatz 

im Stile der Grounded Theory gewählt. Zur Datenerhebung wurden in einer 

Softwareentwicklungsfirma eine Intranetrecherche, teilnehmende Beobachtung 

und ExpertInneninterviews durchgeführt. Die Analyse resultiert in einem 

Modell von Awareness, das aus den vier Kategorien Awarenessbedürfnisse, 

Awarenessmechanismen, Toolverwendung und Faktoren besteht und auf der 

Zusammenarbeit von KollegInnen und Teams in und mit einem Ökosystem von 

Anwendungen begründet ist. Das erarbeitete Modell baut in seinem Ursprung 

auf vorhandenen Modellen von Awareness auf, erweitert diese aber in einigen 

Punkten: Ereignis- und Kontextmodelle werden in der Kategorie Awarenessbedürfnisse 

durch die Inhalte von Awareness verfeinert und um den Begriff des 

Zustandes erweitert. Die Erfassung, Verarbeitung und Präsentation von 

Ereignissen und Zustand wird durch verschiedene Awarenessmechanismen 

ausdifferenziert. Toolverwendung nennt die Formalisierung von Awarenessinhalten 

als Grundvoraussetzung für die Umsetzung von Awareness mittels 

Tools. Bestehende Modelle von Awareness werden um organisatorische, toolund 

informationsbasierte Faktoren ergänzt. 

54

Andreas Hörmann 

Usability von benutzbaren Bewertungssystemen am Beispiel Tanzsport 


BetreuerIn: Associate Prof. Dr. Hilda Tellioglu 

Im Sport werden unterschiedliche Bewertungssysteme für die Unterstützung 

der WertungsrichterInnen eingesetzt. Die WertungsrichterInnen treffen subjektive 

Entscheidungen durch objektive Bewertungskriterien, um "zwischen" oder 

"für" TeilnehmerInnen im Wettkampf zu werten. Je schwieriger eine Entscheidung 

ist, umso länger dauert der Bewertungsprozess. Um Zeit zu sparen und 

den Fokus auf die TeilnehmerInnen zu richten, sollen Bewertungssysteme eine 

schnelle und einfache Bedienung bieten. Dabei stellt sich die Frage: Welche 

Veränderungen gibt es im Wertungsprozess durch die Verwendung von neuen 

Technologien? Die neuen Smartphone- und Tablet-Technologien offerieren 

eine immer größer werdende Vielfalt an Möglichkeiten für die Entwicklung 

neuer mobiler Anwendungen. Einfache Interaktion und eine gute Usability 

tragen zu einer guten User Experience bei und die BenutzerInnen sind 

verleitet, die Anwendung weiter zu benutzen und zu empfehlen. Der Fokus 

dieser Arbeit liegt auf der Prototypisierung und Evaluierung eines benutzbaren 

Bewertungssystems für den Tanzsport mit dem Schwerpunkt Usability. Der 

Bewertungsprozess im Tanzsport ist sehr komplex und unterscheidet sich stark 

von anderen Sportarten. Die Vor- und Nachteile der unterschiedlichen 

Bewertungsmethoden wurden ermittelt und deren Potential für die Zukunft 

festgestellt. 

Arbeitsbereich Human Computer Interaction 

Katharina Hartl 

Lern-Apps für Vorschulkinder - Entwicklung von Gestaltungs-Guidelines und 

Evaluation bestehender Systeme 


BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Margit Pohl 

Da in den letzten Jahren die Anzahl der Benutzer von Tablets und Smartphones 

geradezu explodiert ist und sie in nahezu jeder Tasche zu finden sind, 

erschließen sich immer wieder neue Anwendungsfelder. Durch den häufigen 

Einsatz dieser Devices wird die stets vorhandene natürliche Neugierde von 

Kindern geweckt. Immer Jüngere zählen zur Konsumentengruppe sogenannter 

Apps, weshalb es vermehrt Anwendungen gibt, die auf diese Zielgruppe 

zugeschnitten sind. Besonders die Nische der Lern-Apps, in denen während der 

Verwendung Wissen vermittelt werden soll, ist eine stetig Wachsende. In gut 

entwickelter Kindersoftware wird Rücksicht auf die Bedürfnisse und den 

Entwicklungsstand der Kinder, z.B. bezüglich der Aufmerksamkeitsspanne oder 

der Kommunikationsweise, genommen. Da die Entwickler von Apps oft nur 

beschränktes Wissen über diese Umstände haben, werden in dieser Arbeit 

Guidelines erarbeitet, die ihnen entscheidende Informationen zur optimalen 

55

Implementierung von Lern-Apps für Kinder zwischen 4 und 7 Jahren liefern 

sollen. Dazu wird zuerst die Zielgruppe durch eine systematische wissenschaftliche 

Literaturstudie analysiert und so entscheidende Erkenntnisse gewonnen. 

Nach dem Erstellen des Guidelinessets wird dieses durch den Test von einigen 

Apps mithilfe der heuristic walkthrough-Strategie validiert. In einer Überarbeitung 

des Guidelinekatalogs können mögliche Lücken oder Fehlformulierungen 

entdeckt und ausgemerzt werden. Das Ergebnis dieser Arbeit stellt ein 41 

Richtlinien umfassender Guidelinekatalog dar, der auf die besonderen Herausforderungen 

im Zuge der Entwicklung von Apps für Vorschulkinder hinzuweisen 

versucht. 

Daniel Kececi 

Towards a Unified Solution for Course-Related Communication 


BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Peter Purgathofer 

The possibility of communicating online within the context of courses in Higher 

Education is essential, especially for lectures aimed at a large number of 

students and not least because of the evolution of so-called Massive Open 

Online Courses. Within this thesis, aspects of web-based, course-related communication 

are investigated in order to explore the difficulties and challenges 

in this field of subject. A practical project was designed, implemented and evaluated 

with the aim of providing a unified and new, contemporary approach to 

course-related communication. This thesis focuses on theoretical foundations, 

a detailed state-of-the-art review as well as on design principles derived from 

Exploratory Research which are, in consequence, integrated into the practical 

project in terms of a prototype. 

Stephanie Kühnl 

AAL Economy Compass - Analysis of the economic potential of Ambient 

Assisted Living projects/products in Austria 


BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Wolfgang Zagler 

56 

The population of Austria is getting older. Due to this demographic ageing a 

lot of work is done in the area of Ambient Assisted Living (AAL). AAL includes 

technical resources that enable older people in need of care to live independently 

in their own homes. Therefore, it is of interest which economic benefits 

Austria could have through the use of Ambient Assisted Living. One aim of this 

thesis is to show these benefits. For this, informations about care costs in 

Austria will be gathered and a survey is made to get information about 

companies and their Ambient Assisted Living projects and the costs related to 

the development of these projects. After an analysis of the collected information 

with regard to the benefit for Austria, it can be seen that there are major 

possible savings through the use of Ambient Assisted Living. Due to the fact

that the change of living environment could be postponed for over one year, 

the independent life of people in need of care is extended. Thus, Austria can 

save a lot of financial support. The other aim of the theses was to create a 

single point of resource. A database has been extended to contain all gathered 

information about the AAL projects. 

Andreas Lenzhofer 

Theorie und Praxis der Gamification am Beispiel des IIASA Geo-Wiki-Projekts 



In den vergangenen Jahren haben sich die Anforderungen an Crowdsourcing- 

Projekte stark geändert. Die Generierung von Aufmerksamkeit stellt für viele 

Projekte nicht mehr die zentrale Fragestellung dar. Vielmehr geht es um die 

Frage, wie die Aufmerksamkeit der Masse in Engagement, Partizipation und 

Motivation umgewandelt werden kann. Das Geo-Wiki-Projekt, eine partizipative 

Plattform zur Validierung von globalen Landbedeckungskarten, steht vor ähnlichen 

Problemen. Game-Designerinnen und -Designer haben sich in den 

letzten 30 Jahren Werkzeuge und Methoden angeeignet, mit denen sie die 

Massen begeistern und unterhalten. Eine mögliche Antwort auf das Engagement-Problem 

kann daher der strategische Einsatz von Game Design-Methoden 

sein. Seit Anfang 2011 ist ein Trend in diese Richtung erkennbar, der unter 

dem Neologismus Gamification eine breite Aufmerksamkeit erreicht hat. Gamification 

beschreibt im Allgemeinen den Einsatz von Game Design-Elementen in 

spielfernen Umgebungen mit dem Ziel, sämtliche Lebensbereiche, digital wie 

analog, motivierender, unterhaltsamer und interessanter zu gestalten. In der 

vorliegenden Arbeit werden folglich die Konzepte der Gamification beleuchtet 

und anhand theoretischer Grundlagen aus den Feldern der Game Studies und 

der Motivationspsychologie analysiert. Das Ergebnis dieser Arbeit ist ein 

Gameful Design-Konzept, das das Geo-Wiki in einen spielerischen, unterhaltsamen 

und motivierenden Kontext einbettet und das Engagement der Nutzerinnen 

und Nutzer nachhaltig fördern kann. 

Martin Sereinig 

Integration von Vorlesungsaufzeichnungen in »Slidecasting« 



Die aktive Einbindung von Studierenden in großen Vorlesungen ist schon 

lange Gegenstand der Forschung. Am Institut für Gestaltungs- und Wirkungsforschung 

der TU Wien wird bereits seit Jahren eine Web-Applikation Slidecasting 

entwickelt, die es Studierenden ermöglicht, sich während und nach der 

Vorlesung durch das Verfassen von Beiträgen einzubringen. In den letzten 

Jahren ist außerdem das Interesse an der Aufzeichnung und Auslieferung von 

Vorlesungen im universitären Umfeld gestiegen. Auch an der TU Wien ist 

57

mittlerweile Infrastruktur vorhanden, um Vorlesungen aufzuzeichnen und über 

das Internet abrufbar zu machen. Ziel dieser Diplomarbeit ist es, diese beiden 

Themengebiete zu verbinden. Durch die Integration von Vorlesungsaufzeichnungen 

in Slidecasting soll eine Lernumgebung entstehen, die es Studierenden 

nicht nur erlaubt Vorlesungen nochmals anzuhören, sondern auch eine Umgebung 

schafft, die es Studierenden ermöglicht, sich gemeinsam mit anderen 

Studierenden konstruktiv mit den Inhalten der Vorlesung auseinanderzusetzen. 

Die im Rahmen der Diplomarbeit entwickelte Anwendung wurde im 

Sommersemester 2013 in zwei Lehrveranstaltungen des Instituts für Gestaltungs- 

und Wirkungsforschung eingesetzt. Dieser Einsatz der Software diente 

zum einen der Detailgestaltung der Anwendung im laufenden Betrieb. Zum 

anderen wurden während dieses Einsatzes Daten über das Nutzungs-verhalten 

der Studierenden erhoben, die als Anhaltspunkt für weitere Entwickl-ungen an 

diesem Projekt dienen können. 

Thomas Wruß 

Guidelines to Support Design and Development of Trust in Mobile Community 

Applications 



Diese Diplomarbeit setzt sich mit dem Thema der Vertrauensbildung in sozialen 

Netzwerken für Smartphones auseinander. Es wird die mobile Applikation 

Open-Share-It, welche im Zuge dieser Diplomarbeit erstellt wurde, beschrieben. 

Sie ist ein gutes Beispiel für eine mobile Applikation in der Vertrauen 

eine wichtige Rolle spielt. Ansätze um besseres Vertrauen in solchen 

Applikationen zu erzeugen werden mittels Recherche, Interviews und einer 

Umfrage erforscht. Die daraus resultierenden Ergebnisse sind in Guidelines 

zusammengefasst. Diese Guidelines sollen helfen, sowohl das Vertrauen der 

User in die Applikation zu stärken, als auch das Vertrauen zwischen den Usern 

mithilfe der mobilen Applikation zu unterstützen. Neben der Beschreibung des 

Open-Share-It Projektes wird auch auf Zusammenhänge des Projektes mit der 

Diplomarbeit näher eingegangen und die mobile Applikation mit den 

Guidelines verglichen. 

58

Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme 

Arbeitsbereich Information & Software Engineering 

Stefanie Beyer 

Towards automated digital alibis 


BetreuerIn: Privatdoz. Dr. Edgar Weippl 

In recent years, society is using media and communication technology more. 

One consequence of this is that there is more opportunity for its abuse, as well 

as use in crime. If there is more criminal usage of digital communication 

technology, we need to reliably be able to use digital evidence in both prosecutions 

and criminal defence cases. The main focus of this study is to show that 

forging of digital alibis is possible, which can impact on the reliance on digital 

evidence. The creation of a digital alibi using automation is the focus of other 

studies, and we are also looking at: social interaction during the simulation of a 

users behaviour, and whether behaviour can be simulated realistically and with 

limited computer evidence of the simulation. For this purpose an alibi framework 

is created that mimicked a typical users behaviour. This automation is 

intended to be implemented in such a way that it may not be possible to 

decide whether the traces of exercising actions recorded on the computer 

originate from either: a human user or a simulated user. Furthermore, forensic 

analysis is applied to verify whether the framework leaves any traces behind 

that could indicate the usage of a simulator. Social interaction is simulated by 

using a chatbot which used email and messaging and analysed the computers 

for their performance in creating a digital alibi. The performance criteria for the 

framework was based on metrics taken from real person computer behaviour. 

By evaluating the forensic analysis of simulated users hard drive and the real 

persons behaviour, it turned out that the simulator fits in the average range of 

real persons for nearly all categories. Therefore, simulation of users behaviour 

is possible, on condition that determining the sources of digital evidence is 

hard to verify. However, having a closer look at social communication, there is 

room for improvement, e.g. the chatbots text comprehension and email 

content. 

Peter Michael Bodesinsky 

Visualization of Compliance with Medical Guidelines 


BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Silvia Miksch 

Clinical guidelines recommend applicable actions in a specific clinical context. 

Computer Interpretable Guidelines (CIG) aim to achieve guideline integration 

into clinical practice and to increase health care quality. Analyzing compliance 

59

with a CIG can facilitate implementation and assist in the design of CIGs, but 

enabling medical experts to derive insights from this wealth of data is a 

challenging task. In this thesis the procedural checking of compliance with an 

example guideline (artificial ventilation of newborn infants) is combined with 

interactive visualization. The approach suggested in this thesis covers actionbased 

checking of compliance with a CIG, three types of actions considering 

compliance are defined: invalid actions, valid actions and missing actions. 

Visual mappings and encodings for compliance information found in the 

course of this work have been integrated into views for patient, treatment and 

guideline data. Highlighting and visual abstraction inside views for timeoriented 

patient parameters are supported. The plan-execution view, showing 

the executed actions during a treatment session, is enriched with encodings 

for invalid actions and interval-based representations of repeatedly missing 

actions. Furthermore aggregated compliance information is represented visually 

inside a view showing the guideline structure. The approach presented in 

this thesis is based on the extension of the CareCruiser prototype and implemented 

in Java. A low scale evaluation was conducted with a physician to 

gather qualitative data and feedback. Results indicate that the visual encodings 

for compliance information seem to be intuitive and useful in general, 

suggestions and found issues give input for future adaptions and refinements. 

Christian Bors 

Storage and Visualization of Heterogeneous Data from Online Social Networks 



60 

Analyzing the information provided by the users in Online Social Networks 

(OSNs) is on the one hand a tedious task but on the other hand people lose 

control of the information they have shared with the network, this leaves the 

door open for criminals and their counterpart: Forensic investigators. The 

context of this thesis is to develop a software tool which facilitates analysis of 

Social Snapshots split up into two major modules, the first one being a storage 

solution and the other one dealing with visualization and analysis assignments. 

Utilizing a database solution we make the usually complex data set easily 

accessible and available to be further processed. In terms of visualization we 

are focusing on automated graph representations of social networks providing 

high usability. This is paired with an export functionality generating comprehensive 

reports of a single social snapshot. To store and access such a heterogeneous 

set of data efficiently we assess different database concepts and 

implement a traditional relational database as well as a modern NoSQL database 

to determine an optimal solution regarding performance and accessibility. 

An abstract access model delivers queried data to the - visualization as well as 

statistics related - processing modules, coverting the underlying physical database 

connection. These processing modules are integrated into Gephi, a 

comprehensive graph visualization tool, harboring all snapshot analysis related 

functionality. Efficient graph representations and clustering methods provide 

an easily comprehendible social network overview. After having analyzed a

social snapshot the user can choose to generate a comprehensive report 

containing general snapshot information, graph visualizations and statistic 

results. The thesis is finalized with an evaluation of the proposed function set 

emphasizing the performance of the storage modules, the information content 

of the provided visualizations and the user interface's usability. 

Robert Krejci 

Storage and Visualization of Heterogeneous Data from Online Social Networks 



Analyzing the information provided by the users in Online Social Networks 

(OSNs) is on the one hand a tedious task but on the other hand people lose 

control of the information they have shared with the network, this leaves the 

door open for criminals and their counterpart: Forensic investigators. The 

context of this thesis is to develop a software tool which facilitates analysis of 

Social Snapshots split up into two major modules, the first one being a storage 

solution and the other one dealing with visualization and analysis assignments. 

Utilizing a database solution we make the usually complex data set easily 

accessible and available to be further processed. In terms of visualization we 

are focusing on automated graph representations of social networks providing 

high usability. This is paired with an export functionality generating comprehensive 

reports of a single social snapshot. To store and access such a heterogeneous 

set of data efficiently we assess different database concepts and 

implement a traditional relational database as well as a modern NoSQL 

database to determine an optimal solution regarding performance and accessibility. 

An abstract access model delivers queried data to the – visualization as 

well as statistics related - processing modules, coverting the underlying 

physical database connection. These processing modules are integrated into 

Gephi, a comprehensive graph visualization tool, harboring all snapshot analysis 

related functionality. Efficient graph representations and clustering methods 

provide an easily comprehendible social network overview. After having 

analyzed a social snapshot the user can choose to generate a comprehensive 

report containing general snapshot information, graph visuali-zations and 

statistic results. The thesis is finalized with an evaluation of the proposed 

function set emphasizing the performance of the storage modules, the 

information content of the provided visualizations and the user interface's 

usability. 

61

Josef Dabernig 

Geocluster: Server-side clustering for mapping in Drupal based on Geohash 


BetreuerIn: O.Univ.Prof. Dr. A Min Tjoa 

This thesis investigates the possibility of creating a server-side clustering 

solution for mapping in Drupal based on Geohash. Maps visualize data in an 

intuitive way. Performance and readability of mapping applications decreases 

when displaying large amounts of data. Client-side clustering uses JavaScript to 

group overlapping items, but server-side clustering is needed when many 

items slow down processing and create network bottle necks. The main goals 

are: implement real-time, server-side clustering for up to 1,000,000 items 

within 1s and visualize clusters on an interactive map. Clustering is the task of 

grouping unlabeled data in an automated way. Algorithms from cluster analysis 

are researched in order to create an algorithm for server-side clustering with 

maps. The proposed algorithm uses Geohash for creating a hierarchical spatial 

index that supports the clustering process. Coordinates are encoded as string 

identifiers with a hierarchical spatial structure. The use of a Geohash-based 

index allows to significantly reduce the time complexity of the clustering 

process. Three implementations of the clustering algorithm are realized as the 

Geocluster module for the free and open source web framework Drupal. The 

first algorithm implementation based on PHP, Drupals scripting language, 

doesnt scale well. A second, MySQL-based clustering has been tested to scale 

up to 100,000 items within one second. Finally, clustering using Apache Solr 

scales beyond 1,000,000 items and satisfies the main research goal of the 

thesis. In addition to performance considerations, visualization techniques for 

putting clusters on a map are evaluated in an exploratory analysis. Map types 

as well as cluster visualization techniques are presented. The evaluation 

classifies the techniques for cluster visualization on maps and provides a 

foundation for evaluating the visual aspects of the Geocluster implementation. 

Peter Frühwirt 

Defence side reconnaissance: Preliminary surveying of an attacker's profile 



62 

Die steigende Komplexität von Systemen und die dadurch resultierende 

Vergrößerung des Angriffsvektors macht es Angreifern leichter, in Systeme 

einzudringen. Als Verteidiger ist man oft dazu gezwungen, die Lage vorab 

schnell einschätzen und eine passende Verteidigungsstrategie entwickeln zu 

müssen. Die bekannteste Möglichkeit zur Absicherung der eigenen Netzwerke 

sind Intrusion Detection Systeme (IDS). IDS erkennen Angriffe anhand von 

vordefinierten, statischen Signaturen oder anhand von Verhalten von 

Benutzern. Bestehende System haben oft das Problem, dass sie auf Grund von 

Signaturen relativ unflexibel sind und dadurch von Angreifern leicht umgangen 

werden können. Diese Arbeit befasst sich mit den theoretischen Konzepten der

Erkennung von Angreifern und erweitert bestehende Modelle durch Machine 

Learning Mechanismen. Durch Verbesserung und Kombination von statischen 

Signaturen mit einem Machine Learning Ansatz, konnte eine neue Technik zur 

Erkennung von Angriffen entwickelt werden, welche die Fehlerzahl bei der 

Erkennung stark reduziert. Unser Ansatz ermöglicht die Erstellung von Signaturen 

ohne Expertenkenntnissen durch manuelle Klassifikation von Netzwerkpaketen. 

Mit Hilfe von Machine Learning Techniken können neue Pakete 

anhand dieses Models erkannt werden. Gleichzeitig kann das bestehende 

Modell durch die neuen Pakete weiter verbessern werden. 

Harald Hofstätter 

A Datapipe Engine for Smartphones based on XProc - For building (Context 

aware) Workflows 



Einer der Erfolgsfaktoren von Smartphones ist die hohe Anzahl an mobilen 

Applikationen (Apps). Jedes mobile Betriebssystem besitzt seinen eigenen 

App-Markt mit bis zu mehreren hunderttausenden Apps. Trotz dieser enormen 

Anzahl kann nicht für jeden Use Case eine existieren, wobei besonders hoch 

personalisierte Anwendungsfälle nicht abgedeckt werden. Findet ein Benutzer 

keine App die seine Anforderungen erfüllt, ist er in den seltensten Fällen in der 

Lage eine eigene, auf Grund von (1) fehlenden Programmierkenntnissen, zu 

hohem Zeitaufwand und (3) Kosten für bestimmte Platformen, zu entwickeln. 

In dieser Arbeit wurde eine Workflow Engine für Android erstellt, die es 

Benutzern ohne großem technischem Wissen erlaubt, mobile Workflows zu 

erstellen um persönliche Use Cases abzudecken. Dafür wurde die XProc 

Referenzimplementierung Calabash auf Android portiert und um smartphonespezifische 

Steps, wie zum Beispiel das Auslesen der aktuellen Position, 

Versenden von Kurzmitteilungen oder Erstellen von Benutzeroberflächen, 

erweitert. Zusätzlich wurde ein Trigger-Mechanismus implementiert um Workflows 

aufgrund von Änderungen des Benutzerkontexts, wie zum Beispiel Zeit, 

Ort oder das empfangen einer Kurzmitteilung, auszuführen. Eine Leistungsmessung 

bestätigte, dass das Ausführen eines bereits in Objektrepräsentation 

vorliegenden Workflows keine Geschwindigkeitseinbußen gegen-über nativ 

entwickelten Android Apps aufweißt. Das entwickelte System erlaubt es 

Benutzern Workflows platformneutral und standardisiert (XProc) zu erstellen. 

Kommunikationsmöglichkeiten (zum Beispiel SMS oder Twitter) erlauben 

verteilte Workflows welche mehrere Geräte umfassen. Ein zentrales Workflow- 

Repository ermöglicht das Veröffentlichen von Workflows, so dass andere 

Benutzer diese benutzen können. Des Weiteren fungiert es als Registrierung 

für "Workflows as a Service", welche wiederum "Human Services" ermöglichen, 

wie zum Beispiel Restaurantempfehlungen für eine bestimmte Stadt. 

63

Manuel Maly 

Retrieval and Visualization of Subjective Artist Similarity for Music Libraries on 

Android Devices 


BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Andreas Rauber 

Music has long been an important part of human culture, and its playback has 

become an integral cultural component of high importance. Digitalization of 

music recordings has not only introduced superior sound quality to everybody's 

living room, but has also enabled transmission of large music 

collections via the internet. Since user interfaces for music playback software 

have not changed much in the last years, they are not necessarily optimized for 

the exploration of collections of millions of music files. The scope of this 

master's thesis is to investigate a promising visualization of artists in 2D space 

(through integration of artist similarity) for mobile applications. The main 

questions this thesis asks are whether the chosen method to compute music 

similarity is feasible in the context of mobile apps, and whether 2D visualization 

is well suited for search and exploration of objects therein. These questions are 

investigated on their technical feasibility by finding and optimizing methods for 

the efficient retrieval of music similarity, and through the construction of an 

Android app prototype. A user study is planned and carried out, comparing 

important aspects of the prototype with other existing music apps for Android. 

The study shall find out whether contents can be found quicker within a 

collection. Hints and explanations can be derived: The implemented 2D 

visualization of music artists (incorporating their similarity) seems to positively 

affect the users' memorization ability of contained objects. A better mental 

model can be built in this context. Search of objects in a music collection seem 

to not be positively affected by the proposed visualization, as compared to 

other forms. However, leaving aside list-based visualization forms, the 

prototype performed comparably well for search and exploration. It is 

concluded that the proposed concepts are promising, but that further research 

is necessary to resolve the problems which have been found. 

Felix Mayerhuber 

A Dynamic Java-Based Model-To-Model Transformation Environment 


BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Stefan Biffl 

64 

This thesis deals with the theoretical concept and the practical approach of the 

model transformation solution used in the Open Engineering Service Bus 

(OpenEngSB) project, a tool integration platform with the goal of archiving 

efficient interoperation between tools in multidisciplinary environments. The 

proposed approach provides an easy to use model transformation solution 

which is also flexible and runtime extensible. The approach is based on Java. 

Transformation operations are Java methods and models are realised as Java 

classes' structures (specifically, in means of classes, their attributes and their

elations to other classes). The advantage of this approach is that it can be 

adapted by every Java developer to address project requirements and their 

changes (e.g. by adding new operations). In addition, no expertise in formal 

high-level abstraction modelling and meta modelling is needed; only 

knowledge about Java is required. Based on the introduced transformation 

solution, an approach is introduced to enable a simple form of automatic 

model update propagation. With this approach, it is possible to define relations 

between model instances and enforce data integrity between them. The 

prototype has been tested by its application in practical use-cases out of the 

OpenEngSB domain and the OpenEngSB customer area. In addition to these 

use-case tests, the introduced transformation definition language has been 

compared with other existing approaches and the prototypes performance has 

been tested. 

Barbara Müllner 

Die Didaktik des Biber-Wettbewerbs 

Studium: Unterrichtsfach Informatik/Informatikmanagement 

BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Gerald Futschek 

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Didaktik des internationalen 

SchülerInnenwettbewerbs Biber der Informatik. Vorgesehen ist der Wettbewerb 

für alle SchülerInnen von der 5. bis zur 13. Schulstufe und erfordert keinerlei 

Vorwissen auf dem Gebiet der Informatik. Der Wettbewerb zielt darauf ab das 

Interesse der SchülerInnen bezüglich der Informatik zu wecken und darauf 

aufmerksam zu machen. Um diese wertvolle Idee zu unterstützen, steht im 

Zentrum dieser Arbeit die Frage „Wie kann der Biber der Informatik in den 

Schulunterricht integriert werden?“. Konkrete Literatur zur Didaktik des Biber- 

Wettbewerbs gibt es leider keine, deswegen musste ich auf vorhandenes 

Wissen zurückgreifen. Mittels Fragebögen und eigener Kreativität konnte ich 

bereits erprobte Techniken eruieren und weitere erstellen. Durch Interviews mit 

Experten wurde es möglich einen Vergleich zu anderen Ländern herzustellen. 

Das eine oder andere Interview brachte sogar neue Ideen auf. Es wurden 

Möglichkeiten gefunden, wie der Biber der Informatik zusätzlich zu der 

Wettbewerbswoche in den Schulunterricht integriert werden kann. Die verschiedenen 

Techniken der Integration können in verschiedenen Anwendungsgebieten 

und Situationen eingesetzt werden. Dazu gibt es mögliche 

Stundenbilder, die übernommen oder verändert werden können. In den 

Bildungsstandards Digitaler Kompetenzen und sowohl im Allgemeinen als auch 

im fachspezifischen Lehrplan wurden einige Passagen gefunden, die mit den 

Aufgaben des Bibers konform gehen. 

65

Paul Panhofer 

Ein Technologieentwurf für eine Klasse skalierender Webapplikationen 


BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Gerald Futschek 

Web 2.0 is becoming the Buzz Word in the Distributed Systems community. 

The technological standards for Web Applications are continually changing 

resulting in a new stack of non-functional requirements. The focus of the thesis 

is to find a scaleable architecture for a special class of distributed softwaresystems. 

The processing of large amounts of data in a timely manner is key. 

The CAP Theorem helps us to establish a classification of dataprocessing 

distributed systems. This classification is key to understand the different 

properties and requirements in the process of developing the software 

architecture in question. The comparison of different classes of dataprocessing 

systems gives us an idea of the problem. RDBMS and NoSQL Systems are the 

current dataprocessing technologies. We have created two Softareprototypes. 

One prototype has been created as a NoSQL System the other one is using 

RDBMS for dataprocessing. We have been running different tests to learn 

about the performance, scalability and elastic speed up of the prototypes}. We 

have learned that RDBMS as a dataprocessing technology is not able to give us 

the scalability we need. On the other hand NoSQL solutions are a tool that 

helps us to develop a scalable architecture. 

Matthias Rainer 

Digital archiving, processing, and didactic use of historical source documents. 

The case of the Stock collection. 


BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Karl Fröschl 

66 

A large amount of information still dwells in archives, printed on paper and out 

of reach of todays search engines. While it might not be necessary (or even 

possible) to manually process all that data, it could still prove useful to have it 

indexed and available for search. Such digitized information archives could be 

used as reference in research and educational projects. This thesis is the 

documentation of such a digitization project. The analog media used for this 

project is the Stock collection: twelve cardboard boxes filled with approximately 

1400 articles, information material, and other papers with a focus on 

automation and information technology in libraries. The state of the art is 

evaluated based on the U.S. Library of Congress American Memory Project. The 

best practices learned in the American Memory Project are freely available 

online as guidelines for anybody planning to digitize paper media. These 

guidelines will be evaluated in an attempt to transfer the Stock collection from 

its original paper form to a hypertext system. The digitized articles of the Stock 

collection will then be made available online as part of the "Die Informatisierung 

Österreichs" project, hosted by the Austrian Computer Society. The 

motivation to do so is to preserve this collection and make it available for fur-

ther research. Since only a fraction of the Stock collection was transferred during 

the evaluation, a manual for further processing will be provided as part of 

this project, with the intention that the process steps can be applied to other 

projects as well. 

Christian Weiss 

Transferring Open Government Data into the global Linked Open Data Cloud 



Linked Open Data (LOD) bezeichnet Daten, die unter Verwendung eines 

offenen und maschinenlesbaren Formates im Web publiziert werden und mit 

anderen offenen Datenquellen verlinkt sind. Die Verfügbarkeit von LOD ist 

eine der wichtigsten Voraussetzungen für die Realisierung der Vision des 

Semantic Web. Initiativen wie DBpedia und das Linking Open Data community 

project haben die Verbreitung von Linked Open Data deutlich vorangetrieben. 

Richtlinien für Datenqualität und Inhalt von offenen Daten sind mittlerweile 

verfügbar und eine Vielzahl von verschiedene Datenquellen ist bereits in der 

Linked Open Data Cloud enthalten. Regierungen in verschiedenen Regionen 

der Welt haben ebenfalls begonnen, Daten offen über das Internet zu publizieren. 

Die Stadt Wien z.B. hat Datensätze im Rahmen ihrer Open Government 

Data Initiative (OGD) veröffentlicht. Diese Datensätze wurden in verschiedenen 

Formaten online gestellt, sind allerdings untereinander isoliert und wurden 

nicht nach den Richtlinien für Linked Open Data entworfen. Seitens der Wiener 

OGD Initiative ist die Veröffentlichung der Daten in LOD geplant, durch die 

angestrebte Koordination mit anderen OGD Initiativen befindet sich dieses 

Vorhaben aber noch in einer frühen Planungsphase. Das Ziel dieser Diplomarbeit 

ist es, anhand einer Auswahl von Daten der OGD Initiative der Stadt 

Wien zu zeigen, dass diese in Linked Open Data konvertiert werden können. 

Die konvertierten Daten müssen dabei den Richtlinien bzgl. LOD entsprechen 

und werden auf einem Webserver veröffentlicht um neue Anwendungsfälle 

wie komplexe Abfragen mittels SPARQL zu ermöglichen. 

Arbeitsbereich Interactive M edia Systems 

Sebastian Böhm 

BCI-Based Cursor Control Using EEG Sensorimotor Rhythms 


BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Horst Eidenberger 

Brain-computer interfaces (BCIs) are human-computer interaction systems in 

which users communicate with a computer via a direct neural interface. Braincomputer 

interfaces have historically been closely associated with assistive 

technology for persons with disabilities, but the past few years have seen an 

increase in publications on human-computer interfaces for people without 

67

disabilities. The goal of a cursor control BCI is to control the position of a cursor 

via brain signals. While there have been a number of publications on cursor 

control using BCIs, most of them focus on controlling a cursor in custom-built 

experimental applications. The present thesis describes the design and 

implementation of a cursor control BCI prototype that translates EEG sensorimotor 

input into one-dimensional cursor movement and can be accessed using 

standard input interfaces. Since the BCI is accessible via standard input 

interfaces, existing input libraries can be used to create experimental 

applications and the BCI can be used to control existing applications. 

Michael Bressler 

A Virtual Reality Training Tool for Upper Limb Prostheses 


BetreuerIn: Privatdoz. Dr. Hannes Kaufmann 

Der Gebrauch von myoelektrischen Handprothesen ermöglicht es, Steuersignale 

für die Prothese mittels Elektroden zu erfassen, welche direkt auf der 

Haut platziert werden. Allerdings muss der Betroffene den Heilungsprozess der 

Amputation abwarten, bevor er damit anfangen kann, eine Prothese zu 

verwenden. Außerdem kann dieser Prozess vor allem am Anfang schwierig und 

frustrierend sein. In dieser Arbeit wird eine Trainingsanwendung vorgestellt, 

welche es erlaubt, in einem virtuellen Raum mit einer Hand nach Kugeln zu 

greifen, wofür eine jeweils der Kugel enstprechende Griffkraft aufgewendet 

werden muss. Um die virtuelle Realität zu erschaffen, wird das Tracking-System 

ioTracker verwendet, welches an der technischen Unversität Wien entwickelt 

wurde. Mit diesem System werden die Bewegungen von Kopf und Arm des 

Akteurs in 6 Freiheitsgraden aufgezeichnet (Position und Orientierung) und an 

eine Anwendung übertragen, welche mit der Game Engine Unity3D entwickelt 

wurde. Hier werden die Bewegungsdaten in eine virtuelle 3D Umgebung 

übertragen und visualisiert. Das Bild der virtuellen Kamera, welche mit dem 

Kopf des Akteurs mitbewegt wird, wird drahtlos an ein am Kopf des Akteurs 

befestigtes Display (Head mounted display, HMD) übertragen. Da diese Arbeit 

in Zusammenarbeit mit Otto Bock durchgeführt wurde, konnte für die 

Steuerung der virtuellen Hand die gleiche Technologie verwendet werden, wie 

sie in der von Otto Bock entwickelten Michelangelo Handprothese eingebaut 

ist. Das Ziel dieser Arbeit bestand sowohl in einer Trainingsumgebung als auch 

in einer Testumgebung für Handprothesen. Daher gibt es mehrere Optionen, 

die elektromyographischen Steuersignale auf die virtuelle Hand anzuwenden. 

Weiters können diverse Simulationsarten für die Erzeugung von Griffkraft 

verwendet werden. Ebenfalls wurden Optionen implementiert, um das 

Erstellen und Durchführen von unterschiedlichen Test- und Trainingsszenarion 

zu ermöglichen. 

68

Jakob Matthias Fellner 

Pattern-Based MIDI Composing 



Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit Ansätzen des algorithmischen 

Komponierens. Verfahren aus diesem Bereich sollen dabei mit der 

Disziplin der Mustererkennung vereint werden. Das Ziel der Arbeit ist die 

Generierung von neuen Musikstücken, welche deutliche Parallelen zu zuvor 

ausgewählten Kompositionen aufweisen. Zu diesem Zweck werden kurze und 

prägnante Notenfolgen, sogenannte Motive, aus diversen Liedern extrahiert. 

Die so gewonnenen Teile dienen anschließend als Input für Verfahren der 

algorithmischen Komposition. Die erstellten Musikstücke sollen einen möglichst 

harmonischen Klangeindruck hinterlassen. Im Zuge dieser Diplomarbeit wurde 

ein Software-System implementiert, welches in der Lage ist, Motive in Musikstücken 

zu finden und diese im Anschluss zu extrahieren. Weiters wurden zwei 

unterschiedliche Verfahren der algorithmischen Komposition ausgewählt, 

welche sich in der umgesetzten Software aus den Ergebnissen der Motiv- 

Erkennung bedienen. Auf dieser Basis können Musikstücke im MIDI-Format 

generiert werden. Als Hinführung auf das Thema der Motiv-Extraktion und der 

algorithmischen Komposition werden zunächst unterschiedliche Verfahren und 

Ansätze im Detail erläutert. Im Anschluss wird das Konzept der implementierten 

Software vorgestellt. Am Ende der Arbeit erfolgt die Präsentation der erzielten 

Ergebnisse anhand der Evaluierung einer quantitativen Umfrage. 

Christoph Fuchs 

Videosegmentierung durch Analyse audiovisueller Merkmale 



Die Segmentierung und Klassifikation von Videos ist aufgrund der steigenden 

Anzahl von digitalen Videos manuell nicht mehr zu beherrschen. Es werden 

Algorithmen benötigt, die in der Lage sind aus dem Videomaterial relevante 

Informationen zu extrahieren, welche für aussagekräftige Beschreibungen 

geeignet sind. In der vorliegenden Diplomarbeit wird ein System zur Klassifikation 

von Videos durch Analyse audiovisueller Merkmale vorgestellt. Ein solches 

Vorhaben stellt auf beliebigem Videomaterial ein komplexes Problem dar, da 

diese Merkmale in der Lage sein sollen, die semantische Bedeutung von 

Bildern und Audiosignalen aus Videos zu erfassen. Aus diesem Grund wird in 

dieser Arbeit der Anwendungsbereich der Videoklassifikation auf Szenen der 

Muppet Show beschränkt. Zunächst werden grundlegende Ansätze und 

Methoden zur Videoanalyse in einer umfassenden Literaturstudie erklärt. Nach 

einem kurzen Überblick über die Entstehung der Muppet Show, zeigt eine 

Analyse des Videomaterials die charakteristischen Eigenschaften auf. Basierend 

auf den gewonnenen Erkenntnissen werden aussagekräftige audiovisuelle 

Merkmale und geeignete Klassifikationsmodelle vorgestellt, die für die Ent- 

69

wicklung eines Prototyps herangezogen worden sind. Zuletzt wird die Qualität 

der Klassifikationsresultate mit Hilfe verschiedener Evaluierungstests ausgewertet. 

Dabei wird aufgezeigt, dass sowohl visuelle Merkmale, wie die 

Verteilung von Farbe, als auch die Segmentierung des Audiosignals in Musik, 

Sprache und Umgebungsgeräusche in der Lage sind, die semantische Bedeutung 

von Videoszenen aus der Muppet Show zu erfassen. 

Christoph Kaltenriner 

Autonome Lokalisierung und Navigation eines unbemannten Luftfahrzeugs 

(UAV) mithilfe eines Smartphones als zentrale Recheneinheit 



Als UAV (Unmanned Aerial Vehicle) werden Fluggeräte bezeichnet, die ohne 

Pilot an Board gelenkt werden. Meist werden UAVs von einer Person per 

Fernsteuerung oder einem Computer über eine Basisstation gesteuert. Voraussetzungen 

dafür sind eine permanente Verbindung zum UAV, Sichtkontakt und 

zusätzliche Infrastruktur sowie Hardware für die Basisstation. In vielen Fällen ist 

es jedoch nicht möglich, diese Kriterien zu erfüllen. Hier ist es notwendig, dass 

sich das UAV in einer unbekannten Umgebung autonom lokalisieren und 

navigieren kann. Zur Lokalisierung kann speziell in Innenraum-Anwendungen 

nur selten ein GPS-Signal herangezogen werden. Eine alter-native Möglichkeit 

zur Lokalisierung ist die Verwendung von Landkarten. Eine solche Karte ist 

allerdings in den seltensten Fällen im Vorhinein (a-priori) vorhanden, weshalb 

es sich anbietet, diese automatisch während des Flugs zu erstellen. Hierfür ist 

zusätzlich eine leistungsstarke Hardware notwendig, die entsprechend leicht 

sein muss, um vom UAV getragen werden zu können. Die Autoren zeigen im 

Rahmen dieser Arbeit, dass ein UAV für Innenraum-Anwendungen aus 

preisgünstigen Komponenten gebaut werden kann und ein handelsübliches 

Smartphone an Bord des UAVs als Einheit zur autonomen Steuerung 

verwendet. Zu diesem Zweck wurde ein entsprechender Prototyp konstruiert. 

Dieser Prototyp ist in der Lage, sich mithilfe speziell dafür ent-wickelter 

Algorithmen in einer für das UAV unbekannten Testumgebung aus 2D-Markern 

zu lokalisieren. Durch eine Tracking-Software werden diese Marker eindeutig 

identifiziert und ermöglichen das Erstellen einer Karte zur Laufzeit. Anhand 

dieser Karte kann sich das UAV lokalisieren und während des Flugs 

Steuerbefehle für die autonome Navigation generieren. Die durchgeführten 

Tests zeigen, dass ein handelsübliches Smartphone eine sehr gute Möglichkeit 

bietet, die notwendigen Komponenten wie Prozessor, Kamera und Kommunikationseinheit 

in einem leichten und kostengünstigen Gerät zu vereinen. 

70

Michael Leichtfried 

Autonome Lokalisierung und Navigation eines unbemannten Luftfahrzeugs 

(UAV) mithilfe eines Smartphones als zentrale Recheneinheit 



UAVs (Unmanned Aerial Vehicle) sind Fluggeräte, die ohne menschlichen 

Piloten an Bord gesteuert werden. Sie werden vorrangig zur Erkundung schwer 

oder nicht erreichbarer Gebiete eingesetzt. Dazu müssen sich diese in einer 

unbekannten Umgebung autonom orientieren können. Oft dient dabei GPS als 

externe Referenz für die Positionsbestimmung. In Innenräumen und Gebieten 

ohne GPS-Abdeckung müssen jedoch alternative Methoden in Betracht gezogen 

werden. Ein Ansatz sind sogenannte SLAM-Algorithmen (Simultaneous 

Localization and Mapping), die beispielsweise mit Hilfe von on-Board Kameras, 

markante Punkte in der Umgebung erkennen und daraus während des Flugs 

eine Landkarte zur Orientierung aufbauen. Die dazu notwendige Hardware 

muss sowohl leistungsstark sein um die Algorithmen in Echtzeit zu verarbeiten 

als auch ein geringes Gewicht aufweisen, um vom UAV getragen werden zu 

können. In dieser Arbeit wird gezeigt, dass ein aktuelles handelsübliches Smartphone 

als zentrale on-Board Recheneinheit diesen Anforderungen gerecht 

werden kann. Es wurde ein UAV-Prototyp konstruiert, der sich ohne GPS in 

einer unbekannten Innenraumumgebung lokalisieren und während des Flugs 

eine Karte dieser Umgebung erstellen kann. Diese Karte dient anschließend als 

Grundlage für die autonome Navigation. Als Testumgebung dienen 2D 

Markierungspunkte (Marker), die beliebig auf dem Boden ange-bracht wurden. 

Die Marker werden mit der Smartphone-Kamera aufgenommen und 

anschließend für das Kartieren und Lokalisieren verarbeitet. Sämtliche Algorithmen 

für den autonomen Flug werden vom Smartphone verarbeitet, eine 

zusätzliche Bodenstation ist nicht notwendig. Da das Smartphone alle notwendigen 

Komponenten für den autonomen Flug integriert, können sowohl 

Gewicht als auch Kosten gespart werden. 

Thomas Tschach 

Kontrollflusstransformation von BPMN zu Asbru 



BPMN ist eine weitverbreitete und gut verständliche, grafische Beschreibungssprache 

für Geschäftsprozesse und wird von einer Vielzahl von Modellierungswerkzeugen 

unterstützt, während Asbru eine XML-basierte Beschreibungssprache 

für ausführbare, medizinische Leitlinien ist, die nur durch wenige 

grafische Modellierungswerkzeuge unterstützt wird. Durch Definieren einer 

Modelltransformation zwischen BPMN und Asbru könnte die durch ausgereifte 

Werkzeuge gut unterstützte, standardisierte und wohlbekannte Notation herangezogen 

werden, um medizinische Leitlinien und Behandlungspläne in Asbru 

zu modellieren. Da die beiden Modelle unterschiedliche Paradigmen zur Re- 

71

präsentation des Kontrollflusses nutzen, müssen einige Probleme in Bezug auf 

deren Transformation gelöst werden. Ziel dieser Arbeit ist es, diese Probleme 

aufzuzeigen und Lösungsansätze in verwandten Bereichen zu finden. Daher 

werden (1) Transformationsstrategien diskutiert, die Lösungen für diese 

Transformationsprobleme auf Basis von Übersetzungen zwischen graforientierten 

Prozessbeschreibungssprachen und BPEL aufzeigen. Des Weiteren wird 

(2) beschrieben, wie und welche Kontrollflussmuster von BPMN und Asbru 

unterstützt werden, um etwaige Diskrepanzen aufzuzeigen. Anschließend wird 

(3) ein Mapping von BPMN-Elementen auf Asbru-Elemente definiert, und (4) die 

Eignung der oben angesprochenen Transformationsstrategien für die Umsetzung 

in einem BPMN-zu-Asbru Transformationssystem überprüft. Abschließend 

wird (5) das implementierte Transformationssystem anhand der Übersetzung 

der einzelnen Kontrollflussmuster beschrieben. Die gewonnen Erkenntnisse 

und gezogenen Parallelen können verwendet werden, um eine Transformation 

zwischen BPMN und Asbru zu realisieren, wie dies am implementierten 

Prototypen gezeigt wurde. 

Arbeitsbereich Business Informatics 

Thomas Franz 

Automatisiertes White-Box Testen für regelbasierte Modelltransformationen 


BetreuerIn: O.Univ.Prof. Dr. Gertrude Kappel 

72 

Softwaremodelle werden nicht mehr nur für Entwurfszwecke genutzt, sondern 

sind ein Hauptelement im Software Engineering Prozess geworden. Modellierungssprachen 

werden genutzt um Modelle darzustellen, die eine Basis für 

die weitere Entwicklung bilden. Neben den Modellierungssprachen spielen in 

der modellgetriebenen Softwareentwicklung auch Modelltransformationen 

eine entscheidende Rolle. Das Ziel einer Modelltransformation ist ein bestimmtes 

Quellmodell in ein gewünschtes Zielmodell zu transformieren. Oftmals 

schlagen Modelltransformationen fehl und die Fehlersuche ist mühsam und 

langwierig, da diese in der Transformation selbst oder in den Metamodellen 

liegen können. Eine weitere Herausforderung ist es eine hohe Testabdeckung 

zu erreichen. Ziel dieser Arbeit ist das Auffinden eines automatisierten Ablaufs, 

der regelbasierte Transformationen testen kann. Dabei soll ein Tool in Java 

implementiert werden, welches auf der Metamodellierungssprache Ecore und 

regelbasierten Modelltransformationen in der ATL aufbaut. Es wird ein automatisierter 

White-Box Testing Ansatz entwickelt. Außerdem sollen mit Hilfe 

einer automatischen Generierung von Testinstanzen eine hohe Testabdeckung 

sichergestellt und verschiedene Fehler, vor allem Laufzeitfehler in der Transformation 

aufgezeigt werden. Basierend auf einem objektiven Testdatenset 

von Modelltransformationen der Übungs-aufgaben aus der Lehrveranstaltung 

"Model Engineering" der Technischen Universität Wien der Jahre 2009 bis 

2012 wird eine Evaluierung in Form einer Fallstudie durchgeführt. Die Ergebnisse 

zeigen, dass das entwickelte WBT-Tool viele verschiedene Fehler, sowohl 

bei der Validierung der Modelle, als auch in der Transformation selbst aufzeigt.

Das Tool birgt den Vorteil auch komplexere Testdatensets automatisch testen 

zu können, da bis auf die Anfangseinstellungen keine weitere Interaktion notwendig 

ist. 

Sabine Wolny 

Automatisiertes White-Box Testen für regelbasierte Modelltransformationen 



Softwaremodelle werden nicht mehr nur für Entwurfszwecke genutzt, sondern 

sind ein Hauptelement im Software Engineering Prozess geworden. Modellierungssprachen 

werden genutzt um Modelle darzustellen, die eine Basis für die 

weitere Entwicklung bilden. Neben den Modellierungssprachen spielen in der 

modellgetriebenen Softwareentwicklung auch Modelltransformationen eine 

entscheidende Rolle. Das Ziel einer Modelltransformation ist ein bestimmtes 

Quellmodell in ein gewünschtes Zielmodell zu transformieren. Oftmals 

schlagen Modelltransformationen fehl und die Fehlersuche ist mühsam und 

langwierig, da diese in der Transformation selbst oder in den Metamodellen 

liegen können. Eine weitere Herausforderung ist es eine hohe Testabdeckung 

zu erreichen. Ziel dieser Arbeit ist das Auffinden eines automatisierten Ablaufs, 

der regelbasierte Transformationen testen kann. Dabei soll ein Tool in Java 

implementiert werden, welches auf der Metamodellierungssprache Ecore und 

regelbasierten Modelltransformationen in der ATL aufbaut. Es wird ein automatisierter 

White-Box Testing Ansatz entwickelt. Außerdem sollen mit Hilfe 

einer automatischen Generierung von Testinstanzen eine hohe Testabdeckung 

sichergestellt und verschiedene Fehler, vor allem Laufzeitfehler in der Transformation 

aufgezeigt werden. Basierend auf einem objektiven Testdatenset 

von Modelltransformationen der Übungsaufgaben aus der Lehrveranstaltung 

"Model Engineering" der Technischen Universität Wien der Jahre 2009 bis 

2012 wird eine Evaluierung in Form einer Fallstudie durchgeführt. Die 

Ergebnisse zeigen, dass das entwickelte WBT-Tool viele verschiedene Fehler, 

sowohl bei der Validierung der Modelle, als auch in der Transformation selbst 

aufzeigt. Das Tool birgt den Vorteil auch komplexere Testdatensets automatisch 

testen zu können, da bis auf die Anfangseinstellungen keine weitere 

Interaktion notwendig ist. 

Gerald Margreiter 

SERAPIS 2 Ecore - Bridging Two Modeling Spaces in Eclipse 



As the approach of Model-Driven Engineering (MDE) is becoming mainstream 

in modern software development practices, there is a growing variety of tools 

to support the lifecycle of modeling artifacts. Standards such as Meta-Object 

Facility (MOF) defined by the Object Management Group (OMG) help to avoid 

73

information loss when trying to integrate multiple modeling tools across their 

technical boundaries. The Eclipse-based modeling tool SERAPIS by Sphinx IT 

Consulting defines a proprietary meta-language which is not compliant to MOF 

or any other modeling standard. As a consequence, metamodels specified in 

this meta-language and therefore also the instantiations of these metamodels 

cannot be interchanged with existing tools based on standards such as MOF 

which results in a vendor-lock for customers. The contribution of this master 

thesis is to develop a transformation approach allowing to translate metamodels 

and models from the SERAPIS technical space to the Eclipse Modeling 

Framework (EMF), which employs the meta-language Ecore as the de facto 

standard corresponding to MOF. The strategy to achieve this is based on an 

approach presented in the Ph.D. thesis by Dr. Manuel Wimmer who suggests a 

semi-automatic transformation for metamodels by mapping the corresponding 

meta-languages. Moreover, we specialize this approach to also enable the 

automatic transformation of SERAPIS models based on the mappings of their 

metamodels. The transformation approach developed in this work is implemented 

in the Eclipse DIE in order to prove its feasibility and to evaluate the 

generated results. 

Michal Skackov 

Web-based B2B documents mapping and transformation using Smooks Data 

Integration Framework hosted as cloud service 


BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Christian Huemer 

74 

This thesis aims to enable SMEs and non-profit organisations to trade within 

electronic markets using modern, freely available information technologies and 

systems. These businesses are not capable of investing in integration, but are 

forced by larger business partners or governments to produce business 

documents of a certain standard. To help address these issues a free of charge, 

cloud-hosted transformation between two different business document types 

is explored. Related research questions are addressed in order to enable direct 

transformation using the Smooks Data Integration Framework by applying 

current technology to offer transformation as SaaS with the help of a Webbased 

mapping tool. This thesis follows the guidelines of design science 

research methodology. The main parts consist of related work relevant to B2B 

electronic exchange of structured business documents, their mapping and 

subsequent transformation. In summary, this thesis provides an overview of 

related work on B2B business document standards, their mapping and 

transformation, as well as current integration tools. The major contribution is 

the prototype implementation of a Web-based system using Smooks to 

transform business documents. The most complex part relates to the actual 

interpretation of mapping and consecutive transformation. The implementation 

of the Web-based editor for mapping models for the data integration 

framework Smooks relates to a wide range of technologies. The jQuery 

framework, a library for JavaScript, is used for the user interface. The 

transformation works with help of FreeMarker, a template engine, and is hosted

as a freeof-charge cloud computing service within a Google App engine using 

Java. In conclusion, the prototype although not an out-of-the-box solution, 

allows users to define schema mapping with functionality comparable to that 

offered by products already on the market. 

Christoph Zehetner 

An Adaptable OCL Engine for Validating Models in Different Tool Environments 



The need for validating models automatically, in the early design phase arose 

with the emergence of the Model-Driven Development (MDD) paradigm. 

Models are not any longer used just for brainstorming and communication 

purposes. The Object Management Group (OMG) suggests the usage of the 

Unified Modelling Language (UML) to define platform-independent models. 

UML has been widely accepted as the de facto standard for modelling objectoriented 

systems. This master thesis pointed out that UML models are not 

necessary expressive enough to provide all complex aspects of a system. Some 

aspects of the domain are more expressed in natural language, which will lead 

to ambiguities and to errors. There-fore the Object Constraint Language (OCL) 

can be used to specify conditions on models that must hold for the system. 

Apart from the development of standards for modelling systems, several 

vendors developed modelling tools or so called Computer-Aided Software 

Engineering (CASE) tools to provide a wide range of instruments to support the 

MDD approach. The support depends on the ven-dors realization of the 

standards. In general there is a lack of validating models in CASE tools, which is 

essential in the early design phase. Additionally, there is only little support for 

writing OCL expressions for models. Thus, models defined by users of such 

tools are not nec-essarily valid against the wellformedness rules (WFR). The 

contribution of this masters thesis is to provide an adaptive solution for 

managing OCL transformation in different environments or CASE tools. 

Mappings patterns are defined to manage the schema matching between 

selectable environments (source and target schema). The OCL expressions are 

applied to a selectable source schema, which is mapped to a target schema. 

The goal of this work is to analyse the OCL expression and generate a 

semantically equivalent expression in the target schema depending on predefined 

trans-formation patterns. 

75

Arbeitsbereich E-Commerce 

Ilker Baltaci 

Service Recommendation 


BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Jürgen Dorn 

Empfehlungssysteme werden als ein wichtiges Management- und 

Marketinginstrument betrachtet, die nicht nur sowohl für die Online-Kunden als 

auch für Dienstleister sehr viele Vorteile bieten können. Ein effizientes 

Empfehlungssystem kann fast alle Aufgaben von einem Verkaufsberater 

erfüllen. In Folge der einzigartigen Eigenschaften von Dienstleistungen wie die 

Teilnahme der Kunden und der Dienstleistungsmitarbeiter an dem Service- 

Prozess sowohl die unterschiedlichen Dienstleistungsqualitätsabmessungsmodelle 

gelten die Services mehr als immaterielle Güter. Bei der Implementierung 

eines dienstleistungsorientierten Empfehlungssystems sind die speziellen 

Eigenschaften und Dimensionen von Dienstleistungen explizit zu berücksichtigen. 

Diese Masterarbeit befasst sich mit den generischen Dimensionen der 

Dienstleistungen, die sich bei den herkömmlichen gut-orientierten Empfehlungssystemen 

nicht befinden. Potentielle Probleme der Dienstleistungskunden 

während des Kaufprozesses können mit Hilfe von Empfehlungssystemen 

beseitigt werden, die auf Grund der immateriellen, untrennbaren, 

verderblichen und variablen Natur von Dienstleistungen auftreten können. 

Diese Arbeit beschäftigt sich mit den zusätzlichen Rollen der Empfehlungssysteme 

für Dienstleistungskunden in Bezug auf die sogenannten Eigenschaften 

von Dienstleistungen. Der empirische Teil der Masterarbeit beschreibt 

ein generisches Empfehlungsmodel, das gezielt auf die Anforderungen von 

Dienstleistungskunden und Empfehlungssystembenutzern implementiert wird. 

Das generische Modell wird in einer Restaurantempfehlung-Anwendung eingesetzt 

und mit Hilfe von einem vordefinierten Daten-Set evaluiert. 

Öncü Pinar Kaya 

Online Learning Communities and Business Strategies 


BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Jürgen Dorn 

76 

Due to economic and technological changes, eLearning sector had finally been 

able to take his place in the business world, and undoubtedly, it will continue 

to grow in governments, universities, companies and professional associations. 

ELearning is now a part of the organizational infrastructure to increase the productivity 

of companies such as sales effectiveness, improving companys 

competency, and to build better customer relationship. The most important 

factor to deliver an eLearning service and to be successful is an efficient 

eLearning strategy, which need to act in response to the rapid changes in the 

technology. The purpose of this research is to give ideas about the definition 

of an online learning community, characteristics and types of online learning

communities, community of practice (CoP), and the motivation behind it. After 

giving fundamental literature about online learning communities, the research 

will be set up with building and growing eLearning communities. The question 

is when building an online learning community, who participates, and their 

technologies that are used today. Further research introduces the Business 

Model Ontology (BMO) by Osterwalder&Pigneur for eLearning, and analyzes 

nine building blocks of BMO including monetization strategies and success 

factors with case studies of eight online learning communities. 

Philip Messlehner 

Conceptualization of Feature Models for multi-client capable mobile 

Applications 


BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Christian Huemer 

Die Datenspeicherung wird zunehmend in die Cloud verlagert. Gleichzeitig 

bauen viele Unternehmen auf mobile Applikationen, um Ihre Geschäftsprozesse 

abzubilden und abzuwickeln. Die bereitgestellten mobilen Applikationen 

der Cloud-Anbieter erfüllen jedoch nicht die Anforderungen dieser 

Unternehmen. Dabei verhindern folgende drei Probleme den Einsatz 

bestehender Applikationen. An erster Stelle sind die Applikationen nicht um 

die notwendigen Funktionen erweiterbar die benötigt werden, um diese sinnvoll 

im Geschäftsumfeld einzusetzen. Des Weiteren gibt es keine Anpassungsmöglichkeiten, 

um die Benutzeroberfläche an die Corporate Identity einer 

Firma anzupassen. Der Vertrieb dieser Applikationen wird über AppStores 

abgewickelt, die Firmen selbst können somit auch nicht steuern, welche 

BenutzerInnen diese Applikationen nutzen. Die Lösung für diese Probleme ist 

ein systematischer Umgang mit Variabilität in Applikationen, welche durch die 

unterschiedlichen Anforderungen der Unternehmen entstehen. Hierbei sollen 

Konzepte der Produktlinienentwicklung in die Domäne der mobilen Applikationen 

übertragen werden. Aus diesem Grund wird in dieser Arbeit ein Feature 

Modell erarbeitet, welches die Anforderungen der Unternehmen widerspiegelt. 

Des Weiteren werden Mechanismen entwickelt, um die unterschiedlichen Arten 

von Variabilität in Objective-C abzubilden. Sowohl das Feature Modell als auch 

die entwickelten Werkzeuge werden verwendet, um eine mobile Software- 

Produktlinie zu schaffen. Von dieser Software-Produktlinie sollen die 

verschiedenen Applikationen für Unternehmen effektiv abgeleitet werden. Mit 

der entwickelten Software-Produktlinie ist es möglich flexible Applikation 

abzuleiten, die um Module und Komponenten je nach Wunsch der KundInnen 

erweitert werden können. Somit können die Applikationen auch auf die 

jeweiligen Geschäftsprozesse perfekt zugeschnitten werden. 

77

Christina Stödtner 

Poking Cultural Institutions: Social Media Analysis for Museums in Vienna 


BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Silvia Miksch 

People share their opinions and stories with friends and strangers over various 

platforms. The connections that users create while interacting with each other 

influence them in their daily decisions. Moreover, information gathered on 

social media platforms offers valuable clues of what people are interested in. In 

my thesis, I explored 32 cultural institutions located in Vienna and how they 

use social media. I observed both the institutions and users on social media 

platform. I performed the following steps for my analysis: First, I studied what 

kind of information is public available for analysis. I found out what platforms 

are used by cultural institutions and how many people they reach with their 

messages on them. Furthermore, I compared how active the selected museums 

participated in social networks, how many users they attracted and if those 

numbers correlate. At the other end of the spectrum, I intended to investigate 

the characteristics and behaviour of users who interacted with cultural 

institutions on social media platforms in general. I illustrated what kind of 

content people like in order to create a successful social media strategy. After 

data collection, I performed statistical tests to evaluate my research questions 

and hypothesis. I explored that social media activities have a positive effect on 

the popularity of cultural institutions. Therefore, I compared the activity of 

museums with the activity and behaviour of people interacting with them. My 

results also demonstrated that users who interact with cultural institutions on 

social networks show different characteristics than the overall user population 

of those networks. In conclusion, I give insights in how social media analysis 

can be valuable for businesses in general and cultural institutions in particular. 

78

Department für Raumplanung 

Chin-Han Yan 

Predictive Analytics - Anwendungsperspektiven für die österreichische 

Finanzverwaltung 


BetreuerIn: Ass.Prof. Dr. Johann Bröthaler 

Business Analytics ist die Evolution des traditionellen Business Intelligence in 

Form von Predictive Analytics. Während Business Intelligence sich noch im 

Bereich der Auswertung und der Visualisierung von Informationen aus der 

Vergangenheit und Gegenwart beschäftigt, liegt der Fokus von Predictive 

Analytics darin, aus Business Intelligence mögliche Aussagen über zukünftige 

Entwicklungen zu treffen. Der Einsatz von Predictive Analytics ermöglicht es 

Unternehmen bzw. Organisationen auf der Basis von Vorhersagemodellen 

vorausschauend zu agieren und künftige Entwicklungen rechtzeitig zu erkennen. 

Dabei geht es nicht mehr nur darum beispielweise globale Umsatzziele 

zu prognostizieren, sondern spezifische Entwicklungen für einzelne Kundensegmente 

oder sogar das Verhalten individueller Kunden zu prognostizieren. 

Die österreichische Finanzverwaltung befindet sich im Moment in der Phase der 

Modernisierung. Im Rahmen der E-Government-Offensive wurde in den 

vergangenen Jahren viel Wert auf das E-Administration und FinanzOnline 

gelegt. Aus diesem Bekenntnis zur Innovation steht die österreichische Finanzverwaltung 

seither ein breiter Basis-Datenbestand für Business-Intelligence- 

Analyse zur Verfügung. Aus Sicht der österreichischen Finanzverwaltung wurde 

bisher die richtige Richtung eingeschlagen. Die Leistungssteuerung wurde 

etabliert. Nun geht der Fokus um das Erkennen und das Verringernvon Gefahrenpotenzialen 

(FraudDetecion, Risk Management). Für dieses Etappenziel 

sind Erfahrungswerte unter anderem aus der Privatwirtschaft näher zu betrachten 

und mögliche Anwendungsperspektiven zu entwickeln.Auf welcher 

Weise können die mit Erfolg zu Ende gebrachte Predictive Analytics Projekte 

aus der Privatwirtschaft als Grundlage für einen Einsatz in der österreichischen 

Finanzverwaltung dienlich sein? Auf diese und weitere Fragestellungen werden 

im Rahmen vorliegender Arbeit zu beantworten versucht. 

79

Institut für Konstruktionswissenschaften und 

Technische Logistik 

Paul Christian Weissenbach 

Semantische Features in Quality Function Deployment basierter 

Anforderungsmanagementsoftware 


BetreuerIn: Univ.Prof. Dr. Detlef Gerhard 

Die Entwicklung von erfolgreichen Produkten und Dienstleitungen ist schwierig. 

Ein wichtiger Teil eines Entwicklungsprozesses ist es herauszufinden, was 

der Kunde will, wie er danach sucht und vor allem was er letztendlich kauft. Die 

Qualität solcher Informationen und deren Aufnahme im Entwicklungsteam 

haben starken Einfluss auf das Ergebnis des Entwicklungsprojektes. Aufgaben 

die in diesen Bereich fallen werden üblicherweise als Anforderungsmanagement 

(engl. requirements engineering) bezeichnet. Die Kernaufgabe von 

Anforderungsmanagement ist die Erstellung von konsistenten Produkt-/ Dienstleistungsspezifikationen. 

Nachdem der state-of-the-art von Anforderungsmanagement 

mit semantischer Technologieunterstützung begutachtet wird 

und die Fähigkeiten von Anforderungsmanagementsoftware generell und in 

Bezug zu semantischen Technologien analysiert werden, wird in dieser Arbeit 

ein Ansatz zur Verbesserung des vorherrschenden Kundenbildes vorgestellt. 

Dieser Ansatz bedient sich "semantic web" Technologien und integriert sich in 

die Quality Function Deployment Methode, genauer, in eine Auswahl von 

Houses of Quality. Diese Auswahl ermöglicht es dem QFD Team, sein Kundenbild 

zu hinterfragen und auch zu rechtfertigen. Ein unerwartetes Ergebnis 

dieser Arbeit ist, dass der vorgestellte Ansatz bei linearen Entwicklungsvorgehensmodellen 

hilft, den Zeitpunkt festzustellen, wann von einer 

Anforderungs-/Spezifikationsphase zu einer Implementierungsphase übergegangen 

werden kann. Eine für das Team selbst und auch für Projektaußenstehende, 

wie zum Beispiel das Management, hilfreiche Information. 

80

Institut für Managementwissenschaften 

Manuel Djalili 

Using RFID in learning factories. A Case study research of opportunities, 

benefits and challenges at the FhA Lean Assembly 


BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Kurt Matyas 

Companies are highly interested in optimizing their processes (e.g. logistic, 

manufacturing) in order to increase their productivity or to reduce costs. 

Different optimization concepts and technologies have been developed, but 

their implementation with purely theoretical knowledge can be challenging. 

Learning factories bridge theory and praxis by simulating specific scenarios to 

easily and efficiently illustrate optimization possibilities in practice. Therefore, 

the company staff learns about direct benefits and application of the previously 

learned theory. RFID is a technology that can be used to optimize manufacturing 

processes but it has not yet been adapted or used by many learning 

factories. Especially in manufacturing processes further research is needed. The 

goal of this thesis is to research opportunities, benefits and challenges of RFID 

used in learning factories as well as to exploit the possible use of RFID in a 

learning factory and show its implementation. To achieve this goal, existing 

learning factories and RFID applications were analysed as well as RFID was 

integrated into an existing learning factory, the FhA Lean Assembly, and a 

software to exploit the potential of this technology was developed. The results 

are three software tools to support the various setups of the lean assembly, to 

communicate with the RFID hardware, to support staff during the practical 

exercise (assembly) and to prepare and display data generated by the RFID 

system. In this scenario four main benefits and three challenges have been 

identified. 

Ömer Faruk Dural 

Produktionsplanung und -steuerung unter Unsicherheit: Design und 

Implementierung in integrierten ERP-Systemen 


BetreuerIn: Univ.Prof. Dr. Walter Schwaiger 

Am Institut für Managementwissenschaften der TU Wien wird ein integriertes 

ERP-System namens ERPControl entwickelt. Als Hauptmodul des ERPControls 

befasst sich diese Arbeit mit folgenden Konzepten, um optimale Produktionplanung 

und steuerung exemplarisch anzuwenden. - Design eines Informationssystems 

für die Produktionsplanung und Steuerung unter expliziter 

Einbeziehung von mit der Zukunft verbundenen Unsicherheiten - Prototypische 

Implementierung des Informationssystems in einer modernen IT-Architektur - 

Dokumentation einer der Hauptkomponenten von ERPControl, welche die 

Produktions-planung und -steuerung, sowie die Kostenrechnung und Produk- 

81

tionsanalyse umfasst. Ausgehend von den Anforderungen für den Produktionsplanungs 

und steuerungsprozess wird das Informationssystem mittels Klassendiagrammen 

und Aktivitätsdiagrammen designet. In den Klassendiagrammen 

werden die Informationen über Jahrespläne, Quartalpläne und Monatspläne 

modelliert. Zur Einbeziehung der mit der Planung verbundenen Unsicherheit 

werden die Quartals- und Monatspläne als stochastische binäre Bäume 

designet. Stochastische Informationen dieser Bäume werden im Zeitablauf in 

den Klassenmodellen dynamisch abgebildet. Diese Software Anwendung wird 

durch die Unterscheidung von drei architektonischen Ansichten auf Basis der 

Enterprise Management Information System realisiert: Business & Management 

Semantik, Informationssystem, Informationstechnik. Das Design des Informationssystems 

basiert auf der REA-Ontologie und dem ECSI Standard, welcher 

Ressourcen, Geschäfts- und Managementprozesse in Produktionsunternehmen 

explizit modelliert, um eine konsistente Daten- und Prozessmodellierung zu 

gewährleisten. Durch das Design und die prototypische Implementierung des 

Informationssystems mit Hilfe der Business Operationen des JBoss Seam 

Frameworks unter Java EE Technologie soll ein objekt- und prozessorientiertes 

IT System entstehen, das als Modul in der ERPControl Software zu sehen ist. 

Aqif Nasufi 

Produktionsplanung und -steuerung unter Unsicherheit: Design und 

Implementierung in integrierten ERP-Systemen 



82 

Am Institut für Managementwissenschaften der TU Wien wird ein integriertes 

ERP-System namens ERPControl entwickelt. Als Hauptmodul des ERPControls 

befasst sich diese Arbeit mit folgenden Konzepten, um optimale Produktionplanung 

und steuerung exemplarisch anzuwenden. - Design eines Informationssystems 

für die Produktionsplanung und Steuerung unter expliziter 

Einbeziehung von mit der Zukunft verbundenen Unsicherheiten - Prototypische 

Implementierung des Informationssystems in einer modernen IT-Architektur - 

Dokumentation einer der Hauptkomponenten von ERPControl, welche die 

Produktionsplanung und -steuerung, sowie die Kostenrechnung und Produktionsanalyse 

umfasst. Ausgehend von den Anforderungen für den Produktionsplanungs 

und steuerungsprozess wird das Informationssystem mittels 

Klassendiagrammen und Aktivitätsdiagrammen designet. In den Klassendiagrammen 

werden die Informationen über Jahrespläne, Quartalpläne und 

Monatspläne modelliert. Zur Einbeziehung der mit der Planung verbundenen 

Unsicherheit werden die Quartals- und Monatspläne als stochastische binäre 

Bäume designet. Stochastische Informationen dieser Bäume werden im Zeitablauf 

in den Klassenmodellen dynamisch abgebildet. Diese Software Anwendung 

wird durch die Unterscheidung von drei architektonischen Ansichten auf 

Basis der Enterprise Management Information System realisiert: Business & 

Management Semantik, Informationssystem, Informationstechnik. Das Design 

des Informationssystems basiert auf der REA-Ontologie und dem ECSI 

Standard, welcher Ressourcen, Geschäfts- und Managementprozesse in Produk-

tionsunternehmen explizit modelliert, um eine konsistente Daten- und Prozessmodellierung 

zu gewährleisten. Durch das Design und die prototypische Implementierung 

des Informationssystems mit Hilfe der Business Operationen des 

JBoss Seam Frameworks unter Java EE Technologie soll ein objekt- und prozessorientiertes 

IT System entstehen, das als Modul in der ERPControl Software 

zu sehen ist. 

Florian Ernstbrunner 

Graphisches Entscheidungsunterstützungssystem zur Ermittlung der optimalen 

Strategie zur Kapazitätsanpassung für eine Kapazitätseinheit 


BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Kurt Matyas 

Im Maschinen- und Anlagenbau sind KMUs im Vergleich zu Großunternehmen 

stärker von den Nachfrageschwankungen betroffen. Das Modell Kostenoptimale 

Kapazitätsanpassung durch ein Entscheidungsunterstützungssystem 

(EUS) nach Morawetz bietet eine Herangehensweise an diese Problematik. Um 

eine beispielhafte Umsetzung des Modells der kostenoptimalen Kapazitätsanpassung 

durch ein EUS zu zeigen, wird im Rahmen dieser Arbeit ein Prototyp 

- genannt Flexation-EUS (engl.: DSS, Decision support system) - entwickelt. Im 

Zuge der Entwicklung werden zwei Konzepte eingeführt. Das eine Konzept 

beschreibt eine Methodik, um manuell einen Kapazitätsplan anzupassen. Es 

wurde eine Anleitung verfasst, wie Maßnahmen ohne Optimierungsalgorithmus 

iterativ gesetzt werden können, bis das gewünschte Kapazitätsniveau 

erreicht wird. Diese Anleitung besteht aus fünf Fragenblöcken und entsprechenden 

Handlungsmöglichkeiten. Der Prototyp unterstützt den Benutzer 

bei der Beantwortung dieser Fragen. Das zweite graphisch-basierte Konzept 

beschreibt, wie der Kapazitätsplan aufgebaut ist und wie die Benutzer ihn 

bearbeiten können. Jenes bedient sich der Konzepte der Kapazitätshüllkurven, 

der Balkendiagramme und dem Verschieben von Elementen am Bildschirm 

durch ein visuelles Drag&Drop-Verfahren. Die Flexibilisierungsmaßnahmen, um 

deren bestmöglichen Einsatz es sich in dieser Arbeit dreht, beeinflussen 

einander in unterschiedlicher Weise und Umfang. Das Konzept der Maßnahmenbeeinflussungsmatrix 

(MBM) ist ein Hilfsmittel, um die gegen-seitigen 

Einflussnahmen festzuhalten. Es konnte, über die Methode Experten-interview, 

festgestellt werden, dass das Flexation-EUS zwar noch nicht für den operativen 

Einsatz gerüstet ist, jedoch einen Schritt in die richtige Richtung darstellt, und 

es überdies dabei hilft, die Anzahl der Fehler zu reduzieren. 

83

Kadriye Kaya 

Übersetzung des ISO 31000 Risikomanagement-Standards in Prozess- und 

Datenmodelle 



Mit der Globalisierung und in folge, dem steigenden Wettbewerbsdruck finden 

sich Unternehmen mit erhöhten, existenzbedrohenden Risiken konfrontiert. 

Unternehmen erkennen die Wichtigkeit, Risiken frühzeitig zu identifizieren und 

entsprechend zu reagieren. Wir sehen, dass seit einigen Jahren von verschiedenen 

Seiten versucht wird Risikomanagementbegriffe, -prozesse und -abläufe 

zu standardisieren, sodass unterschiedlichste Unternehmen diese je nach ihren 

Anforderungen in ihre Organisation integrieren und so effektives Risikomanagement 

betreiben können. Eines der wichtigsten und umfangreichsten dieser 

Versuche, stellt der ISO 31000 Standard für Risikomanagement dar, welches 

Thema dieser Arbeit ist. In dieser Arbeit werden Managementprozesse des 

Risikomanagements, nach dem ISO 31000 Standard als implementierbare 

Prozessmodelle vorgestellt. Es wird anhand eines Beispiels gezeigt, wie ein 

Risikomanagementsystem nach dem ISO 31000 Standard operieren kann. 

Alexander Plank 

Innovationsmanagement an renommierten technischen Universitäten 


BetreuerIn: Univ.Prof. Dr. Sabine Theresia Köszegi 

84 

Um dem vermehrten internationalen Wettbewerb adäquat begegnen zu können, 

sind Innovationen, nachhaltige Innovationsprozesse, sowie die Intensivierung 

des Wissens- und Technologietransfers in zukunftsorientierten Branchen 

und Unternehmen von essentieller Bedeutung. Die erforderlichen Maßnahmen 

zur stetigen Wachstumssicherung und strategischen Differenzierung, 

sowie die Identifizierung der notwendigen Faktoren zur Festigung und 

Erhöhung der Innovationsfähigkeit und die gezielte Entwicklung von Innovationen 

sind wesentliche Bestandteile eines strategisch geregelten Innovationsmanagements. 

Da der Fokus bisheriger Untersuchungen weitestgehend auf 

das betriebliche Innovationsmanagement ausgerichtet ist, erhebt diese Arbeit, 

wie renommierte technische Universitäten in Europa das Management von 

Innovationen und den damit verbundenen Wissens- und Technologietransfer 

handhaben. Es werden hierbei jene Faktoren ermittelt, die für erfolgreiche 

Leistungen in diesen Bereichen von essentieller Bedeutung sind und welche 

Einflüsse auf diese Leistungen einwirken. Die sich aus diesem Kontext 

abgeleitete erste Forschungsfrage beschäftigt sich somit mit der Definition 

relevanter Leistungskriterien, anhand derer man ein erfolgreiches Innovationsmanagement 

bzw. einen effektiven Wissens- und Technologietransfer messbar 

machen kann. Eine zweite Forschungsfrage analysiert schließlich den Umgang 

ausgewählter Universitäten mit diesem Themenbereich und deckt mögliche 

Zusammenhänge zu den zuvor definierten Leistungsgrößen auf. Nach einer

sekundären und primären Datenerhebung wird eine empirische Untersuchung, 

sowohl mit Hilfe einer quantitativen, als auch qualitativen Benchmarkanalyse 

durchgeführt, welche durch den Vergleich der technischen Universitäten die 

Beantwortung beider Forschungsfragen ermöglicht. Im Rahmen des Universitätsvergleichs 

werden die Leistungsunterschiede zwischen den untersuchten 

Benchmarking Partnern aufgezeigt. 

Armin Preis 

Integrated Enterprise Risk and Resilience Management - Integrated Planning 

and Control Framework 



The postmodern socioeconomic system is coined by an unprecedented 

interdependency of organizations around the whole globe. Companies have to 

become more resilient to survive crises and more efficient to stay successfully 

in business under the pressure of worldwide competition at the same time. The 

goal of this thesis is to develop a cybernetic risk and resilience management 

framework that allows to plan and control internal risks and to prepare for 

external risks so that a more competitive business strategy can be applied. The 

scientific research approach is the Design Science Methodology that is divided 

into three major parts. The first one is a literature analysis on risk and resilience 

management to evaluate current standards and trends in these management 

domains. In the second part cybernetic risk and resilience management 

frameworks are developed. The integration of the developed management 

frameworks into a cybernetic enterprise wide risk and resilience management 

framework as well as an evaluation constitute the final part of the research 

process. As results, the ISO 31000 Risk Management Standard and the ASIS 

Organizational Resilience Management Standard were modeled as Cybernetic 

Management Frameworks, existing management theories were integrated into 

the new Recursive Cybernetic Management Model (RCMM), and the Enterprise 

Resilience Management Meta-Framework (ERM-MF) was developed. The ERM- 

MF facilitates the steering of enterprise resilience by managing risks on and 

resilience of assets as well as the quality of management processes. 

Thomas Womser 

Are Trademarks an Indicator for Innovation? 


BetreuerIn: Privatdoz. Dr. Karl-Heinz Leitner 

The relevance of trademarks has significantly increased within innovation literature. 

However the motives behind the application of trademarks for innovations 

are currently barely investigated. Therefore this master thesis aims at 

analysing Austrian firms trademarking behaviour to reveal novel insights 

regarding the relationship between trademarks and innovation. Thereby the 

85

esearch questions about the appropriateness of trademarks as innovation 

indicator and the revelation of factors which influence firms trademarking 

behaviour are discussed in detail. Within an extensive literature analysis 

trademarks are analysed from three different literature strands marketing, 

strategic and innovation literature. Further descriptive statistics of the Community 

Trademark Database are conducted. Methodologically the empirical part of 

the study is based on qualitative interviews of Austrian firms. The sample of 

interviewed firms is carefully selected from the Community Trademark Database 

with the assistance of a multiple criteria catalogue, drawn up from insights 

of the literature and statistical analysis. Thereby a qualitative assessment of the 

relationship between innovation and trademark registration has been undertaken. 

Furthermore multiple factors of trademarking behaviour for innovations 

could be qualitatively observed and a framework for assessing innovative 

trademarking behaviour, which consists of factors of the competitive environment 

and internal firm factors, is proposed. 

Stefan Zimper 

Alignment of process, product and organisational innovations in the 

manufacturing industry 


BetreuerIn: Privatdoz. Dr. Karl-Heinz Leitner 

Innovation is considered the base for economic success, what requires an 

active managerial commitment to establish environmental conditions that 

facilitate innovative behaviour and therefore ensure a sustainable existence of 

the firm. However, there is much debate in the literature whether companies 

should focus on one form of innovation or combine different innovative 

activities at the same time. Only a few publications have focussed on this multidimensional 

and combinatory perspective of innovation strategy yet, whereas 

less empirical studies have been conducted so far that also took financial 

performance into consideration. Based on broad recent empirical data of the 

European Manufacturing Survey (EMS) 2009 and 2012 for Austria this thesis 

should provide insight into the innovation strategy financial performance 

relation to find out if companies that focus on more dimensions of innovation 

actually achieve better financial results. Furthermore it is a focus of this work to 

assess factors that significantly influence strategic innovation choices and to 

find out whether industry classification also plays an important role in that 

sense. The literature research as well as the empirical part of this thesis 

highlighted that a more comprehensive view of innovation within the firm is 

needed, to properly react to environmental changes and ensure a sustainable 

existence of the firm. This paper found many determinants of firms innovative 

behaviour, whereas competitive/industry environment and international 

orientation have been identified as key factors influencing the choice of an 

appropriate innovation strategy. As a last key result it has been observed that 

companies that distribute their efforts across all types of innovations are likely 

to achieve better financial performance in terms of profitability. 

86

Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik 

Yaroslav Barsoukov 

Development of GPICP, a GPU-only registration algorithm based on Iterative 

Closest Point 


BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Markus Vincze 

Der von Besl and McKay entwickelte ICP Algorithmus ist längst zum Goldstandard 

fürs Lösen des Reqistrierungsproblems geworden. Nachdem sich die 

Programmierbarkeit der GPUs in der letzten Zeit erhöht hat, ist ihr paralleles 

Programmierungsmodel nun für ICP perfekt geeignet. Die vorliegende Arbeit 

setzt sich zum Ziel, eine Implementierung von ICP zu entwerfen, die völlig auf 

GPU ausgeführt werden könnte; die dabei entstehenden Probleme mit GPU 

Architektur werden gelöst, und die erhöhte Leistung wird dafür benutzt, den 

Algorithmus selbst präziser zu machen. 

Bernhard Mathias 

Object modelling with a robot arm 


BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Markus Vincze 

Object learning and object recognition are general research topics in the 

robotics. This thesis deals with the problem of automating the learning process. 

A robot should be able to explore its environment and to learn new 

objects autonomously. For object modelling, an implementation of the V4R 

library (of the Vision for Robotics group, ACIN, TU Vienna) is used. A model 

combines image descriptors (SIFT) representing textures and point cloud 

descriptors (SHOT) to describe the 3-D shape of the object. The information 

stored in such models can be used to recognize objects in other scenarios 

again (even amongst many other objects). In order to get 2-D RGB as well as 3- 

D depth images, the Microsoft Kinect camera is used within this project. To 

move the objects in front of the camera, a robotic arm of the type Neuronics 

Katana 450 is used. A trajectory as optimally as possiple is necessary to receive 

a complete model. The completeness of a model can be checked with the 

probability sphere already implemented in V4R. The probability sphere is a 

platonic body where the surface consists of several triangular faces. These 

faces represent different viewpoints relative to the object. Colours represent 

the completeness of the model from the according direction. White faces 

indicate a high probability to detect the object from this viewpoint and black 

faces indicate missing viewpoints. Grey-shaded faces represent partially 

observed viewpoints. There are several subproblems within this project, for 

example, the determination of the robot arm pose within the camera 

coordinates (camera calibration) or the topic of how to control the arm with an 

optimal trajectory. Also image processing is an important topic within this 

87

thesis. For example, the object must be segmented out of the 3-D data stream 

received from the Microsoft Kinect sensor. It is not allowed to learn parts of the 

arm or some background information together with the object. 

Matthias Rodler 

Visualization of a Multi-Agent System 


BetreuerIn: Univ.Prof. Georg Schitter 

Zurzeit werden Batch-Prozesse sehr häufig in der chemischen und pharmazeutischen 

Industrie eingesetzt. Durch die festgelegten Vorgaben im Ablauf haben 

sie aber nur sehr eingeschränkte Möglichkeiten um sich einem stetig 

ändernden Umfeld anzupassen. Der Einsatz von autonomen Agenten bietet 

hier eine neue Möglichkeit um Prozesse bei Veränderungen im Umfeld zu 

adaptieren und deren Vorgänge zu optimieren. Leider hat sich dieser neue 

Ansatz noch nicht durchgesetzt. Dies wird vor allem darauf zurückgeführt, dass 

die Steuerung komplexer Anlagen - durch autonome Agenten - für den Anwender 

schwer durchschaubar ist und dadurch das nötige Vertrauen in 

autonome Agenten noch nicht gewonnen werden konnte. Um ein Multi- 

Agenten System jedoch verstehen zu können sollte der Anwender zum einen 

das Verhalten jedes einzelnen Agenten und zum anderen das Verhalten des 

Gesamtsystems überblicken können. Im Zuge dieser Magisterarbeit wurde eine 

Visualisierung entwickelt, welche das Verhalten und die Kommunikation eines 

Multi-Agenten Systems für den Anwender verständlich grafisch wiedergibt. Das 

Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik (ACIN) nutzt Automationsagenten, 

um die physikalischen Komponenten einer Anlage zu steuern 

und die Batchprozesse zu optimieren. Ein Automationsagent, das Kernstück 

ihrer Architektur, agiert selbstständig basierend auf seinem Wissen, indem er 

Produktionsumfeld und -bedingungen analysiert und einen Schlussfolgerungsprozess 

auslöst. Diese Anlage wurde als Referenz herangezogen um die 

Funktionstauglichkeit der Visualisierung zu testen und soll im Weiteren 

gemeinsam mit der Visualisierung dazu dienen, um Studenten Multi-Agenten 

Systeme näher zu bringen. 

88

Institut für Computertechnik 

Rene Formanek 

Triebgesteuerte Fauna für Artificial Life Simulation 


BetreuerIn: O.Univ.Prof. Dr. Dietmar Dietrich 

Bei der triebgesteuerten Fauna für Artificial Life Simulation handelt es sich um 

Software-Agenten, welche die Simulationsumgebung des Artificial Recognition 

System (ARS) Projekts des Instituts für Computertechnologie der Technischen 

Universität in Wien erweitern. Im ARS-Projekt wird eine kognitive Architektur 

entwickelt, deren Entscheidungsfindung an die des menschlichen mentalen 

Apparats angelehnt ist. Hierfür werden psychoanalytische Theorien als Basis für 

die Architektur verwendet. Das Verhalten der Agenten, die diese Kontrollarchitektur 

verwenden, soll dabei menschenähnlich sein. Da Architekturen für künstliche 

Intelligenz - insbesondere jene, deren Agenten menschenähnliches Verhalten 

zeigen sollen - nicht ausreichend durch klassische Software Engineering-Techniken 

getestet werden können, müssen menschliche Beobachter das Verhalten der 

Agenten bewerten. Diesen Beobachtern muss zur Beurteilung der Fähigkeiten und 

Verhaltensweisen eine Simulationsumgebung mit ausreichend vielfältigen und 

komplexen Möglichkeiten für Testszenarien zur Verfügung gestellt werden. In der 

vorliegenden Arbeit wurde eine triebgesteuerte Fauna entwickelt, deren Agenten 

mit einer künstlichen Intelligenz ausgestattet sind, die auf die grundlegenden 

körperlichen Bedürfnisse von Tieren reagiert. Diese Agenten wurden in einem 

Belief-Desire-Intention-Framework entwickelt und werden über Properties-Dateien 

angepasst. In der Simulationsumgebung wird das Verhalten der Agenten 

visualisiert, um Änderungen der Konfiguration nachzuvollziehen. Da sie den 

gleichen Simulator für die Simulationsumgebung verwenden, können die 

Agenten in die Artificial Life Simulation des ARS-Projekts integriert werden. 

Dadurch werden die Möglichkeiten, die Testern im Simulator geboten werden, 

erweitert und die Erstellung von zusätzlichen Testszenarien wird vereinfacht. 

Michael Jahoda 

Eine berührungslose Benutzerschnittstelle in der Gebäudeautomation und 

Analyse ihrer Benutzbarkeit 



Die Mehrheit der Benutzerschnittstellen im Bereich der Gebäudeautomation 

basiert auf handbetätigten Steuerelementen. Körperlich eingeschränkten 

Personen hingegen fehlt oft die Fähigkeit bzw. die Kraft, Schalter oder Knöpfe 

selbstständig zu betätigen. Eine neue Form der Interaktion mit Systemen der 

Gebäudeautomation wird benötigt, um Personen mit körperlichen Einschränkungen 

in ihrem Alltag zu unterstützen. In dieser Arbeit wurde eine berührungslose 

Benutzerschnittstelle erstellt, die es Benutzern mit einem Mangel an 

89

physischer Kraft und mangelnder Bewegungsfreiheit erlaubt, mit klassischen 

Kontrollelementen der Gebäudeautomation zu interagieren. Die Benutzerschnittstelle 

kann berührungsfrei mit Kopfgesten bedient werden. Der Benutzer 

kann mit definierten Gesten, die mit einer Standard-Webcam erfasst werden, mit 

dem System interagieren. Weiters soll es jedem Benutzer ermöglicht werden, 

individuelle Befehlsgesten zu definieren, um unabhängig von der Art der 

Beeinträchtigung, die bestmögliche Benutzbarkeit sicherzustellen. Die Umsetzung 

der Gestenerkennung basiert auf den empfangenen Daten der Facetracking- 

Engine faceAPI von SeeingMachines. Die Bewegungen des Kopfs werden erfasst 

und mit den im System gespeicherten Befehlsgesten verglichen. Wurde eine 

Geste eindeutig identifiziert, wird der korrespondierende Befehl vom System 

ausgeführt. Es wurde weiters ein Aufzugssimulator implementiert, mit dem das 

Verhalten eines echten Aufzugs simuliert werden soll. Anhand des Aufzugsimulators 

wurde das System mit Hilfe von Testpersonen, unter anderem mit körperlich 

beeinträchtigten Benutzern, bezüglich ihrer Benutzbarkeit evaluiert. Im Rahmen 

des Benutzertests hat sich die Praxistauglichkeit dieser Benutzerschnittstelle 

erwiesen. Durchschnittlich wurden 95% aller durchgeführten Gesten korrekt von 

der gestenbasierten Benutzerschnittstelle erfasst. 

Andreas Platschek 

Hypervisor Based Composable Systems for the Automotive Industry 



90 

Genau wie die Luftfahrt Industrie ist derzeit auch die Automobil Industrie im 

Umbruch, und beginnt mehrere ECUs (Error Containment Units) in einen Hardware 

Knoten zu integrieren. Bei diesem Ansatz ist es jedoch äußerst wichtig, dass die 

Unabhängigkeit der Applikationen die meist auch unterschiedliche Sicherheitsanforderungen 

(sowohl Safety als auch Security) haben erhalten bleibt. Die 

Unabhängigkeit wird durch Isolation, das heißt zeitliche sowie räumliche 

Trennung erreicht und wird durch geeignete Kommunikationsmechanismen, die 

keines dieser Isolationskriterien stören dürfen, ergänzt. Der Ansatz erlaubt, durch 

die Isolation die Safety- und Security-Eigenschaften zu erhalten und ermöglicht so 

die modulare Validierung sowie die modulare Zertifizierung von Software. Die 

Arbeit versucht, die Safety-Kriterien, die von der Automobil Industrie gefordert 

werden, mit Hilfe von FLOSS (free/libre open source software) zu erfüllen. Die 

gewählte Vorgehensweise ist, basierend auf dem XtratuM2 Hypervisor mehrere 

unabhängige Instanzen einer FLOSS-Implementierung der OSEK-Spezifikation 

(Offene Systeme und deren Schnittstellen für die Elektronik im Kraftfahrzeug) 

laufen zu lassen, wobei jede dieser Instanzen eine typische Applikation aus dem 

Automobil Bereich ausführt. Die resultierende Plattform erlaubt es, mehrere 

unabhängige Applikationen parallel laufen zu lassen, anstatt einen Hardware 

Knoten für jede der Applikationen zu verwenden. Dieser Ansatz reduziert die 

Anzahl der Knoten im Fahrzeug und führt so zu einer Reduktion des Gewichtes 

sowie des Stromverbrauchs. Weiters wird die Ausnutzung der Ressourcen, die 

moderne CPUs zur Verfügung stellen, verbessert und die Kommunikation 

zwischen Applikationen vereinfacht.

Medizinische Universität Wien 

Mario Brandmüller 

Design und Realisierung eines Versionierungssystems für das 

Tumordokumentationssystem HNOOncoNet - Versionierbares 

Persistenzframework 


BetreuerIn: Ao.Univ.Prof. Dr. Ernst Schuster 

Diese Diplomarbeit beschreibt die Erstellung eines versionierbaren Persistenz- 

Frameworks zur versionierten Speicherung von hierarchischen Objektstrukturen. 

Dafür werden zu versionierende Entitäten des Tumordokumentationssystems 

HNOOncoNet als Ausgang herangezogen, um auf deren Grundlage ein 

allgemeines Versionierungskonzept für das Persistieren hierarchischer Objektstrukturen 

zu entwerfen und in weiterer Folge in Form einer Implementierung 

einer Persistenz-Framework-Erweiterung umzusetzen. Exemplarisch werden 

anhand des existierenden HNOOncoNet-Systems Anforderungen an ein 

solches Versionierungskonzept für dynamische Web-Anwendungen erstellt. Zu 

diesen Anforderungen wird ein Konzept zur versionierten Speicherung von 

hierarchischen Objektstrukturen auf Basis des Hibernate-Erweiterungsmoduls 

names Envers vorgeschlagen. Dieses vorgestellte Konzept wird dann in Hinblick 

auf seine Speicherplatznutzung optimiert. Diese Optimierung zielt auf das 

Unterbinden der ungewollten mehrfachen Speicherung von identen Zuständen 

der zu persistierenden Entitäten ab, das bedingt durch die notwendige 

Aufrechterhaltung einer Ordnung der Revisionsnummern von Objekten 

innerhalb einer Objektstruktur im Falle des ersten Ansatzes auftreten kann. 

Erreicht wird dies durch eine Teilung der Zustandsbeschreibung in einen 

Verwaltungsteil und in einen Datenteil. Für diesen optimierten Ansatz wird 

dann noch eine Implementierung in Form einer Erweiterung des Hibernate- 

Erweiterungsmoduls Envers präsentiert. Diese bietet als Bestandteil der 

Persistenzschicht die angestrebte Funktionalität zur versionierten Speicherung 

von hierarchischen Objektstrukturen für auf Hibernate aufbauende dynamische 

Web-Anwendungen. 

91

Index der Autorinnen und Autoren 

Ahmetaj Shqiponja - Institut für Informationssysteme, Arbeitsbereich Knowledge 

Based Systems 

Arbesser Clemens - Institut für Computergraphik und Algorithmen, Arbeitsbereich 

Computergraphik 

Aster Maximilian Robert - Institut für Informationssysteme, Arbeitsbereich Database 

and Artificial Intelligence 

Auernig Christoph - Institut für Rechnergestützte Automation, Arbeitsbereich 

Automatisierungssysteme 

Bacher Christopher - Institut für Computergraphik und Algorithmen, Arbeitsbereich 

Algorithmen und Datenstrukturen 

Baltaci Ilker - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, Arbeitsbereich E- 

Commerce 

Barsoukov Yaroslav - Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik 

Bartl Florian - Institut für Rechnergestützte Automation, Arbeitsbereich 


Beck Harald - Institut für Informationssysteme, Arbeitsbereich Knowledge Based 

Systems 

Beyer Stefanie - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, Arbeitsbereich 

Information & Software Engineering 

Binder Johann - Institut für Computersprachen, Arbeitsbereich 

Programmiersprachen und Übersetzer 

Bodesinsky Peter Michael - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, Arbeitsbereich 


Böhm Sebastian - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, Arbeitsbereich 

Interactive Media Systems 

Bors Christian - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, Arbeitsbereich 


Brandmüller Mario - Medizinische Universität Wien 

Bressler Michael - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, Arbeitsbereich 


Brückl Andreas - Institut für Computersprachen, Arbeitsbereich 


Bruckner Markus - Institut für Rechnergestützte Automation, Arbeitsbereich 


Busoniu Paula-Andra - Institut für Informationssysteme, Arbeitsbereich Knowledge 

Based Systems 

Dabernig Josef - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, Arbeitsbereich 


Dabrowski Adrian Marek - Institut für Rechnergestützte Automation, Arbeitsbereich 


Diesenreiter Simon - Institut für Gestaltungs- und Wirkungsforschung, Arbeitsbereich 

Multidisciplinary Design 

Djalili Manuel - Institut für Managementwissenschaften 

Djamiykova Denitsa - Institut für Informationssysteme, Arbeitsbereich Distributed 

Systems 

92

Do Duc Hoa - Institut für Rechnergestützte Automation, Arbeitsbereich 


Dural Ömer Faruk - Institut für Managementwissenschaften 

Erkinger Christoph - Institut für Informationssysteme, Arbeitsbereich Database and 

Artificial Intelligence 

Ernstbrunner Florian - Institut für Managementwissenschaften 

Fellner Jakob Matthias - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, Arbeitsbereich 


Fink Heinrich - Institut für Computergraphik und Algorithmen, Arbeitsbereich 


Fischer Fabian - Institut für Rechnergestützte Automation, Arbeitsbereich 


Fischl Wolfgang - Institut für Informationssysteme, Arbeitsbereich Database and 


Formanek Rene - Institut für Computertechnik 

Franz Thomas - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, Arbeitsbereich 

Business Informatics 

Frühwirt Peter - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, Arbeitsbereich 


Fuchs Christoph - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, Arbeitsbereich 


Fürst Rene - Institut für Computergraphik und Algorithmen, Arbeitsbereich 


Galler Jürgen - Institut für Rechnergestützte Automation, Arbeitsbereich 


Gavrilete Constantin-Claudiu - Institut für Informationssysteme, Arbeitsbereich 

Distributed Systems 

Gisperg Karin - Institut für Rechnergestützte Automation, Arbeitsbereich Computer 

VisionKeglevic Manuel - Institut für Rechnergestützte Automation, Arbeitsbereich 

Computer Vision 

Grötz Gerald - Institut für Computersprachen, Arbeitsbereich Programmiersprachen 

und Übersetzer 

Hagmann Andreas - Institut für Technische Informatik, Arbeitsbereich Embedded 

Computing Systems 

Hava Thomas - Institut für Informationssysteme, Arbeitsbereich Distributed Systems 

Hofstätter Harald - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, Arbeitsbereich 


Hofstätter Markus - Institut für Technische Informatik, Arbeitsbereich Embedded 


Hohenwarter Christoph - Institut für Informationssysteme, Arbeitsbereich Distributed 

Systems 

Hörmann Andreas - Institut für Gestaltungs- und Wirkungsforschung, Arbeitsbereich 

Multidisciplinary DesignHartl Katharina - Institut für Gestaltungs- und 

Wirkungsforschung, Arbeitsbereich Human Computer Interaction 

Jahoda Michael - Institut für Computertechnik 

Kaltenriner Christoph - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, Arbeitsbereich 


Kaya Kadriye - Institut für Managementwissenschaften 

93

Kaya Öncü Pinar - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, Arbeitsbereich 

E-Commerce 

Kececi Daniel - Institut für Gestaltungs- und Wirkungsforschung, Arbeitsbereich 

Human Computer Interaction 

Kernegger Karin - Institut für Rechnergestützte Automation, Arbeitsbereich 


Kier Christof - Institut für Rechnergestützte Automation, Arbeitsbereich 


Kordomatis Iraklis - Institut für Informationssysteme, Arbeitsbereich Database and 


Krejci Robert - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, Arbeitsbereich 


Kühnl Stephanie - Institut für Gestaltungs- und Wirkungsforschung, Arbeitsbereich 


Lederer Nadja - Institut für Computersprachen, Arbeitsbereich Theoretische 

Informatik und Logik 

Leichtfried Michael - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, Arbeitsbereich 


Lenzhofer Andreas - Institut für Gestaltungs- und Wirkungsforschung, Arbeitsbereich 


Linsbichler Thomas - Institut für Informationssysteme, Arbeitsbereich Database and 


Lux Marian - Institut für Computersprachen, Arbeitsbereich Theoretische Informatik 

und Logik 

Maly Manuel - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, Arbeitsbereich 


Margreiter Gerald - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, Arbeitsbereich 


Margulies Eduard Rudolf - Institut für Informationssysteme, Arbeitsbereich 

Distributed Systems 

Maricic Ivan - Institut für Computergraphik und Algorithmen, Arbeitsbereich 


Maschler Johannes - Institut für Informationssysteme, Arbeitsbereich Database and 


Mathias Bernhard - Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik 

Mayerhuber Felix - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, Arbeitsbereich 


Meier-Stauffer Aaron - Institut für Computergraphik und Algorithmen, Arbeitsbereich 


Messlehner Philip - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, Arbeitsbereich 

E-Commerce 

Miller Bernhard - Institut für Rechnergestützte Automation, Arbeitsbereich 


Morgenbesser Sebastian - Institut für Informationssysteme, Arbeitsbereich Database 

and Artificial Intelligence 

Müllner Barbara - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, Arbeitsbereich 


Nasufi Aqif - Institut für Managementwissenschaften 

94

Neukam David - Institut für Informationssysteme, Arbeitsbereich Database and 


Novotny Johannes - Institut für Computergraphik und Algorithmen, Arbeitsbereich 


Nowak Rene - Institut für Informationssysteme, Arbeitsbereich Distributed Systems 

Oberhauser Arthur - Institut für Computersprachen, Arbeitsbereich 


Ofner Joachim - Institut für Rechnergestützte Automation, Arbeitsbereich Computer 

Vision 

Opitz Michael - Institut für Rechnergestützte Automation, Arbeitsbereich Computer 

Vision 

Pados Karoly David - Institut für Technische Informatik, Arbeitsbereich Embedded 


Panhofer Paul - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, Arbeitsbereich 


Parzer Simon - Institut für Computergraphik und Algorithmen, Arbeitsbereich 


Pavlovic Matej - Institut für Technische Informatik, Arbeitsbereich Embedded 


Perner Martin - Institut für Technische Informatik, Arbeitsbereich Embedded 


Pfeifhofer Christian - Institut für Rechnergestützte Automation, Arbeitsbereich 


Plank Alexander - Institut für Managementwissenschaften 

Platschek Andreas - Institut für Computertechnik 

Pönitz Thomas - Institut für Rechnergestützte Automation, Arbeitsbereich Computer 

Vision 

Pramerdorfer Christopher - Institut für Rechnergestützte Automation, Arbeitsbereich 


Preis Armin - Institut für Managementwissenschaften 

Putzenlechner Markus - Institut für Computergraphik und Algorithmen, Arbeitsbereich 


Rainer Matthias - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, Arbeitsbereich 


Renner Thomas - Institut für Rechnergestützte Automation, Arbeitsbereich 


Rodler Matthias - Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik 

Ryba Gregor - Institut für Rechnergestützte Automation, Arbeitsbereich 


Sabau George - Institut für Computersprachen, Arbeitsbereich Theoretische 

Informatik und Logik 

Schmid Thomas - Institut für Computersprachen, Arbeitsbereich 


Schnabl Thomas - Institut für Computergraphik und Algorithmen, Arbeitsbereich 


Schreder Bernhard - Institut für Informationssysteme, Arbeitsbereich Distributed 

Systems 

Sereinig Martin - Institut für Gestaltungs- und Wirkungsforschung, Arbeitsbereich 


95

Skackov Michal - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, Arbeitsbereich 


Sölkner Martin - Institut für Informationssysteme, Arbeitsbereich Distributed Systems 

Staroch Paul - Institut für Rechnergestützte Automation, Arbeitsbereich 


Stashuk Oleksandr - Institut für Informationssysteme, Arbeitsbereich Knowledge 

Based Systems 

Steyskal Simon - Institut für Informationssysteme, Arbeitsbereich Knowledge Based 

Systems 

Stödtner Christina - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, Arbeitsbereich 

E-Commerce 

Stütz Martin - Institut für Rechnergestützte Automation, Arbeitsbereich 


Tschach Thomas - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, Arbeitsbereich 


Valy Viktor Albert - Institut für Rechnergestützte Automation, Arbeitsbereich 


Voglsam Günther - Institut für Computergraphik und Algorithmen, Arbeitsbereich 


Volko Claus-Dieter - Institut für Computergraphik und Algorithmen, Arbeitsbereich 


Weidinger Gerald - Institut für Informationssysteme, Arbeitsbereich Knowledge 

Based Systems 

Weidinger Jürgen - Institut für Rechnergestützte Automation, Arbeitsbereich 


Weiss Christian - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, Arbeitsbereich 


Weissenbach Paul Christian - Institut für Konstruktionswissenschaften und 

Technische Logistik 

Winkler Kyrill - Institut für Technische Informatik, Arbeitsbereich Embedded 


Wolny Sabine - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, Arbeitsbereich 


Womser Thomas - Institut für Managementwissenschaften 

Wrubel Boris - Institut für Rechnergestützte Automation, Arbeitsbereich 


Wruß Thomas - Institut für Gestaltungs- und Wirkungsforschung, Arbeitsbereich 


Yan Chin-Han - Department für Raumentwicklung, Infrastruktur- und Umweltplanung 

Zehetner Christoph - Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme, Arbeitsbereich 


Zheng Min - Institut für Rechnergestützte Automation, Arbeitsbereich 


Zimper Stefan - Institut für Managementwissenschaften 

96

Alle in diesem Band angeführten Abstracts stammen von den AutorInnen 

der jeweiligen Diplomarbeit. Abstracts der Diplomarbeiten werden von den 

BetreuerInnen approbiert. 

IMPRESSUM 

Zentrum für Koordination und Kommunikation 

der Fakultät für Informatik 

1040 Wien, Favoritenstraße 9/195 

www.informatik.tuwien.ac.at 

Konzept: DI Karin Hraby 

(c) 2013 Technische Universität Wien 

Fakultät für Informatik

Technische Universität Wien 

Fakultät für Informatik 

1040 Wien, Favoritenstraße 9-11/195 

T: +43-1-58801-19501 

F: +43-1-58801-19599 

E: sek@zkk.tuwien.ac.at

Abstract-Band - Fakultät für Informatik, TU Wien - Technische ...

Erfolgreiche ePaper selbst erstellen

Template löschen?

Als Template speichern?