Hierarchisches Routingmanagement : autonomes Netzwerkmanagement für ein dynamisches Routing unter Berücksichtigung von Qualitätsanforderungen. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2016. - 1 Online-Ressource (XI, 260 Seiten)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2016
Im Fokus dieser Dissertation steht die Frage, wie ein autonom ablaufendes Routingmanagement aussehen kann, um in Netzwerken die Übertragung von Anwendungsdaten unter Berücksichtigung von Qualitätsanforderungen zu ermöglichen. Dabei steht ein dynamisches Routing im Vordergrund, dessen Entscheidungen von der momentanen Verteilung von verfügbaren Linkkapazitäten im Netzwerk abhängen. Die vorgestellte neuwertige Lösung enthält drei vollständig autonom ablaufende Protokolle. Sie dienen zur Netzwerkunterteilung und automatischen Platzierung von Managementinstanzen, zur Adresszuweisung im Netzwerk sowie zur kontinuierlichen Verteilung von Routingdaten unter den Netzwerkknoten. Dadurch werden alle Routingtabellen aktuell gehalten, sodass sie die momentanen Pfade sowie auch die für jede bekannte Route verfügbaren QoS spezifischen Eigenschaften beschreiben. Mit Hilfe dieser Daten ist der in dieser Dissertation eingesetzte Routingalgorithmus in der Lage, die Übertragung von Daten von unterschiedlichen Anwendungen unter Beachtung ihrer Qualitätsanforderungen zu ermöglichen. Dabei beeinflusst die aktuell vorliegende Lastsituation im Netzwerk jede notwendige Routingentscheidung.Trotz der eingeführten komplexen Signalisierungen bleibt das Gesamtsystem kompatibel zu IPv4/v6 und kann somit für die Übertragung von audiovisuellen Daten in heutigen Netzwerken eingesetzt werden. Dabei profitiert die Skalierbarkeit des resultierenden Gesamtsystems von den innerhalb der Signalisierungen des Routingmanagements verwendeten Datenaggregationen. Der praktische Teil dieser Arbeit ist zweigeteilt. Der erste Teil beschreibt die Software "Homer Conferencing". Sie ist als eigenständige Lösung für Videokonferenzen und Testumgebung für audiovisuelle Ströme einsetzbar. Mit ihrer Hilfe können qualitative Unterschiede in Übertragungen audiovisuell vorgeführt werden. Die Software bietet zusätzlich grafische Dialoge zur quantitativen Bemessung der Datenströme und Paketverluste. Der zweite praktische Teil beinhaltet die Implementierung des Routingmanagements und setzt die Protokolle auf Paketebene vollständig um. Dies diente als Basis für die durchgeführten quantitativen Evaluierungen. Sie stellen für ausgewählte Basistopologien von IP-Netzwerken den verursachten Signalisierungsaufwand sowie den resultierenden Nutzen beim Einsatz des vorgestellten Routingmanagements dar.
http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=27262
On statistical data compression. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2016. - 1 Online-Ressource (iii, 173 Seiten)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2016
Im Zuge der stetigen Weiterentwicklung moderner Technik wächst die Menge an zu verarbeitenden Daten. Es gilt diese Daten zu verwalten, zu übertragen und zu speichern. Dafür ist Datenkompression unerlässlich. Gemessen an empirischen Kompressionsraten zählen Statistische Datenkompressionsalgorithmen zu den Besten. Diese Algorithmen verarbeiten einen Eingabetext buchstabenweise. Dabei verfährt man für jeden Buchstaben in zwei Phasen - Modellierung und Kodierung. Während der Modellierung schätzt ein Modell, basierend auf dem bereits bekannten Text, eine Wahrscheinlichkeitsverteilung für den nächsten Buchstaben. Ein Kodierer überführt die Verteilung und den Buchstaben in ein Codewort. Umgekehrt ermittelt der Dekodierer aus der Verteilung und dem Codewort den kodierten Buchstaben. Die Wahl des Modells bestimmt den statistischen Kompressionsalgorithmus, das Modell ist also von zentraler Bedeutung. Ein Modell mischt typischerweise viele einfache Wahrscheinlichkeitsschätzer. In der statistischen Datenkompression driften Theorie und Praxis auseinander. Theoretiker legen Wert auf Modelle, die mathematische Analysen zulassen, vernachlässigen aber Laufzeit, Speicherbedarf und empirische Verbesserungen; Praktiker verfolgen den gegenteiligen Ansatz. Die PAQ-Algorithmen haben die Überlegenheit des praktischen Ansatzes verdeutlicht. Diese Arbeit soll Theorie und Praxis annähren. Dazu wird das Handwerkszeug des Theoretikers, die Codelängenanlyse, auf Algorithmen des Praktikers angewendet. Es werden Wahrscheinlichkeitsschätzer, basierend auf gealterten relativen Häufigkeiten und basierend auf exponentiell geglätteten Wahrscheinlichkeiten, analysiert. Weitere Analysen decken Methoden ab, die Verteilungen durch gewichtetes arithmetisches und geometrisches Mitteln mischen und Gewichte mittels Gradientenverfahren bestimmen. Die Analysen zeigen, dass sich die betrachteten Verfahren ähnlich gut wie idealisierte Vergleichsverfahren verhalten. Methoden aus PAQ werden mit dieser Arbeit erweitert und mit einer theoretischen Basis versehen. Experimente stützen die Analyseergebnisse. Ein weiterer Beitrag dieser Arbeit ist Context Tree Mixing (CTM), eine Verallgemeinerung von Context Tree Weighting (CTW). Durch die Kombination von CTM mit Methoden aus PAQ entsteht ein theoretisch fundierter Kompressionsalgorithmus, der in Experimenten besser als CTW komprimiert.
http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=27239
Locally resolved large scale phase separation in polymer:fullerene blends. - In: Journal of materials chemistry, ISSN 2050-7496, Bd. 4 (2016), 4, S. 1244-1250
http://dx.doi.org/10.1039/C5TA07004J
Production of monodispersed magnetic polymeric microspheres in a microfluidic chip and 3D simulation. - In: Microfluidics and nanofluidics, ISSN 1613-4990, Bd. 20 (2016), 1, 6, S. 1-14
https://doi.org/10.1007/s10404-015-1693-
Model-based QoS evaluation and validation for embedded wireless sensor networks. - In: IEEE systems journal, ISSN 1937-9234, Bd. 10 (2016), 2, S. 592-603
Wireless communication technologies have the potential to significantly reduce cabling cost, cut down on weight, and simplify the overall structure of industrial embedded systems. Potential risks and costs of a technological switch from wired interconnections toward a wireless solution are difficult to estimate, however. Model-based system engineering can help to reduce risk and cost and to increase the quality of the resulting system. However, standard network simulation software has to be adapted to the particular requirements of embedded wireless sensor networks such as system operational modes and phases, comprehensive means of configuration, and performance analysis; and models are not easy to validate in detail. This paper presents a highly scalable model for industrial embedded wireless networks to validate different system configurations and applies it to a system setup designed for avionic environments, using a software architectural framework for domain-specific simulation-based tools. The presented model is detailed enough to cover the significant behavior for quality of service requirements, including delays, throughput, reliability, energy consumption, and node lifetime. An additional important contribution is the direct connection between design tool and test bed or prototype system, allowing a seamless configuration of a hardware setup and an integration of measured behavior for a fine-grained validation of model and prototype. The application to a real-life system setup shows the benefits of the integrated approach.
http://dx.doi.org/10.1109/JSYST.2014.2359690
Optimal pressure regulation in water distribution systems based on an extended model for pressure reducing valves. - In: Water resources management, ISSN 1573-1650, Bd. 30 (2016), 3, S. 1239-1254
http://dx.doi.org/10.1007/s11269-016-1223-z
Bitwise dimensional co-clustering for analytical workloads. - In: The VLDB journal, ISSN 0949-877X, Bd. 25 (2016), 3, S. 291-316
http://dx.doi.org/10.1007/s00778-015-0417-y
The model-theoretic complexity of automatic linear orders. - Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2016. - 1 Online-Ressource (xiii, 228 Seiten)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2015
Automatische Strukturen sind auf dem Forschungsgebiet "Logik in der Informatik" seit etwa 15 Jahren ein viel beachtetes Thema. Eine Struktur ist automatisch, wenn ihre Trägermenge, ihre Relationen und ihre Funktionen allesamt durch endliche Automaten auf Wörtern oder Bäumen erkennbar sind. Insbesondere sind derartige Strukturen endlich darstellbar. Die Hauptmotivation zur Untersuchung automatischer Strukturen liegt in der uniformen Entscheidbarkeit ihrer prädikatenlogischen Theorien erster Stufe. In dieser Dissertation untersuchen wir die modelltheoretische Komplexität automatischer linearer Ordnungen bezüglich der zwei Komplexitätsmaße Kondensationsrang und Ramsey-Grad. Der Kondensationsrang einer linearen Ordnung misst ihre Abweichung von der Eigenschaft der Dichtheit durch eine Ordinalzahl. Unsere Hauptergebnisse in diesem Zusammenhang leiten für verschiedene Begriffe von Automatizität optimale obere Schranken für die Kondensationsränge automatischer linearer Ordnungen her. Dabei liegt der Fokus vor allem auf Teilklassen automatischer Strukturen, die die zugrundeliegenden Trägermengen anhand sprachtheoretischer Eigenschaften einschränken. Des Weiteren zeigen wir, dass die Trennlinie zwischen wort- und baumautomatischen verteilten linearen Ordnungen auch vermittels des Kondensationsranges gezogen werden kann. Eine Anwendung dieses Ergebnisses ermöglicht uns eine teilweise Lösung des Isomorphieproblems für baumautomatische Ordinalzahlen. Der Ramsey-Grad einer Ordinalzahl misst ihre modelltheoretische Komplexität mithilfe von Partitionsrelationen aus der kombinatorischen Mengenlehre. Wir untersuchen dieses Konzept sowohl aus rein mengentheoretischer Sicht als auch im Kontext automatischer Strukturen. Im mengentheoretischen Fall zeigen wir, dass alle Ordinalzahlen unterhalb von omega^omega einen endlichen Ramsey-Grad besitzen und geben einen Bereich von Ordinalzahlen oberhalb von omega^omega an, deren Ramsey-Grade unendlich sind. Die Ergebnisse im automatischen Fall sind sehr ähnlich, mit Ausnahme der Tatsache, dass die Ramsey-Grade aller Ordinalzahlen oberhalb von omega^omega unendlich sind. Zu guter Letzt schließen wir diese Dissertation mit dem Beweis einer baumautomatischen Version des Satzes von Ramsey ab.
https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2015000505
Calibration standard of body tissue with magnetic nanocomposites for MRI and X-ray imaging. - In: Journal of magnetism and magnetic materials, ISSN 1873-4766, Bd. 405 (2016), S. 78-87
http://dx.doi.org/10.1016/j.jmmm.2015.12.030
Ag:TiN-coated polyurethane for dry biopotential electrodes: from polymer plasma interface activation to the first EEG measurements. - In: Plasma processes and polymers, ISSN 1612-8869, Bd. 13 (2016), 3, S. 341-354
http://dx.doi.org/10.1002/ppap.201500063