Review: Affective Personalization: from Psychology to Algorithms [Slides]

The review of the TEWI colloquia ofDr. Marko Tkalčič from December 21, 2017 comprises the slides.

Slides:

Abstract

The talk will cover the research carried out by the author in the domain of psychologically-driven personalized systems. In order to be truly personalized a system needs to understand the user. Current systems employ data-driven models, such as recommendations based on past ratings, clicks or purchases. However, psychologically-grounded models appear to have potential for better personalized systems. The author will cover models of emotions and personality, the unobtrusive acquisition thereof through social media crawling, video processing and machine learning and their use in personalization algorithms.

Bio

tkalcicMarko Tkalčič is Assistant Professor at the Faculty of Computer Science at the Free University in Bolzano, Italy. He received his PhD from the Faculty of Electrical Engineering at the University of Ljubljana in 2011. After a postdoc at the University of Ljubljana, he worked as a postdoc at the Johannes Kepler University in Linz, Austria from 2013 to 2015. From 2016 he is with the Free University of Bolzano. His research explores ways in which psychologically-motivated user characteristics, such as emotions and personality, can be used to improve personalized systems. It employs methods such as user studies and machine learning.

Dr. Tkalčič has published in prestigious journals, such as Elsevier Information Sciences and Springer UMUAI. He has presented at venues, such as RecSys and UMAP. Recently he edited the book Emotions and Personality in Personalized Systems with Springer. He is active in organizing conferences (RecSys 2017, UMAP 2017) and workshops (EMPIRE, SOAP, HUMANIZE), editing special issues, and reviewing for prestigious journals, conferences and grant bodies. He is a member of the editorial board of the UMUAI journal.

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Rückblick: Winter Game Jam

Der 1st Winter Game Jam an der Alpen-Adria-Universität Klagenfurt startete am Freitag, dem 15. Dezember mit zwei Fokusvorträgen und der anschließenden Bekanntgabe des Themas. Drei Wörter „Create, Star & Conversion“ führten zu 13 Gruppen, die bis Sonntag Abend an ihren Spielen arbeiteten . Der Game Jam war mit 70 Teilnehmerinnen und Teilnehmern der bisher Größte in Klagenfurt. Die Bandbreite der entstandenen Spiele zeugt von der Interdisziplinarität und Diversität des Publikums: Es gab unter anderem ein Brettspiel, Strategiespiele & Simulatoren, einen Acht-Personen-Multiplay-Shooter, Jump & Runs und interactive Stories. Alle 13 Spiele können hier gespielt bzw. heruntergeladen werden. Fotos vom Event finden sich auf Flickr und Videos auf YouTube. Die Rückmeldungen waren durchwegs positiv und viele Jammerinnen und Jammer planen beim nächsten Mal wieder mitzumachen.

1st Winter Game Jam

Der Termin für den nächsten Jam ist bereits fixiert und die Freiwilligen für das Organisationsteam haben sich auch wieder gefunden. Der 5th Klagenfurt Game Jam findet vom 27.-29. April 2018 statt.

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Kostwein: Offene Stellen

kostwein-logoWir sind ein international erfolgreicher Zulieferer im Maschinenbau mit mehr als 1100 Mitarbeiter/innen.
Kostwein Qualität aus Österreich – weltweit im Einsatz!

Unsere Kunden, durchwegs Weltmarktführer in den verschiedensten Branchen des Maschinenbaues, setzen auf Qualität und Know-How von Kostwein. Wir setzen Maßstäbe in der Präzisionsfertigung, Montage und Logistik von Einzelteilen, Modulen und kompletten Maschinen für die globale Zusammenarbeit im Build-to-Print Business.

  • Praktikum Industrie 4.0 / Digitalisierung [PDF]
  • Praktikum Intralogistik [PDF]
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Frohe Weihnachten und viel Erfolg für 2018

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Der Förderverein Technische Fakultät an der Alpen-Adria-Universität Klagenfurt wünscht allen Mitgliedern ein frohes Weihnachtsfest und einen guten Start in ein erfolgreiches Jahr 2018!

Aktuelle Hinweise

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Lam Research: Software Engineer (f/m)

230px-Lam_Research_logo.svgAs a leading global supplier of wafer fabrication equipment and services to the semiconductor industry, Lam Research develops innovative solutions that help our customers build smaller, faster, and more power-efficient devices.

This success is the result of our employees‘ diverse technical and business expertise, which fuels close collaboration and ongoing innovation.

Join the Lam Research team, where you can write your own success story. Come help us solve our customers‘ toughest problems and be part of a company that plays a vital role in the future of electronics.

  • Location: Austria, 9500 Villach
  • Employee type: Full time
  • Contract: Permanent
  • Job ID: 96941

Job Description:

  • Implement new customer requirements and features in our existing application
  • Maintain existing code base and investigating problem areas
  • Demonstrating solutions by providing documentation, flowcharts, and clear code
  • Working in cross functional teams throughout our organization
  • Ability to travel within USA, Europe, and Asia (total is less than 10%)

Required Qualification:

  • B.S or Masters in Computer Science, Computer Engineering, Electronics or related field
  • Knowledge of embedded software development and design
  • Knowledge of Object Oriented Software implementation and design e.g.: Design Patterns and Finite State Machines
  • Strong software engineering skills: modular design, data structures and algorithms
  • Experience with Source Control and Development life cycles
  • Analytical approach to root cause analysis
  • Knowledge of multithreading is a must (preemptive thread scheduling)
  • Understanding of Networking/TCPIP
  • Experience with real-time operating systems beneficial
  • Experience in distributed embedded controls system beneficial

Details according to the Austrian general equal treatment act:

This position is subject to the AUSTRIAN Collective Bargaining Agreement for employees in the Metal Technology Industries in occupation group G.

The minimum annual salary for the position (m/f) is 44.696,12 EUR gross based on a full-time employment. A higher payment is negotiable depending on expertise and skills.

Villach – a great place to live and work

Follow the link www.welcome2villach.at and you will find on the spot the most important information about living, working and studying in and around Villach/Austria.

Application:

If you are interested in this position please apply ONLINE under: http://www.lamresearch.com/careers

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Affective Personalization: from Psychology to Algorithms

Dr. Marko Tkalčič | December 21, 2017 | 3 pm | E.1.05

Abstract

The talk will cover the research carried out by the author in the domain of psychologically-driven personalized systems. In order to be truly personalized a system needs to understand the user. Current systems employ data-driven models, such as recommendations based on past ratings, clicks or purchases. However, psychologically-grounded models appear to have potential for better personalized systems. The author will cover models of emotions and personality, the unobtrusive acquisition thereof through social media crawling, video processing and machine learning and their use in personalization algorithms.

Bio

tkalcicMarko Tkalčič is Assistant Professor at the Faculty of Computer Science at the Free University in Bolzano, Italy. He received his PhD from the Faculty of Electrical Engineering at the University of Ljubljana in 2011. After a postdoc at the University of Ljubljana, he worked as a postdoc at the Johannes Kepler University in Linz, Austria from 2013 to 2015. From 2016 he is with the Free University of Bolzano. His research explores ways in which psychologically-motivated user characteristics, such as emotions and personality, can be used to improve personalized systems. It employs methods such as user studies and machine learning.

Dr. Tkalčič has published in prestigious journals, such as Elsevier Information Sciences and Springer UMUAI. He has presented at venues, such as RecSys and UMAP. Recently he edited the book Emotions and Personality in Personalized Systems with Springer. He is active in organizing conferences (RecSys 2017, UMAP 2017) and workshops (EMPIRE, SOAP, HUMANIZE), editing special issues, and reviewing for prestigious journals, conferences and grant bodies. He is a member of the editorial board of the UMUAI journal.

 

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On Digitalized Electrical Energy Systems: Emerging Cyber Security Threats and Mitigations

Dr. Paul Smith | December 5, 2017 | 14.00 p.m. | E.1.42

Abstract

To enable the increased integration of renewable energy sources and the creation of new energy services, our electrical energy systems are being digitalized (i.e., we are creating the so-called smart grid). This digitalization has many potential benefits, but it also introduces new cyber security vulnerabilities that could be exploited by malicious actors. In this talk, we will look at a relatively new form of threat that uses advanced attack techniques to achieve a malicious goal, which results in disruption to power supply. The most notable example of this form of threat took place in the Ukraine in December 2015. Having looked at this threat, the talk will continue by giving an overview of a number of solutions that were developed in the EU-funded SPARKS project (https://project-sparks.eu). The talk will conclude with a discussion on future research directions.

Bio

Dr. Paul Smith is a Senior Scientist in the Center for Digital Safety and Security at AIT Austrian Institute of Technology.
He received his PhD in Computing from Lancaster University, UK in September 2003. Paul’s research is targeted at developing applied solutions to ensuring the security and resilience of critical information infrastructures. More specifically, in recent years, his researched has focused on securing future digitalized energy systems. Solutions have focused on approaches to risk management, anomaly detection, secure architecture specification, incident response, and resilience measurement. For each of these, his interests lie in understanding cyber-physical aspects of security and resilience. He has participated in a number of international research projects in this area, and has published articles on various aspects that relate to this core interest.

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Roland-Mittermeir-Preis: Ausschreibung 2017

Trophy WinnerAusschreibung 2017

Roland-Mittermeir-Preis

Prämierung der besten Diplom- bzw. Magisterarbeit aller Studien der Technischen Fakultät an der Universität Klagenfurt

Der Förderverein Technische Fakultät an der Universität Klagenfurt schreibt die Prämierung der besten Diplom- bzw. Magisterarbeit aller Studien der Technischen Fakultät an der Universität Klagenfurt des laufenden Studienjahres aus.

Der Preis besteht aus einer Urkunde und einer Prämie in Höhe von

EUR 1.500,–

Die Jury ist ermächtigt den Preis gegebenenfalls zwischen mehreren Diplom- bzw. Magisterarbeiten zu teilen. Antragsberechtigt sind Absolventinnen und Absolventen aller Studienrichtungen der Technischen Fakultät der Universität Klagenfurt, die Mitglied beim Förderverein sind (Beitrittserklärung hier!) und deren Diplom- bzw. Magisterarbeit mit “Sehr Gut” beurteilt wurde. D.h. AbsolventInnen der folgenden Masterstudien: Informatik, Informationsmanagement, Informationstechnik, Technische Mathematik bzw. Lehramtsstudien mit einem Unterrichtsfach der TEWI zugeordnet (sofern die Diplomarbeit einem dieser Unterrichtsfächer zuzuordnen ist).

Es werden nur Diplom- bzw. Magisterarbeiten bewertet, die im Zeitraum vom 1. Januar 2017 bis zum 31. Dezember 2017 fertiggestellt wurden. Als Fertigstellungstermin gilt der Tag der Ausstellung des Gutachtens/Beurteilung (lt. ZEUS). Die Einreichfrist für die Verleihung des Preises endet am 31. Mai 2018.

Der Antrag ist beim Geschäftsführer des Förderverein Technische Fakultät an der Universität Klagenfurt einzureichen und soll folgendes beinhalten:

  • Diplom- bzw. Magisterarbeit (in elektronischer Form als PDF-Datei).
  • Gutachten des Betreuers der Diplom- bzw. Magisterarbeit.
  • Allfällige Software (oder Verweise auf existierende Software).
  • Eine kurze Zusammenfassung (max. eine Seite), die so geschrieben sein soll, dass sie auch für Nicht-ExpertInnen verständlich ist!

Beurteilungskriterien für die Zuerkennung des Preises sind strikt fachlicher qualitätsbezogener Natur. Sie umfassen die Aspekte:

  • wissenschaftlicher Gehalt,
  • Innovationsgehalt und Umsetzbarkeit,
  • Klarheit der Darstellung und Qualität der Ausführung.

Die Zuerkennung des Preises erfolgt durch eine Jury per Vorstandsbeschluß. Die Jury besteht i.a. aus:

  • dem Obmann des Förderverein Technische Fakultät an der Universität Klagenfurt (Vorsitz),
  • Vertretern der TEWI-Institute der Universität Klagenfurt und
  • Vertretern der institutionellen Mitglieder des Förderverein Technische Fakultät an der Universität Klagenfurt.

Der Geschäftsführer des Förderverein Technische Fakultät an der Universität Klagenfurt kann zu den Sitzungen der Jury als nichtstimmberechtigtes Mitglied beigezogen werden. Die Sitzungen der Jury sind geschlossene Sitzungen und die Entscheidungen der Jury sind endgültig. Der Rechtsweg ist ausgeschlossen.

Die Preisverleihung findet üblicherweise im Rahmen einer TEWI-Veranstaltung statt.

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Asymptotic Analysis of Lattice Paths and Related Structures

hackl… ist der Titel des 1. Platzes des Roland-Mittermeir-Preises 2015/2016 und wurde vom Förderverein Technische Fakultät mit EUR 1.500,–ausgezeichnet. Dem Autor und Preisträger, Herrn Dipl.-Ing. Benjamin Hackl, wurde der Preis im Rahmen des Festakts 10-jähriges Jubiläum der Fakultät für Technische Wissenschaften übergeben und die Arbeit wird hier kurz vorgestellt:

Zusammenfassung. Während sich die klassische Kombinatorik „nur“ mit dem Abzählen diskreter Objekte beschäftigt, interessieren wir uns im Rahmen der analytischen Kombinatorik für präzise Analysen des entsprechenden asymptotischen Verhaltens. In weniger technischen Worten sind wir also an einer möglichst genauen Charakterisierung des Wachstums von gewissen Klassen kombinatorischer Objekte interessiert. Für eine solche asymptotische Analyse werden Resultate aus einem breiten Spektrum von mathematischen Disziplinen, wie beispielsweise der klassischen Kombinatorik, der Funktionentheorie, und auch der Wahrscheinlichkeitstheorie verwendet.

Innerhalb dieser Masterarbeit spielen neben den im Titel angedeuteten Gitterpfaden auch Bäume, beides klassische diskrete Objekte mit zahllosen Anwendungen in verschiedenen na- turwissenschaftlichen und technischen Bereichen, eine zentrale Rolle. Die Arbeit ist in drei Kapitel gegliedert. In Kapitel 1, Preliminaries, geht es um die für die asymptotische Analy- se nötigen Grundlagen und Werkzeuge aus Kombinatorik (z.B. kombinatorische Klassen und erzeugende Funktionen), Funktionentheorie (Singularitätenanalyse, Mellin-Transformation), sowie Wahrscheinlichkeitstheorie (Grenzverteilungen, Martingale).

Mit Hilfe der in Kapitel 1 skizzierten Techniken geht es dann in Kapitel 2, Analysis of Lattice Paths, um die asymptotische Analyse von Gitterpfaden. Nach einer kurzen Einleitung in Ab- schnitt 2.1, in der die Terminologie geklärt wird, werden in den Abschnitten 2.2 sowie 2.3 di- verse elementare Gitterpfadklassen (Brücken, Mäander, Exkursionen) asymptotisch analysiert.

Abschnitt 2.4 bildet den Kern der Masterarbeit, in ihm werden sogenannte kulminierende Pfade untersucht. Das sind Gitterpfade mit Schritten ↗ und ↘, die auf minimaler Höhe starten und auf maximaler Höhe enden. Zu den wichtigsten Bausteinen dieser Analyse zählen die Erkenntnis, dass die wohlbekannten Chebyshev-Polynome eine zentrale Rolle spielen, sowie die asymptotische Entwicklung von Binomialkoeffizienten (2n,n−α) in einem zentralen Bereich. Neben Resultaten wie der asymptotischen Grenzverteilung und beliebig präzisen asymptotischen Entwicklungen für die Anzahl kulminierender Pfade gegebener Länge, wurde in diesem Kontext auch eine zahlentheoretische Vermutung von Zhao aus dem Jahr 2010 bewiesen.

Die Inhalte dieses Abschnittes wurden in einer geringfügig adaptierten Version 2016 in den Annals of Combinatorics publiziert.

In Kapitel 3, Analysis of Trees, liegt der Fokus schließlich auf der asymptotischen Analyse von Bäumen, wobei besonderer Wert auf das Aufzeigen der Zusammenhänge zwischen Gitterpfaden und Bäumen gelegt wird.

Zuletzt sei noch erwähnt, dass die aufwändigeren Berechnungen (insbesondere in Abschnitt 2.4) mit der Hilfe des quelloffenen Computermathematiksystems SageMath durchgeführt wurden. Der entsprechende Sourcecode findet sich in Anhang A der Arbeit. Im weiteren Umfeld der Arbeit bildete diese Implementation auch einen Teil der Motivation, ein Proposal für ein Google Summer of Code-Projekt einzureichen, welches genehmigt und erfolgreich von mir durch- geführt wurde, sodass ein Modul für asymptotische Entwicklungen mittlerweile zum Basisbestandteil von SageMath gehört.

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Local Search Heuristics for the Capacitated Vehicle Routing Problem with Structured Time Windows

truden… ist der Titel des 2. Platzes des Roland-Mittermeir-Preises 2015/2016 und wurde vom Förderverein Technische Fakultät mit EUR 1.000,–ausgezeichnet. Dem Autor und Preisträger, Herrn Dipl.-Ing. Christian Truden, wurde der Preis im Rahmen des Festakts 10-jähriges Jubiläum der Fakultät für Technische Wissenschaften übergeben und die Arbeit wird hier kurz vorgestellt:

Das Vehicle Routing Problem ist ein kombinatorisches Optimierungsproblem, welches ein breites Spektrum an Anwendungen im Bereich der Transportlogistik hat. Diverse Varianten kommen unter anderem bei der Planung von effizienten Liefertouren zum Einsatz. Eines der aktuell bekanntesten Anwendungsgebiete, das in der vorgelegten Arbeit im Detail betrachtet wird, findet sich im Online-Lebensmittelhandel. Hierbei wählt der Kunde auf der Website des Supermarktes ein Zeitfenster für die Zulieferung seines Einkaufes. Im Anschluss muss ein Lieferplan erstellt werden, der alle bisherigen Kundenbestellungen in ihren zugewiesenen Zeitfenstern enthält.

Das diesem Prozess zu Grunde liegende Optimierungsproblem ist das sogenannte capacitated Vehicle Routing Problem with Time Windows (cVRPTW). Es beschreibt die Herausforderung Routen ausgehend von einem Depot kosten-minimal zu planen. Die Ladekapazität der genutzten Lieferfahrzeuge und die maximale Fahrzeit der Fahrer darf hierbei nicht überschritten werden. Des weiteren muss jeder Kunde genau einmal innerhalb des ihm zugewie- senen Zeitfensters besucht werden.

Das cVRPTW gehört zur Klasse der NP-schweren Optimierungsprobleme. Für größere Probleminstanzen, wie sie in der Praxis auftreten, sind daher exakten Methoden, die stets die optimale Lösung liefern, nicht anwendbar. Da es die Online-Anwendung erfordert Lösungen in Echtzeit zu generieren, wurden im Rahmen dieser Arbeit nicht- exakte Methoden, sogenannte Heuristiken, entwickelt, mit deren Hilfe sehr gute Lösungen innerhalb kürzester Zeit gefunden werden können.

Die Basis unserer Methoden bilden lokale Suchheuristiken, welche die aktuelle Lösung mittels einfacher Ver- tauschoperationen iterativ verbessern. Bei der von uns betrachteten Anwendung besitzen die Zeitfenster, die als strukturierte Zeitfenster bezeichnet werden, spezielle Eigenschaften: Es wird angenommen, dass sich die Zeitfenster nicht überlappen und groß genug sind, damit mehrere Kunden innerhalb eines Zeitfensters besucht werden können. Diese Eigenschaften können ausgenutzt werden um den Suchraum der lokalen Operationen einzuschränken und somit unsere Heuristiken entscheidend zu beschleunigen.

Neben Lösungsqualität und Geschwindigkeit und der damit verbundenen ausgezeichneten Skalierbarkeit unserer Algorithmen, wurde von uns besonderer Wert auf die Flexibilität der entwickelten theoretischen Grundlagen gelegt. Dadurch können unsere Methoden jederzeit mit geringem Aufwand an eine Vielzahl von zusätzlichen spezifischen Bedingungen (sogenannte Business-Constraints), die es in der Praxis häufig und oftmals auch erst zu einem späteren Projektzeitpunkt zu berücksichtigen gilt, adaptiert werden.

Die vorgelegte Masterarbeit diente bisher als Ausgangspunkt mehrerer Konferenzvorträge und Publikationen. Bis dato sind zwei Konferenzpapiere entstanden, wobei eines davon bereits zur Veröffentlichung akzeptiert wurde [3] und das andere sich aktuell im Reviewprozess befindet [2]. Außerdem befindet sich derzeit ein Journalartikel [1] in Begutachtung, während ein weiterer Journalartikel in Kürze fertiggestellt wird.

Neben diesen akademischen Resultaten wurde die Praxisrelevanz der erarbeiten Ergebnisse bereits mehrfach unter Beweis gestellt. Die in dieser Arbeit entwickelten Methoden bilden die Grundlagen der Optimierungskom- ponente eines Systems für Online-Lebensmittelbestellungen, welches gemeinsam mit der britischen Firma Satalia für eine der weltweit größten Supermarktketten entwickelt wurde. Mit heutigem Tage befindet sich dieses System bereits in Betrieb und wird derzeit stufenweise in ganz Großbritannien eingeführt. Für weitere Details verweisen wir auf den folgenden, vor Kurzem veröffentlichten Artikel: http://tinyurl.com/cVRPsTW-article.

Literatur

[1] P. Hungerländer, K. Maier, J. Pöcher, A. Rendl, and C. Truden. Solving an on-line capacitated vehicle rou- ting problem with structured time windows. Technical Report TR-AAUK-M-O-16-12-30, Alpen-Adria Universität Klagenfurt, Mathematics, Optimization Group, 2016. A preprint is available from http://www.optimization-online.org/DB_HTML/2017/02/5859.html.

[2]  P. Hungerländer, A. Rendl, and C. Truden. On the slot optimization problem in on-line vehicle routing. Technical Report TR-AAUK-M-O-17-04-13, Alpen-Adria Universität Klagenfurt, Mathematics, Optimization Group, 2016. A preprint is available from http://www.optimization-online.org/DB_HTML/2017/04/ 5962.html.

[3]  P. Hungerländer, K. Maier, J. Pöcher, A. Rendl, and C. Truden. Solving an on-line capacitated vehicle routing problem with structured time windows. In Operations Research Proceedings 2016, 2017. Accepted, a preprint is available from http://www.optimization-online.org/DB_HTML/2016/12/5764.html.

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