Liste der Fachpublikationen

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Visual-interactive Exploration of Interesting Multivariate Relations in Mixed Research Data Sets

2014

Computer Graphics Forum, Vol.33 (2014), 3, pp. 291-300

Eurographics Conference on Visualization (EuroVis) <16, 2014, Swansea, Wales, UK>

The analysis of research data plays a key role in data-driven areas of science. Varieties of mixed research data sets exist and scientists aim to derive or validate hypotheses to find undiscovered knowledge. Many analysis techniques identify relations of an entire dataset only. This may level the characteristic behavior of different subgroups in the data. Like automatic subspace clustering, we aim at identifying interesting subgroups and attribute sets. We present a visual-interactive system that supports scientists to explore interesting relations between aggregated bins of multivariate attributes in mixed data sets. The abstraction of data to bins enables the application of statistical dependency tests as the measure of interestingness. An overview matrix view shows all attributes, ranked with respect to the interestingness of bins. Complementary, a node-link view reveals multivariate bin relations by positioning dependent bins close to each other. The system supports information drill-down based on both expert knowledge and algorithmic support. Finally, visual-interactive subset clustering assigns multivariate bin relations to groups. A list-based cluster result representation enables the scientist to communicate multivariate findings at a glance. We demonstrate the applicability of the system with two case studies from the earth observation domain and the prostate cancer research domain. In both cases, the system enabled us to identify the most interesting multivariate bin relations, to validate already published results, and, moreover, to discover unexpected relations.

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Burkhardt, Dirk; Nazemi, Kawa; Encarnacao, Jose Daniel; Retz, Wilhelm; Kohlhammer, Jörn

Visualization Adaptation Based on Environmental Influencing Factors

2014

Kurosu, Masaaki (Ed.): Human-Computer Interaction: Part 1 : Theories, Methods, and Tools. HCI International 2014. Berlin, Heidelberg, New York: Springer, 2014. (Lecture Notes in Computer Science (LNCS) 8510), pp. 411-422

International Conference on Human-Computer Interaction (HCII) <16, 2014, Heraklion, Crete, Greece>

Working effectively with computer-based devices is challenging, especially under mobile conditions, due to the various environmental influences. In this paper a visualization adaptation approach is described, to support the user under discriminatory environmental conditions. For this purpose, a context model for environmental influencing factors is being defined. Based on this context model, an approach to adapt visualizations in regards of certain environmental influences is being evolved, such as the light intensity, air quality, or heavy vibrations.

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Lenz, Olav; Landesberger, Tatiana von (Betreuer); Kuijper, Arjan (Betreuer)

Visueller Vergleich von Ausfall-Effekten in mehreren Datensätzen

2014

Darmstadt, TU, Master Thesis, 2014

Es ist einige Jahre her, seitdem die Finanzkrise begonnen hat und die weltweiten Finanznetzwerke zu wackeln begannen. Politik und Unternehmen machten große Versprechungen, die Stabilität der Finanznetzwerke zu verbessern und die Finanzmärkte stärker zu reglementieren. Jetzt stellen sich die Fragen, ob sich wirklich etwas verändert hat, ob sich so etwas heute wiederholen könnte und wie stark die Auswirkungen wären. Auch angesichts der aktuellen Eurokrise sind Fragestellungen, welche die Stabilität der weltumspannenden Finanznetzwerke betreffen, hoch relevant. Zur Beurteilung, ob Maßnahmen die gewünschten Erfolge bringen, ist die Untersuchung der Entwicklung dieser Netzwerke über die Zeit besonders interessant. Mit Hilfe der bestehenden Systeme [Die11, vLDBF13] und [Len12] lassen sich viele Fragestellungen in Bezug auf Ausfall- Effekte in Finanzsystemen beantworten. Dabei ist es möglich, die Ausfall-Effekte mit verschiedenen Parametern zu simulieren und die Ergebnisse mit Hilfe visueller Analyse zu analysieren. Der Schwerpunkt liegt bei diesen Systemen allerdings auf der Simulation und Analyse eines einzelnen Finanznetzwerks. Einen direkten Vergleich von mehreren Finanzsystemen ermöglichen diese Systeme nicht. In Rahmen dieser Arbeit wird, auf der Basis der bereits existierenden Systeme [Die11, vLDBF13, Len12] und [LKB+14], ein System entwickelt, dass die Ausfall-Effekte von zwei oder mehr Netzwerken miteinander vergleichen kann. Dieser Vergleich von mehreren Datensätzen soll die Analyse von Zeitreihen bzw. Vergleichsgruppen ermöglichen. Dies kann beispielsweise dabei helfen zu untersuchen, wie sich die Auswirkungen der Ausfall-Effekte über einen Zeitraum hinweg verändert haben. Dazu wird eine Analysepipeline entwickelt, welche die Analyse vereinfacht und die Beantwortung der Fragestellungen unterstützt. Der Schwerpunkt liegt auf der Betrachtung von Ähnlichkeiten und Unterschieden in den Ausfall-Effekten. Dabei ist die Verwendung geeigneter Vergleichsansätze wichtig, um in einer großen Menge an Ausfall- Effekt-Graphen Ähnlichkeiten zu finden und näher untersuchen zu können. Als Basis für den Vergleich werden sowohl bekannte knoten- und musterbezogene Informationen, als auch strukturelle und metrikbasierte Vergleiche von Graphen herangezogen. Neben den Finanznetzwerken wird in dieser Arbeit auch eine andere Anwendungsdomäne beschrieben. Die Untersuchung von Sequenzen aus Aminosäuren und dort stattfindenden Mutationen stellt für die Biologie einen sehr wichtigen Forschungsbereich dar. Solche Untersuchungen werden beispielsweise benötigt, um geeignete Medikamente gegen Viruserkrankungen zu entwickeln. Die dort auftretenden Mutationsgraphen sind mit den Ausfall-Effekt-Graphen in Finanznetzwerken vergleichbar. Aus diesem Grund lassen sich die Konzepte sehr gut übertragen.

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Bender, Jan; Kuijper, Arjan; Landesberger, Tatiana von; Theisel, Holger; Urban, Philipp; Fellner, Dieter W.; Goesele, Michael; Roth, Stefan

VMV 2014: Vision, Modeling, and Visualization

2014

Workshop on Vision, Modeling, and Visualization (VMV) <19, 2014, Darmstadt, Germany>

VMV is a unique event that brings together scientists and practicioners interested in the interdisciplinary fields of computer vision and computer graphics, with special emphasis on the link between the disciplines. It offers researchers the opportunity to discuss a wide range of different topics within an open, international and interdisciplinary environment, and has done so successfully for many years.

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Bockholt, Ulrich; Behr, Johannes; Wagner, Sebastian; Limper, Max; Olbrich, Manuel; Franke, Tobias

VR/AR-Technologien im Browser: Effiziente Integration virtueller Technologien ins PDM-Umfeld durch Nutzung von Web-Technologien

2014

Schenk, Michael (Ed.): 17. IFF-Wissenschaftstage 2014. Tagungsband : Digitales Engineering zum Planen, Testen und Betreiben technischer Systeme, pp. 103-108

IFF-Wissenschaftstage <17, 2014, Magdeburg, Germany>

Die Verknüpfung von Web-Technologien und VT-Technologien ermöglicht es, sehr schnell und sehr effizient, schlanke und aufgabenspezifischen Anwendungen zu entwickeln, die über HTML-Interfaces auf PDM-Systeme zugreifen. Diese Anwendungen können gut gewartet, modifiziert und erweitert werden, weil für die Anpassung lediglich HTML-Kenntnisse benötigt werden. Durch die vorgestellten Technologien können Virtual und Augmented Reality Technologien in den Web-Browser gebracht werden und Interfaces können geschaffen werden, durch die VR/AR direkt auf PDM Daten zugreifen kann. Damit können die Workflows in industriellen Anwendungen unterstützt werden und die Akzeptanz der Technologien kann in den Unternehmen gestärkt werden.

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Leissner, Johanna; Kilian, Ralf; Fuhrmann, Constanze; Anstetter, Florian; Naumovic, Tina; Haefner, Klaus; Janis, Katrin

Wie der Klimawandel die Königsschlösser bedroht: Ergebnisse des europäischen Forschungsprojekts "Climate for Culture"

2014

Aviso, (2014), 2, pp. 36-39

Unser bauliches Kulturerbe ist in besonderer Weise von den Auswirkungen des Klimawandels betroffen. Denn viel stärker als in der Vergangenheit besteht die Gefahr, dass es durch rasant fortschreitende Korrosionsprozesse angegriffen wird. Korrosion stellte zwar schon immer eine Gefahr für Materialien aller Art wie auch für die Substanz historischer Gebäude dar. Aber mit dem prognostizierten weltweiten Anstieg der Umgebungstemperaturen nehmen die chemischen Reaktionen, die für solche zersetzenden Prozesse verantwortlich sind, an Fahrt auf. Dem liegt die exponentielle Arrhenius-Beziehung zwischen Reaktionsgeschwindigkeit und Temperatur zugrunde: Bei einem Temperaturanstieg um 10 Grad verdoppeln derartige Reaktionen ihre Zerstörungskraft. Doch nicht nur die Korrosionsgefahr baulicher Substanz nimmt mit dem Klimawandel zu. In Küstennähe, besonders in den Niederlanden, wächst die Bedrohung durch einen steigenden Meeresspiegel. Allgemein steigt das Risiko, dass Bauten in ihrer Struktur oder an ihrer Außenseite von Überflutungen, Stürmen oder Starkregen schwerer geschädigt werden als bisher. Vor allem im nördlichen Europa erhöht sich damit die Gefahr von Schimmelpilzwachstum.

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Adachi, Seiji; Brandstätt, Peter; Herget, Wolfgang; Leistner, Philip; Landersheim, Volker; Weber, Daniel; Mueller-Roemer, Johannes

Wind Tunnel Test and CFD/CAA Analysis on a Scaled Model of a Nose Landing Gear

2014

Council of European Aerospace Societies (CEAS): Greener Aviation. Clean Sky Breakthroughs and Worldwide Status. Brussels, 2014, 8 p.

Conference "Greener Air" <2014, Brussels, Belgium>

In work package 2.2.4 "NLG Low-Noise Enabling Technologies" of the Clean Sky GRA LNC project, the Fraunhofer Institute proposes hubcaps for reducing noise from a nose landing gear (NLG) as the most promising solution. The purpose of this paper is to prove the effect of the hubcaps experimentally and numerically. A simplified and 1:5-scaled model of a NLG was first created by the rapid prototyping technique together with hubcaps that can cover both the outer and inner hub cavities. Noise radiated from various NLG configurations with and without hubcaps were measured during they were placed in the wind tunnel. In the configuration without hubcaps, two major noise peaks in addition to a continuous spectrum were observed in the direction parallel to the wheel axle. When the inner hubcaps were attached to the NLG, the levels of the peaks were significantly reduced. The outer caps have no effects on the noise reduction. Nearly the same noise spectrum as the original no-hubcap configuration was observed. Although the peaks were not clearly observed in the direction perpendicular to the axle, the same noise reduction could be recognized in the inner-hubcap configuration. In the numerical examination, a stationary CFD analysis with a k-\'0f turbulence model was first performed and a CAA analysis was then carried out based on Lighthill's aeroacoustic analogy after reconstructing a time-varying turbulent flow by a stochastic noise generation and radiation model. In the CAA analysis of the no-hubcap configuration, a strong fluctuation in the right and left inner hub cavities, where pressure is oscillating alternately, was observed. This fluctuation served as a dipole noise source whose direction is parallel to the wheel axle. The simulated spectrum of far field sound pressure in this direction has the peaks corresponding to the ones experimentally observed. In the hubcap configuration, the pressure fluctuation in the inner hubcap cavities was greatly reduced. Because of this, the noise peaks were well depressed. Due to the dipole characteristics of the noise source, no clear peaks were simulated in the far field spectrum in the direction perpendicular to the axle. In conclusion, the effectiveness of the inner hubcaps has been proved in the wind tunnel experiment and confirmed in the numerical analysis. The mechanism of noise reduction by the inner caps has also been clarified.

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WOAR 2014: Proceedings of the Workshop on Sensor-based Activity Recognition

2014

Workshop on Sensor-Based Activity Recognition (WOAR) <1, 2014, Rostock, Germany>

The first workshop on sensor-based activity recognition in Rostock- Warnemünde, WOAR 2014, brought together scientists, interested parties and users. It provided an opportunity to exchange experiences and present best practices as well as technical and scientific results. The participants dealt with different technologies for the recognition of physical activity with the help of inertial sensor systems (acceleration sensors, gyroscope etc.) and also their practical application. The present publication contains the contributions to the workshop. They reflect the current state of science and technology concerning specific technologies and applications in the fields of (occupational) health, lifestyle change and quantified self as well as production, maintenance and service.

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Ventura, Jonathan; Wagner, Daniel; Kurz, Daniel; Wuest, Harald; Benhimane, Selim

Workshop on Tracking Methods & Applications

2014

Julier, Simon (Ed.) et al.: IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality - Science & Technology 2014 : ISMAR 2014. Piscataway, NJ: IEEE Service Center, 2014, 2 p.

IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality (ISMAR) <13, 2014, Munich, Germany>

The focus of this workshop is on all issues related to tracking for mixed and augmented reality applications. Unlike the tracking sessions of the main conference, this workshop does not require pure novelty of the proposed methods; it rather encourages presentations that concentrate on complete systems and integrated approaches engineered to run in real-world scenarios. The research felds covered include self-localization using computer vision or other sensing modalities (such as depth cameras, GPS, inertial, etc.) and tracking systems issues (such as system design, calibration, estimation, fusion, etc.). This year's focus is also expanded to research on object detection and semantic scene understanding with relevance to augmented reality. Implementations on mobile devices and under real-time constraints are also part of the workshop focus. These are issues of core importance for practical augmented reality systems.