Fachbereich 6 Mathematik/Informatik

Institut für Informatik


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Oberseminar Informatik Sommersemester2014

Das Oberseminar Informatik ist ein Forum zum wissenschaftlichen Austausch von Dozenten, Doktoranden und Studierenden. Vorgetragen werden Konzepte bzw. Ergebnisse von Bachelor-, Master-, Diplom- und Promotionsarbeiten sowie aktuelle Forschung aus den Arbeitsgruppen der Informatik (KO=Kombinatorische Optimierung, MI=Medieninformatik, SE=Software Engineering, TH=Theoretische Informatik, TI=Technische Informatik, VS=Verteilte Systeme, WB=Wissensbasierte Systeme, )

Information für Studierende: Die Veranstaltung wird als Seminar klassifiziert. Ein Scheinerwerb ist nicht möglich. Für Bachelor- und Masterstudenten und Doktoranden sind Vorträge im OSI als Teil der Abschlussarbeit verpflichtend. Hinweise zur Vortragsgestaltung gibt der Betreuer. Üblich sind ca. 30 Minuten Vortrag und 15 Minuten Diskussion.

Termin Vortragende(r) AG Typ Thema und Abstract
30.04.2014 Julian Imwalle TI MSC RSA-Kryptografie auf FPGAs in drahtlosen Sensornetzen zum Over-The-Air-Programming
Drahtlose Sensornetze verfügen über vielfältige Einsatzmöglichkeiten und können im laufenden Betrieb durch OTAP umprogrammiert werden. Die Integrität der neuen Programme wird durch kryptografische Algorithmen sichergestellt. Entscheidenden Einfluss haben dabei die Größen Zeit und Energieverbrauch. Es werden diesbezüglich die Unterschiede zwischen der Umsetzung eines Sensorknotens auf Mikrocontrollern mit und ohne FPGA untersucht.
30.04.2014 Thomas Hänel VS MSC Simulative Evaluation of Multi Hop Node Placement Strategies
An efficient placement strategy of relay nodes in wireless multi hop networks is necessary to reduce costs for equipment or to lower energy consumption. Most applied strategies assume simplified wave propagation models. In this master thesis different placement strategies will be evaluated using a simulation based on ray-launching that enables a more realistic simulation by taking into consideration the effects of shadowing, reflection, and diffraction that contribute to wave propagation especially in urban areas. For a realistic simulation, additionally to the wave propagation, network protocols such as for routing have to be considered. These protocols can be simulated reliably by a network simulator such as NS-3.
14.05.2014 Jannis Eichborn SE BSC Dynamische Online-Datenbank fuer die Programmiersprache Julia
Code wird in der Open-Source-Welt meist auf eine von zwei Arten geteilt: In Form von Bibliotheken (oder monolithischen Programmen) und stueckweise in diversen Mailinglisten und Foren. Ziel meiner Arbeit ist es Code durchsuchbar und intelligent teilbar zu machen. Dazu wird Code in einer Online-Datenbank gespeichert, verknuepft und zur zugreifbar gemacht. Das System soll parallel viele Requests verarbeiten koennen, schnelle Suche nach verschiedenen Kriterien erlauben und Usern die Moeglichkeit geben, selbst Code hochzuladen. Ausserdem sollen Verbindungen zwischen Code genutzt werden um intelligente Metriken in Echtzeit bereitzustellen. Simon Danisch stellt einen moeglichen Client fuer dieses System in Form einer IDE vor.
14.05.2014 Simon Danisch SE BSC Moderne IDE für Julia
Ziel ist es eine interaktive Entwicklungsumgebung für die Programmiersprache Julia zu entwickeln. Der Fokus liegt dabei auf einem neuartigen Such-Interface und editierbaren Visualisierungen von Julia Datenstrukturen.Die Suche soll einen übersichtlichen Zugriff auf Code, Dokumentationen, Statistiken und Resourcen ermöglichen, die lokal und in einer Online Datenbank gespeichert sind. Jannis Eichborn entwickelt dabei die Online Datenbank
21.05.2014 Sebastian Brockmeyer KO MSC Synchrone Flow-Shop-Probleme mit Ressourcen und Rüstkosten
Bei einem synchronen Flow-Shop handelt es sich um ein Produktionsplanungsproblem, bei dem mehrere zu produzierende Güter (Jobs) von einer Menge von Maschinen bearbeitet werden müssen und immer nur synchron zur nachfolgenden Maschine gelangen können. Außerdem stehen nur begrenzt viele, aber wiederverwendbare Ressourcen zur Verfügung, deren Umrüstung zusätzliche Zeit benötigt. Ziel ist es, die Jobs so anzuordnen, dass die gesamte Produktionsdauer minimiert wird. In dieser Masterarbeit soll das Problem mit Dekompositionsansätzen in mehreren Schritten gelöst werden. Dazu werden sowohl exakte als auch heuristische Verfahren entwickelt und evaluiert.
21.05.2014 Matthias Kampmeyer KO MSC Vehicle Routing Ansätze zur Lösung synchroner Flow-Shop-Probleme
Diese Masterarbeit behandelt Vehicle Routing Probleme mit den Eigenschaften, dass die Anzahl Teiltouren fest vorgegeben ist sowie die Anzahl Knoten pro Teiltour identisch sein muss. Derartige Formulierungen des VRP können im Bereich des synchronen Flow-Shops angewandt werden, speziell für den Fall von zwei sogenannten dominierenden Maschinen und für den Fall von ressourcenabhängigen Rüstkosten. Für diese zwei Anwendungsbeispiele werden verschiedene heuristische Lösungsansätze entwickelt, die bezüglich Laufzeit und Lösungsqualität miteinander verglichen werden.
04.06.2014 Katrin Ihler SE BSC Eine Java-Anwendung zur automatisierten Erstellung von Prüfberichten für die Milchuntersuchung auf Mastitis-Ereger
Im Rahmen der Milchuntersuchung durch das Milchlabor Weser-Ems werden die Proben mit dem PCR-Verfahren auf Mastitis-Ereger untersucht und die Ergebnisse in Prüfberichten zusammengefasst. Thema der Arbeit ist die Entwicklung einer Java-Anwendung, die diese Prüfberichte im Excel-Format automatisiert aus den Ergebnis-Dateien erstellt. Zur Verwaltung der Adressen wird dabei eine SQL-Datenbank eingesetzt. Bei der Implementierung sollen zum Zweck der Wiederverwendbarkeit objektorientierte Entwurfsmuster verwendet werden. Für das Software Deployment werden exe-Wrapper genutzt, um die Benutzerfreundlichkeit zu verbessern.
04.05.2014 Patrice Kaufmann MI BSC Das Wett-Duell
Es wird eine Smartphone-App vorgestellt, mit der ein interaktives Wettspiel zwischen den Teilnehmern organisiert wird. Die Wetten beziehen sich auf öffentlich abrufbare Daten (Tagestemperatur, Arbeitslosenzahl, Fußballergebnis, ...). Die Implementation erfolgt über Adobe Air.
11.06.2014 Magnus Upmann KO BSC Optimierungsalgorithmen für Stacking-Probleme
Bei Stacking-Problemen geht es darum, eine Menge von Items so zu stapeln, dass eine bestimmte Zielfunktion optimiert wird, wobei nicht jedes Item auf jedes andere gestellt werden darf. In der Praxis spielen diese Probleme z.B. in Containerhäfen eine wichtige Rolle. Im Vortrag werden Lösungsalgorithmen vorgestellt, die bei vorgegebener maximaler Stapelhöhe die Anzahl der benötigten Stacks minimieren.
11.06.2014 Jonas Schneider TI MSC Sichere globale Inter- und Extrapolation unter Nutzung lokalen Vorwissens
Nutzer lernfähiger Systeme zur Regression besitzen oftmals lokales Vorwissen über die zu lernende Funktion, sind aber mit dem Problem konfrontiert, dieses in die Formulierung ihres Lernproblems geschickt einzubringen. Dabei kann durch solches Wissen potentiell der Lernprozess sicher zu schnellerer Konvergenz angeleitet werden. Diese Masterarbeit beschäftigt sich mit einer Formalisierung des Einbringens lokalen Vorwissens in Form einer lokalen Regularisierung des Lernproblems. Diese wird im Anschluss auf synthetischen Daten, Benchmarks und einem realen Aufbau untersucht und analytisch evaluiert.
18.06.2014 Artem Petrov MI MSC Entwicklung eines Systems zum Erfassen, Analysieren und Darstellen von Energieverbrauch privater Haushalte
Um Energieverbrauch und die daraus resultierenden Kosten von privaten Haushalten unter Kontrolle zu halten und um eventuell notwendigen Energie-Sparmaßnahmen rechtzeitig einleiten zu können, wird in dieser Masterarbeit ein Softwaresystem entwickelt, das eine automatische Ablesung eines (Strom-/Gas-/Wasser- usw.) Zählers ermöglicht. Anhand von gespeicherten Zählerständen werden diverse Verbrauchsstatistiken und -Vorhersagen in grafischer Form erstellt, die mit weiteren Daten (z.B. Wetterdaten) kombiniert werden können. Als Hardware wird dabei Raspberry PI mit einer Kamera eingesetzt.
18.06.2014 Kai Schwenk MI BSC Entwurf und Implementierung eines Client-Prototyps für rechnergestützte Betriebsleitsysteme für Android-Tablets
Unter einem rechnergestützen Betriebsleitsystem (VMS) versteht man ein Client-Server-System zur Informationsübertragung im ÖPNV. Hierbei senden die Fahrzeuge unter anderem ihre Positionsdaten an den Server um eine Standort- und Verspätungsbestimmung zu ermöglichen. Ziel dieser Arbeit ist es für das Hafas-System der Firma HaCon in Hannover einen VMS-Android-Client zu entwickeln, der grundlegende Funktionalitäten wie eine Livemapansicht der teilnehmenden Fahrzeuge ermöglicht.
02.07.2014 Thorsten Gedicke WB BSC Interaktive Objektsuche und Erkundung in unübersichtlichen Umgebungen
Mobile Roboter sehen sich oft mit teilweise unbekannten und schwer überschaubaren Umgebungen konfrontiert, in denen die Fähigkeit zur autonomen Erkundung und Objektsuche wünschenswert ist. Hierzu kann es notwendig sein, über die mobile Erkundung hinauszugehen und aktiv Verdeckungen aufzulösen. Ziel dieser Masterarbeit ist die Integration multipler Lösungsansätze in ein System zur effizienten Planung und Ausführung solcher Suchaufgaben.
02.07.2014 Simon Herkenhoff TI MSC Evaluierung von Xen auf ARM-Architekturen für die Verwendung in In-Vehicle Infotainment Systemen
Durch die zunehmende Integration von Unterhaltungselektronik (Smartphone) in das Auto wachsen die Anforderungen an In-Vehicle Infotainment (IVI) Systeme ständig. Virtualisierungstechnologien werden für Automobilhersteller zunehmend interessanter, um sicherheitskritische Software von extern eingebrachter, potentiell schädlicher Software abzugrenzen. In dieser Masterarbeit wird die Open Source Virtualisierungslösung Xen auf ARM-Architekturen für den Einsatz in IVI Systemen evaluiert.
09.07.2014 Florian Krampe VS BSC Adaption und Evaluation des On-Demand Multicast Routing Protocol für drahtlose Sensornetze
Das On-Demand Multicast Routing Protocol (ODMRP) ist ein reaktives Multicast-Routingprotokoll, das aus dem Bereich der MANETs stammt. Ziel dieser Arbeit ist es, ODRMP für drahtlose Sensornetze (WSNs) zu adaptieren und anschließend zu evaluieren. ODMRP wird dazu als neue Schicht in das WSN-Betriebssystem TinyOS eingefügt. Die Evaluation soll zum einen in einem realen Testbed und zum anderen in einem Simulator stattfinden. Über die Standard-Implementierung hinaus ist auch die Umsetzung einiger Erweiterungen für ODMRP geplant.
09.07.2014 Jan-Hendrik Bolte VS BSC Implementierung und Evaluation des Bewegungsmodells SWIM zur simulativen Leistungsbewertung in opportunistischen Netzen
Aus den Bewegungsdaten von Menschen lassen sich statistische Eigenschaften und Muster ableiten. Diese können genutzt werden, um Bewegungsmodelle zu entwickeln, welche bspw. eingesetzt werden können, um neue Netzwerkprotokolle zu bewerten. Im Rahmen dieser Arbeit soll das menschliche Bewegungsmodell Small World in Motion (SWIM) für die Bewegungsgenerierungssoftware BonnMotion implementiert und anschließend evaluiert werden.
16.07.2014 Benjamin Graf SE BSC Dynamische Erstellung von Aufrufstatistiken in der Programmiersprache Java unter Einsatz von Java Agents am Beispiel von System-I/O Operationen
Zur dynamischen Analyse von Anwendungen können Aufrufstatistiken genutzt werden um einen generellen Überblick über den Programmverlauf zu erhalten. Spezieller kann ermittelt werden, wie häufig und für welche Dauer bestimmte Methoden ausgeführt werden. Vorgestellt wird ein Werkzeug, welches Dateizugriffsstatistiken von Java-Programmen erstellt. Dazu wird der Bytecode der Java-Programme sowie bestimmter Klassen der Java-API zur Ladezeit modifiziert. Die Aufrufe der Java-API Methoden, die Dateizugriffe realisieren, werden zur Laufzeit erfasst und zum Programmende in einem XML-Format zugänglich gemacht.
16.07.2014 Simon Veltel KO BSC Optimierungsverfahren für das Container Premarshalling Problem
An Frachthäfen werden Container meist, bedingt durch etwa ihre Ankunftszeit, relativ chaotisch zur Lagerung gestapelt. Da ein Frachtkran immer nur auf einen oben liegenden Container Zugriff hat, muss beim Verladen für den weiteren Transport unnötig umgestapelt werden. Das Premarshalling Problem beschäftigt sich mit einer Sortierung der Container, wodurch beim Verladen dieser möglichst wenig Zeit für Umlagerungen benötigt wird.
23.07.2014 Stefanie Thieme VS BSC Trace-basierte Analyse hinsichtlich der Korrelation zwischen Netzwerklast und Mobilität
Mit Hilfe der simulativen Leistungsbewertung können neue Kommunikationssysteme entworfen und bereits bestehende validiert oder miteinander verglichen werden. Um nun beispielsweise die Performanz eines neuen Routingprotokolls für MANETs in einem bestimmten Szenario untersuchen zu können, müssen neben geeigneten Metriken zur Bestimmung der Performanz auch Bewegungs- und Lastmodelle gewählt werden, die für eine möglichst realitätsnahe Simulation sorgen. Solche Modelle wurden bisher immer separat betrachtet. Im Rahmen dieser Bachelorarbeit soll daher untersucht werden, ob und wie stark die menschliche Bewegung und die Datenlast im Netzwerk korrelieren und inwiefern eine Kombination aus Bewegungs- und Lastmodell sinnvoll wäre.
30.07.2014
Timmy Schüller VS BSC Evaluation der Auswirkungen von Hochlast auf Beacon-basierte Linkqualitätsmetriken für Mesh-Netze
Sowohl die Anzahl an mobilen Geräten, die Vernetzung durch in Mesh-Netzen, als auch die Menge an versendeter Daten sind in den Vergangenen Jahren angestiegen. Um eine zuverlässige Struktur der durch ihre Dynamik ausgezeichneten Mesh-Netzwerke zu gewährleisten, werden beim Routing Linkqualitätsmetriken zu Rate gezogen. In dieser Arbeit wird untersucht, ob Hochlast einen Einfluss auf ausgewählte Linkqualitätsmetriken hat.
30.07.2014 Nils Niemann WB BSC Berechnung optimaler Scanposen zur Erfassung einer zuvor unvollständigen 3D-Szene
3D-Umgebungsinformationen sind in vielen Bereichen hilfreich, sei es für die Fahrtplanung mobiler Roboter, zur Kartografierung oder der Qualitätssicherung beim Bau größerer Objekte. Bei der Aufnahme der Scandaten entstehen jedoch zwangsläufig Verschattungen, sodass mehrere Scans nötig sind, um eine Szene zu erfassen. In dieser Arbeit soll ein Verfahren entwickelt und evaluiert werden, welches in gegebenen Scandaten die verschatteten Bereiche erkennt und unter Berücksichtigung verschiedener Randbedingungen eine optimale Menge von Scanposen zum Vervollständigen der Szene berechnet.