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The power demand (kW) and energy consumption (kWh) of data centers were augmenteddrastically due to the increased communication and computation needs of IT services. Leveragingdemand and energy management within data centers is a necessity. Thanks to the automated ICTinfrastructure empowered by the IoT technology, such types of management are becoming more feasiblethan ever. In this paper, we look at management from two different perspectives: (1) minimization of theoverall energy consumption and (2) reduction of peak power demand during demand-response periods.Both perspectives have a positive impact on total cost of ownership for data centers. We exhaustivelyreviewed the potential mechanisms in data centers that provided flexibilities together with flexiblecontracts such as green service level and supply-demand agreements. We extended state-of-the-artby introducing the methodological building blocks and foundations of management systems for theabove mentioned two perspectives. We validated our results by conducting experiments on a lab-gradescale cloud computing data center at the premises of HPE in Milano. The obtained results support thetheoretical model, by highlighting the excellent potential of flexible service level agreements in Green IT:33% of overall energy savings and 50% of power demand reduction during demand-response periods inthe case of data center federation.
In den Gesellschafts- wie in den Kulturwissenschaften hat der Begriff des ‚Raums‘ in den letzten Jahren sehr viel Aufmerksamkeit erfahren. Zahlreiche Einzelstudien, Sammelbände und Handbücher loten den Bedeutungsumfang dieses Begriffs, aber auch die Schwierigkeiten aus, die sich einerseits aus der Vielfalt vorhandener Raumkonzepte und andererseits aus der Fülle ihrer keineswegs deckungsgleichen Anwendungsmöglichkeiten ergeben. Hinzu kommt die Schwierigkeit, den Begriff des Raums von verwandten Ausdrücken wie Platz und Ort, Umgebung und Territorium oder gar Welt abzugrenzen – ganz zu schweigen von den Verschiebungen, die zwischen verschiedenen Sprachen hinsichtlich der Auffassung von ‚Raum‘, ‚espace‘, ‚space‘ usw. bestehen.
Vor diesem Hintergrund erscheint es nicht nur zweckmäßig, sondern notwendig, im Rahmen einer transversalen Betrachtung nach strukturellen Ähnlichkeiten zwischen den Raumkonzepten unterschiedlicher Disziplinen Ausschau zu halten. Einen Versuch in dieser Richtung stellen die folgenden Überlegungen zu Querbezügen und Übergängen zwischen Raumsoziologie und Raumsemiotik dar.
Autonomie der Trauer
(2019)
Die Sepulkralkultur befindet sich in einem massiven Umbruch. Friedhofslandschaften und Bestattungsrituale in Deutschland verändern ihr Gesicht. Sie sind nicht mehr der Spiegel kollektivistischer Sinnangebote, sondern reflektieren Lebenswelten. Der Tod und die Handlungskonzepte, die ihn einrahmen, sind folglich zutiefst pluralistisch geprägt.
Rechtlichen Vorschriften bleiben dem gegenüber erstaunlich starr. Friedhofsordnungen und andere Bestimmungen sind somit immer häufiger ein Stein des Anstoßes; insbesondere die Friedhofspflicht gilt zunehmend als Bürde.
Seit einiger Zeit haben sich nun Praktiken etabliert, bei denen Hinterbliebene die Asche Verstorbener zuhause aufbewahren bzw. an alternativen Orten verstreuen. Die Auslöser dieser schleichenden Veränderung wurzeln in der Individualisierung. So sehr es sich einerseits um autonome Entscheidungen handelt, so stark liegen andererseits Wandlungsprozesse des kulturellen Bewusstseins vor. Sie stehen für eine Verschiebung in Richtung einer Autonomie der Trauer.
In geo-replicated systems, the heterogeneous latencies of connections between replicas limit the system’s ability to achieve fast consensus. State machine replication (SMR) protocols can be refined for their deployment in wide-area networks by using a weighting scheme for active replication that employs additional replicas and assigns higher voting power to faster replicas. Utilizing more variability in quorum formation allows replicas to swifter proceed to subsequent protocol stages, thus decreasing consensus latency. However, if network conditions vary during the system’s lifespan or faults occur, the system needs a solution to autonomously adjust to new conditions. We incorporate the idea of self-optimization into geographically distributed, weighted replication by introducing AWARE, an automated and dynamic voting weight tuning and leader positioning scheme. AWARE measures replica-replica latencies and uses a prediction model, thriving to minimize the system’s consensus latency. In experiments using different Amazon EC2 regions, AWARE dynamically optimizes consensus latency by self-reliantly finding a fast weight configuration yielding latency gains observed by clients located across the globe.
Nowadays, consumers are often required to disclose private data in various contexts such as while surfing the internet, downloading a mobile application, or engaging in a business relationship with a firm. Privacy-related decision-making research has so far mainly investigated data disclosure as a cognitive risk-benefit trade-off analysis. While this cognitive approach might be appropriate for situations where consumers have the opportunity for cognitive evaluations, there are many situations in the modern landscape where consumers cannot or do not want to engage in cognitive processing. Decision-making under stress or data disclosure to a business network of collaborating firms, for example, constitute challenges to purely cognitive decision-making approaches, calling for an extension of the established paradigm of cognitive privacy-related decision making. This dissertation advocates for the crucial role of affective processing in many modern data disclosure situations, where consumers do not engage in purely cognitive processing due to external hindrances or a lack of personal involvement in the data disclosure situation.
The main research question of this thesis is to develop a theory that would provide foundations for the development of Web of Things (WoT) systems. A theory for WoT shall provide a model of the ‘things’ WoT agents relate to such that these relations determine what interactions take place between these agents. This thesis presents a knowledge-based approach in which the semantics of WoT systems is given by a transformation (an homomorphism) between a graph representing agent interactions and a knowledge graph describing ‘things’. It focuses on three aspects of knowledge graphs in particular: the vocabulary with which assertions can be made, the rules that can be defined over this vocabulary and its serialization to efficiently exchange pieces of a knowledge graph. Each aspect is developed in a dedicated chapter, with specific contributions to the state-of-the-art.
The need for a unified vocabulary to describe ‘things’ in WoT and the Internet of Things (IoT) has been identified early on in the literature. Many proposals have been consequently published, in the form of Web ontologies. In Ch. 2, a systematic review of these proposals is being developed, as well as a comparison with the data models of the principal IoT frameworks and protocols. The contribution of the thesis in that respect is an alignment between the Thing Description (TD) model and the Semantic Sensor Network (SSN) ontology, two standards of the World Wide Web Consortium (W3C). The scope of this thesis is generally limited to Web standards, especially those defined by the Resource Description framework (RDF).
Web ontologies do not only expose a vocabulary but also rules to extend a knowledge graph by means of reasoning. Starting from a set of TD documents, new relations between ‘things’ can be “discovered” this way, indicating possible interactions between the servients that relate to them. The experiments presented in Ch. 3 were done on the basis of this semantic discovery framework on two use cases: a building automation use case provided by Intel Labs and an industrial control use case developed internally at Siemens. The relations to discover often involve anonymous nodes in the knowledge graph: the chapter also introduces a novel skolemization algorithm to correctly process these nodes on a well-defined fragment of the Web Ontology Language (OWL).
Finally, because this semantic discovery framework relies on the exchange of TD documents, Ch. 4 introduces a binary format for RDF that proves efficient in serializing TD assertions such that even the smallest WoT agents, i.e. micro-controllers, can store and process them. A formalization for the semantics-preserving compaction and querying of TD documents is also introduced in this chapter, at the basis of an embedded RDF store called the µRDF store. The ability of all WoT agents to query logical assertions about themselves and their environment, as found in TD documents, is a first step towards knowledge-based intelligent systems that can operate autonomously and dynamically in a decentralized way. The µRDF store is an attempt to illustrate the practical outcomes of the theory of WoT developed throughout this thesis.
Zirkus und Raum
(2019)
Zirkusperformance ist Raumbewegung. Im Gegensatz zu literarischen oder filmischen Artefakten wird im Zirzensischen daher der Raum zur zentralen, der übrigen Narration hierarchisch übergeordneten Prämisse der narrativen Performanz, ja zur elementaren Ermöglichungsstruktur für die Modellierung eines sekundären semiotischen Systems, das nicht im Rahmen der Semiose nachträglich rekonstruiert, sondern im Moment des Aufführens performativ konstruiert wird. Der vorliegende Artikel fokussiert auf Basis dieser Funktionszusammenhänge des Zirzensischen genau diese Relation von Zirkus und Raum unter der Annahme einer Semiotik der Performanz nach Fischer-Lichte.
In various fields of image analysis, determining the precise geometry of occurrent edges, e.g. the contour of an object, is a crucial task. Especially the curvature of an edge is of great practical relevance. In this thesis, we develop different methods to detect a variety of edge features, among them the curvature.
We first examine the properties of the parabolic Radon transform and show that it can be used to detect the edge curvature, as the smoothness of the parabolic Radon transform changes when the parabola is tangential to an edge and also, when additionally the curvature of the parabola coincides with the edge curvature. By subsequently introducing a parabolic Fourier transform and establishing a precise relation between the smoothness of a certain class of functions and the decay of the Fourier transform, we show that the smoothness result for the parabolic Radon transform can be translated into a change of the decay rate of the parabolic Fourier transform.
Furthermore, we introduce an extension of the continuous shearlet transform which additionally utilizes shears of higher order. This extension, called the Taylorlet transform, allows for a detection of the position and orientation, as well as the curvature and other higher order geometric information of edges. We introduce novel vanishing moment conditions which enable a more robust detection of the geometric edge features and examine two different constructions for Taylorlets. Lastly, we translate the results of the Taylorlet transform in R^2 into R^3 and thereby allow for the analysis of the geometry of object surfaces.
In der wissenschaftlichen Literatur existieren zahlreiche Versuche, das Cloud-Computing-Ökosystem als rollenbasiertes Beschreibungsmodell abzubilden. Diese Modellvorschläge unterscheiden sich jedoch in Bezug auf ihre enthaltenen Konstrukte und Darstellungsform erheblich voneinander. Zudem wurden nur wenige dieser Modelle einer den wissenschaftlichen Standards genügenden Evaluation unterzogen. Demzufolge existiert gegenwärtig ein nur unzureichendes Wissen hinsichtlich der tatsächlichen Struktur und Zusammensetzung des Cloud-Computing-Ökosystems. Vor diesem Hintergrund besteht das erste Ziel dieser kumulativen Dissertation in der Analyse und Synthese der bisherigen Modellvorschläge sowie der anschließenden auf einer quantitativen Querschnittanalyse basierenden Evaluation und Finalisierung des daraus resultierenden, integrierenden Cloud-Computing-Ökosystemmodells im Hinblick auf Strukturäquivalenz und Vollständigkeit. Dieses Modell schafft die bislang fehlende, aber dringend benötigte Transparenz und stellt zugleich ein feingranulares und differenzierendes Kategorienschema für Organisationen des Cloud-Computing-Ökosystems dar, das zukünftige zielgerichtete Forschung ermöglicht. Das zweite Ziel dieser kumulativen Dissertation ist die Verwendung des Cloud-Computing-Ökosystemmodells zur Identifikation von dominanten Rollenclustern, isolierten und nicht-isolierten Rollen auf Basis eines erstellten umfangreichen Datensatzes bestehend aus 758 Unternehmen. Daneben wird das Modell zur feingranularen und zielgerichteten Ermittlung der erfolgswirksamen Geschäftsmodellcharakteristika der drei Kernrollen des Cloud-Computing-Ökosystems – IaaS-, PaaS- und SaaS-Anbieter – eingesetzt. Dazu werden zwei explorative multiple Fallstudien mit 21 beziehungsweise 19 erfolgreichen Unternehmen durchgeführt. Bei der Analyse der Geschäftsmodelle wird besonderes Augenmerk auf die Forschungslücke des Kampfs um Marktanteile zwischen den global agierenden Hyperscalern und der Vielzahl an regionalen Anbietern im IaaS-Segment gerichtet.
Bilingualer Sachfachunterricht gilt wohl als eine der bedeutsamsten Veränderungen im deutschen Schulsystem. Vor allem weiterführende Schulen wie Gymnasien und Realschulen nutzen diese didaktischen Neuerungen zur Weiterentwicklung ihres Schulprofils sowie zur sprachlichen und kognitiven Förderung ihrer Schülerschaft. Aber auch an der Mittelschule insbesondere im M-Zug, kann diese Form des Unterrichts durchaus einen Mehrwert bieten. Mit dieser Arbeit soll die didaktische Wirksamkeit des bilingualen Religionsunterrichts wissenschaftlich erforscht und weiterentwickelt werden. Mittels der praktischen Umsetzung religionspädagogischer und religionsdidaktischer sowie bilingualer Theorien, soll ein Prototyp des bilingualen Religionsunterrichts geschaffen werden, welcher die Fremdsprache Religion zu entschlüsseln vermag. In der iterativen Durchführung bilingualer Religionsunterrichtseinheiten gilt es sodann herauszufinden, inwieweit der Einsatz einer fremden Sprache die Möglichkeit einer kognitiven Durchdringung und Erschließung von Glaubenswissen bieten kann. Zielführend dabei ist jedoch nicht die Erstellung einer empirischen Studie. Vielmehr soll die vorliegende Feldstudie dazu dienen, Hypothesen und Theorien aufzustellen, die dann in einem nächsten Schritt einer empirischen Überprüfung unterzogen werden können.