Programming Paradigms in Computer Science Education

Main styles, or paradigms of programming – imperative, functional, logic, and object-oriented – are shortly described and compared, and corresponding programming techniques are outlined. Programming languages are classified in accordance with the main style and techniques supported. It is argued that profound education in computer science should include learning base programming techniques of all main programming paradigms.

Key Aspects and Approaches of Open Access, Open Data and Open Science

Overview of the key aspects and approaches to open access, open data and open science, emphasizing on sharing scientific knowledge for sustainable progress and development.

Policy Framework and Roadmap for Open Access, Open Research Data and Open Science

Overview of the growth of policies and a critical appraisal of the issues affecting open access, open data and open science policies. Example policies and a roadmap for open access, open research data and open science are included.

The applied computer science of economic analyses: Internet prioritization and Internet pricing, and software engineering and software pricing for the mass market

This research examines evolving issues in applied computer science and applies economic and business analyses as well. There are two main areas. The first is internetwork communications as embodied by the Internet. The goal of the research is to devise an efficient pricing, prioritization, and incentivization plan that could be realistically implemented on the existing infrastructure. Criteria include practical and economic efficiency, and proper incentives for both users and providers. Background information on the evolution and functional operation of the Internet is given, and relevant literature is surveyed and analyzed. Economic analysis is performed on the incentive implications of the current pricing structure and organization. The problems are identified, and minimally disruptive solutions are proposed for all levels of implementation to the lowest level protocol. Practical issues are considered and performance analyses are done. The second area of research is mass market software engineering, and how this differs from classical software engineering. Software life-cycle revenues are analyzed and software pricing and timing implications are derived. A profit maximizing methodology is developed to select or defer the development of software features for inclusion in a given release. An iterative model of the stages of the software development process is developed, taking into account new communications capabilities as well as profitability. ^

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.

On estimation and influence diagnostics for zero-inflated negative binomial regression models

The zero-inflated negative binomial model is used to account for overdispersion detected in data that are initially analyzed under the zero-Inflated Poisson model A frequentist analysis a jackknife estimator and a non-parametric bootstrap for parameter estimation of zero-inflated negative binomial regression models are considered In addition an EM-type algorithm is developed for performing maximum likelihood estimation Then the appropriate matrices for assessing local influence on the parameter estimates under different perturbation schemes and some ways to perform global influence analysis are derived In order to study departures from the error assumption as well as the presence of outliers residual analysis based on the standardized Pearson residuals is discussed The relevance of the approach is illustrated with a real data set where It is shown that zero-inflated negative binomial regression models seems to fit the data better than the Poisson counterpart (C) 2010 Elsevier B V All rights reserved

backimap : backup del correu IMAP

El correu electrònic ha esdevingut una eina molt important per a la societat i crítica per a molts negocis. Amb la proliferació dels proveïdors de correu gratuït a la web, hom pot accedir fàcilment al correu des de qualsevol lloc, fins i tot seguir accedint-hi amb les eines de sempre. Així, moltes empreses i particulars han deixat de tenir serveis de correu propis i han passat a utilitzar el que ofereixen d'altres proveïdors. Però què passa amb les còpies de seguretat del correu? Quins proveïdors ofereixen recuperar correus esborrats? En quines condicions? Durant quant de temps guarden les còpies de seguretat? Què passa si el proveïdor deixa d'oferir el servei? Amb backimap hom pot recuperar el control de les còpies de seguretat del correu i romandre una mica més tranquil.

Compression-based Image Registration

Image registration is an important component of image analysis used to align two or more images. In this paper, we present a new framework for image registration based on compression. The basic idea underlying our approach is the conjecture that two images are correctly registered when we can maximally compress one image given the information in the other. The contribution of this paper is twofold. First, we show that the image registration process can be dealt with from the perspective of a compression problem. Second, we demonstrate that the similarity metric, introduced by Li et al., performs well in image registration. Two different versions of the similarity metric have been used: the Kolmogorov version, computed using standard real-world compressors, and the Shannon version, calculated from an estimation of the entropy rate of the images

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.