Gesten und Mathematik – Kommunikations- und Lernprozesse

Prof. Dr. Alexander Salle (Institut für Mathematik, Universität Osnabrück) | 12.12.2019 | 17:15 Uhr | C.0.16 (Gebäude Sterneckstraße)

Kurzfassung/Abstrakt: »Zum Denken benötigt der Mensch lediglich sein Gehirn« – insbesondere im Hinblick auf das Lernen einer abstrakten Disziplin wie Mathematik ist diese Auffassung weit verbreitet. Viele Forschungsarbeiten der letzten Jahre verdeutlichen jedoch die zentrale Rolle des Körpers in mathematischen Lern- und Kommunikationsprozessen. Im Vortrag werden empirische Ergebnisse vorgestellt, anhand derer die Bedeutung von Gesten für die Analyse von Kommunikations- und Lernprozessen herausgearbeitet sowie Konsequenzen für die Erforschung und Gestaltung mathematischer Lehr-Lern-Arrangements diskutiert werden. Gerahmt werden die Ergebnisse durch theoretische Betrachtungen zu Gesten und Multimodalität.

Lebenslauf: Studium des Gymnasiallehramts (2008) und Diplommathematik (2009), Promotion zum Dr. phil (2014) an der Universität Bielefeld 2014, seit 2015 Juniorprofessur für Didaktik der Mathematik an der Universität Osnabrück, 2018 Habilitationsäquivalenz durch positive Evaluation, Arbeitsgebiete: Analyse mathematischer Lernprozesse aus multimodaler Perspektive; Bedeutung von Gesten, Notizen und Mitschriften für mathematikbezogene Lern- und Kommunikationsprozesse, Grundvorstellungen mathematischer Inhalte (insbes. im Bereich der Trigonometrie), Übergang Schule-Hochschule, Mathematik und digitale Medien.

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Review: Quality of Experience – Measuring Quality from the End-User Perspective [Slides]

The review of the TEWI colloquium of Dr. Raimund Schatz from Nov 20, 2019 comprises the slides (below):

Abstract: Over last 15 years, Quality of Experience (QoE) has evolved from a buzzword to a holistic, mature scientific concept that captures the entire experience that a person has with a multimedia communication service (e.g. online video, web browsing, telephony, etc.). This talk provides an introduction to the concept of QoE and its operationalization in subjective experiments. To this end we first review the origins of QoE as well as the most useful definitions and frameworks that map the main QoE constituents and use cases. In the second part we go about operationalizing QoE, with a focus on how to design and conduct subjective QoE experiments that provide valid and reliable results.

CV: Dr. Raimund Schatz is Senior Scientist at the AIT Austrian Institute of Technology, Center for Technology Experience, where he coordinates the Research Field „Experience Measurement“. Furthermore, he is Post-Doctoral researcher at the ATHENA Christian-Doppler Laboratory (ITEC, AAU). Until 2015 he was Key Researcher and Area Manager at the Telecommunications Research Center Vienna, Department of User-centered Interaction, Services, and Systems Quality. Raimund Schatz holds an Msc. in Telematics (TU-Graz), a PhD in Informatics (TU-Vienna), as well as an MBA and an MSc. from Open University Business School (UK). He is (co-)author of more than 130 publications in the areas of Quality of Experience, Service Quality, HCI and Pervasive Computing. Furthermore, he is or was actively involved in a number of QoE and HCI-related EU projects and networking activities, including SHOTPROS (H2020), Optiband (FP7), CELTIC QuEEN and COST Actions IC1003 Qualinet and IC1304 ACROSS, as well as the organization of various QoE-related conferences and workshops (e.g. QoENAM 2014, QoE-FI 2016, QCMAN 2016, QoE-Management 2017, QoMEX 2018, QoMEX 2019, etc.).

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Applications and Challenges of Sentiment and Stance Analysis

Dr. Petra Kralj Novak | December 9, 2019 | 16:00 | S.2.42

Abstract:

Social media are computer-based technologies that provide means of information and idea sharing, as well as entertainment and engagement handly available as mobile applications and websites to both private users and businesses.  As social media communication is mostly informal, it is an ideal environment for the use of emoji and for detecting the population’s sentiments and stance. Sentiment* and stance** analysis have been heavily researched in the last decade and the technology to address these data analysis tasks have developed rapidly. In this talk, several inspiring sentiment and stance analysis applications will be presented, varying in data source, topics, language, and approaches used. As a result of several years of experience in sentiment and stance analysis, best practices guidelines will be provided and remaining challenges exposed.
*Sentiment analysis is the field of study that analyzes people’s opinions, sentiments, evaluations, attitudes, and emotions from a text.
**Stance analysis is the task of automatically determining from text whether the author of the text is in favor of, against, or neutral towards a proposition or target.

CV:

Dr. Petra Kralj Novak is a researcher at the Department of Knowledge Technologies, Jožef Stefan Institute, Ljubljana, Slovenia. Her research belongs to the wide area of knowledge discovery from databases. Currently, as a postdoctoral researcher, she analyses social and mainstream media focusing on the mediated sentiment and hate speech. Avant-garde research in analyzing the role of emojis in conveying sentiment was published in P. Kralj Novak, et al. „Sentiment of emojis“ and is the main reference for current research in the analysis of emoji. Dr. Kralj Novak publishes research papers and datasets in top academic venues. Her thesis focused on rule induction from class labeled data, where the induced rules are intended for human interpretation. The main findings of the thesis are published in Journal of Machine Learning Research and in the Encyclopedia of Machine Learning. She also designed and implemented GMOtreck – a system for optimization of laboratory level traceability of genetically modified organisms. Dr. Kralj Novak regularly serves in scientific programs of major academic and industrial conferences such as ICDM, ICML, DS, IDA, and Southern Data Science. She is PC chair of the  22nd International Conference on Discovery Science (2019, Split Croatia). From 2006 to 2009, and from 2018 on she is secretary and treasurer of SLAIS – the Slovenian Artificial Intelligence Society. She has also actively collaborated in several national and European research projects. She is the coordinator of the EU REC AG project IMSyPP: Innovative Monitoring Systems and Prevention Policies of Online Hate Speech (2020-2022).

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Quality of Experience – Measuring Quality from the End-User Perspective

Dr. Raimund Schatz | Nov 20, 2019 | 10:00 | Lakeside B12b.1.1

Abstract: Over last 15 years, Quality of Experience (QoE) has evolved from a buzzword to a holistic, mature scientific concept that captures the entire experience that a person has with a multimedia communication service (e.g. online video, web browsing, telephony, etc.). This talk provides an introduction to the concept of QoE and its operationalization in subjective experiments. To this end we first review the origins of QoE as well as the most useful definitions and frameworks that map the main QoE constituents and use cases. In the second part we go about operationalizing QoE, with a focus on how to design and conduct subjective QoE experiments that provide valid and reliable results.

CV: Dr. Raimund Schatz is Senior Scientist at the AIT Austrian Institute of Technology, Center for Technology Experience, where he coordinates the Research Field „Experience Measurement“. Furthermore, he is Post-Doctoral researcher at the ATHENA Christian-Doppler Laboratory (ITEC, AAU). Until 2015 he was Key Researcher and Area Manager at the Telecommunications Research Center Vienna, Department of User-centered Interaction, Services, and Systems Quality. Raimund Schatz holds an Msc. in Telematics (TU-Graz), a PhD in Informatics (TU-Vienna), as well as an MBA and an MSc. from Open University Business School (UK). He is (co-)author of more than 130 publications in the areas of Quality of Experience, Service Quality, HCI and Pervasive Computing. Furthermore, he is or was actively involved in a number of QoE and HCI-related EU projects and networking activities, including SHOTPROS (H2020), Optiband (FP7), CELTIC QuEEN and COST Actions IC1003 Qualinet and IC1304 ACROSS, as well as the organization of various QoE-related conferences and workshops (e.g. QoENAM 2014, QoE-FI 2016, QCMAN 2016, QoE-Management 2017, QoMEX 2018, QoMEX 2019, etc.).

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Connecting Trust – decentralization of the internet

Assoc.-Prof. Dr. Antorweep Chakravorty | November 25, 2019 | 16:00 | S.2.42

Abstract:

Blockchain is an innovation for creating distributed trust between users facilitating the exchange of value over a network. It can be seen as a decentralized read-only database operated collectively by participants in the network. Participants in the network can be different organizations that provide computing infrastructure to maintain a single version of a decentralized ledger. Each participant locally maintain the same version of this ledger in their own environment and agree upon any updates or changes to its state by employing some consensus algorithms. This enables the trust to be distributed throughout the network, without the need for a central intermediary. The decentralization of trust allows the blockchain technology to be transparent, secure, auditable, redundant and immutable. Since each participant maintains the same version of the truth, it removes the potential of conflict. Additionally, it also enhances the trust of end-users using applications provided by organizations driven by blockchains as they are able to get confirmation about operations on their data from multiple distinct entities rather than a single centralized party. These features of the blockchain has lead to its adoption not only in financial sectors but also in health, energy, IoT, supply chain and smart cities.

 

CV:

Dr. Antorweep Chakravorty is an Associate Professor at the University of Stavanger. His current research and development work is in the field of applied Blockchains, Big Data, Large Scale Machine Learning and Data Privacy. He has an interest in real-world problems, especially development of privacy enabled data-driven services in smart energy, healthcare and smart city domains. Antorweep completed his PhD. in 2015 with a thesis on Privacy Preserving Big Data Analytics at the University of Stavanger, Norway. Along with having a background in applied research in data-driven solutions, he is also involved in mentoring, teaching and supervision. He spent 6 months on a research exchange program at IBM Thomas J. Watson Research Center, New York, USA.

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Förderverein Technische Fakultät an der Universität Klagenfurt vergibt Roland-Mittermeir-Preis an zwei Gewinnerinnen

Klagenfurt, Österreich / 17. Oktober 2019 – Der Roland-Mittermeir-Preis prämiert die besten Masterarbeiten aller Studien der technischen Fakultät an der Universität Klagenfurt. Antragsberechtigt sind Absolventinnen und Absolventen aller Studienrichtungen der Technischen Fakultät der Universität Klagenfurt, die Mitglied beim Förderverein sind und deren Masterarbeit mit “Sehr Gut” beurteilt wurde. D.h. Absolventinnen und Absolventen der folgenden Masterstudien: Informatik, Informationsmanagement, Informationstechnik, Technische Mathematik bzw. Lehramtsstudien mit einem Unterrichtsfach der TEWI zugeordnet (sofern die Masterarbeit einem dieser Unterrichtsfächer zuzuordnen 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. Der Roland-Mittermeir-Preis ist mit € 1.500,– dotiert.

Für die Ausschreibung des Roland-Mittermeir-Preises 2018 wurden aus den zahlreichen Einreichungen zwei Gewinnerinnen (ex aequo) ermittelt und das Preisgeld wurde auf € 2.000,– angehoben sowie gleichermaßen auf die Gewinnerinnen aufgeteilt. Es freut den Förderverein Technische Fakultät besonders zwei Gewinnerinnen bekannt zu geben:

Roland-Mittermeir-Preis-2018 (v.l.n.r.): C. Inzko (Obmann), V. Pachatz (1. Platz), A. Jellen (1. Platz), M. Saringer (Vorstandsmitglied). (c) Christian Mairitsch (Alturos Destinations)

Der Preis wurde im Rahmen der Generalversammlung am 17. Oktober 2019 übergeben sowie im Rahmen des 1. FTF-Business-Lunch im Seeparkhotel gebührend gefeiert. Details dazu finden Sie hier.

In der Generalversammlung wurde auch der Vorstand neu gewählt. Wir bedanken uns recht herzlich bei Klothilde Puschl (AAU) und Daniel Kirchmeier (Raiffeisen) für Ihre Tätigkeit und begrüßen Margit Letter (AAU) und Michael Saringer (Alturos destinations) neu im Vorstand. Christian Inzko (IoT40) wurde als Obmann wiedergewählt.


Über den Förderverein Technische Fakultät

Der Förderverein Technische Fakultät an der Universität Klagenfurt verfolgt das Ziel, die Technische Fakultät bei der Erfüllung ihrer Aufgaben in Forschung und Lehre zu fördern und die Arbeit der Mitglieder, Studierenden und AbsolventInnen zu unterstützen. Ein weiteres wesentliches Ziel ist die Intensivierung des Erfahrungs- und Erkenntnisaustausches zwischen Wissenschaft und Praxis. Mit über 200 Mitgliedern ist er der anzahlstärkste (Förder-)Verein im Umfeld der Universität Klagenfurt.

Über die Universität Klagenfurt

Die Universität Klagenfurt hat sich seit ihrer Gründung anno 1970 als eine von sechs staatlichen Universitäten mit breitem Fächerspektrum in Österreich etabliert. Mehr als 11.600 Studierende lernen und forschen an der Universität Klagenfurt, rund 2.000 davon kommen aus dem Ausland. Etwa 1.500 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter streben nach qualitativen Höchstleistungen in Lehre und Forschung. Die Universität gehört laut QS World University Rankings („Top 50 under 50“) zu den 150 besten jungen Universitäten der Welt. In den Times Higher Education World University Rankings 2020, die den Anspruch hegen, die 1.400 besten Universitäten weltweit zu reihen, rangiert sie in der Platzgruppe 301-350. Im Fachbereich Computer Science belegt die Universität Klagenfurt in der Platzgruppe 201-250 den dritten Rang unter den österreichischen Universitäten. Eines ihrer Forschungsstärkefelder sind „Vernetzte und autonome Systeme“

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OpenTechTable #20: Winter Edition

When: Nov 13, 2019; 19:00 | Where: Anexia (Feldkirchner Str. 140, 9020 Klagenfurt)

We are happy to invite everyone to the 20th edition of the OpenTechTable on November 13th. Our host this time will be Anexia (Feldkirchner Str. 140, 9020 Klagenfurt).

Our speakers this time will be:

  • Umberto D’Ovidio – Sharing frontend and backend code with NX
  • Peter Pfaffeneder – Introduction to Arduino Hardware Hacking

As always, we are looking forward to meeting all of you and would like to thank Anexia for hosting the event in their Klagenfurt Office.

If you have an interesting presentation and want to speak at the OTT please reach out to us – we are always looking for future speakers!

Link: https://www.meetup.com/de-DE/OpenTechTable/events/266013075/

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Masterarbeit zu vergeben!

Das Institut ROBOTICS der JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbH befasst sich mit zukunftsweisender Robotik und deren Anwendungen. An unserem
Standort im Lakeside Science & Technology Park in Klagenfurt vergeben wir ab sofort auf Basis einer 50% Anstellung die Möglichkeit zur Erstellung einer Masterarbeit zum Thema:

„Continuous Integration Plattform zur Sicherheitsbewertung von Roboteranwendungen“

Detaillierte Infos: ROB Master Thesis

Aussagekräftige Bewerbungen bitte senden an: PEMBewerbungen@joanneum.at.

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Implementierung und Sicherheitsanalyse von Secret-Sharing Protokollen

… ist der Titel des 1. Platzes des Roland-Mittermeir-Preises 2018 und wurde vom Förderverein Technische Fakultät mit EUR 1.000,–ausgezeichnet. Der Autorin und Preisträgerin, Frau Dipl.-Ing.in Veronika Pachatz B.Sc.B.Sc., wurde der Preis im Rahmen Generalversammlung 2019 übergeben und die Arbeit wird hier kurz vorgestellt:

In einer zunehmend datengetriebenen Welt gewinnt die Geheimhaltung von vertraulichen Informationen stetig an Bedeutung. Die Verarbeitung von vertraulichen Informationen setzt technische Maßnahmen voraus, um den unbefugten Zugriff auf vertrauliche Daten effektiv zu unter- binden. Eine technische Maßnahme ist der Einsatz von Verschlüsselungen, deren Sicherheit auf der Geheimhaltung der verwendeten Schlüssel beruht. Jedoch können auf verschlüsselten Daten bisweilen nur einfache und spezifische Operationen durchgeführt werden, die unter bestimmten Voraussetzungen sogar Chosen-Instruction-Angriffe (CI-Angriffe) ermöglichen.

Durch den Einsatz von Multiparty-Computations anstelle einer Verschlüsselung können die vertraulichen Informationen einer Berechnung auf unterschiedliche Instanzen verteilt werden, sodass keine Instanz Zugriff auf die vollständigen Informationen hat. Die Verteilung der Da- ten erfolgt mit Hilfe von sogenannten Secret-Sharing-Protokollen. Secret-Sharing-Protokolle ermöglichen die Verteilung von Geheimnissen auf eine beliebige Anzahl an Teilnehmern, wobei nur eine qualifizierte Teilmenge der Teilnehmer das Geheimnis kooperativ rekonstruieren kann.

Der Fokus dieser Arbeit liegt in der Implementierung und Sicherheitsanalyse von Protokollen zur Durchführung von verteilten Berechnungen mittels Secret-Sharing. Im Rahmen der Sicherheitsbetrachtungen wird die Anwendbarkeit von CI-Angriffen auf Secret-Sharing-Protokolle, ähnlich zur Vorgehensweise bei Verschlüsselungen, evaluiert. Dabei werden zwei konkrete, neue Möglichkeiten eines solchen Angriffs auf Secret-Sharing-Protokolle und dafür notwendige Voraussetzungen erläutert. In beiden Szenarien wird Angreifern der unbefugte Zugriff auf das Ergebnis verteilter Berechnungen ermöglicht, indem vorhandene Sicherheitsmechanismen zweckentfremdet werden.

Neben der theoretischen Diskussion von Angriffsszenarien auf Secret-Sharing-Protokolle werden zwei Werkzeuge zur Ausführung von verteilten Berechnungen vorgestellt. Die Werkzeuge erlauben die Ausführung verteilter Berechnungen zwischen beliebig vielen Instanzen innerhalb eines Netzwerks.

Die im Rahmen der Masterarbeit entwickelten Prototypen wurden nach Fertigstellung der Masterarbeit unter folgenden Links veröffentlicht: https://github.com/pacver/secret-sharing-client, https://github.com/pacver/secret-sharing-library

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The Traveling Salesperson Problem with Forbidden Neighborhoods

… ist der Titel des 1. Platzes des Roland-Mittermeir-Preises 2018 und wurde vom Förderverein Technische Fakultät mit EUR 1.000,–ausgezeichnet. Der Autorin und Preisträgerin, Frau Dipl.-Ing.in Anna Jellen B.Sc., wurde der Preis im Rahmen Generalversammlung 2019 übergeben und die Arbeit wird hier kurz vorgestellt:

In meiner Masterarbeit beschäftige ich mich mit einer Erweiterung des Problems des Handlungsreisenden. Diese Erweiterung wird als Problem des Handlungsreisenden mit verbotenen Nachbarschaften bezeichnet und mit TSPFN (Traveling Salesperson Problem with Forbidden Neighborhoods) abgekürzt.

Es werden gleichmäßig angeordnete Punkte betrachtet, z.B. die Mittelpunkte der Felder eines Schachbretts. Diese Anordnung von Punkten wird reguläres Gitter genannt. Die Aufgabe ist nun, ausgehend von einem beliebigen Punkt, alle anderen Punkte genau einmal zu besuchen und zum Startpunkt zurückzukehren, wobei der kürzest mögliche Weg gesucht wird. Zusätzlich gibt es noch die Bedingung, dass die Distanz zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Punkten größer als ein vorgegebener Radius sein muss.

Dieses Problem entstammt einem Verfahren namens Laser-Beam-Melting, welches ähnlich dem 3-D-Druck ist. Ein Werkstück wird schichtweise erzeugt, wobei in jeder Schicht gitterförmig angeordnete Punkte erhitzt werden. Hier gilt es, dass aufeinanderfolgend erhitzte Punkte zumindest eine vorgegebene Distanz voneinander entfernt liegen, um interne Spannungen des Werkstücks zu vermeiden. Weiters muss der kürzest mögliche Weg gefunden werden, um die Herstellungskosten zu minimieren.

In meiner Masterarbeit wurde das TSPFN, welches ursprünglich auf zweidimensionalen, regulären Gittern eingeführt wurde, auf drei Dimensionen erweitert. Für dreidimensionale Quader wurden die Radien der Länge null, eins, Wurzel aus zwei und Wurzel aus drei gewählt und untersucht. Es wurden für bestimmte Größen von Gittern und Radien optimale Lösungen des TSPFN bestimmt. Zur Bestimmung wurden zuerst Beweise für Längen unterer Schranken erforscht und schließlich zugehörige Konstruktionsschemen entwickelt und visualisiert. Mit Hilfe dieser Konstruktionsschemen ist es nun für eine Vielzahl an Gittern möglich, das TSPFN in linearer Zeit zu lösen.

Alle Details zu meinem Forschungsthema, zugehörige Publikationen und Code finden sich unter https://www.philipphungerlaender.com/tspfn/.

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