Hasso-Plattner-Institut Stromsparen via iPad und 15 weitere coole IT-Projekte

Redakteur: Peter Koller

Ein neuartiges Konzept für das blitzschnelle Ermitteln von Energieverschwendung in Haushalten und Unternehmen via iPad sowie weitere 15 innovative Lösungen der Informationstechnologie haben Studententeams des Hasso-Plattner-Instituts (HPI) vorgestellt.

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16 Studententeams stellten in Potsdam ihre Projekte vor (HPI)
16 Studententeams stellten in Potsdam ihre Projekte vor (HPI)

Auf dem achten Bachelorpodium des HPI präsentierten die rund 100 Studierenden die Ergebnisse ihrer zweisemestrigen Praxisprojekte vor gut 200 Gästen aus Politik, Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft.

Die Studenten demonstrierten, wie im intelligenten Stromnetz der Zukunft die Fülle von Verbrauchsdaten beherrscht und in Echtzeit-Analysen ausgewertet werden kann. Sie nutzen dafür die am HPI gemeinsam mit der SAP AG entwickelte Technologie neuartiger Hauptspeicher-Datenbanken (In-Memory). Eine speziell für das iPad entwickelte Anwendung erlaubt es damit jederzeit, sowohl Energieverschwender aufzuspüren als auch den individuell passenden Strom-Tarif bzw. -Anbieter zu finden.

Hier sind die Projekte im Einzelnen:

Per iPad blitzschnell Energieverschwendung ermitteln

Bachelorstudenten des Hasso-Plattner-Instituts (HPI) haben dank Verwendung von Hauptspeicherdatenbanken eine Lösung dafür gefunden, wie die Datenflut im Stromnetz der Zukunft beherrscht werden kann. Ermöglicht wird die blitzschnelle Auswertung detaillierter Verbrauchsdaten, um so Energieverschwendung aufzuspüren - mittels einer iPad-Anwendung.

Die von den Studenten entwickelte Anwendung ermöglicht erstmals, den Energieverbrauch zu überwachen, künftigen Verbrauch vorherzusagen und direkt Entscheidungen zu treffen. So ist es beispielsweise möglich, unkompliziert und jederzeit den individuell passenden Stromtarif zu ermitteln, um gegebenenfalls den Anbieter zu wechseln.

„Im Zuge des derzeit viel diskutierten Ausbaus erneuerbarer Energien ergeben sich in Zukunft völlig neue Anforderungen an die Energieversorgung. Ein intelligentes Stromnetz soll dann Verbrauchsinformationen jedes Energieabnehmers an den Versorger weiterleiten“, erläuterte Steffen Pade, Sprecher der Bachelorgruppe.

Im Zuge ihres Projekts simulierten die HPI-Studenten ein solches intelligentes Stromnetz, da reale flächendeckende Daten erst in den kommenden Jahren verfügbar sein werden. Die daraus resultierende Informationsflut konnten sie nun durch den Einsatz moderner Hauptspeicherdatenbank-Technologie erstmals in Echtzeit verarbeiten.

„Es ist hierbei möglich, die Daten sowohl aufzunehmen als auch ohne zeitaufwändige Umformungen zu analysieren. Mittels der entwickelten iPadAnwendung können Stromkunden künftig ihren eigenen Verbrauch detailliert und sekundengenau betrachten und damit Energieverschwender im Haushalt oder Unternehmen aufspüren“, betonte Pade.

Die kommende Datenflut könne mit konventionellen Verfahren nur mit unverhältnismäßig großem Aufwand bewältigt werden, sagte der HPI-Student. Diese Situation künftig zu verbessern, sei Motivation gewesen. „Mit unserem Projekt leisten wir letztlich einen Beitrag, um die Energiewende zu verwirklichen“, betonte Pade

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Druckempfindliche Oberflächen erkennen Personen und Objekte

Wie intelligente Räume der Zukunft Personen und Objekte erkennen können, war Thema eines weiteren Bachelor-Projektes. Möglich wird das mit Oberflächen, die nicht nur Berührung, sondern auch Druck erfassen.

Das siebenköpfige Studenten-Team führte den Ansatz, der mit einem weltweit einmaligen, acht Quadratmeter großen interaktiven Glasfußboden erprobt worden ist, auf dem „Bachelorpodium“ des Instituts vor. Umgesetzt wurde das Projekt zusammen mit Microsoft Research.

Eine unter dem Boden angebrachte Kamera liefert in Echtzeit hochaufgelöste Bilder von den Abdrücken auf der horizontalen Glasfläche. Die speziell dafür entwickelte Software der Studenten wertet diese dann aus.

So werden Personen und Gegenstände anhand ihrer Abdrücke identifiziert und es können Rückschlüsse über das Geschehen im Raum gezogen werden. „Durch Auswertung der Gewichtsverteilung innerhalb der Abdrücke kann die Software außerdem die Körperhaltung und sogar das Verhalten von Personen auf dem Boden bestimmen“, berichtete Jonas Gebhardt, Sprecher der Projektgruppe.

Momentan ist das Projekt des Teams um Prof. Patrick Baudisch, Leiter des Fachgebiets Human Computer Interaction, noch Grundlagenforschung. In naher Zukunft jedoch könnte der komplexe Glas-Aufbau durch günstigere Technologien ersetzt werden – zum Beispiel durch Sensor-Folie, die in jeden Teppich integriert wird. So ausgestattet, könnte die Software beispielsweise Senioren ein selbstständigeres Wohnen zu Hause ermöglichen.

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"Flugschreiber" für Softwaresysteme kommt Fehlern auf die Spur

Ein neuartiges Werkzeug soll es Softwareentwicklern erstmalig ermöglichen, beim Endnutzer auftretendes Fehlverhalten von Software effektiv zu verstehen. Wie in einem Flugschreiber zeichnet die Lösung das Verhalten von Softwaresystemen während der Ausführung auf. „Anschließend werden die gesammelten Daten durch eine innovative grafische Aufbereitung übersichtlich dargestellt. So erhalten Entwickler bei einem Fehlverhalten schnell einen detaillierten Einblick in das System“, erklärte Bachelorprojekt-Teilnehmer Jan Sandbrink.

Mit dieser neu entwickelten FlugschreiberTechnologie reduziert sich nach seinen Worten die Detektivarbeit bei der Fehlersuche, die bisher mehrere Tage dauern kann, auf wenige Minuten. Dies spare deutlich Kosten ein und erhöhe zudem die Kundenzufriedenheit.

In den Programmiersprachen C# und VB.NET geschriebene Softwaresysteme können dank der gefundenen Lösung ohne vorherige Anpassung im Produktivbetrieb analysiert werden. Der Anwendungsbereich reicht von Desktop-Applikationen über in Fahrzeuge eingebettete Softwaresysteme bis hin zu komplexen Internet-Portalen.

„Rund 80 Prozent der Kosten für ein Softwareprodukt entstehen, nachdem die Software das erste Mal zum Kunden ausgeliefert wurde“, betonte HPIStudent Jan Sandbrink. Denn aufgrund immer komplexer werdender Software und oft unterschiedlicher Systemumgebungen werde es schwieriger, die Ursachen für Fehlverhalten zu finden.

Die Nutzung von innovativen Werkzeugen zur Software-Analyse und Software-Visualisierung sei somit ein notwendiger Schritt, um die wachsende Komplexität beherrschen zu können, so Sandbrink.

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Das virtuelle Berlin auf mobilen Geräten erkunden

Die HPI-Studenten haben eine Technologie entwickelt, mit der sich virtuelle Stadtmodelle erstmalig auf mobilen Geräten wie iPhone und iPad dreidimensional erkunden lassen. Das siebenköpfige Team erstellte diese neuartige Visualisierung als Webservice für die Berlin Partner GmbH und Virtual City Systems.

Mit der entsprechenden App können Geschäftspartner das virtuelle Berlin in 3D, gesteuert über das Multitouch-Display, erkunden. Eine große Herausforderung bei der Anzeige von virtuellen 3D-Stadtmodellen ist, dass diese typischerweise eine hohe Rechenleistung und viel Speicherplatz erfordern.

„Das 3D-Stadtmodell ist um einige Größenordnungen umfangreicher als der Speicherplatz auf einem iPad“, erklärte Lena Herscheid, Mitglied der Projektgruppe. Um diese massiven 3D-Daten mit einem mobilen Gerät bewältigen zu können, verlagerten die HPI-Studenten den Großteil der Rechenarbeit auf einen leistungsstarken Server.

Dieser hält das gesamte, mit Fachdaten angereicherte 3D-Stadtmodell in hoher Detailauflösung vor. Die mobile Anwendung fordert nun, vereinfacht gesagt, „Momentaufnahmen“ des Stadtmodells an. Diese werden als Bilder über das Netzwerk versandt und nehmen auf dem Endgerät nur noch wenig Speicher in Anspruch.

„Die raffinierte Aufbereitung der Daten auf Serverseite und die Anfragelogik der mobilen Anwendung führen dazu, dass der Nutzer dennoch den Eindruck hat, sich in einer vollständigen virtuellen 3D-Umgebung zu bewegen“, sagte Nikolai Wuttke, ebenfalls Mitglied des Potsdamer Studententeams. Man könne so einen Ort im virtuellen Modell kennenlernen und mit den Objekten dort interagieren, ohne zu bemerken, dass die eigentlichen 3D-Prozesse auf dem Server erfolgen.

Die mobile Anwendung ist nicht nur auf iPhones und iPads lauffähig, sondern auch auf anderen multitouch-fähigen Geräten. Kunden können dadurch sowohl unterwegs als auch auf großen stationären Bildschirmen das jeweilige virtuelle 3D-Stadtmodell durchstreifen.

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Von der Software-Vision zur Bauanleitung

Die Kommunikation zwischen Auftraggebern und Softwareentwicklern zu erleichtern, war Ziel eines weiteren Projektes der HPI-Studenten. Sie schufen zusammen mit dem Potsdamer Beratungsunternehmen D-LABS GmbH ein Werkzeug, das die Anfertigung und Strukturierung eines detaillierten Software-Entwurfs unterstützt.

Ziel der Projektarbeit war es, die Umsetzung von konzipierten Projekten zu vereinfachen, die aus Visionen und grundlegend neuen Ideen entstanden sind. Teamsprecherin Lisa Knolle wies darauf hin, dass konzipierte Softwareprojekte in der Realität nicht immer umgesetzt werden können.

Zudem werde die Realisierung durch verschiedene Faktoren – beispielsweise mangelnde Weitergabe erarbeiteter Informationen und Anforderungen – erschwert. Nach den Worten der Projektgruppe ist ein Grund hierfür, dass Konzeption und Umsetzung nicht von den gleichen Abteilungen durchgeführt werden und Erkenntnisse beim Übergang häufig verloren gehen.

„Spannende Visionen und Ideen scheitern oftmals bei der Umsetzung, weil nicht die notwendige Arbeit in einen durchdachten und detaillierten Software-Entwurf gesteckt wird. Mit Unterstützung der HPI-Studenten schließen wir diese Lücke“, erläuterte Jörn Hartwig, Geschäftsführer von D-LABS und HPI-Absolvent.

Die Software-Lösung der HPI-Studenten erstellt aus den digitalen Daten der Konzeption ein Dokument, das alle für einen detaillierten Software-Entwurf benötigten Informationen aufbereitet. Das Besondere hierbei ist die Strukturierung der Daten sowie die Anreicherung mit Informationen, die für den Software-Entwickler elementar wichtig sind. Gerade diese Informationen werden in der Kommunikation häufig vernachlässigt, sind aber entscheidend für die erfolgreiche Umsetzung einer Vision.

„Für uns als angehende Softwareingenieure war es besonders wichtig, auf die Bedürfnisse von Softwareentwicklern in diesem Prozess einzugehen“, erklärte HPI-Studentin Lisa Knolle. Dadurch könnten nun Projektbeschreibungen ausgeliefert werden, die jeweils an die unterschiedlichen Bedürfnisse von Managern und Entwicklern angepasst seien und den jeweiligen Fokus hervorheben.

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Neue Programmiersprache weckt "schlafende" Prozessoren

Eine neue Programmiersprache von HPI-Studenten erleichtert die Entwicklung von betriebswirtschaftlicher Software für Mehrprozessorsysteme. Die vierköpfige Gruppe war in Zusammenarbeit mit der SAP AG der Frage nachgegangen, wie die Leistung vorhandener Mehrkernrechner besser ausgenutzt werden kann.

„Mit der neuen Programmiersprache setzen wir einige Standardkonzepte um, die eine hohe Parallelität in der Ausführung von Rechenoperationen und einfache Bedienbarkeit versprechen“, erläuterte Moritz Burkhardt, Mitglied der Studentengruppe. Diese Konzepte, die häufig der funktionalen Programmierung entlehnt seien, abstrahierten unter anderem von Synchronisationsproblemen, die auch für erfahrene Programmierer häufig eine große Herausforderung darstellten.

„Alle umgesetzten Konzepte sind besonders auf den Umgang mit großen Mengen betriebswirtschaftlicher Unternehmensdaten angepasst. In diesem Zusammenhang haben wir die Parallelitätseigenschaften auf neuesten Datenbanken der SAP AG und aktuellen Systemen aus der Forschung erprobt“, so Burkhardt.

Ziel der Entwicklungsarbeit war, vereinfacht gesagt, schlafende Prozessoren zu wecken. „Denn an langsamen Berechnungen ist oft nicht ein langsamer Rechner schuld, sondern ungeschickte Programmierung, die vorhandene Prozessoren nicht durch angemessene parallele Algorithmen auslastet. Vorhandene Ressourcen werden dann nicht ausgeschöpft“, betonte der Student.

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Web-Entwicklung in einer einzigen Programmiersprache

Die Erstellung dynamischer Web-Anwendungen vereinfacht das Projekt Orca. Die siebenköpfige Gruppe arbeitete hierbei mit dem kanadischen IT-Forschungsinstitut Bedarra Research Labs zusammen.

Um Web-Anwendungen zu entwickeln, bedarf es umfangreicher Kenntnisse vieler verschiedener Technologien, da die Pioniere des World Wide Web dieses vor 20 Jahren hauptsächlich konzipierten, um Dokumente weltweit verfügbar zu machen.

„Jedoch wurden Web-Anwendungen in den letzten Jahren immer interaktiver und dynamischer. Bekannte Vertreter dieser Entwicklung sind beispielsweise YouTube oder Facebook. Um solche modernen Anwendungen zu ermöglichen, bedarf es mehrerer Programmiersprachen und der jeweiligen Werkzeuge zur Entwicklung und Fehlersuche“, erläuterte Stephan Eckardt, Mitglied der Gruppe.

Softwareentwickler wollen sich nach seinen Worten aber auf die Umsetzung der Kundenwünsche konzentrieren und keine Zeit damit verlieren, Wege zu finden, verschiedene Technologien miteinander zu verknüpfen. Deshalb entwickelten Eckardt und seine sechs HPI-Kommilitonen eine Software, welche die Erstellung von dynamischen Web-Anwendungen in einer einzigen Programmiersprache erlaubt.

Dadurch müssen Entwickler nicht mehr ständig zwischen verschiedenen Programmiersprachen und den jeweils zugehörigen Entwicklungswerkzeugen umdenken. „Mit unserer Software ‚Orca‘ ist die Entwicklung von interaktiven und verteilten Web-Anwendungen deutlich einfacher“, betonte Eckardt.

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Smalltalk-Software mit neuem Glanz

Die Programmierumgebung VA Smalltalk haben HPI-Studenten mit einer modernen Benutzeroberfläche ausgestattet. Programmierer und Anwender profitieren nun von einer besseren Integration in moderne Betriebssysteme, mehr Stabilität und Funktionalität. Das siebenköpfige Team hatte mit dem US-amerikanischen Softwarehersteller Instantiations zusammengearbeitet.

Nicht nur Programmierer, sondern auch Endanwender von VA Smalltalk-Anwendungen sind nun in der Lage, unter Linux ihre bestehenden Applikationen mit der verbreiteten Benutzeroberfläche GTK+ zu betreiben. Auf diese greift auch ein Großteil der Programme des bekannten Linux-Betriebssystems Ubuntu zurück.

Der Austausch der Benutzeroberfläche von VA Smalltalk wurde nötig, nachdem die zuvor benutzte Motif-Bibliothek auf dem Linux-Desktop zunehmend verdrängt worden war. Dadurch kam es bei der Benutzung von VA Smalltalk auf modernen Systemen häufig zu Problemen.

Durch den Umstieg auf GTK+ verbessert sich zum Einen die Kompatibilität der mit VA Smalltalk entwickelten Software zu neueren Betriebssystemen. Zum Anderen fühlt sie sich nun wie die meisten anderen Programme auf dem modernen Linux-Desktop an.

„Die VA Smalltalk-Umgebung war schon immer sehr produktiv. Allerdings war es ab und an ärgerlich, dass sich viele Bedienelemente der Oberfläche nicht wie in anderen Programmen verhalten haben. Das klappt jetzt wunderbar”, sagte Marco Lamina, ein Mitglied der Gruppe.

Mit der hinzugewonnenen Funktionalität sind VA Smalltalk-Programme nun auch optisch auf der Höhe der Zeit. Die Änderungen an der Architektur erleichtern es, mit kommenden Versionen der zugrunde liegenden GTK+-Bibliothek Schritt zu halten.

Eine besondere Herausforderung für die Studenten war die Integration eines neuen Teilsystems in ein großes Produkt. „In diesem Projekt musste unsere Software mit allen beteiligten Komponenten reibungslos zusammenspielen“, so Lamina weiter.

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Individuelle Tumorstatistiken für Ärzte

Ein von den HPI-Studenten entwickeltes Statistikportal erleichtert es Ärzten und Patienten, sich im Internet umfassend über statistische Zusammenhänge bei Tumorerkrankungen im Land Brandenburg zu informieren. Die Internetanwendung bietet Onkologen auch die neue Möglichkeit, Behandlungsergebnisse auszuwerten und mit denen ihrer Brandenburger Kollegen zu vergleichen.

„Die statistische Auswertung von Tumordaten erfolgt im Land Brandenburg momentan nur einmal jährlich durch Spezialisten des klinischen Krebsregisters. Dabei werden Statistiken erstellt, die dann traditionell im Qualitätsbericht Onkologie des Tumorzentrums Land Brandenburg e.V. veröffentlicht werden. Unser Ziel war es, diese sehr statische und unflexible Darstellung der Statistiken dynamisch zu machen. Damit sollte ein ähnliches Projekt aus dem Jahr 2009 vollendet werden“, erklärte Philipp Nagy, Sprecher des Bachelorprojektteams.

Die vom klinischen Krebsregister freigegebenen Daten können nun in sehr kurzen Abständen in das Portal geladen werden. Die Statistiken werden danach automatisch generiert. Verglichen mit den ausgedruckten sind sie also wesentlich aktueller.

Obwohl jede Krebserkrankung einen individuellen Verlauf nimmt, können die Ärzte dank des Portals bei einer Neuerkrankung auf frühere Behandlungsergebnisse zurückblicken. Außerdem ist der Vergleich der behandelten Krebserkrankungen einer Krankenhausabteilung mit der Gesamtheit aller Fälle im Land Brandenburg möglich. „So können zum Beispiel Häufigkeitsverteilungen und Erkrankungsstadien leicht miteinander verglichen werden“, erläuterte der HPI-Student.

Ein rollenbasiertes Sicherheitssystem gewährleistet den Schutz der sensiblen medizinischen Daten im Portal. Nur registrierte Ärzte können detailliertere statistische Ergebnisse abfragen. Portalgästen wird eine Auswahl an bereits erstellten Statistiken und zusätzlich ein onkologisches Wörterbuch zur Erläuterung wichtiger Begriffe angeboten.

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Nutzerfreundlichkeit von Software in mobilem Labor testen

HPI-Steudenten haben, unterstützt durch den Potsdamer Projektpartner D-LABS GmbH, ein portables Labor entwickelt, mit dem man die Benutzerfreundlichkeit von Software schneller und kostengünstiger verbessern kann. Das kompakte System ermöglicht es, Nutzerstudien im realen Arbeitsumfeld durchzuführen.

Die Nutzbarkeit von Softwaresystemen wird derzeit vorwiegend in teuren, speziell dafür eingerichteten Laboren überprüft. „Bei herkömmlichen Nutzertests werden die Ergebnisse häufig durch diese künstliche Laborsituation verfälscht, da das Labor nicht der realen Nutzungsumgebung

entspricht“, erklärte Sebastian Meyer, Sprecher des Projektteams.

Die Studentengruppe baute bei ihrer Entwicklung auf dem am HPI entwickelten Vorlesungsaufzeichnungssystem Tele-Task (www.tele-task.de) auf. Es erfüllt bereits eine Vielzahl der Anforderungen an ein Usability-Labor wie z.B. das parallele Aufzeichnen von Video-, Audio- und Bildschirmsignal eines Test-Teilnehmers.

Recherchen beim Projektpartner D-LABS GmbH, aber auch bei dessen Kunden wie zum Beispiel der SAP AG zeigten, dass Anpassungen und Erweiterungen am bisherigen Tele-Task-System notwendig waren. So wurde ein digitaler Stift angebunden, mit dem nun auch Mitschriften synchron aufgezeichnet werden. Weiterhin entstand die Möglichkeit, interessante Stellen während des Nutzertests zu markieren und das System zusätzlich mit mobilen Endgeräten zu steuern.

„Mit unserem flexiblen Werkzeug kann man nun sogar kritische Systeme wie z.B. fest installierte Steuerungsprogramme testen. Diese lassen sich häufig nicht im Labor simulieren“, sagte Meyer. Die erhobenen Daten können bequem in ein Webportal importiert und analysiert werden. Neben der Wiedergabe von Audio- und Videodaten bauen sich gleichzeitig die Mitschriften des digitalen Stiftes auf.

Durch die gezielte Hervorhebung markanter Stellen lassen sich Nutzungsprobleme leichter identifizieren. Das Webportal ermöglicht es auch verteilten Teams, die Testdaten effizient auszuwerten.

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Analyse großer Mengen unstrukturierter Daten

Zusammen mit IBM haben HPI-Studenten gängige Methoden für die umfassende Analyse von großen Mengen unstrukturierter Daten weiterentwickelt. Im Zuge des Projektes standen die im Softwareprodukt „IBM Information Analyzer“ eingesetzten Analysemethoden im Mittelpunkt.

Der Information Analyzer ist eine etablierte Softwarelösung des Projektpartners zur umfassenden Untersuchung von Daten mit unbekannter Struktur. Die Studenten bewerteten verschiedene Algorithmen aus der aktuellen Forschung und entwickelten Prototypen, um somit Empfehlungen zur Integration in das bestehende Produkt aussprechen zu können.

Zur schnelleren Bewältigung besonders großer Datenmengen kamen verteilte Systeme zum Einsatz, wie sie auch bei großen Suchmaschinenbetreibern Verwendung finden. „Den bestehenden, beträchtlichen Funktionsumfang zu erweitern und zu verbessern, war eine anspruchsvolle Aufgabe“, erklärte Teammitglied Philipp Langer.

„Trotzdem konnten wir bei einigen zeitintensiven Arbeitsschritten Verbesserungen vornehmen und neue Funktionalität ergänzen“, betonte HPIStudent Fabian Tschirschnitz. IBM wird untersuchen, wie sich die von den HPI-Studenten entwickelten Lösungen in den IBM Information Analyzer integrieren lassen.

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Revolutionäre Methode für Analyse und Korrektur von Produktdaten

Eine Software zur Analyse und Aufbereitung von Produktdaten für Online-Shops von HPI-Studenten erleichtert die Erstellung von virtuellen Kaufberatern, die basierend auf den Produktdaten und vom Konsumenten erhobenen Kaufwünschen geeignete Produktempfehlungen berechnen und Produkte

vergleichen.

„Bei der Entwicklung eines neuen Kaufberaters sind die Mitarbeiter unseres Projektpartners mit großen Mengen an Produktdaten konfrontiert“, beschrieb Teammitglied Marvin Richter die Problemstellung. Die Online-Shops, deren Daten betrachtet wurden, verkaufen ganz unterschiedliche Produkte wie Drucker, Lampen oder Snowboards. Analysiert wurden über 30.000 Produkte, wobei für jedes Produkt 60 und mehr Details bekannt sind.

Auf Grund des Umfangs dieser Daten ist eine manuelle Betrachtung und Aufbereitung nur schwer durchzuführen und muss durch eine Software unterstützt werden. „Die schnellen Analysen und intuitiven Visualisierungen lassen uns die Produktdaten leichter überblicken und vereinheitlichen“, stellte Nikolaus Kühn, Chief Technology Officer der excentos GmbH (www.excentos.com), die Vorteile der neuen Software heraus.

Auch ermöglicht die Anwendung die Erkennung von Fehlern und führt die anschließend nötige Korrektur durch, was die Qualität der Daten steigert und eine bessere Weiterverarbeitung möglich macht. Da im täglichen Online-Handel Preise häufig geändert und neue Waren hinzugefügt werden, sind die Anforderungen an die Aktualität der Produktdaten sehr hoch.

Mit der Software können zuvor festgelegte Korrekturen auch automatisiert und effizient durchgeführt werden, um auch bei regelmäßig aktualisierten Daten eine hohe Qualität zu gewährleisten.

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Neue Lösung für Herzpatienten

Ein Telemedizinsystem zur Übertragung von EKG-Daten des HPI verbessert die häusliche Betreuung von herzkranken Patienten. Das präsentierte Konzept ermöglicht den Patienten, notwendige Messungen eigenständig zu Hause vorzunehmen und ergänzt damit die regulären Arztbesuche.

Die Messergebnisse werden automatisch an ein TelemedizinZentrum übermittelt und dort in einer elektronischen Patientenakte gespeichert. Im Rahmen des Projektes erstellten die Studenten den Prototyp einer Patientenakte, welche das medizinische Personal bei der Auswertung der Patientendaten unterstützen soll.

Das integrierte EKG-Darstellungsprogramm ermöglicht den Ärzten nicht nur die Anzeige von Elektrokardiogrammen, sondern erlaubt ihnen auch die Erstellung von Befunden.

„Wir wollen die Vorteile der telemedizinischen Betreuung herzschwacher Patienten der Allgemeinheit zugänglich machen“, erklärte Stefan Härtel, Sprecher der Bachelorprojektgruppe. Dabei baue das System auf Erkenntnissen der Studie „Partnership for the Heart“ auf. Sie zeige, dass die intensive Betreuung die Lebensqualität der Patienten steigert und im Einzelfall Leben retten kann.

„Ein besonderes Augenmerk wurde auf einfache Bedienbarkeit gelegt“, betonte Härtel. Diese werde im Patientenhaushalt durch das von der Getemed AG neu entwickelte Gerät „PhysioGate“ ermöglicht, für das die sechs Studenten mehrere Softwarepakete entwickelten.

Das PhysioGate erinnert den Patienten an seine ausstehenden Messungen, sendet die Ergebnisse automatisch an das Telemedizin-Zentrum und stellt somit das Verbindungsglied zum Arzt dar.

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Geschäftsabläufe nach Maß

Um Geschäftsabläufe zu automatisieren und diese auf eigene Bedürfnisse zuschneiden zu können, haben Bachelorstudenten des HassoPlattner-Instituts (HPI) eine modulare Software zur Ausführung dieser Prozesse entwickelt. „Man kann Prozesse jetzt nicht nur einfach automatisiert ablaufen lassen, sondern die Ausführung auch individuell an die speziellen Voraussetzungen verschiedener Umgebungen anpassen“, erklärte Tobias Metzke, Sprecher des sechsköpfigen Entwicklerteams.

„In vielen Büros werden heute noch riesige Papierstapel von einer Person zur anderen getragen. Das ist sowohl umweltschädlich als auch ineffizient und belastet die Mitarbeiter“, erläuterte Metzke. Viele dieser papiergestützten Prozesse ließen sich ganz einfach automatisieren und vor allem auch digitalisieren, um Mitarbeiter zu entlasten und den Fokus auf ihre eigentliche Arbeit zu legen, stellte der Teamsprecher dar.

Die von den Studenten entwickelte Software koordiniert Arbeiten von Personen und leitet den Prozess im Hintergrund, um den Teilnehmern des Prozesses die Arbeit zu erleichtern.

„Als Forscher ist es für mich jetzt zudem viel einfacher, neue Aspekte im Bereich der Prozessausführung zu erforschen und zu evaluieren, da die neue Software es mir ermöglicht, neue Konzepte direkt in die JodaEngine zu integrieren und sie dort zu testen“, sagte Matthias Kunze, wissenschaftlicher Mitarbeiter und Betreuer des Projekts.

Die modulare Bauweise und offene Architektur der Software soll es vor allem Wissenschaftlern ermöglichen, an vielen Stellen eigene Ideen direkt in Software umzusetzen und auszuprobieren. Ansatzpunkte zur Individualisierung der frei verfügbaren Software werden in den Bachelorarbeiten der Studenten angeführt und beispielhaft erläutert.

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Beitrag zu Nationaler Prozessbibliothek

Eine Web-Plattform, die es Mitarbeitern aus allen Ebenen der öffentlichen Verwaltung ermöglicht, sich über ihre Prozesse auszutauschen und diese gemeinsam zu verbessern, haben HPI-Studenten entwickelt. Das vierköpfige Team arbeitete an

einem Teilbereich des Forschungsprojektes „Nationale Prozessbibliothek“ (NPB), welches das Bundesministerium des Innern initiierte und das gemeinsam mit der Berliner Humboldt-Universität durchgeführt wird.

„In vielen Bereichen der öffentlichen Verwaltung werden heute bereits Geschäftsprozesse aufgenommen und dokumentiert. Diese verbleiben aber im Normalfall innerhalb der entsprechenden Abteilung oder Behörde. Dadurch wird nicht nur Optimierungspotential verschenkt, weil sich Behörden nicht über ihre jeweiligen Erfahrungen austauschen, sondern auch die Wiederverwendung vorhandener Ergebnisse verhindert“, sagte Projektgruppenmitglied Robert Breske.

Bereits bestehende Lösungen für dieses Problem seien oftmals nicht ausreichend, da diese nicht überregional eingesetzt würden, so der HPI-Student.

„Mit der ‚Nationalen Prozessbibliothek‘ wird die erste Ebenen übergreifende, kostenfreie Plattform für Prozesswissen in der öffentlichen Verwaltung geschaffen“, erklärte Projektleiter Georg Gelhausen vom BMI.

Sie soll in Zukunft einen einfachen Austausch über Prozesse ermöglichen. Dazu wird jeder Nutzer die Möglichkeit erhalten, Prozesse auf die Plattform hochzuladen. Der Autor entscheidet darüber, wer diese Prozessmodelle verwenden oder online bearbeiten darf.

Ergänzend haben die Nutzer die Möglichkeit, Prozessmodelle in fachlichen oder regionalen Communities zu diskutieren. "Mit der NPB wird ein offener Ansatz verfolgt, der die vorhandene Methodenvielfalt unterstützt. Dies bedeutet, dass es keine Einschränkungen auf bestimmte Modellierungssprachen oder Werkzeuge geben wird“, hob Norbert Ahrend (Projektleiter HU Berlin) hervor.

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Datenumzug in den Hauptspeicher

Bachelorstudenten des Hasso Plattner Instituts (HPI) haben in Zusammenarbeit mit der SAP AG ein Werkzeug entwickelt, das den Umzug von Unternehmensdaten in eine moderne Hauptspeicher-Datenbank beschleunigt. Eine solche Überführung (Migration) von großen Datenmengen auf ein neues System konnte bisher Tage oder sogar Wochen dauern. Dank der Arbeit der HPI-Studenten können die gleichen Datenmengen nun in wenigen Stunden migriert werden.

Um die hohe Geschwindigkeit zu erreichen, verfolgten die acht HPI-Bachelorstudenten verschiedene Ansätze. „Das Format, in dem die Daten aus der Quelle zwischengespeichert werden, bietet ein hohes Optimierungspotenzial“, erklärte Teammitglied Christoph Müller. Das Team nutzte bei der Zwischenspeicherung spezifische Architekturmerkmale von Hauptspeicherdatenbanken aus, um so den Wiederimport zu beschleunigen.

Mit dem Ziel, die Vorzüge solcher „In-Memory“-Datenbanken erlebbar zu machen, entwickelte die Studentengruppe zusätzlich eine iPad App, die auf Basis aktueller Verkaufsdaten Verbundverkäufe erleichtert. Bei dem so genannten „Cross Selling“ werden Produkte angeboten, die häufig zusammen mit anderen verkauft werden. Durch den Einsatz moderner Hauptspeicherdatenbanken können entsprechende Verkaufsvorschläge nun sekundenaktuell berechnet werden.

Die herkömmliche Berechnung von Cross Selling-Vorschlägen basiert zumeist nur auf einem Ausschnitt der Verkaufsdaten und ist nicht auf bestimmte Kunden oder Branchen zugeschnitten. „Die Vorausberechnung aller Kombinationen ist schon auf Grund der explosionsartigen Vermehrung der Möglichkeiten praktisch ausgeschlossen“, erläuterte Sebastian Blessing, ebenfalls Mitglied des Teams.

Durch die Verwendung einer Hauptspeicherdatenbank können die Vorschläge nun in kürzester Zeit und unter Berücksichtigung verschiedener Kriterien berechnet werden. Die herkömmliche langwierige Vorausberechnung von Cross Selling-Vorschlägen entfällt somit.

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