UUlm – DBIS-Kolloquium

Generative AI for Business Process Management - Suitability of Modalities

Wed, 17 Apr 2024 10:00:00 +0200

Business Process Management (BPM) is a thriving discipline that helps organizations run better. Previous work suggested using Large Language Models (LLMs) to significantly reduce effort in the discovery process of BPM by automatically generating process models from existing documentation. The documentation is often available in a multimodal form containing images and texts. This thesis presents an investigation of the capabilities of Generative Pre-trained Transformers (GPTs) to auto-generate graphical process models from multi-modal (i.e., text- and image-based) inputs. More precisely, it first introduces a small dataset for setting an objective common ground. Then, it applies multimodal GPT capabilities to generate process models using zero-, one- and few-shot prompting strategies. Moreover, it introduces an evaluation framework for the carried-out generation performance. The results indicate that GPTs can potentially be useful tools for semi-automated process modeling based on multi-modal inputs. More importantly, however, the dataset, evaluation metrics, and open-source evaluation code provide a structured framework for continued systematic evaluations moving forward.

Flexible Event Log Generation from Object-centric Process Models

Mon, 18 Dec 2023 16:30:00 +0100

Process mining is crucial for organizations as it leverages event data to uncover, analyze, and optimize business processes, providing actionable insights for enhanced operational efficiency and informed decision-making. This results in the continuous necessity of event logs suitable for testing process mining techniques. However, event logs based on real-world data are often limited, sensitive, or unavailable.
A different way of obtaining suitable event logs is their synthetic generation using an event log generator. This thesis compares existing approaches and proposes a new tool for generating event logs in the context of object-centric processes. The tool is able to generate guided, tolerated and deviating behaviour on state and step level. Moreover, it can produce event logs comprising multiple different object lifecycles and actors. A PHILharmonic Flows process model serves as input for the event log generation. The tool converts the object lifecycles into Petri nets and uses a token-based simulation approach to generate the event logs. To validate the generated event logs, an exhaustive conformance check was performed.
It was shown that the tool accepts generic input scenarios by testing it on two different object-centric scenarios (modelled in PHILharmonic Flows).

Permission Analysis in Object-centric Process Management

Thu, 21 Sep 2023 12:40:27 +0200

Security in information systems has gained increased attention in the last decade. To ensure that processes in information systems are executed correctly at runtime, it is necessary to define permissions. The execution of process instances is typically recorded in so called event logs. In this thesis, an approach is presented to automatically compare permissions specified in an object-centric Process Management System with the permissions from an event log. Permissions can be identified that match the specification of the model as well as permissions that violate the authorizations. Furthermore, permissions can be identified that are defined in the system but are not used at runtime. In addition, these deviations are classified in different patterns with consideration of the severity and domain knowledge. Last, severity and likelihood may be used to semi-automatically prioritize identified deviations using a risk matrix.

Design and implementation of the FHIR interface for an eHealth platform

Tue, 01 Aug 2023 16:00:00 +0200

The pressing need for improvements in healthcare has propelled the research field to explore better, faster, and more advanced solutions to existing healthcare problems and diseases, or even to prevent future complications. Consequently, eHealth has experienced significant growth in the past few years. This paper presents an overview of the evolution of eHealth, focusing particularly on API HTTP request and response format and the use of the HL7 FHIR standard in existing healthcare systems. This paper introduces and familiarizes the reader with the main terms that are discussed, such as health, healthcare, and eHealth, as well as API and the FHIR standard. This grounding in basic concepts aids in understanding the primary objective of this paper: how the APIs format for the request and response are defined based on the FHIR standard. Here, for specific selected APIs, the HTTP requests and responses will be presented, offering a practical understanding of how the FHIR standard can be implemented. Numerous details will be unpacked, such as how data is transmitted from one system to another, from both a macro and micro perspective, and how data transmission occurs based on internet HTTP protocols. The methodology chapter introduces essential tools for developers, which are typically used when implementing an API. These include the MVC code architecture model and the application Postman, which aids in testing the created APIs. Finally, this paper discusses the state of eHealth in our lives and an exploration of the challenges, limitations, but also advantages and limitations of FHIR.

Objektzentrierte Prozesse - Identifikation von Prozessmodellen durch Process Mining

Tue, 25 Jul 2023 15:45:00 +0200

Diese Arbeit zeigt auf, wie sich die langjährige Forschung, die in das Process Mi-
ning für aktivitätszentrierte Prozessmodelle geflossen ist, auch für objektzentrier-
te Modelle zu Nutze gemacht werden kann. Die Mehrheit der vorhandenen Pro-
cess Mining-Algorithmen ist auf die Analyse aktivitätszentrierter Prozessmodelle
ausgelegt. Darüber hinaus existieren aber noch andere Ansätze des Prozessma-
nagements bzw. der -modellierung. Hierunter fallen solche datengetriebenen bzw.
datenzentrierten Ansätze wie objektzentrierte Modelle. Diese Arbeit gibt eine mög-
liche Antwort auf die zentrale Frage: “Wie kann man existierende Process Mining-
Algorithmen auch für datenzentrische Prozesse anwenden?”
Hierfür wird das objektzentrierte Prozessmodell in seine drei Ebenen aufgespal-
ten und jede einzelne Ebene als eigenes Subproblem behandelt. Ausgehend von
dieser isolierten Betrachtung werden Methoden konstruiert, die das Logging eines
objektzentrierten Prozessmodells semi-automatisiert in die Struktur eines klassi-
schen Event Logs überführen. Diese Methoden werden an einem fiktiven Beispiel
sukzessive hergeleitet und anschließend anhand der Daten eines realen Prozesses
verprobt. Das reale Beispiel stellt eine E-Learning Plattform dar, welche mithilfe des
objektzentrierten Frameworks, PhilharmonicFlows, des DBIS der Universität Ulm
konstruiert und betrieben wurde. Auf die so transformierten Event Logs findet eine
Zahl bewährter Process Discovery-Algorithmen Anwendung. Anschließend werden
die aufgedeckten Modelle mit dem tatsächlichen Prozessmodell verglichen, um zu
zeigen, dass das Preprocessing auch in einem realen Kontext bereits dazu in der
Lage ist, eine gute Annäherung an die eigentlichen Modelle zu ermöglichen. Außer-
dem werden diese Ansätze vor dem Hintergrund weiterer Arbeiten im Bereich des
objektzentrierten und datengetriebenen Prozessmanagements eingeordnet. Man
kann feststellen, dass das konstruierte Preprocessing es ermöglicht, die bewährten
Process Mining-Methoden auch auf objektzentrierte Prozesse anzuwenden. Eine
wichtige Voraussetzung hierfür ist aber, dass die zugrunde liegende Datenbasis bestimmte Informationen enthält und eine gewisse Struktur aufweist. Abschließend
zeigt ein Ausblick, wie die Methoden hinsichtlich Skalierbarkeit und Performance
optimiert werden könnten.

Konzeption und Realisierung eines Webservices zur automatisierten Auswertung und Präsentation von SHT31 Sensordaten

Mon, 10 Jul 2023 12:45:00 +0200

In den letzten Jahren hat sich das Internet der Dinge (IoT) zu einem immer wichtigeren Teil unseres Alltags entwickelt. IoT-Geräte, wie Sensoren und Aktoren, sind in der Lage, Daten zu sammeln, zu verarbeiten und drahtlos zu übertragen, um Informationen über die physische Welt zu liefern. Diese Daten können wertvolle Einblicke liefern und eine Grundlage für datengetriebene Entscheidungen und Automatisierungsprozesse bieten.
Im Rahmen dieser Entwicklung werden Webanwendungen zunehmend eingesetzt, um IoT-Daten zu empfangen, speichern, verarbeiten und visuell darzustellen. Eine solche Webanwendung stellt die Schnittstelle zwischen den IoT-Sensoren und den Endbenutzern dar und ermöglicht eine effiziente Überwachung, Analyse und Interaktion mit den erfassten Daten.
Diese Arbeit konzentriert sich auf die Entwicklung einer Webanwendung und deren Backend, die speziell darauf ausgerichtet ist, Daten von einem Sensirion SHT31 Smart Gadget Sensor zu empfangen. Der Sensor erfasst kontinuierlich Temperatur und Luftfeuchtigkeit und sendet diese Daten über eine drahtlose Verbindung an das Backend der Webanwendung. Das Hauptziel der Webanwendung besteht darin, die empfangenen Daten in Echtzeit anzuzeigen, um eine umfassende Überwachung und Analyse der Umweltbedingungen zu ermöglichen.

Investigating the Effects of shape modification for elements in Business Process Models on Cognitive Complexity for humans

Mon, 10 Jul 2023 12:15:00 +0200

Business Process Models are an a common way of visualizing processes for better understanding. One kind of notation for this is BPMN. BPMN is currently at Version 2.0 and an interesting object of improvement studies.
The improvement of diagrams offers interesting insights into human image interaction. In light of these two factors, in the course of this thesis, a study was designed to explore the effects of a certain kind of cognitive load on reading BPMNs.
The cognitive load in question is extraneous cognitive load, the cognitive capacity consumed by the way material is presented. This is considered purely negative in many publications, but has been found to have positive effects, for example to counteract boredom.
The Study had the result that different modifications have significantly better results, contrary to the assumptions of the Participants.
Unfortunately the results imply that no meaningful correlation between the results with these modifications and unmodified BPMN Diagrams can be drawn.

Konzeption und Realisierung einer mobilen iOS-Anwendung zur Veranschaulichung von Blutbildern

Mon, 26 Jun 2023 16:30:00 +0200

Mobile Anwendungen werden zunehmend für den Gesundheitssektor entwickelt und eingesetzt. Da Patienten medizinische Informationen häufig nicht korrekt interpretieren können kann es zu Beeinträchtigungen kommen. Deswegen muss die Herausforderung bewältigt werden, Inhalte von Gesundheitsanwendungen für Benutzer leicht verständlich zu gestalten. In dieser Arbeit wird die Konzeption einer mobilen iOS Anwendung zur Veranschaulichung von Blutbildern untersucht, die darauf basierend realisiert wurde. Benutzer können mit der Anwendung Blutbilder scannen und durch die Verwendung von Optical Character Recognition die visualisierten Ergebnisse einsehen. Darüber hinaus werden Informationen über Laborparameter angezeigt und die Speicherung und Verwaltung von Befunden ermöglicht. Durch Einbinden der iCloud können Nutzer von verschiedenen Apple-Geräten aus auf gesicherte Daten zugreifen.

Guidelines for Granularity in Process Modeling

Thu, 15 Jun 2023 11:17:00 +0200

MA Abschlussvortrag, Diana Janzer, Ort: online, Datum: 15.06.2023, Zeit: 11:00 Uhr

Konzeption und Entwicklung einer Anwendung zur automatisierten Auswertung von Audiogrammen

Mon, 05 Jun 2023 14:00:00 +0200

Audiogramme stellen ein wichtiges medizinisches Instrument zur Diagnostik von Schwerhörigkeit dar. Sie enthalten Daten, die beschreiben, ab welcher Lautstärke ein Patient einen Ton einer bestimmten Frequenz hören kann. Da die manuelle Auswertung per Hand sehr mühsam und zeitaufwendig ist, hat sich diese Arbeit das Ziel gesetzt eine Anwendung zu Konzipieren und Implementieren, welche den Prozess des Auswertens automatisiert. Dafür wurden sich die Werkzeuge der Computer-Vision in der Programmiersprache Python mithilfe der Bibliothek von Open Computer-Vision (OpenCV) zu nutze gemacht. Es wurde der neue Ansatz der Raster-Findung konzipiert, welcher oft gute Ergebnisse liefern kann, jedoch auch noch Raum für Optimierung bietet. Der Ansatz erlaubt es zudem, den Nutzungsbereich der Anwendung auf andere Arten von Diagrammen auszuweiten.

Entwicklung einer mobilen Applikation zur Störungserfassung am Shopfloor mittels einer Low-/No-Code-Plattform

Mon, 22 May 2023 14:00:00 +0200

Durch die zunehmende Nutzung im Alltag gewinnen Smartphones immer mehr an Bedeutung. Deshalb ist es sinnvoll diese auch in einem Unternehmen einzusetzen und einen weiteren Einsatzbereich für die Produktion zu bieten. Dadurch lässt sich durch eine mobile Applikation eine schnellere und genauere Störungserfassung am Shopfloor ermöglichen, indem die Mitarbeiter bei einer neu auftretenden Störung oder Abweichung direkt über ihr Smartphone und der Applikation einen neuen Eintrag im Shopfloor erstellen können. Ebenso ist durch die ganze Schnelllebigkeit der Welt interessant zu sehen, ob und wie einfach sogenannte Low-/No-Code-Plattformen die Erstellung von Anwendungen für ein Unternehmen ermöglichen.
In dieser Arbeit wurde eine mobile Applikation zur Störungserfassung am Shopfloor mittels einer Low-/No-Code-Plattform erstellt, die es einem Benutzer ermöglicht eine neue Störung/Abweichung über das Smartphone zu erstellen und direkt über eine HTTP Anforderung an eine REST-API Schnittstelle des Shopfloor Servers zu senden. Die Implementierung erfolgt mit Hilfe einer der vier Low- bzw. No-Code- Plattformen, die zuvor vorgestellt und miteinander verglichen wurden.

Entwicklung einer unterstützenden mobilen Anwendung zur Auswertung und Einordnung von Blutbildern

Mon, 08 May 2023 12:15:00 +0200

Ein Blutbild ist eine Laboruntersuchung von Blutproben. Blutbilder werden im Rahmen einer Blutentnahme bei einem Patienten erstellt und dienen der Diagnose von Krankheiten. Erhält ein Patient sein Blutbild, so sieht er sich mit für ihn fremden Fachbegriffen konfrontiert. Um deren Bedeutung zu ermitteln, muss eine langwie- rige Recherche erfolgen. Fehlt medizinisches Hintergrundwissen, so stellt dies für viele Menschen eine Herausforderung dar. Diese Abschlussarbeit beschäftigt sich mit diesem Problem. Zur Problemlösung wird eine mobile Android-Anwendung für Mobiltelefone entwickelt, welche ein Nachschlagewerk beinhaltet, welches die im Rahmen eines Blutbilds ermittelten Blutwerte wiedergibt. Diese Blutwerte werden in diesem Nachschlagewerk erklärt, und ihre Referenzbereiche angegeben. Zusätzlich zu dem Nachschlagewerk ist es möglich, Blutbilder zu fotografieren und diese Aufnahmen automatisiert auswerten zu lassen. Für diese Auswertung wird unter anderem die ML Kit Texterkennung von Google genutzt. Messwerte und Referenzbereiche werden diesem Blutbild mittels regulären Ausdrücken entnommen. Ergebnis dieser Arbeit ist eine mobile Anwendung, welche Anwendern mittels Nachschlagewerk und Texterkennung ein Werkzeug zur Auswertung und Einordnung von Blutbildern an die Hand gibt.

Conception and Realisation of the Backend for a Data-Centric and Object- Aware Process Modeling Tool

Mon, 24 Apr 2023 16:00:00 +0200

In business process management, companies increasingly value the use of process management systems (PrMS) for the collaborative creation as well as the execution of business process models. Additionally, a trend to offer applications as cloud or SaaS (Software as a Service) products can be observed in recent years. This trend also applies to PrMS which are nowadays offered as scalable, multi-tenant and multi-user applications. These products benefit clients through distributed access, concurrent usage of the applications and more.

Due to the multiple application providers, a plethora of different approaches for modelling and executing business processes are supported by a plethora of respective PrMS. In this context PHILharmonicFlows constitutes a particular framework for data-centric process management, supported by a specific PrMS called "PHILharmonicFlows Modeling Tool". However, web-based modeling and the support of multiple users has not been a required capability during the development of the PHILharmonicFlows Modeling Tool. Hence, the necessity of a web application with such capabilities, that is also compatible to the PHILharmonicFlows framework, still exists. This is further underlined by the fact, that a distributed modeling tool is, for example, easily accessible for multiple users, can be used as a playground for testing the data-centric paradigm and does not need the full, heavyweight capabilities of a local tool.

This thesis presents 27 fundamental requirements for realising a web-based, data-centric, multi-user modeling tool, including the requirements ensuring the compatibility with the PHILharmonicFlows framework. The main contribution of this thesis constitutes a web application which was developed based on these requirements. The web application is showcased by an explanation of the application's architecture and the modeling process of an exemplary business process model. To demonstrate the validity of the development process, the resulting web application is evaluated based on the previously identified requirements. After the validation, it can be concluded that the web application comprises all necessary functionalities and fulfils all requirements for modeling business processes with the PHILharmonicFlows framework.

Konzeption und Realisierung eines generischen Ansatzes zur Überprüfung und Umsetzung der Barrierefreiheit von Webanwendungen im Gesundheitsbereich

Mon, 20 Feb 2023 13:30:00 +0100

Mit voranschreitender Digitalisierung wird auch der Gesundheitsbereich von Tag zu Tag digitaler. Angefangen bei einfachen Informationsseiten im Internet bis hin zu komplexen Webanwendungen, die als Medizinprodukt klassifiziert werden. Der Zugang zu diesen Produkten ist für Menschen mit Behinderung oft mit Barrieren verbunden. Es muss sichergestellt werden, dass jeder Mensch die Möglichkeit hat eine Webanwendung aus dem Gesundheitsbereich ohne Hilfe anderer Personen nutzen zu können. Zur Unterstützung dürfen assistive Technologien, wie z.B. ein Screenreader verwendet werden. Wird eine Anwendung als Medizinprodukt eingestuft, ist es besonders wichtig, dass diese ohne Barrieren verwendet werden kann. In einigen Bereichen wird die Barrierefreiheit gesetzlich geregelt und ist für die Hersteller somit verpflichtend. Besonders bei der Entwicklung von Medizinprodukten müssen gesetzliche Vorgaben eingehalten werden. Darunter fallen unter anderem Vorgaben an die Usability des Produktes und somit indirekt auch Vorgaben an die Barrierefreiheit. Auf Grundlage dessen wird in dieser Masterarbeit ein Ansatz entwickelt, der dabei hilft, barrierefreie Webanwendungen im Gesundheitsbereich zu erstellen bzw. bestehende Anwendungen zu bewerten und anzupassen. Um einen solchen Ansatz zu entwickeln werden Gesetze, Verordnungen, Normen und Richtlinien untersucht, die im Gesundheitsbereich und speziell für Medizinprodukte gelten. Zusätzlich werden auch Gesetze und Richtlinien für die Umsetzung von Barrierefreiheit im Web untersucht. Die Analyse beschäftigt sich außerdem mit den unterschiedlichen Prüfverfahren und Tools, die zur Überprüfung der Barrierefreiheit genutzt werden können. Das Konzept wird unter Berücksichtigung aller in der Analyse gesammelten Informationen erarbeitet und detailliert beschrieben. Im Anschluss wird der Ansatz exemplarisch angewandt und daraufhin bewertet. Diese Masterarbeit zielt insbesondere darauf ab die Entwicklung barrierefreier Webanwendungen im Gesundheitsbereich voranzubringen und die Überprüfung und Umsetzung der Barrierefreiheit möglichst einfach zu gestalten.

Transforming Object-Aware Processes into BPMN: Conceptual Design and Implementation

Mon, 20 Feb 2023 12:30:00 +0100

Business processes can be modeled using a plethora of different representations. In general, two process management paradigms have emerged: activity-centric process management and data-centric process management. The former focuses on the order in which activities are executed, whereas the latter deals with the data required during a process.
However, both representations of the same process describe the same procedure, but from a different perspective.
Consequently, choosing the most suitable perspective represents a crucial task in the context of process management, as incorrect choices may result in costly restructuring of the entire infrastructure. As a result, a transformation between process models from different paradigms yields promising potential for both enterprises and research.
For enterprises, process management may become more efficient and profitable, whereas research may tackle interesting problems regarding the correct representation in different paradigms.

This thesis introduces a conceptual framework proving the feasibility for transforming data-centric business process models into corresponding activity-centric representations. One insight from this thesis is, that both paradigms are compatible with each other such that transformations between them are possible. In particular, this thesis considers object-aware process management for the data-centric paradigm due to its fine-grained specification as well as the tight integration of processes and data. In turn, Business Process Model and Notation 2.0 (BPMN) is considered for the activity-centric paradigm, due to its high popularity in both science and industry. Furthermore, the concepts of the framework are evaluated through a prototypical implementation. In addition, the prototype proves the technical feasibility of such transformation and therefore, its potential integration into existing BPM systems.

Overall, a framework for transforming object-aware business processes into BPMN aims towards generating new insights into the compatibility of the two paradigms. This thesis considers research in this area as fundamental to enable a more flexible and effective way of modeling business processes.

Konzeption und Realisierung eines Python-Moduls für die Fischertechnik Factory Simulation

Wed, 01 Feb 2023 11:30:00 +0100

Die rasante Entwicklung bei der Digitalisierung der Industrie stellt die Wirtschaft vor eine Herausforderung. Produktions- und Vertriebsketten werden mit intelligenten Systemen aktiv vernetzt, die bisherige Kommunikationsprozesse zwischen Mensch und Maschine ersetzen. Industrie 4.0 ist hierbei der prägende Begriff, der für selbst organisierte Verfahren mit Hilfe von Informations- und Kommunikationstechnologie steht. Diese Technologien sollen dabei helfen, Produktion effizienter, flexibler und individualisierter zu gestalten. Der Fortschritt von Industrie 4.0 hält zwar Einzug in die Industrie, ist aber noch nicht am Ende seiner Reise angelangt.
Um diesen Entwicklungsprozess nachzuvollziehen, wurde im Rahmen dieser Arbeit mit Hilfe der Fischertechnik Factory Simulation eine Fabrikanwendung in Python durch das Trainingsmodell Stanzmaschine realisiert. Dank der Fischertechnikmodelle lassen sich die Prozesse einer Produktion im Sinne des Begriffes Industrie 4.0 haptisch nachbilden und veranschaulichen. Der gesamte Workflow dieser Simulation beinhaltet die implementierten Funktionen und Anforderungen, die Kommunikation und Ansteuerung, sowie die hardwareseitige Steuerung des Fabrikmodells.

Entwurf und Implementierung einer Webanwendung zur Modellierung von Geschäftsprozessen

Tue, 20 Dec 2022 16:15:00 +0100

In der heutigen Zeit sind Mobilität, Reaktionszeit und Flexibilität von großer Bedeutung. Webanwendungen bieten die Möglichkeit, mit jedem beliebigen Endgerät zu jedem Zeitpunkt, diese zu verwenden. Dadurch gilt die lokale Installation einer Software als überholt und es wird das gute und schnelle wirtschaftliche Handeln des
Anwenders gefördert. Nicht nur auf der Endnutzerseite bieten Webanwendungen
Vorteile. Da keine Installation erforderlich ist, kann die Software direkt von Experten
verwaltet werden, unabhängig von der beim Nutzer eingesetzten Art der Hardware
oder des Betriebssystems.

Für das aus dieser Arbeit resultierende Frontend einer Webanwendung, wurden
hauptsächlich die gängigen Programmiersprachen HTML, CSS, PHP, JavaScript
und MySQL eingesetzt. Dabei wird die Anwendung auf einem klassischen Webserver mit einer Datenbankanbindung entwickelt, sodass der Client über den Webbrowser darauf zugreifen kann. Als zusätzliche JavaScript Bibliothek wird mxGraph
eingesetzt.

Das Ergebnis dieser Masterarbeit, ist ein Frontend einer Webapplikation für die
Modellierung von Geschäftsprozessen, welches auf einem Webserver betrieben
werden kann.

Konzeption und Implementierung auditiver Imaginationstrainings für mHealth- Anwendungen

Tue, 20 Dec 2022 14:45:00 +0100

Imagination ist die Fähigkeit des menschlichen Verstandes sich Ereignisse in der unmittelbaren Zukunft vorstellen zu können. So kann sich ein Mensch nicht nur sein zukünftiges Handeln vorstellen, sondern es gegebenenfalls auch direkt beeinflussen. Genau hier setzt die Imagery Reprocessing & Rescripting Therapy an. Eigentlich zur Behandlung von PTBS entwickelt, werden dabei Ereignisse und Erfahrungen wieder aufbereitet und mittels Vorstellungskraft ein Alternatives Ende angefügt. Dadurch soll der Patienten rechtzeitig in seine Handlung eingreifen und eine Selbstverletzung verhindern. In dieser Arbeit wird hauptsächlich die Phase des Rescriptings betrachtet. Hier kann eine mHealth-Anwendung unterstützend eingreifen. Die Anwendung, in Form einer App, besitzt die Funktion Sprachaufnahmen zu machen, in denen, gemeinsam mit dem Versuchsleiter, alternative Szenarien zur selbstverletzenden Handlung aufgenommen werden. Per Standard ist bei mHealth- Anwendungen auf Aspekte wie Vertrautheit, Datenschutz oder auch einfache Usability zu achten. Die Aufnahmefunktion, weitere funktionale Eigenschaften sowie den dazugehörigen Entwicklungsprozess sollen in der nachfolgenden Arbeit genauer betrachtet werden.

Analysis and Reengineering of the Mobile Health App Database

Tue, 06 Dec 2022 15:30:00 +0100

Das MHAD-Backend wurde entwickelt um geschulten Experten eine technische Lösung bereitzustellen, systematische Bewertungen von Gesundheitsapps zu erstellen und Patienten und Behandlern damit eine informierte Entscheidung bei der Wahl der geeigneten Anwendung zu ermöglichen. Während der Verwendung des Systems meldeten die Benutzer verschiedene Schwachstellen und Funktionserweiterungswünsche, die auf eine geringe User Experience hinwiesen.

Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine tiefgreifende Analyse des Systems durchgeführt um diese Probleme zu identifizieren und anschließend Methoden entwickelt, sie beheben. Dazu wurde eine Möglichkeit zum Caching der Systemdaten eingebaut und die Datenbankaufrufe optimiert um eine abnehmende Systemperformance zu verhindern. Zusätzlich wurde die automatisierte Suche innerhalb der App-Stores erweitert und die Architektur und Ablauf der Forschungsprojekte an den Leitfaden des PRISMA-Flussdiagramms angepasst um die Arbeiten am System zu erleichtern.

Evaluating Sensor Data in the Context of Mobile Crowdsensing

Mon, 07 Nov 2022 16:15:00 +0100

With the recent rise of the Internet of Things the prevalence of mobile sensors in our daily life experienced a huge surge. Mobile crowdsensing (MCS) is a new emerging paradigm that realizes the utility and ubiquity of smartphones and more precisely their incorporated smart sensors. By using the mobile phones and data of ordinary citizens, many problems have to be solved when designing an MCS-application. What data is needed in order to obtain the wanted results? Should the calculations be executed locally or on a server? How can the quality of data be improved? How can the data best be evaluated? These problems are addressed by the design of a streamlined approach of how to create an MCS-application while having all these problems in mind. In order to design this approach, an exhaustive literature research on existing MCS-applications was done and to validate this approach a new application was designed with its help. The procedure of designing and implementing this application went smoothly and thus shows the applicability of the approach.

Konzipierung und Implementierung einer Anwendung zur Verwaltung, Versionierung und Verteilung von App-Metadaten

Mon, 07 Nov 2022 15:30:00 +0100

Mobile Anwendungen, sogenannte Apps, werden Endnutzern über App Stores zur Verfügung gestellt. Hierbei werden immer nur die aktuellsten Versionen der Apps angeboten. Es ist nicht möglich, eine spezifische Version einer Anwendungsdatei herunterzuladen. Für Anwendungen, die auf eine Versionshistorie mobiler Anwendungen angewiesen sind, ist dieser Sachverhalt problematisch. Es existieren beispielsweise Plattformen zur Bewertung von Apps nach wissenschaftlichen Methoden. Diese benötigen eine Fixierung der App-Versionen in einer Historie, um die gewonnenen Erkenntnisse auch zukünftig nachvollziehbar zu halten. Die im Rahmen dieser Arbeit konzipierte und prototypisch implementierte Metadata Management Application ermöglicht es, eine solche Versionshistorie zur Verwaltung und Verteilung von App-Metadaten zu erstellen. Es wird beschrieben, wie Metadaten aus dem, im Kontext dieser Arbeit fokussierten, Google Play Store mit Scraper Programmen extrahiert werden können. Weiter wird beschrieben wie Android Packages, die auf Android-basierten Geräten ausführbaren Anwendungsdateien, heruntergeladen, gespeichert und analysiert werden können. Durch eine Betrachtung der Referenzimplementierung werden ausgewählte Anwendungsbereiche anhand von Quelltextausschnitten vorgestellt.

Ecological Momentary Assessment (EMA), Mobile Crowdsensing (MCS), and their Combination: A Systematic Review and Analysis

Wed, 19 Oct 2022 11:45:00 +0200

With mobile devices having become a central part of our daily life, the question arises how we can use smartphones and wearable devices to resolve issues we face. Therefore, researchers used smartphones to assess their subjects’ state remotely in form of an ecological momentary assessment (EMA). To collect a larger amount of data or understand their subjects more deeply the researchers can not only use their subjects’ inputs but also a sensor adjacent to them as part of Mobile Crowd Sensing (MCS) approach. In the context of this master thesis we therefore explore how researches adopted the topic of MCS in the context of EMA through a systematic literature review. We found that most studies do not use the additional information provided by sensors in their study design. Additionally, studies showed similar characteristics regarding the assessment strategy with many of them being focused on self-assessments. As a result we identified potential opportunities to diversify our knowledge regarding the adoption of EMA and MCS.

Konzeption und Realisierung einer Backend-Anwendung als Basis eines Content Management Systems für mobile Anwendungen

Wed, 19 Oct 2022 11:00:00 +0200

Die Evolution des Internets von statischen Dokumenten zu häufig aktualisierten Webseiten mit digitalen Inhalten unterschiedlicher Art hat zur Etablierung von Content Management Systemen beigetragen. Diese vereinfachen die Entwicklung erheblich, indem sie dem Entwickler viele Entwicklungsschritte abnehmen. Weitverbreitete CMS wie WordPress ermöglichen es Nutzern, dynamische Webseiten zu erstellen und bieten dafür einen Baukasten zum Generieren der Benutzeroberfläche. Durch die Etablierung der Smartphones ist es allerdings nötig geworden, Inhalte sowohl auf Webseiten als auch auf mobilen Applikationen darzustellen. Traditionelle CMS kommen hier an ihre Grenzen und moderne Systeme bieten häufig nur die Möglichkeit, eine Schnittstelle zu definieren, aber keine Oberflächen.

Das Ziel dieser Masterarbeit ist die Entwicklung einer Backendanwendung für ein CMS, welches für mobile Applikationen optimiert ist und mittels einer Webanwendung bedient werden kann. Hierfür wird ein detailliertes Konzept vorgestellt, das in Teilen implementiert und validiert wurde. Mit dem vorgestellten CMS können strukturierte, wiederverwendbare Inhalte und deren Benutzeroberflächen definiert werden. Anhand dieser wird eine Schnittstelle erstellt, die von einer mobilen Anwendung angesprochen werden kann. Außerdem werden typische Anforderungen wie Projekt- und Versionsverwaltung unterstützt. Soll eine Schnittstelle veröffentlicht werden, wird anhand der in dieser Arbeit implementierten Backendanwendung ein Build-Prozess angestoßen. In diesem wird eine weitere Backendanwendung generiert, die die im Vorhinein definierte Schnittstelle bereitstellt, so dass eine mobile Client-Anwendung diese ansprechen kann. Das Ergebnis dieser Arbeit ist eine Backendanwendung, die die Basis des Gesamtsystems bildet.

Konzeption und Implementierung eines Microservices zur Überprüfung auf Barrierefreiheit von Webseiten für das E-Recruiting

Wed, 12 Oct 2022 11:45:00 +0200

Zusammenfassung
Die vorliegende Masterarbeit dient zur Analyse von Webseiten auf Barrierefreiheit und zur Unterstützung bei der Umsetzung von barrierefreien Webseiten mit Hilfe eines Microservices.
Barrierefreiheit im Web soll den Zugang für alle Nutzergruppen ermöglichen, unabhängig von den Einschränkungen und den technischen Voraussetzungen, seien es Menschen mit Behinderungen, ältere Menschen oder Nichtmuttersprachler. Dies bedeutet auch, dass viele Menschen erreicht und entlastet werden. Unternehmen können, zudem durch die Umsetzung von Barrierefreiheit neue Mitarbeiter gewinnen und ihr Image verbessern.
Ein Microservice für die Analyse von Webseiten auf Barrierefreiheit konnte entwickelt werden, anhand der Analyse von Stellenausschreibungen und einer Literaturrecherche. Dieser wurde mit Hilfe von Python erstellt. Der Service untersucht die Webseite nach relevanten Web-Content-Accessibility-Guidelines (WCAG) Kriterien. WCAG ist ein internationaler Standard zur Gestaltung barrierefreier Webseiten.
Die Zwecke des Microservices sind nicht nur die Analyse von Webseiten auf Barrierefreiheit und die Unterstützung bei der Implementierung barrierefreier Webseiten, sondern auch die Schaffung einer einheitlichen und verständlichen HTML- und CSS-Struktur, etwa um Anpassungen schneller umsetzen zu können.

Impact of the GDPR on the Development of eHealth Software

Wed, 03 Aug 2022 11:00:00 +0200

The new EU General Data Protection Regulation (GDPR) became effective on May 25, 2018 and regulates how personal data may be processed by companies, government agencies and other organizations in the European Union (EU). Since prior research focused mostly on the GDPR in general, its implications and impact on the development of health software are not as intuitive as one may think. Even though our main goal was to analyze the impact of the GDPR on health software, we have simultaneously covered several other important aspects of complying with the GDPR by researching relevant literature. We have outlined the history and content of the GDPR as well as other regulations like the Federal Data Protection Act (FDPA) and put them into the context of health. As a result, we were able to identify best practices for health-app providers and possibilities on how to comply with specific key aspects of the GDPR. Several other regulations and norms have been considered and illustrated concisely in this thesis. We have subsequently applied or analysis on eSano, the health platform of the University of Ulm. Our results show that eSano is GDPR-compliant with minor room for improvement.