Philosophy of Computer Science and its Effect on Education: Towards the Construction of an Interdisciplinary Group

This article presents an interdisciplinary experience that brings together two areas of computer science; didactics and philosophy. As such, the article introduces a relatively unexplored area of research, not only in Uruguay but in the whole Latin American region. The reflection on the ontological status of computer science, its epistemic and educational problems, as well as their relationship with technology, allows us to elaborate a critical analysis of the discipline and a social perception of it as a basic science.

Student attitudes to plagiarism and collusion within computer science

There is a widespread perception among staff in Computer Science that plagiarism is a major problem particularly in the form of collusion in programming exercises. While departments often make use of electronic detection measures, the time consumed prosecuting plagiarism offences remains a problem. As a result departments continue to seek ways to reduce the amount of plagiarism and collusion that occurs. This paper reports the findings of a questionnaire based study which attempted to assess the students' attitudes to the issues involved in the hope that such an understanding might result in practical measures for minimizing the problem. The study revealed that while students did understand the definition of plagiarism in its most extreme cases they were often confused about less clear-cut situations. Changes in the previous experience of incoming students meeting modules originally designed on the assumption that students already had some programming background and were equipped for self-directed study would also appear to be a contributory factor in the extent of collusion in programming exercises.

Embedding sustainability into the new computer science curriculum for English schools

The primary goals of this study are to: embed sustainable concepts of energy consumption into certain part of existing Computer Science curriculum for English schools; investigate how to motivate 7-to-11 years old kids to learn these concepts; promote responsive ICT (Information and Communications Technology) use by these kids in their daily life; raise their awareness of today’s ecological challenges. Sustainability-related ICT lessons developed aim to provoke computational thinking and creativity to foster understanding of environmental impact of ICT and positive environmental impact of small changes in user energy consumption behaviour. The importance of including sustainability into the Computer Science curriculum is due to the fact that ICT is both a solution and one of the causes of current world ecological problems. This research follows Agile software development methodology. In order to achieve the aforementioned goals, sustainability requirements, curriculum requirements and technical requirements are firstly analysed. Secondly, the web-based user interface is designed. In parallel, a set of three online lessons (video, slideshow and game) is created for the website GreenICTKids.com taking into account several green design patterns. Finally, the evaluation phase involves the collection of adults’ and kids’ feedback on the following: user interface; contents; user interaction; impacts on the kids’ sustainability awareness and on the kids’ behaviour with technologies. In conclusion, a list of research outcomes is as follows: 92% of the adults learnt more about energy consumption; 80% of the kids are motivated to learn about energy consumption and found the website easy to use; 100% of the kids understood the contents and liked website’s visual aspect; 100% of the kids will try to apply in their daily life what they learnt through the online lessons.

Educated to Learn : How to enhance the education of computer science and informatics

The very nature of computer science with its constant changes forces those who wish to follow to adapt and react quickly. Large companies invest in being up to date in order to generate revenue and stay active on the market. Universities, on the other hand, need to imply same practices of staying up to date with industry needs in order to produce industry ready engineers. By interviewing former students, now engineers in the industry, and current university staff this thesis aims to learn if there is space for enhancing the education through different lecturing approaches and/or curriculum adaptation and development. In order to address these concerns a qualitative research has been conducted, focusing on data collection obtained through semi-structured live world interviews. The method used follows the seven stages of research interviewing introduced by Kvale and focuses on collecting and preparing relevant data for analysis. The collected data is transcribed, refined, and further on analyzed in the “Findings and analysis” chapter. The focus of analyzing was answering the three research questions; learning how higher education impacts a Computer Science and Informatics Engineers’ job, how to better undergo the transition from studies to working in the industry and how to develop a curriculum that helps support the previous two. Unaltered quoted extracts are presented and individually analyzed. To paint a better picture a theme-wise analysis is presented summing valuable themes that were repeated throughout the interviewing phase. The findings obtained imply that there are several factors directly influencing the quality of education. From the student side, it mostly concerns expectation and dedication involving studies, and from the university side it is commitment to the curriculum development process. Due to the time and resource limitations this research provides findings conducted on a narrowed scope, although it can serve as a great foundation for further development; possibly as a PhD research.

NQL, Natural Query Language

Desarrollo de un sistema capaz de procesar consultas en lenguaje natural introducidas por el usuario mediante el teclado. El sistema es capaz de responder a consultas en castellano, relacionadas con un dominio de aplicación representado mediante una base de datos relacional.

Tree edit distance as a baseline approach for paraphrase representation

Finding an adequate paraphrase representation formalism is a challenging issue in Natural Language Processing. In this paper, we analyse the performance of Tree Edit Distance as a paraphrase representation baseline. Our experiments using Edit Distance Textual Entailment Suite show that, as Tree Edit Distance consists of a purely syntactic approach, paraphrase alternations not based on structural reorganizations do not find an adequate representation. They also show that there is much scope for better modelling of the way trees are aligned.

Paraphrase concept and typology. A linguistically based and computationally oriented approach

In this paper, we present a critical analysis of the state of the art in the definition and typologies of paraphrasing. This analysis shows that there exists no characterization of paraphrasing that is comprehensive, linguistically based and computationally tractable at the same time. The following sets out to define and delimit the concept on the basis of the propositional content. We present a general, inclusive and computationally oriented typology of the linguistic mechanisms that give rise to form variations between paraphrase pairs.

Plagiarism meets paraphrasing: insights for the new generation in automatic plagiarism detection

Although paraphrasing is the linguistic mechanism underlying many plagiarism cases, little attention has been paid to its analysis in the framework of automatic plagiarism detection. Therefore, state-of-the-art plagiarism detectors find it difficult to detect cases of paraphrase plagiarism. In this article, we analyse the relationship between paraphrasing and plagiarism, paying special attention to which paraphrase phenomena underlie acts of plagiarism and which of them are detected by plagiarism detection systems. With this aim in mind, we created the P4P corpus, a new resource which uses a paraphrase typology to annotate a subset of the PAN-PC-10 corpus for automatic plagiarism detection. The results of the Second International Competition on Plagiarism Detection were analysed in the light of this annotation. The presented experiments show that (i) more complex paraphrase phenomena and a high density of paraphrase mechanisms make plagiarism detection more difficult, (ii) lexical substitutions are the paraphrase mechanisms used the most when plagiarising, and (iii) paraphrase mechanisms tend to shorten the plagiarized text. For the first time, the paraphrase mechanisms behind plagiarism have been analysed, providing critical insights for the improvement of automatic plagiarism detection systems.

ClInt: A bilingual Spanish-Catalan spoken corpus of clinical interviews

In this paper we present ClInt (Clinical Interview), a bilingual Spanish-Catalan spoken corpus that contains 15 hours of clinical interviews. It consists of audio files aligned with multiple-level transcriptions comprising orthographic, phonetic and morphological information, as well as linguistic and extralinguistic encoding. This is a previously non-existent resource for these languages and it offers a wide-ranging exploitation potential in a broad variety of disciplines such as Linguistics, Natural Language Processing and related fields.

CoCo, a web interface for corpora compilation

CoCo is a collaborative web interface for the compilation of linguistic resources. In this demo we are presenting one of its possible applications: paraphrase acquisition.

Towards the Construction of a Multi-agent Approach for Discovering the Meaning of Natural Language Collaborative Conversations

Peer-reviewed

Modellbasiertes Service Level Management verteilter Anwendungssysteme

Zur Senkung von Kosten werden in vielen Unternehmen Dienstleistungen, die nicht zur Kernkompetenz gehören, an externe Dienstleister ausgelagert. Dieser Prozess wird auch als Outsourcing bezeichnet. Die dadurch entstehenden Abhängigkeiten zu den externen Dienstleistern werden mit Hilfe von Service Level Agreements (SLAs) vertraglich geregelt. Die Aufgabe des Service Level Managements (SLM) ist es, die Einhaltung der vertraglich fixierten Dienstgüteparameter zu überwachen bzw. sicherzustellen. Für eine automatische Bearbeitung ist daher eine formale Spezifikation von SLAs notwendig. Da der Markt eine Vielzahl von unterschiedlichen SLM-Werkzeugen hervorgebracht hat, entstehen in der Praxis Probleme durch proprietäre SLA-Formate und fehlende Spezifikationsmethoden. Daraus resultiert eine Werkzeugabhängigkeit und eine limitierte Wiederverwendbarkeit bereits spezifizierter SLAs. In der vorliegenden Arbeit wird ein Ansatz für ein plattformunabhängiges Service Level Management entwickelt. Ziel ist eine Vereinheitlichung der Modellierung, so dass unterschiedliche Managementansätze integriert und eine Trennung zwischen Problem- und Technologiedomäne erreicht wird. Zudem wird durch die Plattformunabhängigkeit eine hohe zeitliche Stabilität erstellter Modelle erreicht. Weiteres Ziel der Arbeit ist, die Wiederverwendbarkeit modellierter SLAs zu gewährleisten und eine prozessorientierte Modellierungsmethodik bereitzustellen. Eine automatisierte Etablierung modellierter SLAs ist für eine praktische Nutzung von entscheidender Relevanz. Zur Erreichung dieser Ziele werden die Prinzipien der Model Driven Architecture (MDA) auf die Problemdomäne des Service Level Managements angewandt. Zentrale Idee der Arbeit ist die Definition von SLA-Mustern, die konfigurationsunabhängige Abstraktionen von Service Level Agreements darstellen. Diese SLA-Muster entsprechen dem Plattformunabhängigen Modell (PIM) der MDA. Durch eine geeignete Modelltransformation wird aus einem SLA-Muster eine SLA-Instanz generiert, die alle notwendigen Konfigurationsinformationen beinhaltet und bereits im Format der Zielplattform vorliegt. Eine SLA-Instanz entspricht damit dem Plattformspezifischen Modell (PSM) der MDA. Die Etablierung der SLA-Instanzen und die daraus resultierende Konfiguration des Managementsystems entspricht dem Plattformspezifischen Code (PSC) der MDA. Nach diesem Schritt ist das Managementsystem in der Lage, die im SLA vereinbarten Dienstgüteparameter eigenständig zu überwachen. Im Rahmen der Arbeit wurde eine UML-Erweiterung definiert, die eine Modellierung von SLA-Mustern mit Hilfe eines UML-Werkzeugs ermöglicht. Hierbei kann die Modellierung rein graphisch als auch unter Einbeziehung der Object Constraint Language (OCL) erfolgen. Für die praktische Realisierung des Ansatzes wurde eine Managementarchitektur entwickelt, die im Rahmen eines Prototypen realisiert wurde. Der Gesamtansatz wurde anhand einer Fallstudie evaluiert.

Räumliche Modellierung der Dynamik von Landnutzung in Hessen und ihrer Wirkung auf die biologische Kohlenstoffspeicherung - Entwicklung eines GIS-basierten Modellsystems

Die gegenwärtige Entwicklung der internationalen Klimapolitik verlangt von Deutschland eine Reduktion seiner Treibhausgasemissionen. Wichtigstes Treibhausgas ist Kohlendioxid, das durch die Verbrennung fossiler Energieträger in die Atmosphäre freigesetzt wird. Die Reduktionsziele können prinzipiell durch eine Verminderung der Emissionen sowie durch die Schaffung von Kohlenstoffsenken erreicht werden. Senken beschreiben dabei die biologische Speicherung von Kohlenstoff in Böden und Wäldern. Eine wichtige Einflussgröße auf diese Prozesse stellt die räumliche Dynamik der Landnutzung einer Region dar. In dieser Arbeit wird das Modellsystem HILLS entwickelt und zur Simulation dieser komplexen Wirkbeziehungen im Bundesland Hessen genutzt. Ziel ist es, mit HILLS über eine Analyse des aktuellen Zustands hinaus auch Szenarien über Wege der zukünftigen regionalen Entwicklung von Landnutzung und ihrer Wirkung auf den Kohlenstoffhaushalt bis 2020 zu untersuchen. Für die Abbildung der räumlichen und zeitlichen Dynamik von Landnutzung in Hessen wird das Modell LUCHesse entwickelt. Seine Aufgabe ist die Simulation der relevanten Prozesse auf einem 1 km2 Raster, wobei die Raten der Änderung exogen als Flächentrends auf Ebene der hessischen Landkreise vorgegeben werden. LUCHesse besteht aus Teilmodellen für die Prozesse: (A) Ausbreitung von Siedlungs- und Gewerbefläche, (B) Strukturwandel im Agrarsektor sowie (C) Neuanlage von Waldflächen (Aufforstung). Jedes Teilmodell umfasst Methoden zur Bewertung der Standorteignung der Rasterzellen für unterschiedliche Landnutzungsklassen und zur Zuordnung der Trendvorgaben zu solchen Rasterzellen, die jeweils am besten für eine Landnutzungsklasse geeignet sind. Eine Validierung der Teilmodelle erfolgt anhand von statistischen Daten für den Zeitraum von 1990 bis 2000. Als Ergebnis eines Simulationslaufs werden für diskrete Zeitschritte digitale Karten der Landnutzugsverteilung in Hessen erzeugt. Zur Simulation der Kohlenstoffspeicherung wird eine modifizierte Version des Ökosystemmodells Century entwickelt (GIS-Century). Sie erlaubt einen gesteuerten Simulationslauf in Jahresschritten und unterstützt die Integration des Modells als Komponente in das HILLS Modellsystem. Es werden verschiedene Anwendungsschemata für GIS-Century entwickelt, mit denen die Wirkung der Stilllegung von Ackerflächen, der Aufforstung sowie der Bewirtschaftung bereits bestehender Wälder auf die Kohlenstoffspeicherung untersucht werden kann. Eine Validierung des Modells und der Anwendungsschemata erfolgt anhand von Feld- und Literaturdaten. HILLS implementiert eine sequentielle Kopplung von LUCHesse mit GIS-Century. Die räumliche Kopplung geschieht dabei auf dem 1 km2 Raster, die zeitliche Kopplung über die Einführung eines Landnutzungsvektors, der die Beschreibung der Landnutzungsänderung einer Rasterzelle während des Simulationszeitraums enthält. Außerdem integriert HILLS beide Modelle über ein dienste- und datenbankorientiertes Konzept in ein Geografisches Informationssystem (GIS). Auf diesem Wege können die GIS-Funktionen zur räumlichen Datenhaltung und Datenverarbeitung genutzt werden. Als Anwendung des Modellsystems wird ein Referenzszenario für Hessen mit dem Zeithorizont 2020 berechnet. Das Szenario setzt im Agrarsektor eine Umsetzung der AGENDA 2000 Politik voraus, die in großem Maße zu Stilllegung von Ackerflächen führt, während für den Bereich Siedlung und Gewerbe sowie Aufforstung die aktuellen Trends der Flächenausdehnung fortgeschrieben werden. Mit HILLS ist es nun möglich, die Wirkung dieser Landnutzungsänderungen auf die biologische Kohlenstoffspeicherung zu quantifizieren. Während die Ausdehnung von Siedlungsflächen als Kohlenstoffquelle identifiziert werden kann (37 kt C/a), findet sich die wichtigste Senke in der Bewirtschaftung bestehender Waldflächen (794 kt C/a). Weiterhin führen die Stilllegung von Ackerfläche (26 kt C/a) sowie Aufforstung (29 kt C/a) zu einer zusätzlichen Speicherung von Kohlenstoff. Für die Kohlenstoffspeicherung in Böden zeigen die Simulationsexperimente sehr klar, dass diese Senke nur von beschränkter Dauer ist.

Degrees of Free Word-Order and Freely Rewriting Restarting Automata

In natural languages with a high degree of word-order freedom syntactic phenomena like dependencies (subordinations) or valencies do not depend on the word-order (or on the individual positions of the individual words). This means that some permutations of sentences of these languages are in some (important) sense syntactically equivalent. Here we study this phenomenon in a formal way. Various types of j-monotonicity for restarting automata can serve as parameters for the degree of word-order freedom and for the complexity of word-order in sentences (languages). Here we combine two types of parameters on computations of restarting automata: 1. the degree of j-monotonicity, and 2. the number of rewrites per cycle. We study these notions formally in order to obtain an adequate tool for modelling and comparing formal descriptions of (natural) languages with different degrees of word-order freedom and word-order complexity.