Prof. Dr.-Ing. Klaus ten Hagen

I. Allgemein

II. Akademischer und beruflicher Werdegang

Prof. Dr.-Ing. Klaus ten Hagen studied EE/CS from 1983-1987 at the Technical University of Aachen (RWTH). He started as a developer of hardware and real-time software at the Institute for Plastics Processing (IKV). From 1988 to 1994 he was a research assistant at the Institute for Integrated Systems (ISS). His research area was hardware-software codesign. One outcome of his work was the HW/SW co-simulation capability in the system simulator COSSAP. (COSSAP was productized by CADIS. CADIS was acquired by Synopsys in 1994.) Prof. ten Hagen is the author of the book Abstract Modeling of Digital Circuits published by Springer. In 1995 he worked as a consultant for high level design methodology. From 1995 to 2000 he held various manage­ment positions at Synopsys in Silicon Valley. From 2000-2001 he developed the patent eSilicon Access WIP tracking system and from 2001-2003 he was VP of Engineering at SigmaQuest. Since March 2003 he is a professor at the university of Zittau-Görlitz. Prof. ten Hagen is the author of numerous publications and three US patents.

III. Inhalte der Lehrfächer in Stichworten

Relationale Datenbanken (BS 2.Sem.) : Relationale Algebra, Referentielle Integrität, SQL, Logik, Indices,  Physical vs logical Level, DB Entwurf mit ERD, Tabellen, Normalisierung als Teil des kompletten Entwurfsprozesses, Stored Procedures, Trigger, Referential Actions, Transaktionen, Isolationsebenen, Logging

Advanced DB Concepts 1 (MS 1.Sem.) : In diesem Modul werden die Komponenten eines realen DB Management System eingeführt und vorgestellt wie diese zusammenarbeiten um die logische Abstraktion der vorherigen Vorlesung zu realisieren. Die Grundaufgaben der DB Administration werden vorgestellt. Es werden alternative Möglichkeiten der Implementation von Persistenz diskutiert.

Advanced DB Concepts 2 (MS 2.Sem.) : Es wird die Ausführung von komplexen Anfragen mit Hilfe von Ausführungspläne diskutiert. Die Bestandteile eines Ausführungsplanes wie externes Sortieren, werden vorgestellt und es wird gezeigt wie die Pläne vor und nach der Ausführung analysiert werden können. Basierend auf diesen Plänen wird die Optimierung der Ausführung von Anfragen eingeführt wobei die Statistiken der Tabellen eine große Rolle spielen. Zum Abschluss werden verteilte Datenbanken diskutiert.

Ziel der folgenden Lehrveranstaltungen im Bereich Data Mining für einen Studiengang im Fachbereich Informatik ist die Implementation der Data Mining Algorithmen und deren Benchmarking auf realen Daten. Diese Herausforderung ist zum einen durch die Notwendigkeit begründet die schrittweise Implementation komplexer Algorithmen mit anschließender Qualitätssicherung zu üben, weiterhin liegen bei vielen Algorithmen die eigentlichen Herausforderungen in der Implementation, z.B. Summe der LogLikelihoods, und zum Schluss bildet sich eine Kritikfähigkeit für die Anwendung nur dann wenn man die Algorithmen auf realen Daten mit deren Inkonsistenzen, z.B. „wrong class labels“, und anderen Mängeln angewendet hat, z.B. „curse of dimensionality“.  

Data Mining Intro (BS 5.Sem.) : Das Modul beginnt mit der Vorstellung von Data Mining Anwendungen in der Industrie und Forschung. OLTP wird von OLAP in der Diskussion von Data Warehousing abgegrenzt. Es wird Exploratory Data Analysis und Klassifikation mit den Algorithmen: Linearer Klassifier, K-NN, Decision Tree Induction und Naïve Bayes vorgestellt. Der R-Tree zur Beschleunigung von K-NN wird diskutiert. Zum Schluss werden verschiedene Methoden von Cross Validation zur Beurteilung eines Klassifikators eingeführt.

Data Mining 1 (MS 1.Sem.) : Data Mining wird im Verhältnis zur Künstlichen Intelligenz, Maschinelles Lernen und Intelligenten Agenten dargestellt. Die vorgestellten Methoden werden durch Anwendungsbeispiele in realen Projekten illustriert. Im einzelnen werden behandelt: Optimal decision making under uncertainty, Bayesian Networks, Naive Bayes, Curse of Demensionality, Cross Validation zur Feature Selection und Parameter Schaetzung, Clustering, z.B. K-means / medoids, Hierarchical Clustering, Nearest neighbor clustering, DBscan

Data Mining 2 (MS 2.Sem.) : In diesem Modul wird die Bayes Entscheidungstheorie vorgestellt. Im Einzelnen werden behandelt: Likelihood Ratio Test mit Bayes Risk, MLE und MAP, Parametric Density Estimation, z.B. Gaussian Mixture Models, Non-parametric Density Estimation, z.B. Parzen Window, Dimensionality Reduction mit z.B. Principal Components, Expectation Maximisation,  State Estimation, Hidden Markov Model,  Bayesian Filter, z.B. Particle Filter

IV. Überblick Forschungsprojekte

Aktuelle Projekte

• gWalk : Mobiler Tourismusführer auf der Basis des mobilen Android Betriebssystems (2.Preis bei weltweiten Google Android Wettbewerb im Jahre 2008)
• Predictive Maintenance : Entwicklung von Data Mining Applikationen zur optimierten Entscheidungsfindung in der Wartung von komplexen Anlagen in Zusammenarbeit mit Decision Optimization GmbH

Abgeschlossene Projekte

• IKAROS : Integration eines Restaurant in einen Tourplan (BMFT)
• VESUV : Intelligente Agenten für einen Dynamischen Tour Guide (BMWi)
• Intelligent Repair: Empfehlungen von Diagnosen und Reparaturen basierend auf dem Mining von Test, Diagnose und Reparatur Daten (Auftraggeber: www.SigmaQuest.com)
• Test Flow Visualization : Data Mining und Visualisierung des Flusses von elektronischen Komponenten und Geräten in der verteilten Fertigung (Auftraggeber: SigmaQuest)
• email Recommender für den Ticketvertrieb bei www.TicketCenter.de
• Predictive Maintenance fuer AppliedBioSytems : Vorhersage von Wartungsaktivitäten für medizinischen Analyse Geräte (Auftraggeber: SigmaQuest)

V. Ausgewählte Projekte, die gemeinsam mit Studierenden durchgeführt wurden:

Alle obigen Projekte

VI. Ausgewählte Abschlussarbeiten

Dissertationen

Ronny Kramer „Entwurf und Evaluation einer kontext- und interessengesteuerten mobilen Anwendung fuer den Tourismus“ an der TU Clausthal in Zusammenarbeit mit den Professoren Joerg Mueller und Niels Pinkwart

Diplom, MS und BS Arbeiten

Im Mittel fünf pro Jahr, als Beispiel eine ausgewählte MS Arbeit aus dem Jahre 2009:

Christoph Paulusch „Development, Implementation and Evaluation of a State Estimator for Deterioration with Hidden Markov Models“

VII. Ausgewählte Veröffentlichungen

Patente

• System for a Semiconductor Supply Chain, No. 09/912,028
• Prediction based Optimization of a Semiconductor Supply Chain Using an Adaptive Real Time Work-in-Progress Tracking System, No. 09/912,030
• System and Method for visually representing time-based data, No. 61/051,176

Monographien und Sammelwerke

• Ronny Kramer, Marko Modsching, Klaus ten Hagen; „Teil II – Auf­gaben­delegation im E-Tourismus“ (pp. 151 – 240) in Alexander Rossnagel, Philip Laue, Jan Peter (Editors) „Delegation von Aufgaben an IT Assistenzsysteme“ Gabler | GWV Fachverlage GmH, Wiesbaden 2009
• Marko Modsching, Ronny Kramer, Klaus ten Hagen, „Integration of a Restaurant as a Tour Component into a Tour Guide Planning Systems“ in “Information, Kommunikation und Arbeitsprozessoptimierung mit Mobilen Systemen: Zahlen, Ergebnisse und Perspektiven zum IKAROS-Projekt”, Herausgeber: Uwe Grossmann, Juergen Kawalek, Juergen Sieck, Gito Verlag, 9.Mai 2008
• Marko Modsching, Ronny Kramer, Ulrike Gretzel, Klaus ten Hagen; „The impact of a push and pull based electronic tour guide on the behaviour of tourists“ in “Information, Kommunikation und Arbeitsprozessoptimierung mit Mobilen Systemen: Zahlen, Ergebnisse und Perspektiven zum IKAROS-Projekt”, Herausgeber: Uwe Grossmann, Juergen Kawalek, Juergen Sieck, Gito Verlag 2008
• K. ten Hagen, Abstrakte Modellierung digitaler Schaltungen (VHDL vom funktionaler Modell bis zur Gatterebene) , Springer Heidelberg, New York, August 1995, ISBN 3-540-59134-5.

Beiträge in Fachzeitschriften

• Marcel Riebeck, Annegret Stark, Marko Modsching, Juergen Kawalek, Klaus ten Hagen “Studying the User Acceptance of a Mobile Information System for Tourists: Field Trial Results” to appear in “Journal of  Information Technology & Tourism (JITT)”, IFITT Cognizant, USA, http://itt.ec3.at/ Editor-in-Chief Hannes Werthner
• Marko Modsching, Ronny Kramer, Ulrike Gretzel, Klaus ten Hagen “Using Location-Based Tracking Data to Analyze the Movements of City Tourists”, in “Journal of  Information Technology & Tourism (JITT)”, Vol. 10, Number 1, pp.31-42, IFITT Cognizant, USA, http://itt.ec3.at/ Editor-in-Chief Hannes Werthner
• Ronny Kramer, Marko Modsching, Klaus ten Hagen “Development and evaluation of a context-driven, mobile tourist guide”, “International Journal of Pervasive Computing and Communication (JPCC)”, Vol. 3, Issue 4, (2008) pp. 378-399,  http://www.pervasive-computing.org/ http://www.troubador.co.uk/jpcc/

Vorträge auf Konferenzen

• Marko Modsching, Ronny Kramer, Klaus ten Hagen, Ulrike Gretzel; “The impact of a push and pull based electronic tour guide on the behaviour of tourists – Results from a field trial” in “Wirelesss Communication and Information” by Juergen Sieck and Michael A. Herzog (Editors), Verlag Werner Huelsbusch, Boizenburg, 2008
• Ronny Kramer, Marko Modsching, Marcel Riebeck, Annegret Stark, Klaus ten Hagen “Field trial on the efficiency and user experience of GPS based state of the art navigational systems for pedestrians” in 4^th  Workshop on Positioning, Navigation and Communication 2007 (WPNC’07), Hannover, March 22^nd  2007; http://www.wpnc.net/
• Marko Modsching, Ronny Kramer, Klaus ten Hagen, Ulrike Gretzel; “Effectiveness of Mobile Recommender Systems for Tourist Destinations: A User Evaluation”, AAAI Spring Symposium Series, March 26-28, 2007; Stanford University, California http://www.aaai.org/Symposia/Spring/
• Ronny Kramer, Marko Modsching, Klaus ten Hagen, Ulrike Gretzel: “Behavioral Impacts of Mobile Tour Guide Perceptions” in "Information and Communication Technologies in Tourism 2007" (ENTER 2007), Springer Computer Science, January, 2007; http://www.ifitt.org/enter/
• Ronny Kramer, Marko Modsching, Klaus ten Hagen, Ulrike Gretzel; “Web-based Recommenders for Personalized City Tours: A Usage Analysis” in "Information and Communication Technologies in Tourism 2007" (ENTER 2007), Springer Computer Science, January, 2007; http://www.ifitt.org/enter/
• Ronny Kramer, Marko Modsching, Klaus ten Hagen, Ulrike Gretzel; “Web-based Recommenders for Personalized City Tours: A Usage Analysis” in "Information and Communication Technologies in Tourism 2007" (ENTER 2007), Springer Computer Science, January, 2007; http://www.ifitt.org/enter/

 Sonstige relevante Veröffentlichungen

• Kinderakademie an der Hochschule Zittau-Görlitz „Der Know-How Computer“