Promotionen der Fakultät für Informatik im Jahr 2016

Wild, Stefan
"Enhancing Security in Managing Personal Data by Web Systems"
Promotion zum Dr.-Ing.

Abstract:
Web systems have become an integral part in the lives of billions of people, with social web applications taking on an increasingly important role among them. Social is a key characteristic modern web projects need to feature in order to be successful in the social age. To benefit from an improved user experience, individual persons are continually invited to reveal more and more personal data to web systems. With a rising severity of attacks on web systems, it becomes evident that their security is inadequate for the amount of personal data they accumulate. Numerous risk and threat reports indicate that social media has become a top-ranking attack target, with climbing impacts, with ramifications beyond single individuals and with a booming black market to trade compromised user accounts and leaked personal data. Attackers hereby often profit by a poor consideration of information security during design and runtime of web systems and involved applications and services.
Motivated by the positive developments a solution to this problem would imply for individual persons, companies and governments, the purpose of the dissertation is to enhance the information security in managing personal data by web systems. Five research questions and a set of objectives operationalize the purpose. To holistically address these objectives with respect to the suitability of state-of-the-art technologies, the dissertation proposes a solution architecture and three dedicated research contributions. While the solution architecture establishes the foundation for a more secure management of personal data by web systems, the research contributions represent complementary components for protecting personal data against unwanted data disclosure, tampering and use without the actual data owner's intent or knowledge. These components enable seamless integration and combination, and contribute to assure quality and maintainability through relying on preexisting artifacts only. By conducting an objectives-based evaluation, this dissertation verifies to what extent the proposed solution as a whole has 1) achieved the purpose, 2) attained answers to the research questions, and 3) contributed to the overall objective of an increased protection of privacy and a reduction of personal data disclosures through attacks on web systems. The dissertation concludes with interpreting the evaluation results and providing an outlook towards future work.

Speicher, Maximilian
"Search Interaction Optimization: A Human-Centered Design Approach"
Promotion zum Dr.-Ing.

Abstract:
Im Laufe der vergangenen 25 Jahre haben sich Suchmaschinen zu einem der wichtigsten, wenn nicht gar dem wichtigsten Zugangspunkt zum World Wide Web (WWW) entwickelt. Durch die wachsende Zahl an Dokumenten und technologischen Neuerungen wandeln sich die Bedürfnisse von sowohl Nutzern als auch Suchmaschinen ständig. Nutzer wollen mit immer besseren Suchergebnissen und Interfaces versorgt werden, während Suchmaschinen-Unternehmen Werbung platzieren müssen, um ihre Dienste kostenlos anbieten zu können. Damit geht die Notwendigkeit einher, in hohem Maße benutzbare und optimierte Suchergebnisseiten – sogenannte SERPs (search engine results pages) – für Nutzer bereitzustellen. Gängige Methoden zur Evaluierung und Optimierung von Usability sind jedoch größtenteils kostspielig oder zeitaufwändig und basieren meist auf explizitem Feedback. Sie sind somit entweder nicht effizient oder nicht effektiv, weshalb Optimierungen an Suchmaschinen-Schnittstellen häufig primär aus dem Unternehmensblickwinkel heraus durchgeführt werden. Des Weiteren sind bestehende Methoden zur Vorhersage der Relevanz von Suchergebnissen, welche größtenteils auf der Auswertung von Klicks basieren, nicht auf neuartige SERPs zugeschnitten.

Basierend auf den Prinzipien des nutzerzentrierten Designs entwickeln wir einen Werkzeugkasten in Form eines ganzheitlichen Ansatzes für die oben beschriebenen Probleme: das Search Interaction Optimization Toolkit. Unsere Lösung stellt automatische Methoden bereit, um unternehmenszentriertem Design entgegenzuwirken und implizites Nutzerfeedback für die effiziente und effektive Evaluierung und Optimierung von Usability und insbesondere Ergebnisrelevanz nutzen zu können. Das Search Interaction Optimization Toolkit besteht aus insgesamt sechs Komponenten, welche basierend auf umfangreichen Nutzerstudien mit echten Suchmaschinen evaluiert wurden. Dabei wurde das Toolkit zur Evaluierung und Optimierung einer realen SERP herangezogen. Die Ergebnisse zeigen, dass unsere Tools in der Lage sind, auch kleine Abweichungen in der Usability korrekt zu identifizieren. Zudem haben die automatisch vorgeschlagenen Optimierungen zu einer signifikanten Verbesserung der Usability der untersuchten und überarbeiteten SERP geführt. Die Tools zur Vorhersage von Ergebnisrelevanz wurden mit Datenmengen im zweistelligen Gigabyte-Bereich evaluiert, welche von zwei realen Hotelbuchungsportalen stammen. Diese zeigen das Potential, bessere Vorhersagen zu liefern als konkurrierende Systeme, welche lediglich Klicks auf Ergebnissen betrachten.

Rickert, Markus
"Inhaltsbasierte Analyse und Segmentierung narrativer, audiovisueller Medien"
Promotion zum Dr.-Ing.

Schneider, Anke
"Farbeinflussfaktoren zur Emotionalen Bildwirkung und Ihre Bedeutung für das Retrieval von Tourismusbildern"
Promotion zum Dr. rer. nat.

Abstract:
Der Einsatz von Bildern in den unterschiedlichsten Bereichen ist enorm gestiegen, da Bilder die Fähigkeit haben Erlebnisse, sowie Emotionen zu erzeugen und die Phantasie anzuregen. Zudem lässt die rasante Entwicklung im Multimediabereich die Anzahl der fotografierten und gespeicherten Bilder steigen. Die Suche nach dem „besten Bild“ für z.B. eine Kampagne gestaltet sich schwierig, da die Inhalte mehrerer Bilder zu einem Thema nicht selten eine hohe Ähnlichkeit aufweisen. Die Bilder können sich allerdings sehr deutlich in ihren Low-Level Features, wie Farbton, Sättigung und Helligkeit, unterscheiden. Jedoch ist der Emotional Gap zwischen diesen Low-Level Features und der dahinter steckenden High-Level-Semantik im inhaltsbasierten Image Retrieval nur marginal untersucht.
Im Fokus dieser Arbeit steht die Analyse des Einflusses der emotionalen Wirkung eines Bildes auf die Qualität der Image Retrieval Ergebnisse. Dies umfasst zum einen die Untersuchung der von Farbeigenschaften eines Bildes ausgelösten Emotionen, sowie die Evaluation der Ergebnisse einer emotionalen Bildsuche. Durch verschiedene Experimente kann gezeigt werden, dass die Helligkeit und der Farbton die emotionale Wahrnehmung eines Bildes maßgeblich beeinflussen. Anhand der Ergebnisse konnte eine emotionale Annotation von Bildern und somit die Einbindung von Emotionen in den Suchprozess ermöglicht werden. Die anschließende Evaluierung der Suchergebnisse zeigt, dass die Qualität der Ergebnisse des Image Retrievals verbessert werden konnte.

Gruber, Thomas
"Prozessintegrierte Dokumentation und optimierte Wiederverwendung von Simulationsmodellen der automobilen Funktionsabsicherung"
Promotion zum Dr.-Ing.

Wilhelm-Stein, Thomas
"Information Retrieval in der Lehre - Unterstützung des Erwerbs von Praxiswissen zu IR Komponenten mittels realer Experimente und Spielemechaniken"
Promotion zum Dr.-Ing.

Strunk, Jochen
"High Performance Communication Architectures for Grids of Run-Time Reconfigurable Modules on FPGAs with Host System Integration"
Promotion zum Dr.-Ing.

Küszter, Vincent
"Entwicklung eines mehrbenutzerfähigen projektionsbasierten VR-Systems und Untersuchung ausgewählter Aspekte der Nutzerinteraktion"
Promotion zum Dr.-Ing.