Corpus-adaptive Named Entity Recognition

Named Entity Recognition (NER) is an important step towards the automatic analysis of natural language and is needed for a series of natural language applications. The task of NER requires the recognition and classification of proper names and other unique identifiers according to a predefined category system, e.g. the “traditional” categories PERSON, ORGANIZATION (companies, associations) and LOCATION. While most of the previous work deals with the recognition of these traditional categories within English newspaper texts, the approach presented in this thesis is beyond that scope. The approach is particularly motivated by NER which is more challenging than the classical task, such as German, or the identification of biomedical entities within scientific texts. Additionally, the approach addresses the ease-of-development and maintainability of NER-services by emphasizing the need for “corpus-adaptive” systems, with “corpus-adaptivity” describing whether a system can be easily adapted to new tasks and to new text corpora. In order to implement such a corpus-adaptive system, three design guidelines are proposed: (i) the consequent use of machine-learning techniques instead of manually created linguistic rules; (ii) a strict data-oriented modelling of the phenomena instead of a generalization based on intellectual categories; (iii) the usage of automatically extracted knowledge about Named Entities, gained by analysing large amounts of raw texts. A prototype was implemented according to these guidelines and its evaluation shows the feasibility of the approach. The system originally developed for a German newspaper corpus could easily be adapted and applied to the extraction of biomedical entities within scientific abstracts written in English and therefore gave proof of the corpus-adaptivity of the approach. Despite the limited resources in comparison with other state-of-the-art systems, the prototype scored competitive results for some of the categories

Vorausschauende Längsregelung schwerer Lastkraftwagen

Diese Arbeit stellt ein Fahrerassistenzsystem vor, welches einen Lkw wie ein geübter Kraftfahrer vorausschauend fährt. Es nutzt die Informationen eines erweiterten Navigationssystems über Steigung, Krümmung und Geschwindigkeitsbeschränkungen des zukünftig befahrenen Streckenabschnitts. Mit diesen Informationen und den Messgrößen eines Abstandsradars berechnet das System durch eine Modellbasierte Prädiktive Regelung die optimale Wahl des Gangs sowie des Antriebs- und Bremsmoments

Strategien des dynamischen Lastausgleichs für Multi-Domain-Cluster am Beispiel einer parallelen Dendriten-Simulation

Parallele Programme mit schwankenden Rechenlasten können vom Einsatz eines Dynamischen-Lastausgleichs-Algorithmus (DLB) profitieren. Die Anpassung solcher Algorithmen an einen Multi-Domain-Cluster stellte bei kommunikationsintensiven Anwendungen eine beträchtliche Herausforderung dar. Der entwickelte DLB-Algorithmus nutzt Lastmessungen zum vorausschauenden und sparsamen Umgang mit beschränkten Kommunikationsresourcen. Durch den Einsatz selbstkalibrierender Modelle kann der Aufwand zur Anpassung des Algorithmus an Infrastruktur und Anwendung erheblich reduziert werden

Requirements Specification, Behavioral Specification and Checking of object-oriented Interlocking Systems using Multi-Object Logics, UML State Machines and Multi-Object Checking

Rechner haben durch ihre Programmierbarkeit und ihre Leistungsfähigkeit in nahezu sämtliche Bereiche des täglichen Lebens Einzug gehalten. Für den Einsatz rechnergestützter Systeme in sicherheitskritischen Umgebungen ist ein Nachweis für die korrekte Funktion von Hard- und Software zu erbringen. Unter dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit erfordert die Entwicklung sicherheitskritischer Systeme den Einsatz automatisierbarer Verfahren, die diesen Nachweis unterstützen. Während relevante Normen die Anwendung formaler und damit automatisierbarer Verfahren empfehlen, existieren keinerlei Kriterien, welche Formalismen wie adäquat oder gar effizient eingesetzt werden können. Universelle Beschreibungssprachen wie die Unified Modeling Language (UML) erfahren durch die hohe Verfügbarkeit von Entwicklungswerkzeugen zunehmende Verbreitung, können den Anforderungen an Formalität und Verifikationsunterstützung jedoch nicht nachkommen. In der vorliegenden Arbeit wird eine Methodik zur Unterstützung des Entwicklungsprozesses sicherheitskritischer Systeme an einem Beispiel aus der Leit- und Sicherungstechnik im Eisenbahnwesen entwickelt. Die Methodik greift dabei Darstellungskonzepte der UML geeignet auf, so dass vorhandene Entwicklungswerkzeuge weiterhin Verwendung finden können. Die vorgestellte Methodik umfasst die Formalisierung der funktionalen Anforderungen in Formeln in der Multi-Objektlogik D1, die über mehrfach erweiterten Kripke-Strukturen interpretiert werden. Mehrfach erweiterte Kripke-Strukturen bilden ebenfalls die Grundlage für kommunizierende Zustandsmaschinen, die durch Zerlegung aus UML-Zustandsmaschinen generiert werden können. Durch die gemeinsame Basis von Anforderungs- und Verhaltensspezifikation wird die Anwendung des effizienten, automatisierbaren Multi-Object Checking Verfahrens zur Verifikation möglich. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde dieses Verfahren um einen Mechanismus zur Generierung von Fehlerszenarien erweitert. Dieser findet sowohl bei der Verifikation zur Fehlerlokalisation im Modell als auch bei der Validation zur Generierung von Testfällen Anwendung, so dass nicht nur die Verifikation sondern auch die Validation geeignet unterstützt werden. Die Anwendbarkeit der Methodik wird an einem Fallbeispiel, der Entwicklung einer Stellwerkslogik, demonstriert.Due to their programmability and their high capabilities, computers have entered almost all areas of everyday life. In order to use computer-based systems in a safety-critical environment, the proper function of hardware and software has to be certified. For economic reasons, the development of safety-critical systems requires automation providing such evidence. Whereas relevant norms recommend the application of formal and for this reason automatable methods, criteria regarding how to apply which formalism adequately or even efficiently do not exist yet. As a result of their large amount of available development tools, modeling languages like the Unified Modeling Language (UML) have become more and more popular. However, the UML does not meet the requirements as to formality or as to verification support. In this thesis, a methodology to support the development process of safety-critical systems is developed, using an example of the operation and control technology in railway systems. The methodology reuses UML concepts in such a way that existing development tools can be applied. The provided methodology includes the formalization of functional requirements as Multi-Object Logic D1 formulas. These formulas are interpreted over several times extended Kripke structures which are the basis for communicating state machines. As UML state machines can be decomposed into communicating state machines, UML state machines become applicable in the behavior specification phase. Due to the common basis of the requirements and the behavioral specification, the Multi-Object Checking procedure can be utilized for verification. In this thesis, the Multi-Object Checking procedure is extended by a scenario generation feature in case a Multi-Object Checking property does not hold. This feature can be applied both to verification for fault localization in the model and to validation for test case generation. The applicability of the methodology is demonstrated, using the example of the development of an interlocking logic