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39ff95967c
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aa8ab697bd
@ -148,26 +148,24 @@ Hannover, den \today \hfill Unterschrift
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\chapter{Einleitung}
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\chapter{Einleitung}
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Diese Arbeit beschäftigt sich mit \enquote{Complex Event Processing} (CEP), also der Verarbeitung komplexer Ereignisse auf Ereignisdatenströmen mit Integration von Hintergrundwissen, und der praktischen Nutzung der CEP-Engine C-SPARQL.
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Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Verarbeitung von komplexen Ereignissen (CEP) auf RDF-Datenströmen mit C-SPARQL.
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Nach einem kurzen Einstieg in das Thema CEP soll der Leser einen Einblick in die Features von aktuellen CEP-Engines erhalten und am Beispiel der Engine C-SPARQL die Verarbeitung von Ereignisströmen im RDF-Format in Kombination mit Hintergrundwissen im Detail kennenlernen. An einem Beispielszenario soll dann der Praxiseinsatz von C-SPARQL erklärt werden, in dem einige der vorgestellten Features Anwendung finden. Im Abschluss wird ein kurzer Ausblick auf die technischen Möglichkeiten des Reasoning gegeben - eine Technik, die es erlaubt auf den vorhandenen und eingehenden Daten logische Schlussfolgerungen und Operationen durchzuführen um neues Wissen zu erhalten.
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\chapter{Einführung in Complex Event Processing}
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\todo
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\todo
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Was ist CEP und warum sollte man es verwenden wollen?
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\section{Einführung in Complex Event Processing}
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Generell sollen Muster von primitiven Events erkannt und zu komplexen Events zusammengefasst werden. (Niedrige Abstraktion \textrightarrow~ Höhere Abstraktion). Dann sollen daraus tolle Erkenntnisse gewonnen werden.
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Im folgenden Abschnitt wird ein kurzer Überblick über Complex Event Processing (CEP) gegeben. Eine detailreiche Erläuterung von CEP und die Anwendung der Engine Esper in einem Beispielszenario wird in \cite{hsh:cep} beschrieben.
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Ereignisse stellen einen konkreten momentanen Zustand dar, aber sind für sich alleine betrachtet kontextlos; die daraus resultierende Bedeutung fehlt. Weiterhin sind diese Informationen oft nur für einen begrenzten Zeitraum gültig.
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Die Erkennung von Mustern in den Ereignissen ist interessant.
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Wir verarbeiten Ereignisströme und versuchen aus dem großen Rauschen bestimmte Ereignismuster zu erkennen.
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Und wir wollen kurz-, mittel- oder langfristig bestimmte Werte beobachten und sicherstellen, dass sie innerhalb eines spezifizierten Wertebereichs bleiben.
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Es ist eine tolle Herangehensweise, um aus großen Datenströmen wesentliche Informationen zu extrahieren - noch bevor ein Mensch diese Daten zu Gesicht bekommt.
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\section{Ereignisquellen}
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\section{Ereignisquellen}
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Ereignisse treten überall auf, wenn man sich darauf einlässt.
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Ereignisse treten überall auf, wenn man sich darauf einlässt.
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Welche Ereignisse kann man sich denn so vorstellen?
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Welche Ereignisse kann man sich denn so vorstellen?
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@ -185,8 +183,6 @@ Diese hier:
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\section{Ereignisse als Informationsträger}
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\section{Ereignisse als Informationsträger}
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Alles, was irgendwo passiert liefert Informationen über den Zustand unserer Umgebung.
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Alles, was irgendwo passiert liefert Informationen über den Zustand unserer Umgebung.
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Jede aktuell gemeldete Information ist ein Ereignis. Eine gerade gemessene Temperatur, eine Fehlermeldung einer Werkzeugmaschine oder das Auslösen eines Rauchmelders sind Ereignisse, die einen aktuellen Zustand unserer Welt repräsentieren.
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Jede aktuell gemeldete Information ist ein Ereignis. Eine gerade gemessene Temperatur, eine Fehlermeldung einer Werkzeugmaschine oder das Auslösen eines Rauchmelders sind Ereignisse, die einen aktuellen Zustand unserer Welt repräsentieren.
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@ -207,62 +203,53 @@ Ein Ereignis kann beispielsweise so strukturiert sein:
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\section{Ereignisströme als Datenquelle}
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\section{Ereignisströme als Datenquelle}
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Ja, Ereignisse treten öfters in Rudeln auf. Wenn viele Ereignisse aneinandergereiht werden, spricht man von einem Ereignisstrom.
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Ja, Ereignisse treten öfters in Rudeln auf. Wenn viele Ereignisse aneinandergereiht werden, spricht man von einem Ereignisstrom.
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Anbieter von Daten können anstatt aktueller Messwerte als einzelnes Ereignis natürlich gleich Ereignisströme liefern. Das ist technisch sicherlich auch ganz praktisch, weil Verzicht auf Polling und so Sachen.
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Anbieter von Daten können anstatt aktueller Messwerte als einzelnes Ereignis natürlich gleich Ereignisströme liefern. Das ist technisch sicherlich auch ganz praktisch, weil Verzicht auf Polling und so Sachen.
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\chapter{Gegenüberstellung existierender CEP-Engines}
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\chapter{Gegenüberstellung existierender CEP-Engines}
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Es gibt bereits einige Technologien um Ereignisströme zu verarbeiten.
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Es gibt bereits einige Technologien um Ereignisströme zu verarbeiten.
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Im Folgenden stelle ich nun ein paar bekannte Systeme kurz vor.
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Im Folgenden stelle ich nun ein paar bekannte Systeme kurz vor.
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\section{Anforderungen an CEP-Engines}
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Wichtig wären gegebenenfalls diese Kriterien:
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Wichtig wären gegebenenfalls diese Kriterien:
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\paragraph{Integration von Hintergrundwissen}
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\begin{itemize}
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Ereignisse kommen ohne Kontext, daher ist es nötig, sie in einen Kontext zu bringen, um etwas mit dem Ereignis anfangen zu können.
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\item Verarbeitung von mehreren Ereignisströmen
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Um nun den passenden Kontext herzustellen, muss dieses Ereignis also mit weiteren Daten verknüpft werden.
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\item Kombination von Ereignissen \enquote{Join}
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Das können andere Ereignisse oder Daten sein, die uns schon bekannt sind - Hintergrundwissen.
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\item Konstruktion neuer Ereignisse
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\item Sliding/Tumbling Windows
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\paragraph{(Performance)}
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\item Mustererkennung (Abfolge, Präsenz/Absenz von Ereignissen [zeitlicher Abstand])
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Auch, wenn einige tausend Ereignisse über einen Datenstrom in der Minute eintreffen muss die Software dennoch sehr zeitnah (im Idealfall sofort) Ergebnisse liefern.
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\item \enquote{COMPUTE EVERY} - Neuberechnung in festen Intervallen
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\item Ausführen von benutzerdefiniertem Code
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(Das hier wird später ein Grund sein, weshalb Reasoning nur sehr begrenzt auf Datenströmen stattfinden kann oder aber sehr teuer ist.)
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\item Integration von Hintergrundwissen [aus weiteren Quellen]
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\item Aggregationsfunktionen über mehrere Ereignisse (Sum, Avg, ...)
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\item Vergleichsoperatoren für Selektionskriterien
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\item Bonuspunkte: Reasoning (Logikoperationen und Schlussfolgerungen)
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\end{itemize}
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\section{Etalis/EP-SPARQL?}
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\section{Etalis/EP-SPARQL?}
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\todo
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Kenne ich noch nicht.
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Kenne ich noch nicht.
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\section{CQELS?}
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\section{CQELS?}
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\todo
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Kenne ich noch nicht.
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Kenne ich noch nicht.
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\section{Esper}
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\section{Esper}
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\todo
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Ein Ansatz mit einer eigenen Abfragesprache.
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Ein Ansatz mit einer eigenen Abfragesprache.
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Hintergrundwissen etwas fummelig, aber theoretisch möglich. Nur halt nicht in der selben Abfragesprache.
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Hintergrundwissen etwas fummelig, aber theoretisch möglich. Nur halt nicht in der selben Abfragesprache.
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\section{C-SPARQL}
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\section{C-SPARQL}
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Verarbeitet Ströme im RDF-Format. Kann Hintergrundwissen im RDF-Format einbeziehen. Wurde in Java implementiert \dots
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Verarbeitet Ströme im RDF-Format. Kann Hintergrundwissen im RDF-Format einbeziehen. Wurde in Java implementiert \dots
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Es gibt einen W3C-Standard für die Sprache C-SPARQL.
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Es gibt einen W3C-Standard für die Sprache C-SPARQL.
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Diese Engine werde ich nachher genauer vorstellen und benutzen.
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Diese Engine werde ich nachher genauer vorstellen und benutzen.
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\chapter{Die C-SPARQL-Engine im Detail}
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\chapter{Die C-SPARQL-Engine im Detail}
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So, hier kommt dann das, was man so zu C-SPARQL erzählen kann.
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So, hier kommt dann das, was man so zu C-SPARQL erzählen kann.
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Dieser Bereich bekommt noch genug Sections für die Features von C-SPARQL.
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Dieser Bereich bekommt noch genug Sections für die Features von C-SPARQL.
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@ -276,14 +263,10 @@ Dieser Bereich bekommt noch genug Sections für die Features von C-SPARQL.
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\chapter{Die C-SPARQL-Engine im Einsatz}
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\chapter{Die C-SPARQL-Engine im Einsatz}
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Hier wird jetzt mal wirklich C-SPARQL verwendet.
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Hier wird jetzt mal wirklich C-SPARQL verwendet.
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\section{RDF-Datenströme}
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\section{RDF-Datenströme}
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Spannender ist es, wenn man dann ein Haufen RDF-Tripel reingedrückt bekommt.
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Spannender ist es, wenn man dann ein Haufen RDF-Tripel reingedrückt bekommt.
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Die sehen anders aus, sind aber auch toll.
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Die sehen anders aus, sind aber auch toll.
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Schemenhaft könnten die ja so aussehen:
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Schemenhaft könnten die ja so aussehen:
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@ -294,48 +277,34 @@ Wäre es nicht toll, wenn wir bestimmte Dinge bereits vorher irgendwie da integr
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\section{Beispielszenario}
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\section{Beispielszenario}
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Ich hab noch keine richtig tolle Idee, aber das kommt noch.
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Ich hab noch keine richtig tolle Idee, aber das kommt noch.
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\section{Umsetzung mit C-SPARQL}
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\section{Umsetzung mit C-SPARQL}
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Jetzt kommt ein kurzer Schwank dazu, wie die Umsetzung gedacht ist.
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Jetzt kommt ein kurzer Schwank dazu, wie die Umsetzung gedacht ist.
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\subsection{Nötiger Code für das Setup}
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\subsection{Nötiger Code für das Setup}
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Zunächst wird ein Datenstrom benötigt; dafür wäre ein kleiner Generator nicht verkehrt.
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Zunächst wird ein Datenstrom benötigt; dafür wäre ein kleiner Generator nicht verkehrt.
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\subsection{Abfrage des Datenstroms mit C-SPARQL}
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\subsection{Abfrage des Datenstroms mit C-SPARQL}
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Und jetzt werden Listener und Abfragen gebaut, um aus diesem Strom Informationen zu extrahieren oder neue, höherwertige Ereignisse zu konstruieren.
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Und jetzt werden Listener und Abfragen gebaut, um aus diesem Strom Informationen zu extrahieren oder neue, höherwertige Ereignisse zu konstruieren.
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\section{Bewertung/Ergebnis}
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\section{Bewertung/Ergebnis}
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\enquote{Und? Wie war's?}
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\enquote{Und? Wie war's?}
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\chapter{Fazit}
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\chapter{Fazit}
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Die Engine macht sich hoffentlich ganz gut.
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Die Engine macht sich hoffentlich ganz gut.
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\chapter{Ausblick}
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\chapter{Ausblick}
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Vielleicht geht das mit dem Reasoning später ja noch besser - aktueller Stand ist noch limitiert, aber es wird fleißig daran geforscht. \dots
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Vielleicht geht das mit dem Reasoning später ja noch besser - aktueller Stand ist noch limitiert, aber es wird fleißig daran geforscht. \dots
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% Kurzer Test
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% Kurzer Test
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\cite{hsh:cep}[Einführung]
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\cite{hsh:cep}[Einstieg]
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\cite{hsh:integrating}[erste Quelle]
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\cite{hsh:integrating}[erste Quelle]
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\cite{barbieri:reasoning}[zweite Quelle]
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\cite{barbieri:reasoning}[zweite Quelle]
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\cite{barbieri:querying}[dritte Quelle]
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\cite{barbieri:querying}[dritte Quelle]
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