@phdthesis{Maeder2008,
  author    = {M{\"a}der, Andreas},
  title     = {Performance Models for UMTS 3.5G Mobile Wireless Systems},
  doi       = {10.25972/OPUS-2766},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-32525},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Mobile telecommunication systems of the 3.5th generation (3.5G) constitute a first step towards the requirements of an all-IP world. As the denotation suggests, 3.5G systems are not completely new designed from scratch. Instead, they are evolved from existing 3G systems like UMTS or cdma2000. 3.5G systems are primarily designed and optimized for packet-switched best-effort traffic, but they are also intended to increase system capacity by exploiting available radio resources more efficiently. Systems based on cdma2000 are enhanced with 1xEV-DO (EV-DO: evolution, data-optimized). In the UMTS domain, the 3G partnership project (3GPP) specified the High Speed Packet Access (HSPA) family, consisting of High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) and its counterpart High Speed Uplink Packet Access (HSUPA) or Enhanced Uplink. The focus of this monograph is on HSPA systems, although the operation principles of other 3.5G systems are similar. One of the main contributions of our work are performance models which allow a holistic view on the system. The models consider user traffic on flow-level, such that only on significant changes of the system state a recalculation of parameters like bandwidth is necessary. The impact of lower layers is captured by stochastic models. This approach combines accurate modeling and the ability to cope with computational complexity. Adopting this approach to HSDPA, we develop a new physical layer abstraction model that takes radio resources, scheduling discipline, radio propagation and mobile device capabilities into account. Together with models for the calculation of network-wide interference and transmit powers, a discrete-event simulation and an analytical model based on a queuing-theoretical approach are proposed. For the Enhanced Uplink, we develop analytical models considering independent and correlated other-cell interference.},
  subject      = {Mobilfunk},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Pries2010,
  author    = {Pries, Jan Rastin},
  title     = {Performance Optimization of Wireless Infrastructure and Mesh Networks},
  doi       = {10.25972/OPUS-3723},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-46097},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Future broadband wireless networks should be able to support not only best effort traffic but also real-time traffic with strict Quality of Service (QoS) constraints. In addition, their available resources are scare and limit the number of users. To facilitate QoS guarantees and increase the maximum number of concurrent users, wireless networks require careful planning and optimization. In this monograph, we studied three aspects of performance optimization in wireless networks: resource optimization in WLAN infrastructure networks, quality of experience control in wireless mesh networks, and planning and optimization of wireless mesh networks. An adaptive resource management system is required to effectively utilize the limited resources on the air interface and to guarantee QoS for real-time applications. Thereby, both WLAN infrastructure and WLAN mesh networks have to be considered. An a-priori setting of the access parameters is not meaningful due to the contention-based medium access and the high dynamics of the system. Thus, a management system is required which dynamically adjusts the channel access parameters based on the network load. While this is sufficient for wireless infrastructure networks, interferences on neighboring paths and self-interferences have to be considered for wireless mesh networks. In addition, a careful channel allocation and route assignment is needed. Due to the large parameter space, standard optimization techniques fail for optimizing large wireless mesh networks. In this monograph, we reveal that biology-inspired optimization techniques, namely genetic algorithms, are well-suitable for the planning and optimization of wireless mesh networks. Although genetic algorithms generally do not always find the optimal solution, we show that with a good parameter set for the genetic algorithm, the overall throughput of the wireless mesh network can be significantly improved while still sharing the resources fairly among the users.},
  subject      = {IEEE 802.11},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Wojtkowiak2018,
  author    = {Wojtkowiak, Harald},
  title     = {Planungssystem zur Steigerung der Autonomie von Kleinstsatelliten},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-163569},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2018},
  abstract  = {Der Betrieb von Satelliten wird sich in Zukunft gravierend {\"a}ndern. Die bisher ausge{\"u}bte konventionelle Vorgehensweise, bei der die Planung der vom Satelliten auszuf{\"u}hrenden Aktivit{\"a}ten sowie die Kontrolle hier{\"u}ber ausschließlich vom Boden aus erfolgen, st{\"o}ßt bei heutigen Anwendungen an ihre Grenzen. Im schlimmsten Fall verhindert dieser Umstand sogar die Erschließung bisher ungenutzter M{\"o}glichkeiten. Der Gewinn eines Satelliten, sei es in Form wissenschaftlicher Daten oder der Vermarktung satellitengest{\"u}tzter Dienste, wird daher nicht optimal ausgesch{\"o}pft. Die Ursache f{\"u}r dieses Problem l{\"a}sst sich im Grunde auf eine ausschlaggebende Tatsache zur{\"u}ckf{\"u}hren: Konventionelle Satelliten k{\"o}nnen ihr Verhalten, d.h. die Folge ihrer T{\"a}tigkeiten, nicht eigenst{\"a}ndig anpassen. Stattdessen erstellt das Bedienpersonal am Boden - vor allem die Operatoren - mit Hilfe von Planungssoftware feste Ablaufpl{\"a}ne, die dann in Form von Kommandosequenzen von den Bodenstationen aus an die jeweiligen Satelliten hochgeladen werden. Dort werden die Befehle lediglich {\"u}berpr{\"u}ft, interpretiert und strikt ausgef{\"u}hrt. Die Abarbeitung erfolgt linear. Situationsbedingte {\"A}nderungen, wie sie vergleichsweise bei der Codeausf{\"u}hrung von Softwareprogrammen durch Kontrollkonstrukte, zum Beispiel Schleifen und Verzweigungen, {\"u}blich sind, sind typischerweise nicht vorgesehen. Der Operator ist daher die einzige Instanz, die das Verhalten des Satelliten mittels Kommandierung, per Upload, beeinflussen kann, und auch nur dann, wenn ein direkter Funkkontakt zwischen Satellit und Bodenstation besteht. Die dadurch m{\"o}glichen Reaktionszeiten des Satelliten liegen bestenfalls bei einigen Sekunden, falls er sich im Wirkungsbereich der Bodenstation befindet. Außerhalb des Kontaktfensters kann sich die Zeitschranke, gegeben durch den Orbit und die aktuelle Position des Satelliten, von einigen Minuten bis hin zu einigen Stunden erstrecken. Die Signallaufzeiten der Funk{\"u}bertragung verl{\"a}ngern die Reaktionszeiten um weitere Sekunden im erdnahen Bereich. Im interplanetaren Raum erstrecken sich die Zeitspannen aufgrund der immensen Entfernungen sogar auf mehrere Minuten. Dadurch bedingt liegt die derzeit technologisch m{\"o}gliche, bodengest{\"u}tzte, Reaktionszeit von Satelliten bestenfalls im Bereich von einigen Sekunden. Diese Einschr{\"a}nkung stellt ein schweres Hindernis f{\"u}r neuartige Satellitenmissionen, bei denen insbesondere nichtdeterministische und kurzzeitige Ph{\"a}nomene (z.B. Blitze und Meteoreintritte in die Erdatmosph{\"a}re) Gegenstand der Beobachtungen sind, dar. Die langen Reaktionszeiten des konventionellen Satellitenbetriebs verhindern die Realisierung solcher Missionen, da die verz{\"o}gerte Reaktion erst erfolgt, nachdem das zu beobachtende Ereignis bereits abgeschlossen ist. Die vorliegende Dissertation zeigt eine M{\"o}glichkeit, das durch die langen Reaktionszeiten entstandene Problem zu l{\"o}sen, auf. Im Zentrum des L{\"o}sungsansatzes steht dabei die Autonomie. Im Wesentlichen geht es dabei darum, den Satelliten mit der F{\"a}higkeit auszustatten, sein Verhalten, d.h. die Folge seiner T{\"a}tigkeiten, eigenst{\"a}ndig zu bestimmen bzw. zu {\"a}ndern. Dadurch wird die direkte Abh{\"a}ngigkeit des Satelliten vom Operator bei Reaktionen aufgehoben. Im Grunde wird der Satellit in die Lage versetzt, sich selbst zu kommandieren. Die Idee der Autonomie wurde im Rahmen der zugrunde liegenden Forschungsarbeiten umgesetzt. Das Ergebnis ist ein autonomes Planungssystem. Dabei handelt es sich um ein Softwaresystem, mit dem sich autonomes Verhalten im Satelliten realisieren l{\"a}sst. Es kann an unterschiedliche Satellitenmissionen angepasst werden. Ferner deckt es verschiedene Aspekte des autonomen Satellitenbetriebs, angefangen bei der generellen Entscheidungsfindung der T{\"a}tigkeiten, {\"u}ber die zeitliche Ablaufplanung unter Einbeziehung von Randbedingungen (z.B. Ressourcen) bis hin zur eigentlichen Ausf{\"u}hrung, d.h. Kommandierung, ab. Das Planungssystem kommt als Anwendung in ASAP, einer autonomen Sensorplattform, zum Einsatz. Es ist ein optisches System und dient der Detektion von kurzzeitigen Ph{\"a}nomenen und Ereignissen in der Erdatmosph{\"a}re. Die Forschungsarbeiten an dem autonomen Planungssystem, an ASAP sowie an anderen zu diesen in Bezug stehenden Systemen wurden an der Professur f{\"u}r Raumfahrttechnik des Lehrstuhls Informatik VIII der Julius-Maximilians-Universit{\"a}t W{\"u}rzburg durchgef{\"u}hrt.},
  subject      = {Planungssystem},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Huber2023,
  author    = {Huber, Stephan},
  title     = {Proxemo: Documenting Observed Emotions in HCI},
  doi       = {10.25972/OPUS-30573},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-305730},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {For formative evaluations of user experience (UX) a variety of methods have been developed over the years. However, most techniques require the users to interact with the study as a secondary task. This active involvement in the evaluation is not inclusive of all users and potentially biases the experience currently being studied. Yet there is a lack of methods for situations in which the user has no spare cognitive resources. This condition occurs when 1) users' cognitive abilities are impaired (e.g., people with dementia) or 2) users are confronted with very demanding tasks (e.g., air traffic controllers). In this work we focus on emotions as a key component of UX and propose the new structured observation method Proxemo for formative UX evaluations. Proxemo allows qualified observers to document users' emotions by proxy in real time and then directly link them to triggers. Technically this is achieved by synchronising the timestamps of emotions documented by observers with a video recording of the interaction. In order to facilitate the documentation of observed emotions in highly diverse contexts we conceptualise and implement two separate versions of a documentation aid named Proxemo App. For formative UX evaluations of technology-supported reminiscence sessions with people with dementia, we create a smartwatch app to discreetly document emotions from the categories anger, general alertness, pleasure, wistfulness and pride. For formative UX evaluations of prototypical user interfaces with air traffic controllers we create a smartphone app to efficiently document emotions from the categories anger, boredom, surprise, stress and pride. Descriptive case studies in both application domains indicate the feasibility and utility of the method Proxemo and the appropriateness of the respectively adapted design of the Proxemo App. The third part of this work is a series of meta-evaluation studies to determine quality criteria of Proxemo. We evaluate Proxemo regarding its reliability, validity, thoroughness and effectiveness, and compare Proxemo's efficiency and the observers' experience to documentation with pen and paper. Proxemo is reliable, as well as more efficient, thorough and effective than handwritten notes and provides a better UX to observers. Proxemo compares well with existing methods where benchmarks are available. With Proxemo we contribute a validated structured observation method that has shown to meet requirements formative UX evaluations in the extreme contexts of users with cognitive impairments or high task demands. Proxemo is agnostic regarding researchers' theoretical approaches and unites reductionist and holistic perspectives within one method. Future work should explore the applicability of Proxemo for further domains and extend the list of audited quality criteria to include, for instance, downstream utility. With respect to basic research we strive to better understand the sources leading observers to empathic judgments and propose reminisce and older adults as model environment for investigating mixed emotions.},
  subject      = {Gef{\"u}hl},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schlosser2011,
  author    = {Schlosser, Daniel},
  title     = {Quality of Experience Management in Virtual Future Networks},
  doi       = {10.25972/OPUS-5719},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-69986},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Aktuell beobachten wir eine drastische Vervielf{\"a}ltigung der Dienste und Anwendungen, die das Internet f{\"u}r den Datentransport nutzen. Dabei unterscheiden sich die Anforderungen dieser Dienste an das Netzwerk deutlich. Das Netzwerkmanagement wird durch diese Diversit{\"a}t der nutzenden Dienste aber deutlich erschwert, da es einem Datentransportdienstleister kaum m{\"o}glich ist, die unterschiedlichen Verbindungen zu unterscheiden, ohne den Inhalt der transportierten Daten zu analysieren. Netzwerkvirtualisierung ist eine vielversprechende L{\"o}sung f{\"u}r dieses Problem, da sie es erm{\"o}glicht f{\"u}r verschiedene Dienste unterschiedliche virtuelle Netze auf dem gleichen physikalischen Substrat zu betreiben. Diese Diensttrennung erm{\"o}glicht es, jedes einzelne Netz anwendungsspezifisch zu steuern. Ziel einer solchen Netzsteuerung ist es, sowohl die vom Nutzer erfahrene Dienstg{\"u}te als auch die Kosteneffizienz des Datentransports zu optimieren. Dar{\"u}ber hinaus wird es mit Netzwerkvirtualisierung m{\"o}glich das physikalische Netz so weit zu abstrahieren, dass die aktuell fest verzahnten Rollen von Netzwerkbesitzer und Netzwerkbetreiber entkoppelt werden k{\"o}nnen. Dar{\"u}ber hinaus stellt Netzwerkvirtualisierung sicher, dass unterschiedliche Datennetze, die gleichzeitig auf dem gleichen physikalischen Netz betrieben werden, sich gegenseitig weder beeinflussen noch st{\"o}ren k{\"o}nnen. Diese Arbeit  besch{\"a}ftigt sich mit ausgew{\"a}hlten Aspekten dieses Themenkomplexes und fokussiert sich darauf, ein virtuelles Netzwerk mit bestm{\"o}glicher Dienstqualit{\"a}t f{\"u}r den Nutzer zu betreiben und zu steuern. Daf{\"u}r wird ein Top-down-Ansatz gew{\"a}hlt, der von den Anwendungsf{\"a}llen, einer m{\"o}glichen Netzwerkvirtualisierungs-Architektur und aktuellen M{\"o}glichkeiten der Hardwarevirtualisierung ausgeht. Im Weiteren fokussiert sich die Arbeit dann in Richtung Bestimmung und Optimierung der vom Nutzer erfahrenen Dienstqualit{\"a}t (QoE) auf Applikationsschicht und diskutiert M{\"o}glichkeiten zur Messung und {\"U}berwachung von wesentlichen Netzparametern in virtualisierten Netzen.},
  subject      = {Netzwerkmanagement},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Martin2008,
  author    = {Martin, R{\"u}diger},
  title     = {Resilience, Provisioning, and Control for the Network of the Future},
  doi       = {10.25972/OPUS-2504},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-28497},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {The Internet sees an ongoing transformation process from a single best-effort service network into a multi-service network. In addition to traditional applications like e-mail,WWW-traffic, or file transfer, future generation networks (FGNs) will carry services with real-time constraints and stringent availability and reliability requirements like Voice over IP (VoIP), video conferencing, virtual private networks (VPNs) for finance, other real-time business applications, tele-medicine, or tele-robotics. Hence, quality of service (QoS) guarantees and resilience to failures are crucial characteristics of an FGN architecture. At the same time, network operations must be efficient. This necessitates sophisticated mechanisms for the provisioning and the control of future communication infrastructures. In this work we investigate such echanisms for resilient FGNs. There are many aspects of the provisioning and control of resilient FGNs such as traffic matrix estimation, traffic characterization, traffic forecasting, mechanisms for QoS enforcement also during failure cases, resilient routing, or calability concerns for future routing and addressing mechanisms. In this work we focus on three important aspects for which performance analysis can deliver substantial insights: load balancing for multipath Internet routing, fast resilience concepts, and advanced dimensioning techniques for resilient networks. Routing in modern communication networks is often based on multipath structures, e.g., equal-cost multipath routing (ECMP) in IP networks, to facilitate traffic engineering and resiliency. When multipath routing is applied, load balancing algorithms distribute the traffic over available paths towards the destination according to pre-configured distribution values. State-of-the-art load balancing algorithms operate either on the packet or the flow level. Packet level mechanisms achieve highly accurate traffic distributions, but are known to have negative effects on the performance of transport protocols and should not be applied. Flow level mechanisms avoid performance degradations, but at the expense of reduced accuracy. These inaccuracies may have unpredictable effects on link capacity requirements and complicate resource management. Thus, it is important to exactly understand the accuracy and dynamics of load balancing algorithms in order to be able to exercise better network control. Knowing about their weaknesses, it is also important to look for alternatives and to assess their applicability in different networking scenarios. This is the first aspect of this work. Component failures are inevitable during the operation of communication networks and lead to routing disruptions if no special precautions are taken. In case of a failure, the robust shortest-path routing of the Internet reconverges after some time to a state where all nodes are again reachable - provided physical connectivity still exists. But stringent availability and reliability criteria of new services make a fast reaction to failures obligatory for resilient FGNs. This led to the development of fast reroute (FRR) concepts for MPLS and IP routing. The operations of MPLS-FRR have already been standardized. Still, the standards leave some degrees of freedom for the resilient path layout and it is important to understand the tradeoffs between different options for the path layout to efficiently provision resilient FGNs. In contrast, the standardization for IP-FRR is an ongoing process. The applicability and possible combinations of different concepts still are open issues. IP-FRR also facilitates a comprehensive resilience framework for IP routing covering all steps of the failure recovery cycle. These points constitute another aspect of this work. Finally, communication networks are usually over-provisioned, i.e., they have much more capacity installed than actually required during normal operation. This is a precaution for various challenges such as network element failures. An alternative to this capacity overprovisioning (CO) approach is admission control (AC). AC blocks new flows in case of imminent overload due to unanticipated events to protect the QoS for already admitted flows. On the one hand, CO is generally viewed as a simple mechanism, AC as a more complex mechanism that complicates the network control plane and raises interoperability issues. On the other hand, AC appears more cost-efficient than CO. To obtain advanced provisioning methods for resilient FGNs, it is important to find suitable models for irregular events, such as failures and different sources of overload, and to incorporate them into capacity dimensioning methods. This allows for a fair comparison between CO and AC in various situations and yields a better understanding of the strengths and weaknesses of both concepts. Such an advanced capacity dimensioning method for resilient FGNs represents the third aspect of this work.},
  subject      = {Backbone-Netz},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Herrmann2013,
  author    = {Herrmann, Christian},
  title     = {Robotic Motion Compensation for Applications in Radiation Oncology},
  isbn      = {978-3-923959-88-4},
  doi       = {10.25972/OPUS-6727},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-79045},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Aufgrund vieler Verbesserungen der Behandlungsmethoden im Laufe der letzten 60 Jahre, erlaubt die Strahlentherapie heutzutage pr{\"a}zise Behandlungen von statischen Tumoren. Jedoch birgt die Bestrahlung von sich bewegenden Tumoren noch große Herausforderungen in sich, da bewegliche Tumore oft den Behandlungsstrahl verlassen. Dabei reduziert sich die Strahlendosis im Tumor w{\"a}hrend sich diese im umliegenden gesunden Gewebe erh{\"o}ht. Diese Forschungsarbeit zielt darauf ab, die Grenzen der Strahlentherapie zu erweitern, um pr{\"a}zise Behandlungen von beweglichen Tumoren zu erm{\"o}glichen. Der Fokus der Arbeit liegt auf der Erstellung eines Echtzeitsystems zur aktiven Kompensation von Tumorbewegungen durch robotergest{\"u}tzte Methoden. W{\"a}hrend Behandlungen befinden sich Patienten auf einer Patientenliege, mit der statische Lagerungsfehler vor Beginn einer Behandlung korrigiert werden. Die in dieser Arbeit verwendete Patientenliege "HexaPOD" ist ein paralleler Manipulator mit sechs Freiheitsgraden, der große Lasten innerhalb eines eingeschr{\"a}nkten Arbeitsbereichs pr{\"a}zise positionieren kann. Obwohl der HexaPOD urspr{\"u}nglich nicht f{\"u}r dynamische Anwendungen konzipiert wurde, wird dieser f{\"u}r eine dauerhafte Bewegungskompensation eingesetzt, in dem Patienten so bewegt werden, dass Tumore pr{\"a}zise im Zentralstrahl w{\"a}hrend der Dauer einer gesamten Behandlung verbleiben. Um ein echtzeitf{\"a}higes Kompensationssystem auf Basis des HexaPODs zu realisieren, muss eine Reihe an Herausforderungen bew{\"a}ltigt werden. Echtzeitaspekte werden einerseits durch die Verwendung eines harten Echtzeitbetriebssystems abgedeckt, andererseits durch die Messung und Sch{\"a}tzung von Latenzzeiten aller physikalischen Gr{\"o}ßen im System, z.B. Messungen der Tumor- und Atemposition. Neben der konsistenten und durchg{\"a}ngigen Ber{\"u}cksichtigung von akkuraten Zeitinformation, werden alle software-induzierten Latenzen adaptiv ausgeglichen. Dies erfordert Vorhersagen der Tumorposition in die nahe Zukunft. Zahlreiche Pr{\"a}diktoren zur Atem- und Tumorpositionsvorhersage werden vorgeschlagen und anhand verschiedenster Metriken evaluiert. Erweiterungen der Pr{\"a}diktionsalgorithmen werden eingef{\"u}hrt, die sowohl Atem- als auch Tumorpositionsinformationen fusionieren, um Vorhersagen ohne explizites Korrelationsmodell zu erm{\"o}glichen. Die Vorhersagen bestimmen den zuk{\"u}nftigen Bewegungspfad des HexaPODs, um Tumorbewegungen zu kompensieren. Dazu werden verschiedene Regler entwickelt, die eine Trajektorienverfolgung mit dem HexaPOD erm{\"o}glichen. Auf der Basis von linearer und nicht-linearer dynamischer Modellierung des HexaPODs mit Methoden der Systemidentifikation, wird zun{\"a}chst ein modellpr{\"a}diktiver Regler entwickelt. Ein zweiter Regler wird auf Basis einer Annahme {\"u}ber das Arbeitsprinzip des internen Reglers im HexaPOD entworfen. Schließlich wird ein dritter Regler vorgeschlagen, der beide vorhergehenden Regler miteinander kombiniert. F{\"u}r jeden dieser Regler werden vergleichende Ergebnisse aus Experimenten mit realer Hardware und menschlichen Versuchspersonen pr{\"a}sentiert und diskutiert. Dar{\"u}ber hinaus wird die geeignete Wahl von freien Parametern in den Reglern vorgestellt. Neben einer pr{\"a}zisen Verfolgung der Referenztrajektorie spielt der Patientenkomfort eine entscheidende Rolle f{\"u}r die Akzeptanz des Systems. Es wird gezeigt, dass die Regler glatte Trajektorien realisieren k{\"o}nnen, um zu garantieren, dass sich Patienten wohl f{\"u}hlen w{\"a}hrend ihre Tumorbewegung mit Genauigkeiten im Submillimeterbereich ausgeglichen wird. Gesamtfehler werden im Kompensationssystem analysiert, in dem diese zu Trajektorienverfolgungsfehlern und Pr{\"a}diktionsfehlern in Beziehung gesetzt werden. Durch Ausnutzung von Eigenschaften verschiedener Pr{\"a}diktoren wird gezeigt, dass die Startzeit des Systems bis die Verfolgung der Referenztrajektorie erreicht ist, wenige Sekunden betr{\"a}gt. Dies gilt insbesondere f{\"u}r den Fall eines initial ruhenden HexaPODs und ohne Vorwissen {\"u}ber Tumorbewegungen. Dies zeigt die Eignung des Systems f{\"u}r die sehr kurz fraktionierten Behandlungen von Lungentumoren. Das Tumorkompensationssystem wurde ausschließlich auf Basis von klinischer Standard-Hardware entwickelt, die in vielen Behandlungsr{\"a}umen zu finden ist. Durch ein einfaches und flexibles Design k{\"o}nnen Behandlungsr{\"a}ume in kosteneffizienter Weise um M{\"o}glichkeiten der Bewegungskompensation erg{\"a}nzt werden. Dar{\"u}ber hinaus werden aktuelle Behandlungsmethoden wie intensit{\"a}tsmodulierte Strahlentherapie oder Volumetric Modulated Arc Therapy in keiner Weise eingeschr{\"a}nkt. Aufgrund der Unterst{\"u}tzung verschiedener Kompensationsmodi kann das System auf alle beweglichen Tumore angewendet werden, unabh{\"a}ngig davon ob die Bewegungen vorhersagbar (Lungentumore) oder nicht vorhersagbar (Prostatatumore) sind. Durch Integration von geeigneten Methoden zur Tumorpositionsbestimmung kann das System auf einfache Weise zur Kompensation von anderen Tumoren erweitert werden.},
  subject      = {Robotik},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Busch2016,
  author    = {Busch, Stephan},
  title     = {Robust, Flexible and Efficient Design for Miniature Satellite Systems},
  isbn      = {978-3-945459-10-2},
  doi       = {10.25972/OPUS-13652},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-136523},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2016},
  abstract  = {Small satellites contribute significantly in the rapidly evolving innovation in space engineering, in particular in distributed space systems for global Earth observation and communication services. Significant mass reduction by miniaturization, increased utilization of commercial high-tech components, and in particular standardization are the key drivers for modern miniature space technology. This thesis addresses key fields in research and development on miniature satellite technology regarding efficiency, flexibility, and robustness. Here, these challenges are addressed by the University of Wuerzburg's advanced pico-satellite bus, realizing a generic modular satellite architecture and standardized interfaces for all subsystems. The modular platform ensures reusability, scalability, and increased testability due to its flexible subsystem interface which allows efficient and compact integration of the entire satellite in a plug-and-play manner. Beside systematic design for testability, a high degree of operational robustness is achieved by the consequent implementation of redundancy of crucial subsystems. This is combined with efficient fault detection, isolation and recovery mechanisms. Thus, the UWE-3 platform, and in particular the on-board data handling system and the electrical power system, offers one of the most efficient pico-satellite architectures launched in recent years and provides a solid basis for future extensions. The in-orbit performance results of the pico-satellite UWE-3 are presented and summarize successful operations since its launch in 2013. Several software extensions and adaptations have been uploaded to UWE-3 increasing its capabilities. Thus, a very flexible platform for in-orbit software experiments and for evaluations of innovative concepts was provided and tested.},
  subject      = {Kleinsatellit},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Betz2005,
  author    = {Betz, Christian},
  title     = {Scalable authoring of diagnostic case based training systems},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-17885},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Diagnostic Case Based Training Systems (D-CBT) provide learners with a means to learn and exercise knowledge in a realistic context. In medical education, D-CBT Systems present virtual patients to the learners who are asked to examine, diagnose and state therapies for these patients. Due a number of conflicting and changing requirements, e.g. time for learning, authoring effort, several systems were developed so far. These systems range from simple, easy-to-use presentation systems to highly complex knowledge based systems supporting explorative learning. This thesis presents an approach and tools to create D-CBT systems from existing sources (documents, e.g. dismissal records) using existing tools (word processors): Authors annotate and extend the documents to model the knowledge. A scalable knowledge representation is able to capture the content on multiple levels, from simple to highly structured knowledge. Thus, authoring of D-CBT systems requires less prerequisites and pre-knowledge and is faster than approaches using specialized authoring environments. Also, authors can iteratively add and structure more knowledge to adapt training cases to their learners needs. The theses also discusses the application of the same approach to other domains, especially to knowledge acquisition for the Semantic Web.},
  subject      = {Computerunterst{\"u}tztes Lernen},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Baier2018,
  author    = {Baier, Pablo A.},
  title     = {Simulator for Minimally Invasive Vascular Interventions: Hardware and Software},
  isbn      = {978-3-945459-22-5},
  doi       = {10.25972/OPUS-16119},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-161190},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  pages     = {118},
  year      = {2018},
  abstract  = {A complete simulation system is proposed that can be used as an educational tool by physicians in training basic skills of Minimally Invasive Vascular Interventions. In the first part, a surface model is developed to assemble arteries having a planar segmentation. It is based on Sweep Surfaces and can be extended to T- and Y-like bifurcations. A continuous force vector field is described, representing the interaction between the catheter and the surface. The computation time of the force field is almost unaffected when the resolution of the artery is increased. The mechanical properties of arteries play an essential role in the study of the circulatory system dynamics, which has been becoming increasingly important in the treatment of cardiovascular diseases. In Virtual Reality Simulators, it is crucial to have a tissue model that responds in real time. In this work, the arteries are discretized by a two dimensional mesh and the nodes are connected by three kinds of linear springs. Three tissue layers (Intima, Media, Adventitia) are considered and, starting from the stretch-energy density, some of the elasticity tensor components are calculated. The physical model linearizes and homogenizes the material response, but it still contemplates the geometric nonlinearity. In general, if the arterial stretch varies by 1\% or less, then the agreement between the linear and nonlinear models is trustworthy. In the last part, the physical model of the wire proposed by Konings is improved. As a result, a simpler and more stable method is obtained to calculate the equilibrium configuration of the wire. In addition, a geometrical method is developed to perform relaxations. It is particularly useful when the wire is hindered in the physical method because of the boundary conditions. The physical and the geometrical methods are merged, resulting in efficient relaxations. Tests show that the shape of the virtual wire agrees with the experiment. The proposed algorithm allows real-time executions and the hardware to assemble the simulator has a low cost.},
  subject      = {Computersimulation},
  language  = {en}
}