TY - THES A1 - Kaltenbrunner, Martin T1 - An Abstraction Framework for Tangible Interactive Surfaces N2 - This cumulative dissertation discusses - by the example of four subsequent publications - the various layers of a tangible interaction framework, which has been developed in conjunction with an electronic musical instrument with a tabletop tangible user interface. Based on the experiences that have been collected during the design and implementation of that particular musical application, this research mainly concentrates on the definition of a general-purpose abstraction model for the encapsulation of physical interface components that are commonly employed in the context of an interactive surface environment. Along with a detailed description of the underlying abstraction model, this dissertation also describes an actual implementation in the form of a detailed protocol syntax, which constitutes the common element of a distributed architecture for the construction of surface-based tangible user interfaces. The initial implementation of the presented abstraction model within an actual application toolkit is comprised of the TUIO protocol and the related computer-vision based object and multi-touch tracking software reacTIVision, along with its principal application within the Reactable synthesizer. The dissertation concludes with an evaluation and extension of the initial TUIO model, by presenting TUIO2 - a next generation abstraction model designed for a more comprehensive range of tangible interaction platforms and related application scenarios. KW - Informatik KW - Human Computer Interaction KW - Benutzeroberfläche KW - Open Source KW - Mensch-Maschine-Kommunikation KW - Tangible User Interfaces KW - Protocols Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20180205-37178 ER - TY - THES A1 - Willis, Katharine S. T1 - Wayfinding Situations N2 - Wayfinding, which is the task of getting from some origin to a destination, is one of the primary spatial problems humans encounter in everyday life. When we wayfind, we act in the environment based on the structure and features of the environment, set against a background of knowledge which is generally understood as having visual characteristics. As mobile and wireless technologies proliferate in urban space it can be considered as having an existence in terms of several spaces, those of places that make up our direct perceptual experience and those of the digital devices and networks that facilitate communication, which are primarily non-visual in nature. This thesis will extend existing work on perception and action in urban space to investigate the role of mobile and ubiquitous technologies in wayfinding and environmental legibility, or more literally how we orientate and find our way in space when we experience it both with and through technology. In order to do this, the research takes the approach of considering wayfinding as a situated activity that takes place against a rich and articulated background of experiences and social connections. Through a series of empirical studies the concept of wayfinding situations is explored from two different perspectives. The first study investigates the relationship between an individual and technology as they act in environmental settings, by comparing learning for a spatial task depending on whether the individual accesses a map or a mobile map to make judgements. The second study seeks to understand the relationship between individual and environment as they act in technological settings, and focuses on the perception and action in space as affected by wireless technologies. The combined outcome of these two empirical studies provides the basis for the definition of a richer and more differentiated concept of wayfinding situations. This informs the final stage of the research in which an applied response is proposed to supporting wayfinding in a specific urban scenario, where the aim is to embed the technology into the spatial setting. N2 - Eine der grundlegenden Arten, wie wir die Welt wahrnehmen, ist die räumliche Wahrnehmung: Die physische Gestalt und Erscheinung unserer Umgebung ist der Schlüssel für unsere Handlungen und Wahrnehmungen darin. Das Aufkommen von Kommunikationstechnologien hat den Charakter der visuellen Präsenz im Alltag wesentlich beeinflusst, so dass das Bild, das der Einzelne von der Stadt hat (Lynch 1965), das er benutzt, um sich im städtischen Raum zurechtzufinden und zu orientieren, nicht länger ausschließlich auf physische Elemente und Strukturen beschränkt ist. Bei dem Versuch, die räumliche Erfahrung in zunehmend vermittelten Umgebungen zu entflechten, besteht der Bedarf, zu überdenken, wie wir in räumlichen Situationen denken, handeln und interagieren. In diesem Kontext bietet uns der Bereich der Wegfindung eine Möglichkeit, zu verstehen and darauf zu reagieren, wie wir im Raum handeln und uns zurechtfinden. Die Wegfindung ist eine zielorientierte, gelenkte und motivierte Handlung (Golledge 1999). Menschen benutzen unterschiedliche Wegfindungsstrategien, je nach ihrem eigenen individuellen räumlichen Bewusstsein und nach ihrer Kenntnis der Umgebung, durch die sie reisen. Wahrnehmung und Handlung im Raum werden teilweise durch unsere Fähigkeit ermöglicht, auf Denkschemata des Raumes zu reagieren (z. B. Siegel and White 1975, Tversky 1993). Wenn wir uns in der städtischen Umgebung bewegen und auf motivierte Art handeln, eignen wir uns Kenntnisse über sie an, die in geistige Repräsentationen umgewandelt werden. Diese Repräsentationen können abgerufen werden, um während des Navigierens Entscheidungen zu treffen; aber wir benutzen außerdem grafische Repräsentationen, wie Karten und mobile Karten, zur Unterstützung. Unterstützung in Form von Papierkarten wird zunehmend durch dynamische Karten verdrängt, die mithilfe von mobilen Vorrichtungen mit GPS arbeiten. Da solche Technologien es dem Einzelnen ermöglichen, Kenntnisse abzuladen, sind wir der Ansicht, dass ein Lernprozess über die Umgebung während dieser Aufgabe nicht gefördert wird. Die kognitiven Fähigkeiten Einzelner werden als solche nicht unbedingt von den derzeitigen Interaktionsmodellen solcher Anwendungen unterstützt. Zur weitergehenden Untersuchung dieses Themas beschreibt die erste Phase unserer Forschung eine Studie, die die Kenntnisaneignung bei einer Anzahl von räumlichen Aufgaben vergleicht, je nachdem, ob der Teilnehmer Zugang zu einer Papierkarte oder einer mobilen Karte hatte. Die zweite Phase unserer empirischen Arbeit bemüht sich um das Verständnis dessen, wie Einzelne die räumliche Situation wahrnehmen, wenn sie in Kommunikationstechnologie gebettet ist und untersucht den Fall „drahtlose Netzwerke“. Diese Ergebnisse werden dann in einer Zusammenfassung dargestellt, die sich bemüht, Wegfindungssituationen zu charakterisieren. Sie werden dann als Grundlage für das Design einer Anwendung genutzt, die solche Wegfindungssituationen innerhalb spezifischer städtischer Situationen unterstützt. T2 - Wegfindungssituationen KW - Medien KW - Geographischer Raum KW - Raumwahrnehmung KW - Wegfindung KW - Karte KW - Mobile Karte KW - Technologie KW - Wayfinding KW - Maps KW - Mobile maps KW - Space KW - Media KW - Technology Y1 - 2009 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20100806-15125 ER - TY - THES A1 - Kiesel, Johannes T1 - Harnessing Web Archives to Tackle Selected Societal Challenges N2 - With the growing importance of the World Wide Web, the major challenges our society faces are also increasingly affecting the digital areas of our lives. Some of the associated problems can be addressed by computer science, and some of these specifically by data-driven research. To do so, however, requires to solve open issues related to archive quality and the large volume and variety of the data contained. This dissertation contributes data, algorithms, and concepts towards leveraging the big data and temporal provenance capabilities of web archives to tackle societal challenges. We selected three such challenges that highlight the central issues of archive quality, data volume, and data variety, respectively: (1) For the preservation of digital culture, this thesis investigates and improves the automatic quality assurance of the web page archiving process, as well as the further processing of the resulting archive data for automatic analysis. (2) For the critical assessment of information, this thesis examines large datasets of Wikipedia and news articles and presents new methods for automatically determining quality and bias. (3) For digital security and privacy, this thesis exploits the variety of content on the web to quantify the security of mnemonic passwords and analyzes the privacy-aware re-finding of the various seen content through private web archives. N2 - Mit der wachsenden Bedeutung des World Wide Webs betreffen die großen Herausforderungen unserer Gesellschaft zunehmend auch die digitalen Bereiche unseres Lebens. Einige der zugehörigen Probleme können durch die Informatik, und einige von diesen speziell durch datengetriebene Forschung, angegangen werden. Dazu müssen jedoch offene Fragen im Zusammenhang mit der Qualität der Archive und der großen Menge und Vielfalt der enthaltenen Daten gelöst werden. Diese Dissertation trägt mit Daten, Algorithmen und Konzepten dazu bei, die große Datenmenge und temporale Protokollierung von Web-Archiven zu nutzen, um gesellschaftliche Herausforderungen zu bewältigen. Wir haben drei solcher Herausforderungen ausgewählt, die die zentralen Probleme der Archivqualität, des Datenvolumens und der Datenvielfalt hervorheben: (1) Für die Bewahrung der digitalen Kultur untersucht und verbessert diese Arbeit die automatische Qualitätsbestimmung einer Webseiten-Archivierung, sowie die weitere Aufbereitung der dabei entstehenden Archivdaten für automatische Auswertungen. (2) Für die kritische Bewertung von Information untersucht diese Arbeit große Datensätze an Wikipedia- und Nachrichtenartikeln und stellt neue Verfahren zur Bestimmung der Qualität und Einseitigkeit/Parteilichkeit vor. (3) Für die digitale Sicherheit und den Datenschutz nutzt diese Arbeit die Vielfalt der Inhalte im Internet, um die Sicherheit von mnemonischen Passwörtern zu quantifizieren, und analysiert das datenschutzbewusste Wiederauffinden der verschiedenen gesehenen Inhalte mit Hilfe von privaten Web-Archiven. KW - Informatik KW - Internet KW - Web archive Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20220622-46602 ER - TY - THES A1 - Potthast, Martin T1 - Technologies for Reusing Text from the Web N2 - Texts from the web can be reused individually or in large quantities. The former is called text reuse and the latter language reuse. We first present a comprehensive overview of the different ways in which text and language is reused today, and how exactly information retrieval technologies can be applied in this respect. The remainder of the thesis then deals with specific retrieval tasks. In general, our contributions consist of models and algorithms, their evaluation, and for that purpose, large-scale corpus construction. The thesis divides into two parts. The first part introduces technologies for text reuse detection, and our contributions are as follows: (1) A unified view of projecting-based and embedding-based fingerprinting for near-duplicate detection and the first time evaluation of fingerprint algorithms on Wikipedia revision histories as a new, large-scale corpus of near-duplicates. (2) A new retrieval model for the quantification of cross-language text similarity, which gets by without parallel corpora. We have evaluated the model in comparison to other models on many different pairs of languages. (3) An evaluation framework for text reuse and particularly plagiarism detectors, which consists of tailored detection performance measures and a large-scale corpus of automatically generated and manually written plagiarism cases. The latter have been obtained via crowdsourcing. This framework has been successfully applied to evaluate many different state-of-the-art plagiarism detection approaches within three international evaluation competitions. The second part introduces technologies that solve three retrieval tasks based on language reuse, and our contributions are as follows: (4) A new model for the comparison of textual and non-textual web items across media, which exploits web comments as a source of information about the topic of an item. In this connection, we identify web comments as a largely neglected information source and introduce the rationale of comment retrieval. (5) Two new algorithms for query segmentation, which exploit web n-grams and Wikipedia as a means of discerning the user intent of a keyword query. Moreover, we crowdsource a new corpus for the evaluation of query segmentation which surpasses existing corpora by two orders of magnitude. (6) A new writing assistance tool called Netspeak, which is a search engine for commonly used language. Netspeak indexes the web in the form of web n-grams as a source of writing examples and implements a wildcard query processor on top of it. N2 - Texte aus dem Web können einzeln oder in großen Mengen wiederverwendet werden. Ersteres wird Textwiederverwendung und letzteres Sprachwiederverwendung genannt. Zunächst geben wir einen ausführlichen Überblick darüber, auf welche Weise Text und Sprache heutzutage wiederverwendet und wie Technologien des Information Retrieval in diesem Zusammenhang angewendet werden können. In der übrigen Arbeit werden dann spezifische Retrievalaufgaben behandelt. Unsere Beiträge bestehen dabei aus Modellen und Algorithmen, ihrer empirischen Auswertung und der Konstruktion von großen Korpora hierfür. Die Dissertation ist in zwei Teile gegliedert. Im ersten Teil präsentieren wir Technologien zur Erkennung von Textwiederverwendungen und leisten folgende Beiträge: (1) Ein Überblick über projektionsbasierte- und einbettungsbasierte Fingerprinting-Verfahren für die Erkennung nahezu identischer Texte, sowie die erstmalige Evaluierung einer Reihe solcher Verfahren auf den Revisionshistorien der Wikipedia. (2) Ein neues Modell zum sprachübergreifenden, inhaltlichen Vergleich von Texten. Das Modell basiert auf einem mehrsprachigen Korpus bestehend aus Pärchen themenverwandter Texte, wie zum Beispiel der Wikipedia. Wir vergleichen das Modell in mehreren Sprachen mit herkömmlichen Modellen. (3) Eine Evaluierungsumgebung für Algorithmen zur Plagiaterkennung. Die Umgebung besteht aus Maßen, die die Güte der Erkennung eines Algorithmus' quantifizieren, und einem großen Korpus von Plagiaten. Die Plagiate wurden automatisch generiert sowie mit Hilfe von Crowdsourcing manuell erstellt. Darüber hinaus haben wir zwei Workshops veranstaltet, in denen unsere Evaluierungsumgebung erfolgreich zur Evaluierung aktueller Plagiaterkennungsalgorithmen eingesetzt wurde. Im zweiten Teil präsentieren wir auf Sprachwiederverwendung basierende Technologien für drei verschiedene Retrievalaufgaben und leisten folgende Beiträge: (4) Ein neues Modell zum medienübergreifenden, inhaltlichen Vergleich von Objekten aus dem Web. Das Modell basiert auf der Auswertung der zu einem Objekt vorliegenden Kommentare. In diesem Zusammenhang identifizieren wir Webkommentare als eine in der Forschung bislang vernachlässigte Informationsquelle und stellen die Grundlagen des Kommentarretrievals vor. (5) Zwei neue Algorithmen zur Segmentierung von Websuchanfragen. Die Algorithmen nutzen Web n-Gramme sowie Wikipedia, um die Intention des Suchenden in einer Suchanfrage festzustellen. Darüber hinaus haben wir mittels Crowdsourcing ein neues Evaluierungskorpus erstellt, das zwei Größenordnungen größer ist als bisherige Korpora. (6) Eine neuartige Suchmaschine, genannt Netspeak, die die Suche nach gebräuchlicher Sprache ermöglicht. Netspeak indiziert das Web als Quelle für gebräuchliche Sprache in der Form von n-Grammen und implementiert eine Wildcardsuche darauf. KW - Information Retrieval KW - plagiarism detection KW - evaluation KW - writing assistance KW - text reuse KW - corpus construction Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20120217-15663 UR - http://www.webis.de/publications/papers/potthast_2011b.pdf ER - TY - THES A1 - Lipka, Nedim T1 - Modeling Non-Standard Text Classification Tasks N2 - Text classification deals with discovering knowledge in texts and is used for extracting, filtering, or retrieving information in streams and collections. The discovery of knowledge is operationalized by modeling text classification tasks, which is mainly a human-driven engineering process. The outcome of this process, a text classification model, is used to inductively learn a text classification solution from a priori classified examples. The building blocks of modeling text classification tasks cover four aspects: (1) the way examples are represented, (2) the way examples are selected, (3) the way classifiers learn from examples, and (4) the way models are selected. This thesis proposes methods that improve the prediction quality of text classification solutions for unseen examples, especially for non-standard tasks where standard models do not fit. The original contributions are related to the aforementioned building blocks: (1) Several topic-orthogonal text representations are studied in the context of non-standard tasks and a new representation, namely co-stems, is introduced. (2) A new active learning strategy that goes beyond standard sampling is examined. (3) A new one-class ensemble for improving the effectiveness of one-class classification is proposed. (4) A new model selection framework to cope with subclass distribution shifts that occur in dynamic environments is introduced. KW - Text Classification KW - Machine Learning Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20130307-18626 ER - TY - THES A1 - Markert, Michael T1 - Räumliche Navigation durch richtungsgebundene Stereofonie N2 - Die Verbreitung mobiler Smartphones und besonders deren allgegenwärtige Lokalisierungstechnologien verändern das Navigationsverhalten im Raum nachhaltig. Parallel zur schnell voranschreitenden Entwicklung alltäglicher Geräte, die mitgeführt werden, setzt der Übergang der bereits länger dauernden Entwicklung von Virtual-Reality-Technik in eine erweiterte und augmentierte Mixed Reality ein. In diesem Spannungsfeld untersucht die vorliegende Arbeit, inwieweit richtungsgebundene und binaural wiedergegebene Stereofonie die menschliche Bewegung im Raum beeinflussen kann und versucht zu erörtern, welche Potenziale in der Wiederentdeckung einer relativ lange bekannten Technik liegen. Der Autor hat im Rahmen dieser Arbeit eine binaurale mobile Applikation für richtungsgebundene Stereofonie entwickelt, mit der virtuelle bewegte oder statische Audio-Hotspots im Raum platziert werden können. So kann links, rechts oder 30 Meter vor einer Person ein virtueller oder tatsächlicher Klang im Raum verortet sein. Durch die in Echtzeit berechnete binaurale Wiedergabe der Klangquellen mit einem Stereo-Kopfhörer können diese räumlich verorteten Klänge mit zwei Ohren dreidimensional wahrgenommen werden, ähnlich dem räumlichen Sehen mit zwei Augen. Durch den Einsatz mehrerer lokalisierter Klangquellen als Soundscape entsteht eine augmentierte auditive Realität, die die physische Realität erweitert. Die Position und Navigation des Nutzers wird durch binaurale Lautstärkenmodulation (die Lautstärke nimmt bei abnehmender Distanz zur Quelle zu) und Stereopanning mit Laufzeitmodulation (die Richtung wird über ein Stereosignal auf beiden Ohren räumlich links-rechts-vorne verortet) interaktiv und kybernetisch beeinflusst. Die Nutzer navigieren — durch ihr Interesse an den hörbaren virtuellen Klangquellen geleitet — durch einen dynamisch erzeugten, dreidimensionalen akustischen Raum, der gleichzeitig ein virtueller und kybernetischer Raum ist, da die Repräsentation der Klänge an die Bewegung und Ausrichtung der Nutzer im Raum angepasst wird. Diese Arbeit untersucht, ob die Bewegung von Menschen durch (virtuelle) Klänge beeinflusst werden kann und wie groß oder messbar dieser Einfluss ist. Dabei können nicht alle künstlerischen, architektonischen und philosophischen Fragen im Rahmen der vorliegenden Schrift erörtert werden, obwohl sie dennoch als raumtheoretische Fragestellung von Interesse sind. Hauptgegenstand der vorliegenden Arbeit liegt in der Erforschung, ob richtungsgebundene Stereofonie einen relevanten Beitrag zur menschlichen Navigation, hauptsächlich zu Fuß, in urbanen Gebieten — vorwiegend im Außenraum — leisten kann. Der erste Teil gliedert sich in »Raum und Klang«, es werden raumtheoretische Überlegungen zur menschlichen Bewegung im Raum, Raumvorstellungen, räumliche Klänge und Klangwahrnehmung sowie die Entwicklung stereofoner Apparaturen und Aspekte der Augmented Audio Reality besprochen. Im zweiten Teil werden drei Demonstratoren als Anwendungsszenarien und drei Evaluierungen im Außenraum vorgestellt. Die Tests untersuchen, ob sich das Verfahren zur Navigation für Fußgänger eignet und inwieweit eine Einflussnahme auf das Bewegungsverhalten von Nutzern getroffen werden kann. Die Auswertungen der Tests zeigen, dass sich stereofone Klänge grundsätzlich als Navigationssystem eignen, da eine große Mehrzahl der Teilnehmer die akustisch markierten Ziele leicht gefunden hat. Ebenso zeigt sich ein klarer Einfluss auf die Bewegungsmuster, allerdings ist dieser abhängig von individuellen Interessen und Vorlieben. Abschließend werden die Ergebnisse der Untersuchungen im Kontext der vorgestellten Theorien diskutiert und die Potenziale stereofoner Anwendungen in einem Ausblick behandelt. Bei der Gestaltung, Erzeugung und Anwendung mobiler Systeme sind unterschiedliche mentale und räumliche Modelle und Vorstellungen der Entwickler und Anwender zu beachten. Da eine umfassende transdisziplinäre Betrachtung klare Begrifflichkeiten erfordert, werden Argumente für ein raumtheoretisches Vokabular diskutiert. Diese sind für einen gestalterischen Einsatz von richtungsgebundener Stereofonie — besonders im Kontext mobiler Navigation durch akustisch augmentierte Räume — äußerst relevant. KW - Raum KW - Stereophonie KW - Raumklang KW - Erweiterte Realität KW - Kybernetik KW - Stereofonie KW - Augmented Audio Reality KW - Mensch-Maschine-Interaktion KW - Navigation KW - Localised Sound KW - Mensch-Maschine-Kommunikation Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20201214-43038 ER -