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Informatik-Spektrum
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ISSN (Print) 1432-122X - ISSN (Online) 0170-6012
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  • Verwirrende Informatik I – Systeme, Informationen, Berechenbarkeit
           und Daten

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      Abstract: Zusammenfassung Dieser Artikel ist der erste einer Viererreihe, die eine Diskussion über die Grundlagen der Informatik anregen soll. Dabei steht das Begriffsnetzwerk, das den Kern der Informatik ausmacht, im Zentrum. Dieses Begriffsnetzwerk steht in dem Spannungsfeld, zum einen weitgehend in unserem alltagssprachlichen Verständnis verankert zu sein, aber zum anderen mittels des spezifischen informatischen Ansatzes, sich auf das Unterscheidbare zu fokussieren, auch auf genuin informatischen Konzepten aufzubauen. In diesem ersten Teil wird die Informatik als eine Theorie der Interaktion vorgestellt und als ihre zentralen Begriffe werden die Zustandsfunktion, das System, die Unterscheidbarkeit und damit die Information, die Berechenbarkeit sowie eine ganze Reihe mathematischer Konzepte eingeführt, allen voran das der Relation, der Funktion, der mathematischen Struktur, der Äquivalenz und der Komposition. Der grundlegende Bezug zum Informationskonzept als Abstraktion vom Ununterscheidbaren macht die Informatik zu einer Strukturwissenschaft und bindet damit die Klarheit ihrer Begrifflichkeit letztlich an deren Bezug zur Mathematik. Drei wichtige Konsequenzen werden aufgeführt. Erstens gibt es keine zwei verschiedenen Welten der Informatik und der Physik, die auf geheimnisvolle Weise „wechselwirken“. Sondern: Es gibt nur eine Welt, die wir unterschiedlich beschreiben. Zweitens lässt sich mit Klärung der Frage, was aus Sicht der Informatik eigentlich zwischen Systemen, die über Signale miteinander kommunizieren, „transportiert“ wird – nämlich die Information – auch feststellen, was insbesondere nicht transportiert wird – nämlich irgendeine Bedeutung. Und drittens ergibt sich ein gewisser „virtueller“ Charakter rein informatisch beschreibbarer Systeme, der dort endet, wo die Abstraktion, dass die Struktur von Systemen in der Interaktion invariant bleibt und es allein auf die Unterscheidbarkeit ankommt, ihre Gültigkeit verliert.
      PubDate: 2022-11-11
       
  • IT-gestützte Aus- und Weiterbildung im tertiären Bildungsbereich –
           Informatik und Wirtschaftsinformatik

    • Free pre-print version: Loading...

      Abstract: Zusammenfassung Der tertiäre Bildungssektor im deutschsprachigen Raum fächert sich zunehmend auf. Das gilt für die Typen von Hochschulen wie auch für die Professuren. Dazu kommen neue technische Möglichkeiten für Fernunterricht per Internet. In der Kombination ergeben sich eine nicht einfach zu ordnende Vielfalt und Unübersichtlichkeit, aber auch Elemente eines fruchtbaren Wettbewerbs. Die Informatik und ihre Anwendungsfächer, wegen ihrer Marktnähe vor allem die Wirtschaftsinformatik, sind einerseits Gegenstand der Aus- und Weiterbildung, auch weil ihre dynamische Weiterentwicklung in Grundlagen und Anwendungen vielfältiges neues Wissen, Technologien und Techniken hervorbringt, die verbreitet werden müssen. Andererseits sind sie auch bildungsökonomisches Werkzeug, um die Effizienz der Aus- und Weiterbildungsprozesse zu steigern. Beispielsweise können sie mit ihren Forschungsergebnissen zur Personalisierung und Benutzermodellierung die Didaktik der Online-Kurse verfeinern oder Techniken zur Verhinderung von Betrug bei Online-Prüfungen entwickeln. Durch neue, gut durchdachte Arbeitsteilung und marktwirtschaftliche Konkurrenz ebenso wie Kooperation – vergleichbar mit Güter- und Dienstleistungsmärkten – könnten auch in der Ausbildung und in der Weiterbildung Effizienz- und Kostenvorteile für die beteiligten Institutionen, Lehrenden und Lernenden entstehen. Wegen der wahrscheinlich in den nächsten Dekaden noch stärker als gegenwärtig schon eintretenden Sparzwänge und Fachkräfteengpässe sind einschlägige Überlegungen, Ausarbeitung von Szenarien und Pilotversuche zu empfehlen. Allerdings müsste ein „optimaler Koordinierungsgrad“ angestrebt werden. In Anbetracht der föderalen Struktur des Bildungswesens in Deutschland und der Gefahr, dass eine bürokratielastige europaweite Vereinheitlichung gefordert wird, wäre dies eine sehr anspruchsvolle Aufgabe.
      PubDate: 2022-11-09
       
  • Mitteilungen der GI im Informatik Spektrum 6/2022

    • Free pre-print version: Loading...

      PubDate: 2022-11-08
       
  • Task Mining. Definition und der Einsatz im Unternehmen

    • Free pre-print version: Loading...

      Abstract: Zusammenfassung Task Mining ist ein Ansatz, mit dem Tätigkeiten entlang der Prozesse aus der Sicht des Arbeitsplatzes betrachtet werden. Durch die enge Verbindung zu Prozessen und Tätigkeiten erfährt Task Mining eine zunehmende Beliebtheit im Geschäftsprozess- und Workflowmanagement. Hierfür werden Ereignisdaten erfasst, die Interaktionen zwischen dem Benutzer und der Softwarelandschaft dokumentieren. Die Auswertung dieser Daten erfolgt mithilfe der Techniken des Data Minings, allerdings liegt der Fokus auf der Prozessebene. Letztendlich lassen sich so die realen Ist-Ausführungen von Prozessen durch die Anwender auf höchster Detailebene in Prozessmodelle zu überführen. Der primäre Einsatzzweck von Task Mining ist derzeit im Bereich der Robotic Process Automationen (RPA) zu verordnen, verlagert sich aber zunehmend in die Ergänzung von Process Mining. Dieser Artikel bietet eine Einführung in das Themenfeld Task Mining, einschließlich dessen Durchführung, und grenzt den Begriff Task Mining vom Process Mining ab. Zudem wird abschließend eine Übersicht der bestehenden Softwarelösungen geboten.
      PubDate: 2022-11-07
       
  • Der Megatechnische Pharao

    • Free pre-print version: Loading...

      Abstract: Zusammenfassung In seiner Common-Sense Kolumne integriert der Informatiker Edy Portmann, ganz im Sinne der „School of Life“ (einem artistischen Kollektiv von Psychologen, Philosophen und Schriftstellern), westliche und asiatische Paradigmen. Er kommt zum Schluss, dass eine Priese „Wabi-Sabi“ unsere Herausforderungen mit heutigen „Megamaschinen“ (Jochen Kirchhoff) leichter angehen liessen.
      PubDate: 2022-11-03
       
  • 13 Jahre Gewissensbits: Wir ziehen um!

    • Free pre-print version: Loading...

      PubDate: 2022-11-03
       
  • Publisher Erratum: Mitteilungen der GI im Informatik Spektrum 4/2022

    • Free pre-print version: Loading...

      PubDate: 2022-10-19
       
  • Metaverse – parallele Welt(en)

    • Free pre-print version: Loading...

      PubDate: 2022-10-19
       
  • Erratum to: Vorwort zum Sonderheft “Cross-Domain Fusion”

    • Free pre-print version: Loading...

      PubDate: 2022-10-14
       
  • Fusion seismischer, akustischer und optischer Unterwasserdaten und Modelle
           zur Analyse submariner Hangrutschungen an Vulkansystemen

    • Free pre-print version: Loading...

      Abstract: Zusammenfassung Die Messung submariner Bodendeformationen an den Flanken von Inselvulkanen hilft dabei, ihre Stabilität und die Gefahr von Hangrutschungen einzuschätzen, ist aber inherent schwierig für Gebiete, die unter Wasser liegen. Wiederholte Seismik- oder Fächerecholot-Vermessungen können größere Gebiete abdecken, aber Auflösung und Lokalisierung sind bestimmten Grenzen unterworfen. Optische Daten andererseits sind besser aufgelöst, aber limitiert in ihrer räumlichen Abdeckung, und Meeresbodengeodäsie wiederum liefert nur punktuelle Information. In diesem Artikel schlagen wir vor, verschiedene Arten von Fernerkundungsdaten zusammenzubringen und auch mit bestehenden statischen und dynamischen Modellen zu verschneiden. Aufgrund ihrer verschiedenen Modalitäten, Unsicherheiten und Skalierungen ist dies jedoch schwierig und bedarf einer Fusion. Zusammen mit anderen Aspekten (Erdbeben, Strömungen etc.) sollen die fusionierten Daten und Modelle langfristig neue Einblicke in das dynamische System des sich verändernden Meeresbodens, die dafür verantwortlichen Faktoren sowie die Auswirkungen instabiler submariner Hänge auf andere Meeressysteme bieten.
      PubDate: 2022-10-13
       
  • Gemini connector

    • Free pre-print version: Loading...

      Abstract: Abstract Spectacular advances have been made in the field of machine vision over the past decade. While this discipline is traditionally driven by geometric models, neural networks have proven to be superior in some applications and have significantly expanded the limits of what is possible. At the same time, conventional graphic models describe the relationship between images and the associated scene with textures and light in a physically realistic manner and are an important part of photogrammetry. Differential renderers combine these approaches by enabling gradient-based optimization in fixed structures of a graphics pipeline and thus adapt the learning process of neural networks. This fusion of formalized knowledge and machine learning motivates the idea of a modular differentiable renderer in which physical and statistical models can be recombined depending on the use case. We therefore present Gemini Connector: an initiative for the modular development and combination of differentiable physical models and neural networks. We examine opportunities and problems and motivate the idea with the extension of a differentiable rendering pipeline to include models of underwater optics for the analysis of deep sea images. Finally, we discuss use cases, especially within the Cross-Domain Fusion initiative.
      PubDate: 2022-10-12
       
  • Um etliche Ecken ged8

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      PubDate: 2022-10-10
       
  • Can neural networks predict steady annual cycles of marine ecosystems'

    • Free pre-print version: Loading...

      Abstract: Abstract We used artificial neural networks to replace the complete spin-up procedure that computes a steady annual cycle of a marine ecosystem driven by ocean transport. The networks took only the few biogeochemical model parameters and attempted to predict the spatially distributed concentrations of the ecosystem, in this case only nutrients, for one time point of the annual cycle. The ocean circulation was fixed for all parameters. Different network topologies, sparse networks, and hyperparameter optimization using a genetic algorithm were used. This showed that all studied networks can produce a distribution that is point-wise close to the original spin-up result. However, these predictions were far from being annually periodic, such that a subsequent spin-up was necessary. In this way, the overall runtime of the spin-up could be reduced by 13% on average. It is debatable whether this procedure is useful for the generation of initial values, or whether simpler methods can achieve faster convergence.
      PubDate: 2022-10-08
       
  • Vorwort zum Sonderheft „Cross-Domain Fusion“ –
           Heft 2

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      PubDate: 2022-10-01
       
  • Um etliche Ecken ged8

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  • Regulierung Künstlicher Intelligenz (KI)

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  • Mitteilungen der GI im Informatik Spektrum 4/2022

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  • Gewissensbits – wie würden Sie urteilen'

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  • Achtung.Datentrickserei

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  • Mitteilungen der GI im Informatik Spektrum 5/2022

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