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Abstract:
Ziel der Arbeit war die Entwicklung eines Emotions- und Arbeitsbeanspruchungsmodells, welches die Emotionen von Menschen innerhalb des Fluglotsenkontextes, berechnen und vorhersagen kann. Das Modell beruht auf folgenden Erkenntnissen: emotionale Episoden und kognitive Prozesse beeinflussen sich gegenseitig, emotionale Episoden passen sich variabel an die Situation und die Lebensumstände an und emotionale Episoden sind stark abhängig von Persönlichkeitsfaktoren. Das Modell wurde sowohl theoretisch erläutert als auch experimentell mit Hilfe von verschiedenen Experimenten validiert. Dabei wurden subjektive (Fragebogen) und objektive (Pupillometrie) Messmethoden verwendet.
Basis der Experimente bildete eine selbst implementierte Simulation, welche eine vereinfachte Fluglotsenaufgabe nachbildet. Es wurden drei verschiedene Experimente durchgeführt, welche zum einen den Einfluss der Aufgabenschwierigkeit auf die Emotion, den Einfluss der Emotion auf die Leistung und die Vergleichbarkeit von Simulation und realer Fluglotsentätigkeit untersuchten. Die Vergleichbarkeit und letztendliche Validierung des Modells erfolgte mit Hilfe von aktiven Fluglotsen, welche die Simulation in zwei unterschiedlichen Sessions ausführten und ihre Experteneinschätzung zum gegebenen Experiment gaben. Die Sessions bestanden zum einen aus einer neutralen und einer emotional beeinflussten Session. Das Experiment ergab folgende Varianzaufklärungen: In der Müdigkeit konnten 26% (neutral) und 92% (emotional beeinflusst) der Varianz vorhergesagt werden. Es konnten 87% (emotional beeinflusst) und 97% (neutral) der Varianz in der negativen Stimmung aufgeklärt werden. In der Vorhersage der positiven Stimmung zeigten sich gravierende Unterschiede, da die Varianzaufklärung der positiven Stimmung von -3 % (emotional beeinflusst) und 90 % (neutral) erklärt werden konnte. Das Arbeitsbeanspruchungsmodell zeigte eine Varianzaufklärung von 3% (emotional beeinflusst) und 10 % (neutral), wobei vor allem die unterschiedlichen Lichtverhältnisse ein einschränkender Faktor darstellte.
Die Auswertung der Validierung zeigt, dass Fluglotsen weniger erschöpft und kognitiv beansprucht von der Simulationsaufgabe waren als andere Probanden. Generell kann allerdings gesagt werden, dass das Modell und dessen gefundene Einflüsse in vielen erhobenen Faktoren bestätigt wurde. Damit bietet das in der Arbeit beschriebene Modell eine gute Grundlage für die Vorhersage von emotionalen Einflüssen innerhalb kognitiv belastender Aufgaben, wie zum Beispiel Aufgaben von Fluglotsen.
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24.09.2020
Heil, Sebastian Wolfgang
"Web Migration Revisited Adressing Effort and Risk Concerns"
Promotion zum Dr.-Ing.
Gutachter: Prof. Dr. Martin Gaedke (Technische Universität Chemnitz), Prof. Dr. Maximilian Eibl (Technische Universität Chemnitz),
Assoc. Prof. PhD Maxim Bakaev (Novosibirsk State Technical University)
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Abstract (DE):
Web-basierte Software-Systeme werden weithin verwendet und akzeptiert aufgrund ihrer Vorteile gegenüber traditionellen Desktopanwendungen. Die Modernisierung von Nicht-Web-Software zu Web-Software stellt jedoch wegen der Charakteristika von Legacy-Systemen eine komplexe und herausfordernde Aufgabe dar. Unabhängigen Softwareproduzenten (Independent Software Vendors) fällt es schwer, Web Migration zu initiieren aufgrund des damit einhergehenden Aufwands und Risikos. Durch systematische Primärerhebungen und Problemanalyse wird diese Situation weitergehend untersucht und eine Reihe von Anforderungen abgeleitet, welche die Aufwands- und Riskobedenken repräsentieren und verwendet werden, um den Stand der Technik in diesem Gebiet zu bewerten. Existierende Web Migration Forschung weist Mängel hinsichtlich von dedizierten Ansätzen für die initiale Phase und der Machbarkeit der vorgeschlagenen Strategien mit begrenzten Ressourcen und begrenzter Expertise auf. Diese Dissertation schlägt eine Lösung für die oben ausgeführten Mängel vor, um unabhängige Softwareproduzenten bei der Initiierung einer Web Migration zu unterstützen, welche sich auf ihre Bedenken bezüglich des Aufwands und Risikos fokussiert. Die Grundidee ist es eine Sammlung von dedizierten Lösungen für die identifizierten Mängel in Form einer Methodologie und einer Reihe von unterstützenden Werkzeugen anzubieten, welche Paradigmen, die erfolgreich ähnliche Probleme in anderen Gebieten der Informatik lösen konnten, in die Web Migration Domäne transferieren. Diese Lösungen ergeben den vorgeschlagenen Ansatz, Agile Web Migration for SMEs (AWSM), welcher aus Methoden, Werkzeugen, Prinzipien und Formalismen für Reverse Engineering, Riskomanagement, Customer Impact Control und Migrationsstrategieauswahl bestehen. Die Dissertation beschreibt die Forschung an den im Rahmen einer Industriekooperation mit einem unabhängigen Softwareproduzenten entwickelten Ideen. Anwendbarkeit und Machbarkeit der Konzepte werden in mehreren Evaluationsexperimenten, welche empirische Nutzerstudien mit objektiven Messungen verbinden, demonstriert. Die Dissertation schließt mit einer bewertenden Evaluation basierend auf den Anforderungen und auf dem Einsatz der Lösungen im Anwendungsszenario, sowie einem Ausblick auf weiterführende Arbeiten.
Abstract (EN):
Web Systems are widely used and accepted due to their advantages over traditional desktop applications. Modernization of existing non-Web software towards the Web, however, is a complex and challenging task due to Legacy System characteristics. Independent Software Vendors are struggling to commence Web Migration because of the involved effort and risk. Through systematic field research and problem analysis, this situation is further analyzed, deriving a set of requirements that represent the effort and risk concerns and are used to assess the state of the art in the field. Existing Web Migration research exhibits gaps concerning dedicated approaches for the initial phase and feasibility of the proposed strategies with limited resources and expertise. This thesis proposes a solution to address the shortcomings above and support Independent Software Vendors to commence Web Migration, focusing on effort and risk. The main idea is to provide a set of dedicated solutions to close the identified gaps in the form of a methodology and a supporting toolsuite that transfer paradigms successfully solving similar problems in other areas of computer science into the Web Migration domain. These solutions constitute the proposed approach called Agile Web Migration for SMEs (AWSM), consisting of methods, tools, principles, and formalisms for reverse engineering, risk management, customer impact control, and migration strategy selection. The thesis describes the research on the devised ideas in the context of a collaboration project with an Independent Software Vendor. Applicability and feasibility of the concepts are demonstrated in several evaluation experiments, integrating empirical user studies and objective measurements. The thesis concludes with an evaluation based on requirements assessment and application of the solutions in the application scenario, and it provides an outlook towards future work.
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Abstract (DE):
Aktuelle Entwicklungen führen zu komplexeren Produktionssystemen, insbesondere in der variantenreichen Serienfertigung. Als Folge bestehen erhebliche Herausforderungen darin, die technische Kapazität mit strategischem Zeithorizont effizient, transparent und flexibel zu planen. Da zahlreiche Abhängigkeiten berücksichtigt werden müssen, ist in der Praxis festzustellen, dass sich Verständlichkeit und Vollständigkeit der erstellten Modelle ausschließen. Zur Lösung dieses Zielkonflikts wird ein softwaregestützter Workflow vorgeschlagen, welcher in der eigens entwickelten Software AURELIE realisiert wurde. Dieser basiert auf der grafischen Modellierung eines Systems von Wertströmen, der automatischen Validierung und Transformation des grafischen Modells und der automatischen Optimierung des resultierenden mathematischen Modells. Den Ausgangspunkt bildet ein grafisches Modell, das nicht nur verständlich ist, sondern auch die Komplexität des Systems vollständig widerspiegelt. Aus Sicht der Forschung liegt der wesentliche Beitrag neben einer umfassenden Systembeschreibung und dem Aufzeigen der Forschungslücke in den neuen Modellen und den zugehörigen Algorithmen. Die Umsetzbarkeit wird durch die Software AURELIE belegt. Aus Sicht der Praxis werden Effizienz, Transparenz und Flexibilität im Planungsprozess signifikant gesteigert. Dies wird durch die weltweite Einführung der Software AURELIE an den Standorten der Bosch Rexroth AG bestätigt.
Abstract (EN):
Recent developments lead to increasingly complex production systems, especially in the case of series production with a great number of variants. As a result, considerable challenges exist in planning the technical capacity with strategic time horizon efficiently, transparently and flexibly. Since numerous interdependencies must be considered, it can be observed in practice that completeness and understandability of the models are mutually exclusive. To solve this conflict of objectives, a software-based workflow is proposed, which was implemented in the newly developed software AURELIE. The workflow relies on the graphical modeling of a planned system of value streams, the automated validation and transformation of the graphical model and the automated optimization of the resulting mathematical model. The starting point is a graphical model, which is not only understandable, but also reflects the system completely with respect to its complexity. From a research perspective, the essential contribution, besides a formal system description and the identification of the research gap, lies in the development of the required models and algorithms. The degree of novelty is given by the holistic solution approach, which is proven feasible by the software AURELIE. From a practical perspective, efficiency, transparency and flexibility in the planning process are significantly increased. This is confirmed by the worldwide implementation of the software AURELIE at the locations of Bosch Rexroth AG.
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