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Koldfish allows the integration of heterogenous data througha simple middleware and application programming interface.Tedious adaptation tasks are taken care of automatically and theinformation itself is brought into the focus of the user.Koldfish unterstützt die Integration heterogener Datenquellen durcheinfach handhabbare Middleware und Programmierschnittstellen.Lästige Adaptierungsaufgaben werden automatisiert erledigt, damitder Nutzer sich auf die Informationen konzentrieren kann.Infrastructure:Infrastruktur:Koldfish – a General Interface Layerfor Linked Open DataKoldfish – eine allgemeine Schnittstellezu Linked Open DataWhen designing an application that accesses and processesthe Linked Open Data (LOD) cloud, a developer faces problemssuch as(1) the application may need to rely on schema informationthat is not explicitly present in all the relevant data sources,(2) there can be issues with data quality,(3) the application may need to make use of provenanceinformation, or(4) data sources may be unavailable.Ein Entwickler wird beim Design einer Anwendung für denZugriff und die Verarbeitung der Linked Open Data (LOD) Cloudauf einige Probleme stoßen. Beispielsweise könnte(1) die Anwendung von Schemainformationen abhängen, die fürdie relevanten Datenquellen nicht verfügbar sind oder es könnte(2) unerwartete Probleme mit der Datenqualität geben,(3) die Anwendung könnte auf Provenance-Information angewiesen sein oder(4) Datenquellen könnten zeitweise unerreichbar sein.Koldfish addresses these issues by providing a general infrastructure to make life easier for developers and let them abstractfrom repeatedly appearing LOD management issues.Koldfish offers a number of services that can be used throughREST APIs such as crawlers, data services, provenance services,schema management services, and quality management services.Das Ziel von Koldfish ist es, Entwicklern das Leben zu erleichternund es ihnen zu ermöglichen, von wiederkehrenden LODManagement-Aufgaben zu abstrahieren. Koldfish bietet dazu eineReihe von RESTful API Services an, wie beispielsweise Crawler, DataServices, Provenance Services, Schemamanagement Services undQualitätssicherungsservices.Selected Publications Ausgewählte Publikationen[1] Renata Queiroz Dividino, Thomas Gottron, Ansgar ScherpStrategies for Efficiently Keeping Local Linked Open Data Caches Up-To-DateIn: Proceedings of ISWC 2015 – 14th International Semantic Web Conference,Bethlehem, PA, USA, 2015[2] Claudia d‘Amato, Steffen Staab, Andrea G. B. Tettamanzi, Tran Duc Minh, Fabien GandonOntology Enrichment by Discovering Multi-Relational Association Rules fromOntological Knowledge BasesIn: Proceedings of the ACM Int. Symposium on Applied Computing (SAC 2016), 2016[3] Nico Potyka, Erman Acar, Matthias Thimm, Heiner StuckenschmidtGroup Decision Making via Probabilistic Belief MergingIn: Proceedings of the 25th International Joint Conference on Artificial Intelligence(IJCAI‘16), 2016[4] Hassan Saif, Miriam Fernandez, Leon Kastler, Harith AlaniSentiment Lexicon Adaptation with Context and Semantics for the Social WebIn: Semantic Web Journal, 2016 (forthcoming)

Computational Social ScienceContact KontaktProf. Dr. Markus [email protected]. Dr. Claudia [email protected] algorithms and novel, non-obtrusivemethods for the social sciences is the objective ofComputational Social Science (CSS). Our research is basedon state-of-the-art approaches from machine learning, datamining, and network analysis.Recent years have witnessed a big data boom. It manifestsin an increasing amount of data and content that is directly orindirectly generated by users. This new type of data providesnew opportunities and challenges to humanities and socialsciences: It helps to understand how people think, feel andbehave in social situations, relate to each other, govern themselves, handle wealth and create culture.Current projects focus on the quantitative analysis of politicalelectoral processes, behavioral, social and cultural dynamicsbased on social media and discrimination in social media.Algorithmen und neuartige, nichtreaktive Methodenfür die Sozialwissenschaften zu entwickeln, ist Aufgabe vonComputational Social Science (CSS). Unsere Forschung basiert aufaktuellen Ansätzen des Machine Learnings, Data Minings und derNetzwerkanalyse.Der Big Data-Boom aus jüngster Vergangenheit manifestiertsich in einer wachsenden Datenmenge, die von Menschen direktoder indirekt erzeugt wird. Dies birgt neue Möglichkeiten undHerausforderungen für die Geistes- und Sozialwissenschaften:Sie helfen zu verstehen wie Menschen in sozialen Situationendenken, fühlen und handeln; in welchen Beziehungen sie untereinander stehen, sich regieren, mit Wohlstand umgehen undKultur schaffen.Aktuelle Projekte fokussieren die quantitative Analyse politischerWahlen, verhaltensbezogene, soziale und kulturelle Dynamikenin Social Media und Diskriminierung in Social Media.

Word clouds for Wikipedia articles about women (left) and men(right), born before 1900. Color depicts the categories (orange:gender, green: family; violet: relationship, blue: other). Family-,gender-, and relationship-related topics are more present in biographies about women than men.Wortwolken für Wikipedia-Artikel über Frauen (links) und Männer(rechts), geboren vor 1900. Die Farbe repräsentiert die Kategorien (orange: Geschlecht; grün: Familie; violett: Beziehung; blau:sonstiges). Familien-, geschlechts- und beziehungsbezogene Themenwerden in Biographien von Frauen häufiger behandelt als in denender Männer.ApplicationAnwendungsbeispielGender bias in WikipediaGeschlechtertendenzen in WikipediaWe found that in Wikipedia, words about gender, relationship andfamily are more dominant in articles about women born before1900. Gender-specific differences are much less pronounced inarticles about people born in or after 1900. In addition, linguisticbias manifests in Wikipedia since abstract terms tend to beused to describe positive aspects in the biographies of men andnegative aspects in the biographies of women. And finally thereare structural differences between articles about women andmen in terms of meta-data and hyperlinks which could affectinformation-seeking activities and algorithms.Wir fanden Hinweise darauf, dass in Wikipedia Wörter überGeschlecht, Beziehungen und Familie besonders häufig in Artikelnüber Frauen vorkommen, die vor 1900 geboren wurden.Geschlechtsspezifische Unterschiede sind in Artikeln über nach1900 geborene Menschen deutlich schwächer ausgeprägt.Weiterhin scheinen abstrakte Begriffe für positive Aspektemännlicher Biografien und für negative Aspekte weiblicherBiografien verwendet zu werden. Zusätzlich entdeckten wirstrukturelle Unterschiede zwischen Artikeln über Männer undFrauen bzgl. Metadaten und Verlinkungen, die die Informationssuche beeinflussen können.Selected Publications Ausgewählte Publikationen[1] Claudia Wagner, David Garcia, Mohsen Jadidi, Markus StrohmaierIt’s a Man‘s Wikipedia? Assessing Gender Inequalityin an Online EncyclopediaIn: Proceedings of The International AAAI Conference on Web andSocial Media, 2015[2] Philipp Singer, Denis Helic, Andreas Hotho, Markus StrohmaierHyptrails: A bayesian approach for comparing hypothesesabout human trailsIn: Proceedings of the 24th International World Wide Web Conference(WWW2015), Firenze, Italy, ACM, 2015[3] Haiko Lietz, Claudia Wagner, Arnim Bleier, Markus StrohmaierWhen politicians talk: Assessing online conversational practices ofpolitical parties on twitterIn: Proceedings of the International AAAI Conference on Weblogsand Social Media (ICWSM2014), Ann Arbor, MI, USA, 2014[4] Markus Strohmaier, Claudia WagnerComputational Social Science for the World Wide WebIn: IEEE Intelligent Systems, 29(5): pp. 84-88, 2014

Web Search and Data MiningNowadays, the World Wide Web is both, a hugenetwork of interlinked information as well as a space forpeople to interact. In the working group Web Search andData Mining we analyse both of these aspects.One core task is to detect the topics covered by online media.For this we use probabilistic models to not only analyse thewords appearing in the document, but also its spatial andsocial context.Furthermore, the Web consists of countless interlinked,individual communities. Thus, a main challenge is to analysesuch communities not only individually, but within the greatercontext of the Web. Our approaches allow for the applicationof data mining algorithms trained on one community to beapplied to another. By this we can understand the processeseven in small and highly specialised communities.Contact KontaktDr. Mahdi [email protected] World Wide Web ist heutzutage zweierlei,ein riesiges Informationsnetz und ein Raum, in dem Menschenmiteinander interagieren. In der Arbeitsgruppe Web Search undData Mining untersuchen wir beide dieser Aspekte.Eine Aufgabe ist zu bestimmen, wovon ein Dokument handelt.Hierfür analysieren wir mit probabilistischen Modellen nicht nurdie Worte im Dokument, sondern auch dessen räumlichen undsozialen Kontext.Weiterhin besteht das Web aus unzähligen miteinander verknüpften Communities. Die Herausforderung ist, diese einzelnenGemeinschaften nicht nur isoliert, sondern im Kontext desganzen Web zu analysieren. Unsere Verfahren ermöglichen es,Data-Mining-Methoden von einer Community zur nächstenzu transferieren. Somit können wir die Prozesse selbst in kleinenund hochspeziellen Communities verstehen.

Gradually, the consent rate among voters who cast their vote inperson decreases (blue crosses). However, the voting behaviourappears stable when we also take voters who delegate their voteinto account. Thus, the grassroot democratic Liquid Feedback turnsinto a representative voting system.Mit der Zeit sinkt die Zustimmungsrate unter jenen Wählern, die ihreStimme selbst abgeben (blaue Kreuze). Bezieht man aber Wählermit ein, die ihre Stimme delegieren (orange Quadrate), zeigt sich einstabiles Wahlverhalten. Auch das basisdemokratische Liquid Feedbackgeriert demnach zu einem repräsentativen Wahlsystem.ApplicationAnwendungsbeispielOnline DemocracyOnline-DemokratieAmong many other areas, politics is one in which the Web andsocial media have become indispensable. Meanwhile, politicalparties discuss and make decisions online. The resulting data canbe used to understand trust relationships among party members,the distribution of opinions, the shape of factions within a party,and the temporal evolution of these aspects.Auch aus der Politik sind Web und Social Media nicht mehrwegzudenken. Längst diskutieren und treffen Parteien Entscheidungen online. Aus den anfallenden Daten lassen sich nichtnur die Vertrauensverhältnisse innerhalb der Partei beleuchten,sondern auch Meinungsverschiedenheiten verstehen, Fraktioneninnerhalb der Partei erkennen und die Entwicklungen dieserAspekte im Laufe der Zeit analysieren.In cooperation with the German Pirate Party, WeST investigatedto what extent the use of online democracy tools influences theparty’s internal resolution finding. The findings were discussedboth inside and outside the German Pirate Party.In Zusammenarbeit mit der deutschen Piratenpartei hat WeSTuntersucht, in welchem Ausmaß der Einsatz von Online-Demokratie-Tools (im Sinne der Liquid Democracy) Einfluss aufdie relativen Machtverhältnisse in der Partei haben. UnsereForschungsergebnisse wurden innerhalb sowie außerhalb derPartei diskutiert.Selected Publications Ausgewählte Publikationen[1] Christoph Carl Kling, Jérôme Kunegis, Heinrich Hartmann,Markus Strohmaier, Steffen StaabVoting behaviour and power in online democracy:A study of LiquidFeedback in Germany‘s Pirate PartyIn: Proceedings of the International Conference on Weblogsand Social Media, pp. 208–217, 2015[2] Anna Samoilenko, Fariba Karimi, Daniel Edler,Jérôme Kunegis, Markus StrohmaierLinguistic neighbourhoods: Explaining cultural borders on Wikipediathrough multilingual co-editing activityIn: EJP Data Science, 5(9), 2016[3] Jérôme KunegisExploiting the structure of bipartite graphs for algebraic and spectralgraph theory applicationsIn: Internet Mathematics, 11(3), pp. 201–321, 2015[4] Laura Carmichael, Sophie Stalla-Bourdillon, Steffen StaabData Mining and Automated Discrimination:A Mixed Legal/Technical PerspectiveIn: IEEE Intelligent Systems, 31(6), pp. 51-55, November–December 2016

Interactive Web andHuman ComputingContact KontaktDr. Chandan [email protected] Interaktion mit dem Computer zu vereinfachenist das ist Ziel der Arbeitsgruppe Interaktion im Web undHuman Computing. Das Hauptaugenmerk liegt immer auf demComputernutzer, sowohl bei der Interaktion mit Multimediaals auch bei der Informationsgewinnung.Making the interaction with computers easier is theobjective of the research group Interactive Web and HumanComputing. The focus is always on the user, both in terms ofinteraction with multimedia and information retrieval.We investigate how novel interaction technologies can assistusers in accessing information. We use multi-modal psychophysiological signals to improve, to access and to analyze Weband multimedia content. Several interactive applications forgaming, Web and social media browsing have been developedat WeST. To understand and formalise human cognition forinteractive information access we analyse data from varioussensors, including eyetrackers, EEG, and biosensors.Wir untersuchen, wie neuartige Interaktionstechnologien dieNutzer unterstützen können. Wir verwenden multimodale,psychophysiologische Signale, um Web- und Multimediainhaltezu verbessern, abzurufen und zu analysieren. Hierbei habenwir vielfältige interaktive Anwendungen entwickelt, vondigitalen Spielen über Web- und Social-Media-Browsing.Weiterhin versuchen wir die menschliche Kognition beiminteraktiven Informationszugang zu verstehen und zu formalisieren. Dazu analysieren wir Daten aus verschiedenenSensoren, unter anderem Eyetrackern, EEG und Biosensoren.MAMEM uses EEG sensors to make interactions with computerseasier for disabled people.MAMEM verwendet EEG-Sensoren, um behinderten Menschen dieComputernutzung zu erleichtern.ApplicationAnwendungsbeispielMAMEM – Multimedia Authoring andManagement using your Eyes and MindMAMEM – Multimedia Authoring and Managementusing your Eyes and MindMAMEM’s objective is to help users with neuromuscularconditions operating various computer applications. Novelsensors provide us with the necessary signals for naturalinteraction through the eyes and the mind.Ziel des Projekts ist, neuromuskulär beeinträchtigten Menschendie Nutzung von Computern zu erleichtern. Neuartige Sensorenliefern die nötigen Signale für eine natürliche Interaktion mittelsAugen und Gedanken.Our GazeTheWeb browser turns eye movements intointeractions. Users can select objects, scroll, navigate, andtype text without a keyboard or mouse. The underlyingeyeGUI architecture is extendable and the software can beeasily adapted to further scenarios.Unser GazeTheWeb-Browser verwendet Augengesten fürInteraktionen. Nutzer können ohne Maus und Keyboard Objekteauswählen, scrollen, navigieren und Texte verfassen. Diezugrundeliegende eyeGUI-Architektur ist erweiterbar, womitdie Software leicht auf weitere Anwendungsbereiche übertragenwerden kann.Selected Publications Ausgewählte Publikationen[1] Raphael Menges, Chandan Kumar, Korok Sengupta, Steffen StaabeyeGUI: A Novel Framework for Eye-Controlled User InterfacesIn: Proceedings of the 9th Nordic Conference on Human-ComputerInteraction: Game-Changing Design, 2016[2] Chandan Kumar, Raphael Menges, Steffen StaabEye-Controlled Interfaces for Multimedia InteractionIn: IEEE Multimedia, 23(4), pp. 6-13, October–December 2016[3] Tina Walber, Ansgar Scherp, Steffen StaabSmart photo selection: Interpret gaze as personal interestIn: Proceedings of the 32nd annual ACM conference on Human factorsin computing systems, ACM, 2014

Interactive Web andHuman ComputingContact KontaktDr. Chandan [email protected] Interaktion mit dem Computer zu vereinfachenist das ist Ziel der Arbeitsgruppe Interaktion im Web undHuman Computing. Das Hauptaugenmerk liegt immer auf demComputernutzer, sowohl bei der Interaktion mit Multimediaals auch bei der Informationsgewinnung.Making the interaction with computers easier is theobjective of the research group Interactive Web and HumanComputing. The focus is always on the user, both in terms ofinteraction with multimedia and information retrieval.We investigate how novel interaction technologies can assistusers in accessing information. We use multi-modal psychophysiological signals to improve, to access and to analyze Weband multimedia content. Several interactive applications forgaming, Web and social media browsing have been developedat WeST. To understand and formalise human cognition forinteractive information access we analyse data from varioussensors, including eyetrackers, EEG, and biosensors.Wir untersuchen, wie neuartige Interaktionstechnologien dieNutzer unterstützen können. Wir verwenden multimodale,psychophysiologische Signale, um Web- und Multimediainhaltezu verbessern, abzurufen und zu analysieren. Hierbei habenwir vielfältige interaktive Anwendungen entwickelt, vondigitalen Spielen über Web- und Social-Media-Browsing.Weiterhin versuchen wir die menschliche Kognition beiminteraktiven Informationszugang zu verstehen und zu formalisieren. Dazu analysieren wir Daten aus verschiedenenSensoren, unter anderem Eyetrackern, EEG und Biosensoren.MAMEM uses EEG sensors to make interactions with computerseasier for disabled people.MAMEM verwendet EEG-Sensoren, um behinderten Menschen dieComputernutzung zu erleichtern.ApplicationAnwendungsbeispielMAMEM – Multimedia Authoring andManagement using your Eyes and MindMAMEM – Multimedia Authoring and Managementusing your Eyes and MindMAMEM’s objective is to help users with neuromuscularconditions operating various computer applications. Novelsensors provide us with the necessary signals for naturalinteraction through the eyes and the mind.Ziel des Projekts ist, neuromuskulär beeinträchtigten Menschendie Nutzung von Computern zu erleichtern. Neuartige Sensorenliefern die nötigen Signale für eine natürliche Interaktion mittelsAugen und Gedanken.Our GazeTheWeb browser turns eye movements intointeractions. Users can select objects, scroll, navigate, andtype text without a keyboard or mouse. The underlyingeyeGUI architecture is extendable and the software can beeasily adapted to further scenarios.Unser GazeTheWeb-Browser verwendet Augengesten fürInteraktionen. Nutzer können ohne Maus und Keyboard Objekteauswählen, scrollen, navigieren und Texte verfassen. Diezugrundeliegende eyeGUI-Architektur ist erweiterbar, womitdie Software leicht auf weitere Anwendungsbereiche übertragenwerden kann.Selected Publications Ausgewählte Publikationen[1] Raphael Menges, Chandan Kumar, Korok Sengupta, Steffen StaabeyeGUI: A Novel Framework for Eye-Controlled User InterfacesIn: Proceedings of the 9th Nordic Conference on Human-ComputerInteraction: Game-Changing Design, 2016[2] Chandan Kumar, Raphael Menges, Steffen StaabEye-Controlled Interfaces for Multimedia InteractionIn: IEEE Multimedia, 23(4), pp. 6-13, October–December 2016[3] Tina Walber, Ansgar Scherp, Steffen StaabSmart photo selection: Interpret gaze as personal interestIn: Proceedings of the 32nd annual ACM conference on Human factorsin computing systems, ACM, 2014

Contact KontaktProf. Dr. Steffen [email protected] the Web, developers are faced with two challenges:Firstly, software components have to process huge amountsof data that is often weakly structured, published ad-hoc andchanges frequently. Therefore, programming environments andlanguages must support deep integration of data models andproper type-checking to avoid runtime errors, but still providereusable and robust code.Secondly, a large number of software components interact witheach other in the Web. Once a software component changes,the other ones need to be adapted, too. Therefore, softwaredevelopers needs novel methods for automated evolution andcoevolution of software components.To tackle these problems, we investigate the exploitationof Semantic Web methodologies in software development.Softwareentwickler stehen im Web vorzwei Herausforderungen: Zum einen müssen dieSoftwarekomponenten mit großen Datenmengen umgehenkönnen, die kaum strukturiert sind, ad-hoc bereitgestellt undhäufig geändert werden. Das erfordert Werkzeuge mit TypenÜberprüfung zur Fehlervermeidung sowie wiederverwendbarenund robusten Code.Zum anderen interagieren im Web viele Softwarekomponentenmiteinander. Wird eine Komponente geändert, müssen auch dieanderen angepasst werden. Softwarentwickler benötigen daherneue Methoden für die automatisierte Evolution und Koevolutionvon Softwarekomponenten.Um mit diesen Problemen umgehen zu können, erforschen wirdie Nutzung von Semantic-Web-Methoden bei der Entwicklungund Wartung von Software.

TypesQueriesT-BoxA-BoxKnowledgeSystemBy integrating the knowledge system in the typing process, λDLdetects and avoids possible runtime-errors.Durch das Einbinden der Wissensbasis in die Typisierung desProgrammcodes erkennt und vermeidet λDL ated Development Environmentfor Semantic Web-Data SourcesStatisch getyptes Programmierenfür Semantic Web-DatenquellenλDL is a λ-calculus with a modified type system to providefo

psychologie und Medienpädagogik Prof. Dr. Dietrich Paulus Institut für Computervisualistik Prof. Dr. Claudia Quaiser-Pohl Institut für Psychologie Prof. Dr. Stefan Ruzika Mathematisches Institut External Advisory Board Externer Beirat Prof. Dr. Stefan Decker Fraunhofer FIT, Sankt Augustin, Germany RWTH Aachen University, Aachen, Germany