@phdthesis{Zinner2012,
  author    = {Zinner, Thomas},
  title     = {Performance Modeling of QoE-Aware Multipath Video Transmission in the Future Internet},
  doi       = {10.25972/OPUS-6106},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-72324},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Internet applications are becoming more and more flexible to support diverge user demands and network conditions. This is reflected by technical concepts, which provide new adaptation mechanisms to allow fine grained adjustment of the application quality and the corresponding bandwidth requirements. For the case of video streaming, the scalable video codec H.264/SVC allows the flexible adaptation of frame rate, video resolution and image quality with respect to the available network resources. In order to guarantee a good user-perceived quality (Quality of Experience, QoE) it is necessary to adjust and optimize the video quality accurately. But not only have the applications of the current Internet changed. Within network and transport, new technologies evolved during the last years providing a more flexible and efficient usage of data transport and network resources. One of the most promising technologies is Network Virtualization (NV) which is seen as an enabler to overcome the ossification of the Internet stack. It provides means to simultaneously operate multiple logical networks which allow for example application-specific addressing, naming and routing, or their individual resource management. New transport mechanisms like multipath transmission on the network and transport layer aim at an efficient usage of available transport resources. However, the simultaneous transmission of data via heterogeneous transport paths and communication technologies inevitably introduces packet reordering. Additional mechanisms and buffers are required to restore the correct packet order and thus to prevent a disturbance of the data transport. A proper buffer dimensioning as well as the classification of the impact of varying path characteristics like bandwidth and delay require appropriate evaluation methods. Additionally, for a path selection mechanism real time evaluation mechanisms are needed. A better application-network interaction and the corresponding exchange of information enable an efficient adaptation of the application to the network conditions and vice versa. This PhD thesis analyzes a video streaming architecture utilizing multipath transmission and scalable video coding and develops the following optimization possibilities and results: Analysis and dimensioning methods for multipath transmission, quantification of the adaptation possibilities to the current network conditions with respect to the QoE for H.264/SVC, and evaluation and optimization of a future video streaming architecture, which allows a better interaction of application and network.},
  subject      = {Video{\"u}bertragung},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Zeiger2010,
  author    = {Zeiger, Florian},
  title     = {Internet Protocol based networking of mobile robots},
  isbn      = {978-3-923959-59-4},
  doi       = {10.25972/OPUS-4661},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-54776},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {This work is composed of three main parts: remote control of mobile systems via Internet, ad-hoc networks of mobile robots, and remote control of mobile robots via 3G telecommunication technologies. The first part gives a detailed state of the art and a discussion of the problems to be solved in order to teleoperate mobile robots via the Internet. The focus of the application to be realized is set on a distributed tele-laboratory with remote experiments on mobile robots which can be accessed world-wide via the Internet. Therefore, analyses of the communication link are used in order to realize a robust system. The developed and implemented architecture of this distributed tele-laboratory allows for a smooth access also with a variable or low link quality. The second part covers the application of ad-hoc networks for mobile robots. The networking of mobile robots via mobile ad-hoc networks is a very promising approach to realize integrated telematic systems without relying on preexisting communication infrastructure. Relevant civilian application scenarios are for example in the area of search and rescue operations where first responders are supported by multi-robot systems. Here, mobile robots, humans, and also existing stationary sensors can be connected very fast and efficient. Therefore, this work investigates and analyses the performance of different ad-hoc routing protocols for IEEE 802.11 based wireless networks in relevant scenarios. The analysis of the different protocols allows for an optimization of the parameter settings in order to use these ad-hoc routing protocols for mobile robot teleoperation. Also guidelines for the realization of such telematics systems are given. Also traffic shaping mechanisms of application layer are presented which allow for a more efficient use of the communication link. An additional application scenario, the integration of a small size helicopter into an IP based ad-hoc network, is presented. The teleoperation of mobile robots via 3G telecommunication technologies is addressed in the third part of this work. The high availability, high mobility, and the high bandwidth provide a very interesting opportunity to realize scenarios for the teleoperation of mobile robots or industrial remote maintenance. This work analyses important parameters of the UMTS communication link and investigates also the characteristics for different data streams. These analyses are used to give guidelines which are necessary for the realization of or industrial remote maintenance or mobile robot teleoperation scenarios. All the results and guidelines for the design of telematic systems in this work were derived from analyses and experiments with real hardware.},
  subject      = {Robotik},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Wolz2003,
  author    = {Wolz, Frank},
  title     = {Ein generisches Konzept zur Modellierung und Bewertung feldprogrammierbarer Architekturen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-7944},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {Gegenstand der Arbeit stellt eine erstmalig unternommene, architektur{\"u}bergreifende Studie {\"u}ber feldprogrammierbare Logikbausteine zur Implementierung synchroner Schaltkreise dar. Zun{\"a}chst wird ein Modell f{\"u}r allgemeine feldprogrammiebare Architekturen basierend auf periodischen Graphen definiert. Schließlich werden Bewertungsmaße f{\"u}r Architekturen und Schaltkreislayouts angegeben zur Charakterisierung struktureller Eigenschaften hinsichtlich des Verhaltens in Chipfl{\"a}chenverbrauch und Signalverz{\"o}gerung. Ferner wird ein generisches Layout-Werkzeug entwickelt, das f{\"u}r beliebige Architekturen und Schaltkreise Implementierungen berechnen und bewerten kann. Abschließend werden neun ressourcenminimalistische Architekturen mit Maschen- und mit Inselstruktur einander gegen{\"u}bergestellt.},
  subject      = {Gay-Array-Bauelement},
  language  = {de}
}
@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{Wirth2001,
  author    = {Wirth, Hans-Christoph},
  title     = {Multicriteria Approximation of Network Design and Network Upgrade Problems},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-2845},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2001},
  abstract  = {Network planning has come to great importance during the past decades. Today's telecommunication, traffic systems, and logistics would not have been evolved to the current state without careful analysis of the underlying network problems and precise implementation of the results obtained from those examinations. Graphs with node and arc attributes are a very useful tool to model realistic applications, while on the other hand they are well understood in theory. We investigate network design problems which are motivated particularly from applications in communication networks and logistics. Those problems include the search for homogeneous subgraphs in edge labeled graphs where either the total number of labels or the reload cost are subject to optimize. Further, we investigate some variants of the dial a ride problem. On the other hand, we use node and edge upgrade models to deal with the fact that in many cases one prefers to change existing networks rather than implementing a newly computed solution from scratch. We investigate the construction of bottleneck constrained forests under a node upgrade model, as well as several flow cost problems under a edge based upgrade model. All problems are examined within a framework of multi-criteria optimization. Many of the problems can be shown to be NP-hard, with the consequence that, under the widely accepted assumption that P is not equal to NP, there cannot exist efficient algorithms for solving the problems. This motivates the development of approximation algorithms which compute near-optimal solutions with provable performance guarantee in polynomial time.},
  subject      = {Netzplantechnik},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Travers2007,
  author    = {Travers, Stephen},
  title     = {Structural Properties of NP-Hard Sets and Uniform Characterisations of Complexity Classes},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27124},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {This thesis is devoted to the study of computational complexity theory, a branch of theoretical computer science. Computational complexity theory investigates the inherent difficulty in designing efficient algorithms for computational problems. By doing so, it analyses the scalability of computational problems and algorithms and places practical limits on what computers can actually accomplish. Computational problems are categorised into complexity classes. Among the most important complexity classes are the class NP and the subclass of NP-complete problems, which comprises many important optimisation problems in the field of operations research. Moreover, with the P-NP-problem, the class NP represents the most important unsolved question in computer science. The first part of this thesis is devoted to the study of NP-complete-, and more generally, NP-hard problems. It aims at improving our understanding of this important complexity class by systematically studying how altering NP-hard sets affects their NP-hardness. This research is related to longstanding open questions concerning the complexity of unions of disjoint NP-complete sets, and the existence of sparse NP-hard sets. The second part of the thesis is also dedicated to complexity classes but takes a different perspective: In a sense, after investigating the interior of complexity classes in the first part, the focus shifts to the description of complexity classes and thereby to the exterior in the second part. It deals with the description of complexity classes through leaf languages, a uniform framework which allows us to characterise a great variety of important complexity classes. The known concepts are complemented by a new leaf-language model. To a certain extent, this new approach combines the advantages of the known models. The presented results give evidence that the connection between the theory of formal languages and computational complexity theory might be closer than formerly known.},
  subject      = {Berechnungskomplexit{\"a}t},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Tischler2008,
  author    = {Tischler, German},
  title     = {Theory and Applications of Parametric Weighted Finite Automata},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-28145},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Parametric weighted finite automata (PWFA) are a multi-dimensional generalization of weighted finite automata. The expressiveness of PWFA contains the expressiveness of weighted finite automata as well as the expressiveness of affine iterated function system. The thesis discusses theory and applications of PWFA. The properties of PWFA definable sets are studied and it is shown that some fractal generator systems can be simulated using PWFA and that various real and complex functions can be represented by PWFA. Furthermore, the decoding of PWFA and the interpretation of PWFA definable sets is discussed.},
  subject      = {Automat <Automatentheorie>},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Sun2014,
  author    = {Sun, Kaipeng},
  title     = {Six Degrees of Freedom Object Pose Estimation with Fusion Data from a Time-of-flight Camera and a Color Camera},
  isbn      = {978-3-923959-97-6},
  doi       = {10.25972/OPUS-10508},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-105089},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2014},
  abstract  = {Object six Degrees of Freedom (6DOF) pose estimation is a fundamental problem in many practical robotic applications, where the target or an obstacle with a simple or complex shape can move fast in cluttered environments. In this thesis, a 6DOF pose estimation algorithm is developed based on the fused data from a time-of-flight camera and a color camera. The algorithm is divided into two stages, an annealed particle filter based coarse pose estimation stage and a gradient decent based accurate pose optimization stage. In the first stage, each particle is evaluated with sparse representation. In this stage, the large inter-frame motion of the target can be well handled. In the second stage, the range data based conventional Iterative Closest Point is extended by incorporating the target appearance information and used for calculating the accurate pose by refining the coarse estimate from the first stage. For dealing with significant illumination variations during the tracking, spherical harmonic illumination modeling is investigated and integrated into both stages. The robustness and accuracy of the proposed algorithm are demonstrated through experiments on various objects in both indoor and outdoor environments. Moreover, real-time performance can be achieved with graphics processing unit acceleration.},
  subject      = {Mustererkennung},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Staehle2011,
  author    = {Staehle, Barbara},
  title     = {Modeling and Optimization Methods for Wireless Sensor and Mesh Networks},
  doi       = {10.25972/OPUS-4967},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-64884},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Im Internet der Zukunft werden Menschen nicht nur mit Menschen, sondern auch mit „Dingen", und sogar „Dinge" mit „Dingen" kommunizieren. Zus{\"a}tzlich wird das Bed{\"u}rfnis steigen, immer und {\"u}berall Zugang zum Internet zu haben. Folglich gewinnen drahtlose Sensornetze (WSNs) und drahtlose Mesh-Netze (WMNs) an Bedeutung, da sie Daten {\"u}ber die Umwelt ins Internet liefern, beziehungsweise einfache Internet-Zugangsm{\"o}glichkeiten schaffen. In den vier Teilen dieser Arbeit werden unterschiedliche Modellierungs- und Optimierungsmethoden f{\"u}r WSNs und WMNs vorgestellt. Der Energieverbrauch ist die wichtigste Metrik, wenn es darum geht die Kommunikation in einem WSN zu optimieren. Da sich in der Literatur sehr viele unterschiedliche Energiemodelle finden, untersucht der erste Teil der Arbeit welchen Einfluss unterschiedliche Energiemodelle auf die Optimierung von WSNs haben. Aufbauend auf diesen {\"U}berlegungen besch{\"a}ftigt sich der zweite Teil der Arbeit mit drei Problemen, die {\"u}berwunden werden m{\"u}ssen um eine standardisierte energieeffiziente Kommunikations-L{\"o}sung f{\"u}r WSNs basierend auf IEEE 802.15.4 und ZigBee zu realisieren. F{\"u}r WMNs sind beide Probleme von geringem Interesse, die Leistung des Netzes jedoch umso mehr. Der dritte Teil der Arbeit f{\"u}hrt daher Algorithmen f{\"u}r die Berechnung des Max-Min fairen (MMF) Netzwerk-Durchsatzes in WMNs mit mehreren Linkraten und Internet-Gateways ein. Der letzte Teil der Arbeit untersucht die Auswirkungen des LRA-Konzeptes. Dessen grundlegende Idee ist die folgende. Falls f{\"u}r einen Link eine niedrigere Datenrate als theoretisch m{\"o}glich verwendet wird, sinkt zwar der Link-Durchsatz, jedoch ist unter Umst{\"a}nden eine gr{\"o}ßere Anzahl von gleichzeitigen {\"U}bertragungen m{\"o}glich und der Gesamt-Durchsatz des Netzes kann sich erh{\"o}hen. Mithilfe einer analytischen LRA Formulierung und einer systematischen Studie kann gezeigt werden, dass eine netzwerkweite Zuordnung robusterer Datenraten als n{\"o}tig zu einer Erh{\"o}hung des MMF Netzwerk-Durchsatzes f{\"u}hrt. Desweitern kann gezeigt werden, dass sich LRA positiv auf die Leistungsf{\"a}higkeit eines IEEE 802.11 WMNs auswirkt und f{\"u}r die Optimierung des Netzes genutzt werden kann.},
  subject      = {Drahtloses Sensorsystem},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Spoerhase2009,
  author    = {Spoerhase, Joachim},
  title     = {Competitive and Voting Location},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-52978},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {We consider competitive location problems where two competing providers place their facilities sequentially and users can decide between the competitors. We assume that both competitors act non-cooperatively and aim at maximizing their own benefits. We investigate the complexity and approximability of such problems on graphs, in particular on simple graph classes such as trees and paths. We also develop fast algorithms for single competitive location problems where each provider places a single facilty. Voting location, in contrast, aims at identifying locations that meet social criteria. The provider wants to satisfy the users (customers) of the facility to be opened. In general, there is no location that is favored by all users. Therefore, a satisfactory compromise has to be found. To this end, criteria arising from voting theory are considered. The solution of the location problem is understood as the winner of a virtual election among the users of the facilities, in which the potential locations play the role of the candidates and the users represent the voters. Competitive and voting location problems turn out to be closely related.},
  subject      = {Standortproblem},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Selbach2011,
  author    = {Selbach, Stefan},
  title     = {Hybride bitparallele Volltextsuche},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-66476},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Der große Vorteil eines q-Gramm Indexes liegt darin, dass es m{\"o}glich ist beliebige Zeichenketten in einer Dokumentensammlung zu suchen. Ein Nachteil jedoch liegt darin, dass bei gr{\"o}ßer werdenden Datenmengen dieser Index dazu neigt, sehr groß zu werden, was mit einem deutlichem Leistungsabfall verbunden ist. In dieser Arbeit wird eine neuartige Technik vorgestellt, die die Leistung eines q-Gramm Indexes mithilfe zus{\"a}tzlicher M-Matrizen f{\"u}r jedes q-Gramm und durch die Kombination mit einem invertierten Index erh{\"o}ht. Eine M-Matrix ist eine Bit-Matrix, die Informationen {\"u}ber die Positionen eines q-Gramms enth{\"a}lt. Auch bei der Kombination von zwei oder mehreren Q-Grammen bieten diese M-Matrizen Informationen {\"u}ber die Positionen der Kombination. Dies kann verwendet werden, um die Komplexit{\"a}t der Zusammenf{\"u}hrung der q-Gramm Trefferlisten f{\"u}r eine gegebene Suchanfrage zu reduzieren und verbessert die Leistung des n-Gramm-invertierten Index. Die Kombination mit einem termbasierten invertierten Index beschleunigt die durchschnittliche Suchzeit zus{\"a}tzlich und vereint die Vorteile beider Index-Formate. Redundante Informationen werden in dem q-Gramm Index reduziert und weitere Funktionalit{\"a}t hinzugef{\"u}gt, wie z.B. die Bewertung von Treffern nach Relevanz, die M{\"o}glichkeit, nach Konzepten zu suchen oder Indexpartitionierungen nach Wichtigkeit der enthaltenen Terme zu erstellen.},
  subject      = {Information Retrieval},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schaefer2003,
  author    = {Sch{\"a}fer, Dirk},
  title     = {Globale Selbstlokalisation autonomer mobiler Roboter - Ein Schl{\"u}sselproblem der Service-Robotik},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-7601},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {Die Dissertation behandelt die Problemstellung der globalen Selbstlokalisation autonomer mobiler Roboter, welche folgendermaßen beschrieben werden kann: Ein mobiler Roboter, eingesetzt in einem Geb{\"a}ude, kann unter Umst{\"a}nden das Wissen {\"u}ber seinen Standort verlieren. Man geht nun davon aus, dass dem Roboter eine Geb{\"a}udekarte als Modell zur Verf{\"u}gung steht. Mit Hilfe eines Laser-Entfernungsmessers kann das mobile Ger{\"a}t neue Informationen aufnehmen und damit bei korrekter Zuordnung zur Modellkarte geeignete hypothetische Standorte ermitteln. In der Regel werden diese Positionen aber mehrdeutig sein. Indem sich der Roboter intelligent in seiner Einsatzumgebung bewegt, kann er die urspr{\"u}nglichen Sensordaten verifizieren und ermittelt im besten Fall seine tats{\"a}chliche Position.F{\"u}r diese Problemstellung wird ein neuer L{\"o}sungsansatz in Theorie und Praxis pr{\"a}sentiert, welcher die jeweils aktuelle lokale Karte und damit alle Sensordaten mittels feature-basierter Matchingverfahren auf das Modell der Umgebung abbildet. Ein Explorationsalgorithmus bewegt den Roboter w{\"a}hrend der Bewegungsphase autonom zu Sensorpunkten, welche neue Informationen bereitstellen. W{\"a}hrend der Bewegungsphase werden dabei die bisherigen hypothetischen Positionen best{\"a}rkt oder geschw{\"a}cht, sodaß nach kurzer Zeit eine dominante Position, die tats{\"a}chliche Roboterposition,{\"u}brigbleibt.},
  subject      = {Mobiler Roboter},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schmitz2000,
  author    = {Schmitz, Heinz},
  title     = {The Forbidden Pattern Approach to Concatenation Hierarchies},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-2832},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2000},
  abstract  = {The thesis looks at the question asking for the computability of the dot-depth of star-free regular languages. Here one has to determine for a given star-free regular language the minimal number of alternations between concatenation on one hand, and intersection, union, complement on the other hand. This question was first raised in 1971 (Brzozowski/Cohen) and besides the extended star-heights problem usually refered to as one of the most difficult open questions on regular languages. The dot-depth problem can be captured formally by hierarchies of classes of star-free regular languages B(0), B(1/2), B(1), B(3/2),... and L(0), L(1/2), L(1), L(3/2),.... which are defined via alternating the closure under concatenation and Boolean operations, beginning with single alphabet letters. Now the question of dot-depth is the question whether these hierarchy classes have decidable membership problems. The thesis makes progress on this question using the so-called forbidden pattern approach: Classes of regular languages are characterized in terms of patterns in finite automata (subgraphs in the transition graph) that are not allowed. Such a characterization immediately implies the decidability of the respective class, since the absence of a certain pattern in a given automaton can be effectively verified. Before this work, the decidability of B(0), B(1/2), B(1) and L(0), L(1/2), L(1), L(3/2) were known. Here a detailed study of these classes with help of forbidden patterns is given which leads to new insights into their inner structure. Furthermore, the decidability of B(3/2) is proven. Based on these results a theory of pattern iteration is developed which leads to the introduction of two new hierarchies of star-free regular languages. These hierarchies are decidable on one hand, on the other hand they are in close connection to the classes B(n) and L(n). It remains an open question here whether they may in fact coincide. Some evidence is given in favour of this conjecture which opens a new way to attack the dot-depth problem. Moreover, it is shown that the class L(5/2) is decidable in the restricted case of a two-letter alphabet.},
  subject      = {Sternfreie Sprache},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schmidt2011,
  author    = {Schmidt, Marco},
  title     = {Ground Station Networks for Efficient Operation of Distributed Small Satellite Systems},
  isbn      = {978-3-923959-77-8},
  doi       = {10.25972/OPUS-4984},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-64999},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {The field of small satellite formations and constellations attracted growing attention, based on recent advances in small satellite engineering. The utilization of distributed space systems allows the realization of innovative applications and will enable improved temporal and spatial resolution in observation scenarios. On the other side, this new paradigm imposes a variety of research challenges. In this monograph new networking concepts for space missions are presented, using networks of ground stations. The developed approaches combine ground station resources in a coordinated way to achieve more robust and efficient communication links. Within this thesis, the following topics were elaborated to improve the performance in distributed space missions: Appropriate scheduling of contact windows in a distributed ground system is a necessary process to avoid low utilization of ground stations. The theoretical basis for the novel concept of redundant scheduling was elaborated in detail. Additionally to the presented algorithm was a scheduling system implemented, its performance was tested extensively with real world scheduling problems. In the scope of data management, a system was developed which autonomously synchronizes data frames in ground station networks and uses this information to detect and correct transmission errors. The system was validated with hardware in the loop experiments, demonstrating the benefits of the developed approach.},
  subject      = {Kleinsatellit},
  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{Sauer2010,
  author    = {Sauer, Markus},
  title     = {Mixed-Reality for Enhanced Robot Teleoperation},
  isbn      = {978-3-923959-67-9},
  doi       = {10.25972/OPUS-4666},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-55083},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {In den letzten Jahren ist die Forschung in der Robotik soweit fortgeschritten, dass die Mensch-Maschine Schnittstelle zunehmend die kritischste Komponente f{\"u}r eine hohe Gesamtperformanz von Systemen zur Navigation und Koordination von Robotern wird. In dieser Dissertation wird untersucht wie Mixed-Reality Technologien f{\"u}r Nutzerschnittstellen genutzt werden k{\"o}nnen, um diese Gesamtperformanz zu erh{\"o}hen. Hierzu werden Konzepte und Technologien entwickelt, die durch Evaluierung mit Nutzertest ein optimiertes und anwenderbezogenes Design von Mixed-Reality Nutzerschnittstellen erm{\"o}glichen. Er werden somit sowohl die technische Anforderungen als auch die menschlichen Faktoren f{\"u}r ein konsistentes Systemdesign ber{\"u}cksichtigt. Nach einer detaillierten Problemanalyse und der Erstellung eines Systemmodels, das den Menschen als Schl{\"u}sselkomponente mit einbezieht, wird zun{\"a}chst die Anwendung der neuartigen 3D-Time-of-Flight Kamera zur Navigation von Robotern, aber auch f{\"u}r den Einsatz in Mixed-Reality Schnittstellen analysiert und optimiert. Weiterhin wird gezeigt, wie sich der Netzwerkverkehr des Videostroms als wichtigstes Informationselement der meisten Nutzerschnittstellen f{\"u}r die Navigationsaufgabe auf der Netzwerk Applikationsebene in typischen Multi-Roboter Netzwerken mit dynamischen Topologien und Lastsituation optimieren l{\"a}sst. Hierdurch ist es m{\"o}glich in sonst in sonst typischen Ausfallszenarien den Videostrom zu erhalten und die Bildrate zu stabilisieren. Diese fortgeschrittenen Technologien werden dann auch dem entwickelten Konzept der generischen 3D Mixed Reality Schnittselle eingesetzt. Dieses Konzept erm{\"o}glicht eine integrierte 3D Darstellung der verf{\"u}gbaren Information, so dass r{\"a}umliche Beziehungen von Informationen aufrechterhalten werden und somit die Anzahl der mentalen Transformationen beim menschlichen Bediener reduziert wird. Gleichzeitig werden durch diesen Ansatz auch immersive Stereo Anzeigetechnologien unterst{\"u}tzt, welche zus{\"a}tzlich das r{\"a}umliche Verst{\"a}ndnis der entfernten Situation f{\"o}rdern. Die in der Dissertation vorgestellten und evaluierten Ans{\"a}tze nutzen auch die Tatsache, dass sich eine lokale Autonomie von Robotern heute sehr robust realisieren l{\"a}sst. Dies wird zum Beispiel zur Realisierung eines Assistenzsystems mit variabler Autonomie eingesetzt. Hierbei erh{\"a}lt der Fernbediener {\"u}ber eine Kraftr{\"u}ckkopplung kombiniert mit einer integrierten Augmented Reality Schnittstelle, einen Eindruck {\"u}ber die Situation am entfernten Arbeitsbereich, aber auch {\"u}ber die aktuelle Navigationsintention des Roboters. Die durchgef{\"u}hrten Nutzertests belegen die signifikante Steigerung der Navigationsperformanz durch den entwickelten Ansatz. Die robuste lokale Autonomie erm{\"o}glicht auch den in der Dissertation eingef{\"u}hrten Ansatz der pr{\"a}diktiven Mixed-Reality Schnittstelle. Die durch diesen Ansatz entkoppelte Regelschleife {\"u}ber den Menschen erm{\"o}glicht es die Sichtbarkeit von unvermeidbaren Systemverz{\"o}gerungen signifikant zu reduzieren. Zus{\"a}tzlich k{\"o}nnen durch diesen Ansatz beide f{\"u}r die Navigation hilfreichen Blickwinkel in einer 3D-Nutzerschnittstelle kombiniert werden - der exozentrische Blickwinkel und der egozentrische Blickwinkel als Augmented Reality Sicht.},
  subject      = {Mobiler Roboter},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Saska2009,
  author    = {Saska, Martin},
  title     = {Trajectory planning and optimal control for formations of autonomous robots},
  isbn      = {978-3-923959-56-3},
  doi       = {10.25972/OPUS-4622},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-53175},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {In this thesis, we present novel approaches for formation driving of nonholonomic robots and optimal trajectory planning to reach a target region. The methods consider a static known map of the environment as well as unknown and dynamic obstacles detected by sensors of the formation. The algorithms are based on leader following techniques, where the formation of car-like robots is maintained in a shape determined by curvilinear coordinates. Beyond this, the general methods of formation driving are specialized and extended for an application of airport snow shoveling. Detailed descriptions of the algorithms complemented by relevant stability and convergence studies will be provided in the following chapters. Furthermore, discussions of the applicability will be verified by various simulations in existing robotic environments and also by a hardware experiment.},
  subject      = {Autonomer Roboter},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Reitwiessner2011,
  author    = {Reitwießner, Christian},
  title     = {Multiobjective Optimization and Language Equations},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-70146},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Praktische Optimierungsprobleme beinhalten oft mehrere gleichberechtigte, sich jedoch widersprechende Kriterien. Beispielsweise will man bei einer Reise zugleich m{\"o}glichst schnell ankommen, sie soll aber auch nicht zu teuer sein. Im ersten Teil dieser Arbeit wird die algorithmische Beherrschbarkeit solcher mehrkriterieller Optimierungsprobleme behandelt. Es werden zun{\"a}chst verschiedene L{\"o}sungsbegriffe diskutiert und auf ihre Schwierigkeit hin verglichen. Interessanterweise stellt sich heraus, dass diese Begriffe f{\"u}r ein einkriterielles Problem stets gleich schwer sind, sie sich ab zwei Kriterien allerdings stark unterscheiden k{\"o}nen (außer es gilt P = NP). In diesem Zusammenhang wird auch die Beziehung zwischen Such- und Entscheidungsproblemen im Allgemeinen untersucht. Schließlich werden neue und verbesserte Approximationsalgorithmen f{\"u}r verschieden Varianten des Problems des Handlungsreisenden gefunden. Dabei wird mit Mitteln der Diskrepanztheorie eine Technik entwickelt, die ein grundlegendes Hindernis der Mehrkriteriellen Optimierung aus dem Weg schafft: Gegebene L{\"o}sungen so zu kombinieren, dass die neue L{\"o}sung in allen Kriterien m{\"o}glichst ausgewogen ist und gleichzeitig die Struktur der L{\"o}sungen nicht zu stark zerst{\"o}rt wird. Der zweite Teil der Arbeit widmet sich verschiedenen Aspekten von Gleichungssystemen f{\"u}r (formale) Sprachen. Einerseits werden konjunktive und Boolesche Grammatiken untersucht. Diese sind Erweiterungen der kontextfreien Grammatiken um explizite Durchschnitts- und Komplementoperationen. Es wird unter anderem gezeigt, dass man bei konjunktiven Grammatiken die Vereinigungsoperation stark einschr{\"a}nken kann, ohne dabei die erzeugte Sprache zu {\"a}ndern. Außerdem werden bestimmte Schaltkreise untersucht, deren Gatter keine Wahrheitswerte sondern Mengen von Zahlen berechnen. F{\"u}r diese Schaltkreise wird das {\"A}quivalenzproblem betrachtet, also die Frage ob zwei gegebene Schaltkreise die gleiche Menge berechnen oder nicht. Es stellt sich heraus, dass, abh{\"a}ngig von den erlaubten Gattertypen, die Komplexit{\"a}t des {\"A}quivalenzproblems stark variiert und f{\"u}r verschiedene Komplexit{\"a}tsklassen vollst{\"a}ndig ist, also als (parametrisierter) Vertreter f{\"u}r diese Klassen stehen kann.},
  subject      = {Mehrkriterielle Optimierung},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Reith2001,
  author    = {Reith, Steffen},
  title     = {Generalized Satisfiability Problems},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-74},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2001},
  abstract  = {In the last 40 years, complexity theory has grown to a rich and powerful field in theoretical computer science. The main task of complexity theory is the classification of problems with respect to their consumption of resources (e.g., running time or required memory). To study the computational complexity (i.e., consumption of resources) of problems, similar problems are grouped into so called complexity classes. During the systematic study of numerous problems of practical relevance, no efficient algorithm for a great number of studied problems was found. Moreover, it was unclear whether such algorithms exist. A major breakthrough in this situation was the introduction of the complexity classes P and NP and the identification of hardest problems in NP. These hardest problems of NP are nowadays known as NP-complete problems. One prominent example of an NP-complete problem is the satisfiability problem of propositional formulas (SAT). Here we get a propositional formula as an input and it must be decided whether an assignment for the propositional variables exists, such that this assignment satisfies the given formula. The intensive study of NP led to numerous related classes, e.g., the classes of the polynomial-time hierarchy PH, P, \#P, PP, NL, L and \#L. During the study of these classes, problems related to propositional formulas were often identified to be complete problems for these classes. Hence some questions arise: Why is SAT so hard to solve? Are there modifications of SAT which are complete for other well-known complexity classes? In the context of these questions a result by E. Post is extremely useful. He identified and characterized all classes of Boolean functions being closed under superposition. It is possible to study problems which are connected to generalized propositional logic by using this result, which was done in this thesis. Hence, many different problems connected to propositional logic were studied and classified with respect to their computational complexity, clearing the borderline between easy and hard problems.},
  subject      = {Erf{\"u}llbarkeitsproblem},
  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}
}