Freimut Hammer

Studium

Eine Auswahl meiner Arbeiten im Studium.


Zuletzt geändert: 15:07 05-06-2019


Masterarbeit: Entwicklung eines Frameworks zur Anonymisierung von personenbezogenen zeitkontinuierlichen Daten


Abstract: In dieser Masterarbeit wird eine Methode zur Anonymisierung von zeitkontinuierlichen Daten entwickelt, welche die Relation zwischen Zeit- und Werte-Achse beibehält. Dabei sollte der Informationsverlust gering gehalten werden. Der Ansatz schützt unter anderem vor Linking-Attacks auf Quasiidentifikatoren und Distribution-Attacks, indem k-Anonymity und t-Closeness gewährleistet werden. Dafür wird als Ähnlichkeitsmetrik für Kurven die Fréchet Distanz genutzt, um die Daten in einer Bucketizationphase zu gruppieren. Anschließend werden die Daten in einem mehrphasigen Prozess entsprechend der Bevölkerungsverteilung in Äquivalenzklassen verteilt. Diese Verteilung wird mittels Clusterbildung unter Zuhilfenahme der Fréchet Distanz erzeugt. Die Daten können in verschiedenen Modi entlang der Zeitachse in Segmente geteilt werden, um durch semi-lokale Entscheidungen die Qualität und Laufzeit der Anonymisierung zu verbessern. Insgesamt waren die Ergebnisse überzeugend, da der Informationsverlust, Medianrelativfehler und das erreichte t niedrig waren, während die Laufzeit durch die Nutzung der semi-lokalen Entscheidungen erheblich reduziert werden konnte.

English

Master thesis: Development of a framework for the anonymization of personal time-continuous data

Abstract: In this thesis a method for the anonymization of time-continuous data, which preserves the relation between the time- and value axis is proposed. The approach protects against linking- and distribution attacks by providing k-anonymity and t-closeness. The goal was to develop a framework, capable of anonymizing time-continuous data with a low information loss. This is done by utilizing the Fréchet distance as a similarity metric for curves to bucketize the data and distributing it into equivalence classes with a multiphase redistribution according to a population distribution. The distribution is created via a clustering of similar curves. The data can be split along the time-axis using different modes. This reduces the runtime and can improve the quality of the anonymization, as the anonymization is then performed on individual segments, thus performing only semi-local decisions. Overall the results were convincing, as the information loss, median relative error and achieved t was low and the runtime could be drastically reduced with the introduction of semi-local decisions.

Abschlussarbeit: 14.6.22
Abschlusspräsentation: 19.05.22
Antrittspräsentation: 02.12.21
Exposé: 30.11.21

Zuletzt geändert: 23:24 24-09-2022


Thesis: Develompent of a concept for real time Mixed Reality visualization of accumulated energy distribution for Extracorporal Shockwave Therapy


Abstract: This paper evaluates the concept of combining volumetric shockwave therapie with echographic images into a mapping of the patient. This data is presented to the healthcare professional via a Hololens 2 augmented reality headmounted display. The shockwave transducer is tracked, while treating the patient and the impact on the tissue and bones is simulated and displayed within the echographic imagery and as a heatmap on the surface of the patient and therefore allows a better aimed and dosed treatment. As a toolchain Unity with the Microsoft Mixed Reality toolkit is used to visualize the data. The tracking is best done via AprilTag3D markers. The simulation is done by assuming a homogenouse tissue and simulating a restricted volume without reflections.
03.2021


Zuletzt geändert: 23:23 24-09-2022


Medical Projectthesis: Develompent of a Concept for real time Mixed Reality visualization of accumulated energy distribution for Extracorporal Shockwave Therapy


Abstract: This paper evaluates the concept of combining volumetric shockwave therapie with echographic images into a mapping of the patient.
This data is presented to the healthcare professional via a Hololens 2 augmented reality headmounted display.
The shockwave transducer is tracked, while treating the patient and the impact on the tissue and bones is simulated and displayed within the echographic imagery
and as a heatmap on the surface of the patient and therefore allows a better aimed and dosed treatment.
As a toolchain Unity with the Microsoft Mixed Reality toolkit is used to visualize the data.
The tracking is best done via AprilTag3D markers.
The simulation is done by assuming a homogenouse tissue and simulating a restricted volume without reflections.

deutsch

Medizinsche Studienarbeit: Entwicklung eines Konzeptes zur Mixed-Reality Echtzeitdarstellung der akkumulierten Energieverteilung der extrakorporalen Stoßwellentherapie



Presentation: 24.01.2021
Thesis: 07.03.2021

Zuletzt geändert: 23:20 24-09-2022


Seminar: Applying Anonymization of Sensitive Quasi‐Identifiers for l‐Diversity and t‐Closeness to Continuous Data


Abstract: This paper provides an overview about k-anonymity, l-diversity and t-closeness in anonymization.
It explains the details of single- and multi-dimensional k-anonymity, why it is not sufficient and how it can be extended to be more secure.
A special focus is upon how those methods can be applied to extensive, continuous readings such as ECG and ventilation data.

Presentation: 24.7.2020
Thesis:02.08.2020


Zuletzt geändert: 23:25 24-09-2022


Bachelorarbeit: pH-Regulation von extrakorporalen Nierenperfusionssystemen


Abstract: Um die Anzahl der zur Verfügung stehenden Spendernieren zu erhöhen, setzt Auto- Mock auf einen automatisierten, normothermen, blutperfundierten Transport des Organs, bei dem eine Vielzahl der Parameter im physiologischen Bereich gehalten werden sollen. Für dieses System wurde in dieser Arbeit eine pH-Regulation entwickelt, welche eine starke Abweichung des pH-Wertes vom Soll-Bereich verhindern und zudem über CAN-Nachrichten kontrolliert und gesteuert werden kann. Es erkennt zuverlässig, das ein Verlassen des physiologischen Bereiches droht und schlägt Alarm, bzw. löst einen Notstop aus.

English

Bachelorthesis: pH-Regulation of extra corporal kidney perfusion systems

Abstract: To increase the number of available donor-kindneys, AutoMock – an automatic, normothermic blood perfusion System – is being developed. It controls a large variety of parameters to ensure they stay within the physiological boundaries. During this thesis, a pH-regulation system was developed, to allow AutoMock the reliable control of the pH-value within the given limits. The developed subsystem iscontrolled via CAN-Messages. It reliably detects the pH-value leaving the physiological bounderies and sounds an alarm when it is no longer capable of regulating it. In an emergency it even stops the system.

Abschlussarbeit: 14.2.19
Abschlusspräsentation: 30.1.19
Antrittspräsentation:19.10.18
Exposé: 1.10.18

Zuletzt geändert: 23:24 24-09-2022


Seminar: Numerical Methods in Machine Learning -- Taylor Expansion, Gradient Descent and Newton's Method


Mein Seminar am Lehrstuhl I12 der RWTH im Wintersemester 2017/18 .
(Auf englisch)

Abstract: Gradient Descent and Newton's Method are strongly linked to Taylor Expansion.
This article explains the mathematical similarities and their reliance on Taylor Expansion.
It also focuses on their use in Machine Learning and provides some example implementations and exercises for the reader.


Submission:03.2018
Proposal:11.2017


Zuletzt geändert: 23:25 24-09-2022


Proseminar: Datenkompression -- Robuste Kodierung mit variabler Länge


Mein Proseminar am Lehrstuhl I6 der RWTH vom 23.11.2016

Abstract: Robuste, das heißt zuverlässige und fehlerunempfindliche Datenübertragung und -speicherung, ist wichtiger denn je, gerade in der heutigen vernetzten und digitalisierten Welt. Gleichzeitig nimmt die Menge an Daten stetig zu und es ist unerlässlich, diese Daten so gut wie möglich zu komprimieren. Fur die Komprimierung sind Codes mit variabler Länge von großer Bedeutung. Diese Arbeit befasst sich mit der Frage, wie man diese Codes möglichst robust gestaltet und so Fehler erkennen, einschränken und eventuell beheben kann.



Zuletzt geändert: 18:44 10-02-2022

Projekte

Hier entsteht eine Liste mit Projekten, Ideen, Todos dieser Projekte.
Diese Liste ist weit davon entfernt vollständig zu sein.
Wenn Interesse an einem Projekt bestehen sollte und die Infos nicht ausreichen, schreibt mich einfach an. Ich helfe gerne weiter.


Zuletzt geändert: 15:14 05-06-2019


Status: aktiv Heizungsregelung


Da die alte Fußbodenheizung in unserer Wohnung bei Temperatursprüngen stark über- bzw. unterschwingt (teilweise auf >28°C ohne Lüften) habe ich mit elektrischen Ventilen einen Innentemperaturgeführten Heizungsregler gebaut.
Dafür werden die Ventile mit einem Rapsberry Pi, der als Server dient, geschaltet. Jeder Raum hat ein selbstgebauten Sensor mit Temperaturfühler und E-Ink Display auf basis eines ESP8266. Diese sind Batteriebetrieben und senden die Messwerte Zustandslos an das Raspberry Pi, welches den SMITH-Predictor entsprechend einstellt. Sollte sich die Vor- der Nachlauftemperatur für einen Raum annähren kann in bestimmten Fällen die Heizperiode für diesen Raum frühzeitig beendet werden. Dafür wurden die Rohre mit ensprechenden Sensoren versehen.

Zuletzt geändert: 23:20 24-09-2022


Status: aktiv Homeserver


Ich habe meine alte 'WDCloud' zum GIT-Server umfunktioniert, auf dem mit CGit einige meiner Projekte angezeigt werden.
Zudem dient er als Backup- und Medienserver, sowie zur Synchronisation von Aufgaben via TaskWarrior.

Zuletzt geändert: 11:45 07-02-2021


Status: eingestellt Onlineshop Backend & WaWie-Anbindung


Entwicklungsbeginn: November 2016
Bei diesem Projekt wurde für den Onlineshop, den ich betreue ein benutzerfreundliches Desktop-Backend, welches möglichst viele Schritte automatisiert in Java implementiert.
Ein Modul für die Abfrage von Vorkassenzahlungen in C# geschrieben, da die Funktionalität dafür bereits teilweise vorhanden war (siehe OScommerce Backend) und es die benötigte Biliothek immernoch nicht in Java gab.
Das ganze befindet sich bereits im produktiven Einsatz, wobei es kontinuierlich erweitert und verbessert wird.
Das Versandmodul bietet diverse Logistikpartner an. Dieses wir zur Zeit wird überarbeitet.
Die Generierung der Dokumente soll zudem vereinfacht werden.

Dieses Projekt wurde durch Shopware und Dolibarr ersetzt. Lediglich das Vorkassenmodul wird ggf. weiterentwickelt.

Zuletzt geändert: 11:43 07-02-2021


Status: aktiv,zzt. keinen Entwicklung Networkmonitoring and Intrusion detectionsystem


Seit Oktober 2016 arbeite ich immer mal wieder an einem System bzw. dessen Anpassung zur Aufzeichnung und Anzeige der Netzwerkaktivitäten in meiner WG (natürlich sind die gesammelten Daten nicht personenbezogen).
Es soll zudem um ein IDS erweitert werden um potentielle Angriffsversuche auf das Netzwerk zu erkennen und ggf. abzuwehren.
Das ganze läuft auf meinem Raspberry Pi und kann im LAN als Webseite angesehen werden.
Darüber hinaus wird ein alter Laptopbildschirm an der Wand, der über ein Controllerboard angesteuert wird, als Ausgabemöglichkeit für akkute Warnungen (IDS) fungieren.



Zuletzt geändert: 15:08 05-06-2019


Status: eingestellt Uniorganisator


Relativ bald nach meinem Studienbeginn merkte ich, dass es viele Seiten an der Uni gibt, die man ggf. auch 'on-the-go' aufrufen möchte, die allerdings sehr versteckt sind, oder deren Adressen man sich ggf. nicht merken kann/will.
Daher habe ich begonnen die wichtigsten davon zusammenzutragen und --zusammen mit meinem Stundenplan-- auf eine Seite zu packen.
Daraus ist letzendlich diese Seite hier entstanden (früher hier unter Uni_Orga). Das ganze war pragmatisch gehalten und enorm einfach zu verwalten.

Dies hat sich nach und nach zu dieser Seite entwickelt, da zum einen später die RWTH App diese Aufgabe erfüllen konnte und zum anderen immer weniger Module reale Anwesenheit verlangten.

Zuletzt geändert: 22:24 09-11-2022


Status: eingestellt OScommerce Backend


Hier habe ich ca. 2012, für den alten Onlineshop ein möglichst einfach zu bedienendes Backend geschrieben, was jedoch noch recht unordentlich implementiert und daher kaum zu warten und zu verbessern war.
Daher konnten auch nur einige wenige Komponenten in der neuen --ordentlicheren-- Implementierung für das neue System wiederverwendet werden.

Zuletzt geändert: 15:08 05-06-2019


Status: aktiv Onlineshop


Ich betreue seit längerer Zeit (~2010) den Onlineshop für den Teeshop Aschaffenburg & Hanau .
Anfangs habe ich diesen mit OScommerce umgesetzt, was --trotz des etwas einfachen Designs von mir-- recht gut funktionierte.
Die Umstellung auf eine neue PHP-Version habe ich mir dann zum Anlass genommen, das ganze auf ein neues System umzustellen (Shopware).
Dafür habe ich einige Tools geschrieben, die die Umstellung erleichter. Z.B. bestehende Artikel automatisiert umwandeln und ggf. von Lieferanten oder eigene Bilder zuordnen und diese suchmaschinenfreundlich bennen.
Beim Schreiben von Texten für die neue Seite hat mich zudem mein Bruder unterstützt.

Zuletzt geändert: 15:08 05-06-2019

SiPol_BW

Themen aus dem Bereich Sicherheitspolitik und Bundeswehr.

Zuletzt geändert: 14:48 05-06-2019


Cyberwarfare -- Eine gesamtgesellschaftliche Herausforderung


Am 17.01.2018 habe ich einen Einführungsvortrag vor der HSG Außen- und Sicherheitspolitik (Bundesverband für Sicherheitspolitik an Hochschulen). Dieser diente als Auftaktveranstaltung für weitere Vorträge zum Thema Cyberwar.
Der Vortrag verzichtet weitestgehend auf die technischen Aspekte, da diese in einem weiteren Vortrag behandelt werden.



Zuletzt geändert: 18:44 10-02-2022


Cyberwarfare -- Sicherheit im digitalen Zeitalter


Am 06.07.2017 habe ich einen Vortrag beim Reservistenverband zum Thema Sicherheit im Cyber- und Informationsraum gehalten.

Der Vortrag bot einen Einstieg in den Bereich Cyberwarfare.
Insbesondere wurde der Zuhörer für Gefahren sensibilisiert und ihm wurden grundsätzliche Gegenmaßnahmen vorgestellt.
Darüber hinaus wurden einige technische Grundlagen angerissen.
Außerdem wurde die Strategie für den Cyber- und Informationsraum vom BMI (2016) besprochen.
Abschließend fand eine Fragerunde statt.



Zuletzt geändert: 18:44 10-02-2022


Cyberwarfare -- Die Kriegsführung des digitalen Zeitalters?


Eine Ausarbeitung zum Thema Cyberwar und Systemsicherheit vom 20.03.2017.
Diese richtet sich primär an Fachfremde und geht bewusst nicht auf die technischen Details und mathematischen Grundlagen ein. Bei Interesse folgen evtl. in Zukunft weitere Artikel, die dann diese Aspekte weitergehend behandeln.

Abstract:Dieser Artikel behandelt Cyberwarfare, dessen Mittel, Gefahren und daraus resultierende gesamtgesellschaftliche Herausforderungen. Es wird zudem darauf eingegangen, welche grundsätzlichen Gegenmaßnahmen getroffen werden und welche Probleme sich ergeben könnten. Der Artikel richtet sich primär an Reservistinnen und Reservisten, aktive Soldatinnen und Soldaten, sowie interessierte Dritte und soll einen Einstieg in das Fachgebiet erleichtern. Dabei soll es als Grundlage weiterführender Recherche dienen und diese keineswegs ersetzen.



Zuletzt geändert: 18:44 10-02-2022



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