Wissenschaftliche Arbeiten

Betrachtet man die Entwicklung von mobilen Geräten der letzten Jahre, sieht man, dass Smartphones und Tablets immer mehr an Bedeutung gewinnen. Alleine in Österreich machen Smartphones bereits rund ein Drittel aller Mobiltelefone aus. Diese Geräte bringen aber nicht nur von Generation zu Generation schnellere Prozessoren, leistungsstärkere Grafikkarten und mehr Speicher, sondern auch immer mehr Sensoren die mittels APIs auslesbar sind. Das bietet Wissenschaftlern die Daten über das menschliche Verhalten (Bewegungen, Kommunikation, tägliche Abläufe, etc.) im echten Leben aufzeichnen wollen, eine sehr einfache Möglichkeit Benutzerdaten von einer möglichst breiten Zielgruppe zu erhalten. Nachdem diese Sensoren aber nun alle nur erdenklichen Informationen gesammelt haben, stellt sich die Frage nach einer passenden Visualisierung all dieser Zahlen. Diese Masterarbeit beschäftigt sich mit genau dieser Visualisierung von mobilen Sensordaten direkt auf mobilen Endgeräten. In einem ersten Schritt wird eine genaue Analyse der Aufgabenstellung durchgeführt und auf die zu visualisierenden Sensordaten, die vorherrschenden Limitierungen von mobilen Geräten hinsichtlich von Hardware-Resourcen sowie auf die speziellen User-Interaktions Paradigmen auf mobilen Geräten eingegangen. Weiters werden in dieser Arbeit grundsätzliche Visualisierungen vorgestellt, die es ermöglichen sehr viele verschiedene Arten von Daten effizient darzustellen. Nach einer genaueren Beleuchtung und einem Vergleich von ähnlichen Arbeiten, beschreibt der Hauptteil dieser Masterarbeit die Umsetzung eines Visualisierungs-Frameworks, dass eine performante und interaktive Darstellung von mobilen Sensordaten direkt am Smartphone bzw. Tablet erlaubt. Dieses Visualisierungs-Framework wurde mit einem Sensing-Framework zu einem voll funktionsfähigen Prototypen namens iPeeper kombiniert, der Sensordaten aufzeichnet, darstellt, und über mehrere Geräte synchronisiert.  

Das Internet entwickelt sich von einer Sammlung miteinander verknüpfter Dokumente hin zu einem interaktiven Medium, in dem der Begriff der „Bedeutung“ mit der vermehrten Veröffentlichung von strukturierten, untereinander verlinkten und für Maschinen verständ- lichen Daten eine große Rolle spielt. Im Kontext dieser Arbeit wird die Entwicklung eines „Semantic Web“ und der damit verwandten Technologien, wie das „Resource Description Framework“ (RDF) oder die Abfragesprache SPARQL erläutert, und ein Wizard zur automatisierten Generierung von Abfragen an Repositories der „Linked Open Data Cloud“ entwickelt. Mit diesem SPARQL-Wizard soll es für einen User auf möglichst einfache Art und Weise möglich sein, die Vorteile des Semantic Web bei der Informationsbeschaffung zu nutzen.

Das Konzept des Semantic Web sieht vor, Informationen anhand ihrer inhaltlichen Zusammenhänge strukturiert anzubieten, wodurch sie mit Hilfe der ihnen zugewiesenen Schlagwörter auffindbar gemacht werden können. Der Zugriff auf diese Daten funktioniert mit Hilfe der so genannten SPARQL-Suchanfragen (Queries), indem gezielt angegeben wird, welche Daten aus dieser großen Menge extrahiert werden sollen. Nach dem Erhalt können diese Daten weiterverarbeitet und unter anderem für eine benutzerfreundliche Darstellung visualisiert werden. Die Visualisierung der semantischen Daten hat mittlerweile eine sehr große Bedeutung im Bereich des Wissensmanagements und ist auch das Thema dieser Masterarbeit.Es wurde im Bereich der Visualisierung heterogener Daten schon einiges realisiert, dennoch wurde dabei auf das Thema der Wiederverwendung wenig eingegangen. Das Ziel dieser Arbeit ist einen generischen Ansatz zur visuellen Repräsentation der heterogenen Daten anzubieten. Die Idee der generischen Lösung basiert dabei auf dem Konzept der systematischen Wiederverwendung, nämlich der Softwareproduktlinien.Das für diesen Zweck entwickelte Framework unterstützt eine Reihe von interaktiven Diagrammen. Der Benutzer kann auf diesem Framework für eine SPARQL-Query eine Visualisierung durchführen und sie anschließen speichern. Um die gespeicherten Diagramme wieder zu verwenden kann das Framework anhand einer Query kontaktiert und das fertige Diagramm clientseitig angezeigt werden. Das Framework wurde so konzipiert, dass der Client ohne großen Aufwand ein Diagramm erstellen und in der Rolle des Entwicklers sogar das Framework um neue Diagramme erweitern kann, die dann als Visualisierungsvorlage angeboten werden.Die am Ende durchgeführte quantitative Evaluierung hat gezeigt, dass für dieses Framework vorgenommene Ansatz verglichen mit der traditionelle Methode zur Visualisierung effizienter ist.